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Naissance de la France - Histoire géologique de la France > Tous les articles

"L'histoire de la France s'est tissée au fil du temps par le jeu et la succession des phénomènes géologiques: ouverture puis fermeture des océans, collisions continentales et surrections montagneuses, le tout accompagné, en fonction des contextes, de magmatismes et de métamorphismes, d'érosion, de dépôts et de formation de roches sédimentaires, au gré des régimes climatiques et des variations des niveaux marins" [François Michel, "Le tour de France d'un géologue" Editions Delachaux et Niestlé]

 

HISTOIRE GÉOLOGIQUE  DE LA FRANCE AU PRÉCAMBRIEN

 

Naissance des premières roches et des premiers terrains de France

Au Protérozoïque,  période de l'ère précambrienne allant de 2.5 milliards d'années à  544 millions d'années, une succession de phénomènes géologiques: formation des premières masses continentales, tectonique des plaques et plusieurs cycles orogéniques: orogenèse icartienne, orogenèse pentévrienne et orogenèse cadomienne se produisent et donnent naissance  aux terrains de la future France.  (Voir rubrique: "Une brève histoire de la planète Terre") 

L'orogenèse icatienne donne naissance aux premières roches de France dans le Massif Armoricain, il y a 2 Ga.

Il y a 2 milliards d'années lors de la collision dans l'hémisphère sud de blocs continentaux, une phase orogénique appelée Icartienne s'est produite. Elle a donné naissance aux premières roches de France sous la forme d' une barrière de  roches magmatiques aujourd'hui métamorphisées en gneiss. Ce cordon rocheux localisé dans la partie nord du massif armoricain est composé de gneiss appelés gneiss icartiens* dont l'age est établi entre 2.2 Ga à 1.8 Ga.
Le socle  ancien de la France est né là. Il en reste  aujourd'hui une bande large de quelques kilomètres visible  à l'état de fragments en Bretagne, dans la province du Trégor entre Trébeurden et Ploumanac'h. Puis, elle disparaît en mer , traverse les îles de Sercq et de Guernesey, et refait surface dans le nord-est du  Cotentin entre la Hague et Cherbourg. A cette barrière rocheuse vont se greffer au fil des millénaires les autres terrains de l'hexagone.

Les gneiss icartiens* sont des roches métamorphiques , de deux milliards  d'années et plus. Ils ont été décrits pour la première fois au sud de l'île de Guernesey à la pointe d'Icart, ce qui leur a valu le nom de gneiss icartiens. Ces roches sont des gneiss lités formés à partir de roches volcaniques acides et basiques mélangées à des sédiments détritiques et des gneiss oeillés issus de granites intrusifs et métamorphisés. Les gneiss lités forment l'encaissant et sont plus âgés que les gneiss œillés (2 Ga).

Icartien*: étage géologique allant de 2.9 à  2.5 Ga, représentatif des terrains métamorphiques, vieux d’au moins  2.5 Milliards d'années  qui se sont formés durant la période archéenne au Précambrien

 
Gneiss couleur bleutée . Ploumanac'h - Photo Michel CRIVELLARO

Porz Rolland -  Image des gneiss icartiens  lités  de couleur bleue clair à bleue foncée datant de 2 milliards d'années.

 

Les supercontinents Rodinia, Pannotia et l'orogenèse pentévrienne dans les Vosges, le Massif Central, la Montagne Noire, ...

Toujours au précambrien, il y a 1,1 milliard d'années, les masses continentales qui se sont formées depuis la naissance de la terre, se sont rassemblées en un supercontinent appelé Rodinia. Un autre supercontinent appelé Pannotia aurait existait par la suite entre -600 et -540 millions d'années. Les continents Gondwana, Laurentia, Sibéria, Baltica représentés sur la carte ci-dessous en seraient les fragments. Ces masses continentales vont dériver les unes par rapport aux autres; s'éloigner, se rapprocher, entrer en collision,  donner naissance à des chaînes de montagnes, fermer ou ouvrir des océans dont l'océan Iapetus. L'océan Iapetus va se former entre les continents Gondwana et Laurentia.
Des périodes de sédimentation, de volcanisme , de métamorphisme et une orogenèse appelée orogenèse pentévrienne* vont accompagner ces mouvements tectoniques et laisser des traces dans le Massif Armoricain,  le Nord-Finistère, le Cotentin, le Massif Central, les Vosges, la Montagne Noire, les Pyrénées et la Corse, sous forme de roches métamorphiques: gneiss et migmatites d’âge pentévrien. Tous ces terrains sont alors situés dans l'hémisphère sud.

