Image : Anticlinal dissymétrique dans les calcaires de St Ouen (Eocene, Ile de France)

Problématique scientifique :

La déformation des domaines intracontinentaux en réponse à la déformation aux limites des plaques tectoniques peut s’exprimer par :

  1. Un flambage d’échelle lithosphérique, à l’origine d’épisodes de soulèvement ou de subsidence, respectivement corrélés à des épisodes de dénudation ou de sédimentation.
  2. Une déformation d’échelle régionale souvent associée à la réactivation de failles de socle héritées (varisques ou tardi-varisques).
  3. Une déformation cassante sous forme de réseaux de microstructures (failles, veines et diaclases) avec une grande distribution spatiale mais une densité hétérogène.

Dans le cas du Bassin parisien, l’un des bassins intracontinentaux le plus documenté au monde, le premier point a été abordé via l’architecture 3D des dépôts sédimentaires tertiaires par Guillocheau et al. 2000; et plus récemment par Briais, 2015; Briais et al., 2016. La fracturation a quant à elle, été l’objet de plusieurs études dans les années 1970 à 2000 (cf. § suivant), mais souvent très locales. Paradoxalement, on sait finalement peu de choses sur les relations entre stratigraphie, structures plissées et structures cassantes pour le Tertiaire, formations géologiques qui accueillent la plupart des ouvrages souterrains en Île-de-France. Ainsi, à l’heure actuelle, concernant la fracturation cénozoïque du Bassin parisien, il n’existe :

– Aucune synthèse structurale régionale pour le Tertiaire reliant les différents types d’observations (expression, géométrie, cinématique) et les différentes échelles, structures régionale vs. Microstructures.

– Aucun travail de comparaison de l’expression de la déformation dans les différentes lithologies des séries du centre du Bassin parisien, pourtant fortement contrastées (principes de stratigraphie mécanique, (Mercier et al., 1992)).

Pourtant, concernant la fracturation, les nombreuses études montrent :

– Qu’elle peut jouer un rôle majeur sur les circulations de fluides dans les bassins et donc sur le fonctionnement des réservoirs hydrogéologiques et géothermiques (e.g. Dentzer et al., 2018)

– Que sa connaissance est cruciale pour la réalisation et la stabilité d’ouvrages souterrains.

– Qu’elle renseigne sur l’histoire géologique et sur la propagation du champ de contrainte depuis les limites de plaques.

– Qu’elle peut jouer un contrôle important sur la géomorphologie et l’évolution des paysages.

Plus largement, bien que les déformations cénozoïques du bassin parisien soient de faible ampleur (plis ouverts, failles à rejets limités…), elles traduisent le régime de contraintes qui s’exprime à l’échelle de la plaque ouest-européenne ; leurs variations dans le temps (e.g. de direction) sont synonymes de changements géodynamiques aux limites de plaques.

Source de financement

BRGM Référentiel Géologique de la France (http://rgf.brgm.fr/)

Personnels impliqués à GEOPS

Y. Missenard, T. Blaise, J. Barbarand, F. Haurine