Contexte structural du Bassin Parisien

Au cours du Mésozoïque et du Cénozoïque, le Bassin Parisien a subi de nombreuses phases de distensions et compressions dues à l’ouverture et à la fermeture de l’océan Téthys et à l’ouverture de l’océan Atlantique. A ces événements s’ajoute une phase de subsidence   très active au Mésozoïque, qui s’atténue au Tertiaire (JACQUART G., 1995).

Tous ces événements sédimentaires sont répartis selon 9 cycles stratigraphiques transgressifs-régressifs :

  • cycle Scythien-Ladinien (Trias Inférieur et Moyen)
  • cycle Carnien-Toarcien (Trias Supérieur et Jurassique Inférieur)
  • cycle Aalénien-Bathonien Inférieur (Jurassique Moyen)
  • le cycle Bathonien Inférieur-Oxfordien (Jurassique Moyen et Supérieur)
  • le cycle Kimméridgien-Berriasien Inférieur (Jurassique Supérieur)
  • le cycle Berriasien inférieur-Barrémien supérieur (Crétacé inférieur)
  • le cycle Barrémien inférieur-Albien inférieur (Crétacé inférieur)
  • le cycle Albien inférieur-Cénomanien (Crétacé inférieur et base du Crétacé supérieur)
  • le cycle post-Cénomanien (Crétacé supérieur)
Lithostratigraphie du Bassin Parisien (A. PERRODON, 1990)  -  voir en grand cette image"
Lithostratigraphie du Bassin Parisien (A. PERRODON, 1990)

Carbonifère et Permien

La structure du Bassin Parisien apparaît clairement sur la carte des isobathes au toit du Paléozoïque. On y distingue nettement, outre la subsidence   de la Brie à l’est de Paris, deux accidents majeurs qui affectent le socle : la faille de Bray, Vittel ; et la succession de failles de Fécamp-Lillebonne, Seine, Rambouillet et Etampes dont le rejet à regard oriental peut atteindre 500 mètres au sud. Un troisième accident majeur affecte le Bassin Parisien. Il s’agit de la faille de Metz, N70.

Carte structurale du Bassin Parisien au toit du Paléozoïque (C. MEGNIEN, 1980) modifiée en 2011 -  voir en grand cette image"
Carte structurale du Bassin Parisien au toit du Paléozoïque (C. MEGNIEN, 1980) modifiée en 2011

La fin du Carbonifère correspond à une phase de compression (phase asturienne), qui a entraîné une fracturation de l’Europe, selon des failles décrochantes NE-SO et NO-SE.

Le Permien est une période majeure dans la mise en place du Bassin Parisien. Il est caractérisé par l’effondrement de la chaîne hercynienne initiée au Carbonifère Supérieur. Dès le Permien Moyen, un régime extensif se met en place faisant rejouer les failles décrochantes en failles normales, les grands bassins sédimentaires français se forment (Bassin Parisien, Bassin Aquitain). Le Permien se termine par la dislocation de la Pangée et l’ouverture de l’Océan Téthys selon une extension E-O, qui se poursuit jusqu’au Jurassique.

Trias

Le Trias correspond au stade d’initiation du bassin avec la poursuite de l’extension E-O. La carte structurale au toit du Trias distingue deux zones (MEGNIEN C., 1980) :

  • bloc Ardennais au Nord et le bloc Armoricain à l’ouest,
  • partie méridionale du bassin qui montre des failles N-S où les décrochements sont les plus importants. Par exemple, le rejet de la faille de Sennely peut atteindre 500 mètres.

Au Norien (Trias Supérieur), on constate une transition vers une extension orientée N-S.

Carte structurale du Bassin Parisien au toit du Keuper (C. MEGNIEN, 1980) modifiée en 2011 -  voir en grand cette image"
Carte structurale du Bassin Parisien au toit du Keuper (C. MEGNIEN, 1980) modifiée en 2011

Jurassique

Au Jurassique Inférieur (Lias), la subsidence   s’intensifie et le domaine marin devient plus vaste et franc. Le Bassin Parisien atteint son maximum d’approfondissement au Toarcien. L’extension est de direction E-O à NO-SE.

Le Jurassique Moyen (Dogger) marque la rupture prononcée de la Pangée en trois grands continents avec l’ouverture de l’océan Atlantique. L’océanisation téthysienne se poursuit associée à la subsidence   thermique des marges. Les dépôts sont contrôlés par la succession de séquences transgressives-régressives, associée au jeu normal de la faille de Seine-Sennely.

