Bilan d’altération et calcul de la composante verticale de la déformation finie de la surface continentale paléogène au Cénozoïque

B. Laignel et F. Quesnel ont produit en 1997 des thèses de doctorat sur les formations résiduelles à silex de l’Ouest du bassin de Paris. F. Quesnel a effectué un calcul de la composante verticale de la déformation finie de la surface continentale paléogène au Cénozoïque.

L’intégration des données sur les épaisseurs de craie   dissoute obtenues par B. Laignel (1997) dans une base de données numérique a permis leur interpolation régionale. Ensuite, les taux moyens de dissolution sont calculés en considérant la durée totale de l’altération. Ces taux varient régionalement et au cours du temps, en fonction du climat et de l’intensité du drainage. Les taux moyens de dissolution sont plus élevés pour les formations résiduelles Plio-Quaternaires (10 m/an) que pour celles du Paléogène (2 m/an). Toutefois il s’agit de taux moyens et une interruption de la dissolution sur de longs intervalles n’est pas exclue.

La composante verticale de la déformation finie (CVDF) d’une surface correspond à la variation de son altitude, qui est due à la variation d’épaisseur des formations géologiques sous-jacentes, elle-même influencée par le contexte tectonique et la dissolution de celles-ci. La CVDF de la surface continentale paléogène au Cénozoïque a été calculée régionalement. Pour cela, les valeurs des taux de dissolution sont associées aux variations d’altitude de la surface continentale paléogène. Les variations hypsométriques (variations d’altitude) de cette surface ont été obtenues en faisant un bilan sur son hypsométrie actuelle et initiale. Les altitudes actuelles de cette surface correspondent au sommet des plateaux ou au mur des dépôts cénozoïques selon les zones. Là où elle est enfouie, la base du Thanétien supérieur a été prise comme référence. La modélisation de l’hypsométrie de la surface continentale paléogène initiale (au Thanétien supérieur) repose sur certaines structures de références telles que le paléorivage marin de l’époque et les inselbergs de socle plus à l’amont vers le Massif armoricain.

La variation d’altitude de la paléosurface continentale ainsi obtenue, associée aux hauteurs de dissolution, a permis d’obtenir la CVDF totale. La Figure 1 présente une cartographie de la CVDF totale. Des cartes de la CVDF régionale et locale ont également été réalisées.

La CVDF entre l’actuel et le Thanétien supérieur varie entre -170 m et +170 m, pour une moyenne de -1,5 m et une fourchette d’incertitude entre 20 m et 40 m.

Un soulèvement général de la bordure ouest du Bassin Parisien au début du Tertiaire est ainsi mis en évidence, tandis que l’hypothèse d’un soulèvement récent du Pays de Caux de 100 à 150 m semble invalidée. Le soulèvement semble toutefois s’être poursuivi au niveau de l’éperon du Perche et plus récemment pour le Bray et le Dôme Picard.

Ce facteur géodynamique interne (la CVDF) conditionne la vulnérabilité des terrains face à l’altération, tandis que les facteurs géodynamiques externes (climat, niveau de base) contrôlent les vitesses d’altération.

Figure 1 : Composante verticale de la déformation finie totale (Quesnel F., 1997)"
Figure 1 : Composante verticale de la déformation finie totale (Quesnel F., 1997)

Bibliographie

  • Laignel B., 1997 – Les altérites à silex de l’ouest du bassin de Paris : Caractérisation lithologique, genèse et utilisation potentielle comme granulats. Document du BRGM 264, 224 p.
  • Quesnel F., 1997 – Cartographie numérique en géologie de surface : application aux altérites à silex de l’ouest du bassin de Paris. Document du BRGM 263, 430 p. : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00739116/document

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Les altérites à silex de l’ouest du bassin de Paris