Interprétation d’un levé de spectrométrie gamma pour la connaissance des dépôts silico-clastiques fluviatiles en centre France (Loire et Sologne)

Résumé Fr En

Un programme de datation par une méthode paléodosimétrique (ESR) a été initié en 2010 sur les formations fluviatiles déposées par la Loire orléanaise et par ses affluents solognots en région Centre (France). Sur le terrain, il a été souvent complexe d’identifier et de caractériser les formations fluviatiles quaternaires par rapport aux formations tertiaires de la cuvette de Sologne et d’en reconnaître leur extension. De même, l’utilisation de la carte géologique, établie uniquement à partir des observations de terrain, a été rendue difficile par des manques ou des imprécisions et parfois des erreurs ponctuelles. Une nouvelle méthode de cartographie a donc été proposée. Elle consiste à reporter spatialement les variations des données de spectrométrie gamma aéroportée, qui renseignent sur les teneurs en uranium, potassium et thorium du premier mètre sous la surface du sol. Cette méthode a été appliquée au domaine sédimentaire sur la totalité de la région Centre-Val de Loire (France). Après recoupement avec des données de la topographie et les données lithologiques extraites de la banque de données du sous-sol (BSS) pour la proche surface, il a été possible de produire une cartographie lithologique prédictive de la surface. Cette cartographie a ensuite été vérifiée par des observations de terrain et confrontée avec des cartes de sols indépendantes. En Sologne et en Loire Orléanaise, trois entités géologiques, à savoir les Sables et Argiles de Sologne, les alluvions de la Loire les remaniant, et les alluvions des cours d’eau solognots, ont toujours posé de nombreux problèmes de caractérisation et de cartographie. Dans ce travail, les variations des teneurs en radioéléments contenus dans les différentes unités lithologiques ont mis en évidence des origines différentes pour les apports sédimentaires initiaux, en particulier pour les alluvions issues du Sancerrois, fournissant ainsi des informations sur les sources possibles des matériaux et sur leurs évolutions postérieures. Lors de la poursuite des programmes de reconnaissance et de datation des formations fluviatiles de la cuvette de Sologne, cette nouvelle carte lithologique prédictive devrait donc faciliter l’attribution des sédiments aux formations qui les ont produits et contribuer à une meilleure compréhension de l’évolution géodynamique régionale au Plio-Quaternaire.

Starting year 2010, a program of absolute dating of the fluviatile deposits of the Loire and its tributary rivers in the Région Centre-Val-de-Loire (France) has been initiated using the ESR paleodosimetric method. In the field it is often difficult to discriminate and determine the extension of the quaternary vs. tertiary fluviatile deposits, especially in the Sologne area. The use of the existing 1:50 000 geological map, based on traditional field observations, appeared to be uneasy, often inaccurate and sometimes erroneous. A new method of cartography has therefore been tested, derived from airborne gamma-spectrometric data which measures the concentrations of uranium, potassium and thorium in the first meter of the ground, available all over Région Centre-Val-de-Loire. Coupled with morphological information derived from the topography, as well as shallow lithological data available in boreholes, it has been possible to produce a new cartography of surface lithology. This cartography was validated both by field observations and comparison with an independent soil map. Here we focus on three geological units of the Sologne area: the Sologne sands and clays, their reworking by the Loire River and alluviums of the main Sologne and Sancerrois rivers. The varied radiogenic contents of the lithological units evidence various origins of the sediments, and suggest their possible source as well as their evolution. Ongoing regional dating programs will benefit from this new surface lithological map: more accurate discrimination of the fluviatile systems will contribute to a better understanding of regional Plio-Quaternary geodynamics.