 
Les continents Gondwana, Laurentia, Sibéria, Baltica issus de la fragmentation du supercontinent Pannotia  - Carte modifiée à partir des données de Christopher R. Scotese de l'Université du Texas à Arlington.
 

       Les continents Gondwana, Laurentia, Sibéria, Baltica issus de la fragmentation du supercontinent Pannotia

Source site: http://www2.ggl.ulaval.ca/personnel/bourque/s4/cambrien.pangee.html - Carte légèrement modifiées à partir de celles de Christopher R. Scotese de l'Université du Texas à Arlington. Elle est tirées de: Scotese, C.R., 2001, Digital Paleogeographic Map Archive on CD-ROM.

     

Pentévrien*: Etage du Précambrien en France allant de 2.5 Ga à 1 Ga.

 

Consolidation de l'ossature de la France en Bretagne et en Basse-Normandie

Il y a 615 millions d'années, entre la barrière de gneiss icartiens, formée il y a 2 Ga et le supercontinent Gondwana, qu'elle jouxte au niveau de l'Afrique, une zone de subduction accompagnée d'une activité magmatique et volcanique va faire remonter du manteau vers la surface des poches de magmas chauds, par des cheminées qui se sont formées dans les zones en distension du socle ancien métamorphisé.
Ce magma va soit s'arrêter en route et cristalliser dans le socle ancien sous forme de plutons granitiques de type granodiorite; soit remonter en surface et se manifester par la formation de volcans explosifs et des coulées de laves. Ainsi va naître, un cordon volcanique à  l'arrière de la barrière de gneiss icartiens qui va consolider l'ossature de la France naissante.
De beaux témoignages de ces roches volcaniques ont été préservé de l'érosion et des différentes sédimentations dans la baie de Saint-Brieuc et sont visibles à la pointe de Guilben près de Paimpol et à la pointe de la Heussaye à Erquy, dans les Côtes-d'Armor en Bretagne. Les massifs de granodiorites   sont bien visibles actuellement sur la côte entre Perros-Guirec et l'Ile de Bréhat où l'érosion les a ramené en surface.

Erquy - Pointe de la Heussaye - Photo Michel CRIVELLARO

                            Erquy, marée basse, pointe de la Heussaye, ruines de l'ancien volcan.

 

L'orogenèse cadomienne et les terrains cadomiens vont structurer la Bretagne et  les terrains des massifs anciens

 Entre 700 et 550 Ma , l'activité magmatique, volcanique et tectonique va faire naître une nouvelle chaîne de montagne à la périphérie du supercontinent Gondwana. Cette orogenèse qui est une phase de l'orogenèse panafricaine porte le nom d'orogenèse cadomienne, du nom de la ville Caen. Des témoins de cette orogenèse se retrouve  aujourd'hui au Canada, en Europe centrale, au Pays de Galles, en Basse-Normandie et en Bretagne.
La chaîne cadomienne va s'éroder progressivement entre la fin de l'ère Protérozoïque et le début de l'ère Paléozoique. De grandes quantités de conglomérats, de sables, de grès vont s'accumuler  au Briovérien* dans les bassins, les vallées et être métamorphisés. On retrouve ces formations en France dans les massifs anciens: série des schistes de Villé dans les Vosges (vignoble alsacien), dans le Massif Central, dans la Montagne Noire, dans les Pyrénées, dans le Massif des Maures, dans la région nantaise (schistes briovériens vignobles du Muscadet).

Briovérien*: Dernier étage du Précambrien en France allant de 1 Ga à 544 Ma)

 

Albé - Le vignoble au dessus du village - Sol composé de schistes de Villé - © M.CRIVELLARO

 Albé - Le vignoble au dessus du village - Sol composé de schistes de Villé. (étage Briovérien)

A la fin du Précambrien, les terrains de la future France sont éparpillés dans l'hémisphère sud, sur et à proximité du continent Gondwana. La tectonique des plaques va individualiser les différents terrains de la future France, les rassembler et les fusionner au cours de l'ère suivante le Paléozoïque. 

 

HISTOIRE GÉOLOGIQUE DE LA FRANCE AU PALÉOZOÏQUE

 

Naissance de la France hercynienne

L'histoire géologique de la France s'inscrit dans l'histoire géologique des territoires situés à la fin du Protérozoïque entre les grands ensembles continentaux: Laurentia (qui rassemble l'Europe du Nord, le Groenland,  et le Canada alors soudés), Baltica (qui rassemmble la Scandinavie, les Pays baltes, la Biélorussie, le nord-ouest de la Russie et l' Ukraine), Sibéria (ancienne Sibérie)   et Gondwana au sud (qui rassemble l'Amérique du Sud, l'Afrique, l'Australie, l'Inde et l'Antarctique).

