Évolution sédimentaire cénozoïque (Paléocène à Pléistocène inférieur) de la Normandie

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En Normandie occidentale, seule la région du Cotentin a conservé une épaisse série sédimentaire cénozoïque (environ 280 m), bien qu’en partie cachée sous les terrains holocènes. Dès l’Éocène, le bassin du Cotentin est ouvert sur le domaine atlantique, protégé par des hauts‑fonds rocheux paléozoïques, chenalisant les eaux et accélérant les courants tidaux. Selon les époques, c’est une morphologie de baie ou de couloir tidal, encadrée par les reliefs du Nord et Sud Cotentin. Les dépôts sédimentaires cénozoïques correspondent à des périodes de haut-niveau eustatique, lors du recouvrement de l’Armorique sous des eaux atlantiques (Lutétien moyen à Bartonien ; Oligocène inférieur ; Miocène moyen ; Plio-Pléistocène), transportant des sables et graviers coquilliers marins côtiers (faluns) ou des sables quartzeux tidaux. Cette série cénozoïque se caractérise également par de très nombreuses lacunes stratigraphiques (Paléocène, Éocène inférieur et moyen, Oligocène moyen et supérieur, Miocène inférieur et supérieur, Pliocène inférieur) qui témoignent de plusieurs déformations, émersions et érosions. Les transgressions atlantiques recouvrant le Massif armoricain s’avancent également à plusieurs reprises en mer de la Manche, puis dans la vallée de la Seine (Haute-Normandie) et finalement dans la cuvette parisienne. Elles expliquent le dépôt de sables marins coquilliers ou quartzeux, dans la vallée de la Seine dont bon nombre ont été ensuite érodés et remaniés au Plio-Pléistocène inférieur. Dans le même temps, la paléo-Seine drainant la partie nord du Massif central s’écoule dans ce couloir, y déposant des sables quartzeux grossiers entre le Pliocène inférieur et le Pléistocène inférieur.

In the NW Normandy, only the Cotentin peninsula has preserved record of a thick Cenozoic sedimentary series (about 280 m) covered partially by Holocene sediments. As late as the Eocene, the Cotentin basin was open toward the Atlantic Ocean and separated from it by Paleozoic rocky shoals which controlled the tidal currents. During the Cenozoic times, it was a bay or a tidal estuary between the North and the South Cotentin reliefs. The Cenozoic sedimentary series may be explained by the high eustatic sea-levels due to repetitive transgressions of Atlantic Ocean over the Armorican massif (Middle Lutetian to Bartonian; Lower Oligocene; Middle Miocene; Plio-Pleistocene) which transported shelly sands and gravels (faluns) or tidal quartzose sands. The Cenozoic sedimentary series are also characterized by few sedimentary gaps (Paleocene, Lower to Middle Eocene, Middle to Upper Oligocene, Lower to Upper Miocene, Lower Pliocene) which may be due to deformations, uplifts and erosions. The repetitive Atlantic transgressions over the Armorican massif were extended through the Channel basin to the present-day Seine valley and finally to the Paris basin. These repeated transgressions can account for the presence of shelly or quartzose marine sands in the Seine valley of which few were eroded or remained during the Plio-Pleistocene times. At the same times, the paleo-Seine river drained the North margin of the Massif Central, transported and deposited the fluvial coarse-grained sands in this gateway between the Pliocene and the Lower Pleistocene.