Evolution pléistocène de la Seine fluviatile préservée en Baie de Seine

Résumé Fr En

L’acquisition de nouvelles données sismiques haute résolution couplées à des prélèvements au carottier à roches a permis de réviser la carte géologique de la baie de Seine afin de comprendre le rôle du substratum géologique dans la morphogenèse et l’évolution de la Seine, au Pléistocène. Confirmant les travaux antérieurs, la baie de Seine peut être subdivisée en deux ensembles géologiques : un domaine monoclinal mésozoïque occupant l’essentiel de la baie et un domaine synclinal, principalement tertiaire, au nord, à la transition avec la Manche centrale. La mise en évidence de déformations synsédimentaires éocènes avec la présence de blocs glissés dans ce synclinal est l’un des apports nouveaux de cette révision soulignant le rôle important du substratum dans la formation de la paléo-vallée de la Seine. Dans le domaine monoclinal mésozoïque, trois nappes étagées respectivement d’âge anté-saalien, saalien et weichselien comblent la paléo-vallée de la Seine qui est préférentiellement incisée dans les terrains marneux du Jurassique moyen et supérieur, et limitée au nord-est par le prolongement en mer de la cuesta oxfordienne. Le dispositif d’étagement, préservé seulement en rive droite, témoigne d’une migration du nord-est vers le sud-ouest des cours successifs de la Seine pléistocène. Cette migration est associée au soulèvement tectonique pléistocène de la bordure ouest du Bassin parisien. Au nord, la paléo-Seine occupe l’axe du synclinal tertiaire où trois nappes sont dénombrées, probablement de même âge que les nappes étagées, mais présentant une morphologie emboîtée en réponse au caractère subsident de ce secteur septentrional de la baie de Seine.

New high-resolution seismic data complemented with bedrock samples allowed us to propose a revised geological map of the Bay of Seine and to better define the control by the geological substrate on the morphogenesis and evolution of the Seine River during Pleistocene times. The new data confirm previous works. The Bay of Seine can be divided into two geological parts: a Mesozoic monocline domain occupying most of the bay and a syncline domain, mostly Tertiary, in the north, at the transition with the Central English Channel area. The highlighting of Eocene synsedimentary deformations, marked by sliding blocks in the syncline domain, is one of the most original inputs of this new study in the Bay of Seine that underlines the significant role of the substrate on the formation of the Seine paleo-valley. In the monocline domain, three terraces, pre-Saalian, Saalian and Weischelian in age respectively, constitute the infill of the paleovalley, preferentially incised into the middle to upper Jurassic marl-dominated formations, and bounded to the north by the seaward extension of the Oxfordian cuesta. The three terraces are preserved only along the northern bank of the paleovalley, evidencing a NE-to-SW migration of the successive valleys during the Pleistocene. We assume this displacement results from the tectonic tilt of the Paris Basin western margin. In the North, the paleo-Seine is incised into the axis of the tertiary syncline, and comprises three fill terraces that are assumed to have similar ages than those of the terraces. The fill terrace pattern is associated to the subsiding character of this northern domain of the Bay of Seine.