Au Jurassique Supérieur (Malm), le domaine devient continental suite à une importante phase d’émersion à la fin du Jurassique (GONÇALVÈS J., 2002). Le Dogger et le Malm sont quant à eux marqués par une extension E-O (MASCLE A. et CAZES M., 1987 et BLES J-L., 1989).

Crétacé

Le Crétacé annonce la fin de la phase extensive et la mise en compression E-O à NE-SO liée à l’ouverture du Golfe de Gascogne. Cette compression provoque une érosion croissante du Portlandien (Jurassique Supérieur) vers le nord-est et l’absence locale du Crétacé Inférieur (HOUEL P., 1991). Ce basculement augmentera la fermeture vers l’est pour les horizons anté-crétacés. Le passage du Crétacé Inférieur au Crétacé Supérieur (Albien-Turonien) est marqué par une augmentation du niveau marin relatif.
L’Albo-Aptien présente une structure concentrique comme les autres couches du Bassin Parisien avec deux grandes zones d’accidents géologiques : un chenal bordé par des failles et flexures le long de la vallée de la Seine, et une zone de plis orientés NO-SE, qui encadrent la vallée de la Seine.

Carte structurale du Bassin Parisien au toit de l'Albo-Aptien (C. MEGNIEN, 1980) modifiée en 2011 -  voir en grand cette image"
Carte structurale du Bassin Parisien au toit de l’Albo-Aptien (C. MEGNIEN, 1980) modifiée en 2011

Cette série sédimentaire est affectée par une tectonique fondamentalement cassante, avec des failles de direction tardi-hercyniennes NO-SE et NE-SO, plus des failles de direction N20 à N60 liées au complexe décrochant du Seuil de Bourgogne (structuration d’âge Oligocène). Les structures plissées, liées aux failles, sont rares (Boulonnais, Pays de Bray, Perche) (LACOMBE O., 2000).
Lors de la mise en compression générale du Bassin Parisien à partir de la fin du Crétacé Supérieur et au Tertiaire, les accidents tardi-hercyniens vont influer sur l’évolution de la disposition structurale et sur son organisation.

Tertiaire

Le Tertiaire marque le passage d’un domaine épicontinental (fin Crétacé) à un domaine continental (dépôts souvent lacustres) essentiellement présent dans la partie centrale et au sud du Bassin Parisien. Au cours de cette période, le régime compressif qui se poursuit selon l’axe N-S est lié à l’orogenèse alpine. Il est suivi par un uplift et une importante phase d’érosion (GUILLOCHEAU F., 2000). Des failles héritées du Socle Hercynien réactivées, ainsi que des structures anticlinales attestent de cet événement.

D’âge probable Eocène à Oligocène, la compression N10 à N25 est bien reconnue dans le bassin. Elle se manifeste sur sa bordure est et sud par un jeu structural en décrochement avec des cisaillements senestres (N45 à N50) et dextres (N170) et par l’absence de faille majeure inverse.
Plusieurs études (GUILLOCHEAU F., 2000 et LACOMBE O., 2000) montrent que la distension Oligocène, à l’origine des fossés Rhénan et de la Limagne, serait également enregistrée dans la couverture. Ce qui atteste le caractère diffus de cette extension.

L’ensemble structural du Bassin Parisien a évolué dans une ambiance de compression depuis la fin du Crétacé Supérieur jusqu’à l’actuel (MEGNIEN C., 1980).

L’étude structurale du Bassin Parisien montre l’influence majeure durant toute l’évolution mésozoïque et tertiaire de trois directions tectoniques prédominantes : NO-SE (N130) dans la zone nord-ouest, NNO à NS (N170) dans la zone sud et NE-SO (N40 à N50) dans la zone est et nord-est du bassin.

La déformation actuelle résulte de l’intervention de deux directions de compression sensiblement N-S et d’une direction d’extension, peut-être associée à la compression (MEGNIEN C., 1980).

Direction des contraintes et des accidents réactivés au cours de l'évolution du Bassin Parisien (G. BESSEREAU, 1996)  -  voir en grand cette image"
Direction des contraintes et des accidents réactivés au cours de l’évolution du Bassin Parisien (G. BESSEREAU, 1996)

Bibliographie
La bibliographie spécifique sur le bassin parisien est consultable sur l’espace Bibliographie du SIGES.

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