Etude du Tertiaire du Bassin de Paris - Compréhension du système sédimentaire

Le Tertiaire du bassin de Paris correspond à une période de très faible subsidence (comblement) dans un contexte compressif. Ces systèmes sédimentaires complexes sont caractérisés par de faibles taux de préservation, d’importants transits sédimentaires et de grandes phases d’altérations. Les travaux entrepris depuis 2011 ont pour objectif une compréhension générale et intégrée du Tertiaire du Bassin de Paris. Ils s’inscrivent dans les chantiers du Référentiel Géologique de la France (RGF) et, à ce titre, illustrent les aspects fédérateurs de ce programme, au sein du BRGM et à la faveur des partenariats universitaires qui sont mis en place.

Contexte de réalisation

Le Tertiaire correspond à une période de très faible subsidence (comblement) dans un contexte compressif. Diverses phases de plissement, liées à l’évolution des orogènes pyrénéens et alpins, sont synchrones de la sédimentation.

 

Dans ce contexte se déposent des systèmes sédimentaires complexes, caractérisés par de faibles taux de préservation, d’importants transits sédimentaires et de grandes phases d’altérations. Il en résulte des paléogéographies difficiles à contraindre, car très évolutives dans l’espace et dans le temps, et des modèles de faciès à revisiter. En dépit des très nombreux travaux menés sur cet intervalle stratigraphique, il n’existe pas une compréhension générale et intégrée du Tertiaire du Bassin de Paris.

 

Cette thèse sur le Tertiaire du Bassin de Paris s’inscrit dans les chantiers du Référentiel Géologique de la France. A ce titre, elle illustre les aspects fédérateurs du programme RGF au sein du BRGM et les partenariats universitaires qui sont mis en place.

Objectifs

La connaissance actuelle de la stratigraphie et des formations du Tertiaire du Bassin de Paris apparait fragmentaire et principalement basée sur des concepts litho-stratigraphiques. Cette approche n’autorise pas la compréhension de l’évolution des systèmes sédimentaires et des déformations qu’ils enregistrent.

 

Les objectifs des travaux entrepris sont multiples. Il s’agit :

 

1. de comprendre les systèmes sédimentaires en transit ou en faible préservation :

  • sédimentologie de faciès,

  • modèle de faciès originaux,

  • caractérisation des surfaces de transit et/ou condensation,

  • évolution des systèmes sédimentaires au cours du comblement du bassin.

2. de construire du cadre de corrélations en termes de stratigraphie séquentielle, permettant une intégration compréhensive de la stratigraphie du Tertiaire du Bassin de Paris et la comparaison de l’enregistrement sédimentaire avec celui des grandes phases d’altérations (partitionnement volumétrique) : 

  • corrélations diagraphiques à l’échelle bassin,

  • géométries et évolutions latérales des faciès,

  • chronostratigraphie des séquences.

3. de reconstituer des paléogéographies au cours du comblement du bassin par demi-cycles Transgressifs / Régressifs

 

4. de comprendre de la fin de l’évolution d’un bassin intracratonique en contexte compressif afin de :

  • discriminer la part des orogènes pyrénéens et alpins dans les déformations,

  • corréler les phases d’évolution du bassin avec les phases d’évolution de ces orogènes,

  • identifier les différents types de réponses (déformations grand longueur d’onde et/ou jeux sur failles) d’un domaine intra plaque à des contraintes en compression.

Programme de travaux 

Les travaux ont débuté par la signature d’une convention de recherche en novembre 2011, donnant le cadre de la mise en place d’une thèse associée. Ils sont prévus pour une durée de 3 ans.

 

Une synthèse biostratigraphique a été réalisée pour réévaluer la validité des biozonations, des attributions biostratigraphiques et des lacunes dans le bassin de Paris. Cette synthèse regroupe les études biostratigraphiques menées sur les nannofossiles calcaires, sur les charophytes, sur les dinophycées et sur les foraminifères benthiques.

Résultats obtenus

Des systèmes sédimentaires très variés se déposent dans un régime de très faible accommodation. Pour contraindre la géométrie de ces systèmes, les données du sous-sol de la BSS (Banque du sous-sol) ont été utilisées. La forte densité de forages diagraphiés permet de définir des géométries à haute résolution. 

 

Ainsi, une vision de la géométrie a été obtenue par la corrélation de puits diagraphiques, selon les principes de la stratigraphie séquentielle. L’habillage en faciès de ces diagraphies, est basé sur les données de la bibliographie et des levés de terrain. Deux transects ont été réalisés, le premier est situé au Nord du Bassin de Paris, d’Epernay à Soissons; le second se place au Sud, de Provins à Pontoise.

 

Quatre périodes ont été définies par différentes organisations géométriques qui ont été reconnues dans l’Est du Bassin de Paris. 

 

Ces résultats sont une première étape dans la compréhension à haute résolution de la géométrie et de la paléogéographie du Tertiaire du Bassin de Paris. A terme, la couverture complète de cet intervalle permettra de comprendre la dynamique des systèmes en contexte de faible accommodation, et la réponse d’un bassin intracratonique à une compression à grande longueur d’onde.

Partenaire

Géosciences Rennes

Dernière mise à jour le 22.04.2013