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L'arche du Pont de l'Europe traversant la Loire à Orléans. Vue d'ensemble du pont et des deux rives occupées par les infrastructures routières, des immeubles et des réaménagements herbeux (Orléans, Loiret, 2005). © BRGM - Geneviève Faury

Carte des épaisseurs du Cénozoïque métropolitain

10.08.2016
Compilant les données relatives aux épaisseurs des dépôts sédimentaires cénozoïques, cette carte de synthèse constitue un support intéressant pour visualiser, à l’échelle nationale, les principaux bassins sédimentaires français.

C’est au Cénozoïque (ou Tertiaire) - ère la plus récente de l’histoire géologique de la Terre - qu’en France métropolitaine, se manifestent d’importants évènements géodynamiques : orogenèses alpines et pyrénéennes, ouverture du Golfe du Lion et des fossés associés au rift ouest-européen,… Ces évènements ont produit, déposé et préservé les sédiments les plus superficiels couvrant les principaux bassins sédimentaires métropolitains (Bassin d’Aquitaine, Bassin de Paris,...).

Compilant les données relatives aux épaisseurs des dépôts sédimentaires cénozoïques, cette carte de synthèse constitue un support intéressant pour visualiser, à l’échelle nationale, les principaux bassins sédimentaires français qui concentrent d’importants intérêts économiques et sont sources d’enjeux notables pour les prochaines décennies : aménagement du territoire, gestion des ressources en eau et potentiels significatifs en matière de géothermie ou de stockage géologique.

Isopaques du Tertiaire disponibles au 15/12/2015 © BRGM

Isopaques du Tertiaire disponibles au 15/12/2015 © BRGM

Contexte

Les dépôts cénozoïques (ou Tertiaire) représentent les termes les plus récents du remplissage des grands bassins sédimentaires français (Bassin de Paris, Bassin d’Aquitaine, Fossé rhénan, Bresse, Bassins rhodaniens, …). Accueillant les grands bassins hydrographiques, les bassins cénozoïques métropolitains concentrent à la fois population et ressources (aquifères, matériaux,…) et sont donc sources d’enjeux majeurs (aménagement du territoire, gestion des aquifères,…), en particulier dans le cadre du développement des énergies renouvelables (géothermie, stockage par exemple). Pour une gestion durable des ressources, la production de cartes informant, à l’échelle nationale, de la nature et de la géométrie du sous-sol est indispensable aux décideurs. La carte des épaisseurs du Cénozoïque métropolitain répond en partie à ce besoin.

Objectifs

Depuis les années 2000, le BRGM a mené de nombreux travaux sur les bassins tertiaires métropolitains, leur harmonisation apparaît désormais nécessaire. La méthode d’harmonisation, commune à celle du Référentiel Géologique de la France (RGF), vise à identifier les évènements géodynamiques affectant le territoire et analyser la réponse sédimentaire des bassins. Les informations disponibles (forages, sismiques, gravimétrie, affleurements,…) sont toutes intégrées pour mieux comprendre la dynamique dans laquelle ces dépôts se sont formés et, à terme, prédire au mieux la géométrie des terrains en profondeur. Le prérequis est de délimiter l’« enveloppe » des terrains cénozoïques à l‘échelle nationale, en reconstituant leur épaisseur à partir des données disponibles.

Programme des travaux

L’objectif initial des travaux, communs aux projets LOGISO et METROCENE, était de faire un bilan des données BRGM valorisables pour contraindre l’emprise et la géométrie du remplissage sédimentaire des principaux bassins cénozoïques français. Si l’emprise géographique est aisée à obtenir à partir des cartes géologiques au 1/1 000 000e, au 1/250 000e ou encore au 1/50 000e, l’emprise en profondeur ne peut être déterminée qu’à partir des données de subsurface (forages hydrogéologiques, sondages miniers, puits pétroliers, données sismiques).

Techniquement, il s’agissait, dans un premier temps, de dresser l’inventaire de tous les projets menés par le BRGM depuis une dizaine d’années dans des contextes variés (projets de Service Public, de Recherche ou commerciaux) et traitant pour partie des bassins tertiaires.

Plus précisément, l’idée était de recenser de façon exhaustive :

  • les données (cartes géologiques, puits, sismique,…) intégrées pour la modélisation multicouche des formations constituant le remplissage des bassins ;
  • l’emprise des zones modélisées de façon parcellaire ;
  • les logs interprétés disponibles et valorisables ;
  • les outils de modélisation utilisés pour calculer et restituer la géométrie des horizons géologiques ;
  • les caractéristiques des surfaces modélisées (nature, âge, maille, format,…) ;
  • le schéma structural et le tracé des failles intégrées à la modélisation.

L’harmonisation des isovaleurs a été réalisée à partir des grilles calculées à l’issue des projets à objectifs différents, disposant d’un socle de données disponibles de type et de densité différents, ayant pour cible des objets d’épaisseur potentiellement très variable à l’échelle du pays.

Compte-tenu de la nature, de la qualité et de la couverture des données disponibles, cette cartographie à l’échelle nationale a concerné les dépôts sédimentaires cénozoïques dans leur totalité, sans distinction des différentes séquences / unités les composant.

Résultats obtenus

La carte produite représente l’épaisseur totale (en mètres) des dépôts tertiaires non différenciés à l’échelle métropolitaine (y compris les plateaux continentaux périphériques), restituée sous forme d’une grille à la maille de 200 mètres. Dans l’objectif de pouvoir figurer sur un même support les dépôts peu épais des bassins septentrionaux comme les sédiments beaucoup plus puissants des bassins méridionaux, le mode de représentation utilisé s’organise en intervalles d’épaisseurs variables (classes de 25, 250 et 500 m). Les épaisseurs représentées résultent d’une harmonisation de grilles isovaleurs calculées dans le cadre de 12 projets BRGM sur les différents domaines sédimentaires métropolitains, de grilles interpolées à partir de la digitalisation d’isopaques publiées et de données mises à disposition par les services géologiques nationaux voisins (SwissTopo).

La carte des épaisseurs du Cénozoïque métropolitain offre un premier aperçu de la géométrie des terrains cénozoïques à l’échelle nationale, plateaux continentaux inclus, conférant à ce document un caractère assez inédit. Elle constitue un premier document de synthèse qui sera progressivement précisé par l’intégration d’études complémentaires gommant les incertitudes et comblant les lacunes de la carte présentée.

Partenaire

Remerciements à SwissTopo pour la fourniture de la grille isohypses du mur des dépôts molassiques tertiaires dans le prolongement des données calculées par le BRGM dans le cadre du projet GeoMol.

    BRGM - 3 avenue Claude-Guillemin - BP 36009 45060 Orléans Cedex 2 - France Tél. : +33 (0)2 38 64 34 34