Ces masses continentales vont au début du Paléozoique* à plusieurs reprises sous l'influence de la tectonique des plaques, se rapprocher, entrer en collision, s'écarter, se morceler, entraînant la formation de blocs continentaux ou microcontinents appelés terranes. Parmi ceux-ci, on trouve les blocs Armorica  et Avalonia qui contiennent les différents terrains qui s'assembleront et fusionneront vers la fin du Paléozoïque pour former la France.

Le Paléozoique* appelé aussi ère primaire va de 544 Ma à 245 Ma et se devise en 6 périodes: Cambrien (544 Ma à 500 Ma), Ordovicien (500 à 440 Ma), Silurien (440 à 410 Ma), Dévonien (410 à 360 Ma), Carbonifère (360 Ma à 295 Ma et Permien (295 Ma à 245 Ma).

 

Les terrains de la future France aux différents étages du Paléozoique  

- Au Cambrien (544 Ma à 500 Ma), période de distension, les continents Gondwana, Laurentia, Sibéria, Baltica  continuent leur dérive suite à la fragmentation de Pannotia. Des océans s'ouvrent: Océan Iapetus entre Laurentia et Baltica et océan Rhéique entre Baltica et Gondwana. Les transgressions* marines qui s'en suivent, donnent naissance à des mers épicontinentales avec dépôts de sédiments. La France se situait entre les 30ème et 60ème parallèle au sud de l'équateur.

 
Position approximative de la France vers 544 Ma -  Carte modifiée à partir des données de Christopher R. Scotese de l'Université du Texas à Arlington.
 

                                   Position approximative de la France dans l'hémisphère sud , il y a 544 Ma. 
                                                   Ouverture de l'océan Iapetus et de l'océan Rhéique.

Source site: http://www2.ggl.ulaval.ca/personnel/bourque/s4/cambrien.pangee.html - Carte légèrement modifiées à partir de celles de Christopher R. Scotese de l'Université du Texas à Arlington. Elle est tirées de: Scotese, C.R., 2001, Digital Paleogeographic Map Archive on CD-ROM.

Transgressions*: avancée de la mer sur les terres émergées.

 

- Au début de l'Ordovicien  vers 490 MA alors que le Gondwana se déplace vers le Sud,  plusieurs microcontinents se détachent du Gondwana et migrent vers le nord vers le continent Laurentia. Ces microcontinents se nomment:  Armorica*, Avalonia*, Proto-Alpes* et Ibéria*. Ils portent les terrains de la future France et de la future péninsule ibérique. (Voir encadré ci-dessous).

Les autres terrains qui formeront  la future France sont pour l'instant immergés. Ces mouvements tectoniques provoquent un effondrement, un rift à l'emplacement du Massif Central, et un océan appelé: Océan du Massif Central s'ouvre à cet endroit, séparant le centre-nord de la France du sud de la France (Aquitaine, Montagne Noire. (Voir schéma ci-dessous: Les terrains de la future France)

Le bloc Armorica* appelé aussi Cadomia.  Le bloc Armorica se trouvait au Paléozoique dans l'hémisphère sud, à proximité de l'Afrique, qui faisait partie à cette époque d'un supercontinent appelé Gondwana. On y trouve les terrains qui forment la partie nord du massif armoricain dont la barrière de gneiss icartiens, le cordon de roches volcaniques de la baie de Saint Brieux et les terrains du Centre nord de la France. Y sont rattachés également : l'ouest de l'Ibérie, le sud de l'Allemagne, et la Bohême. 

Le bloc Avalonia*. (Flandre, Nord de la France, Ardennes). Dans la partie orientale du bloc Avalonia se situe les terrains qui formeront la partie nord de la France (Nord-Pas-de-Calais, Picardie et Ardennes).

Le bloc Proto-Alpes* correspond à la Corse.

Ibéria* ou bloc ibérique qui correspond à l'Espagne et au Portugal.

Les roches qui composent Armorica et Ibéria sont issues de l'orogenèse cadomienne. La chaîne cadomienne continue de s'éroder et forme les grès armoricains de la presqu’île de Crozon. Le  Massif Central situé sous les eaux de l'océan du Massif Central est marqué par une sédimentation forte et des dépôts de  roches volcaniques.

 
Les terrains de la future France, vers 490 Ma -  © M.CRIVELLARO

Les terrains de la future France, séparés par des océans,vers 490 Ma. La tectonique des plaques va les fusionner au fil du temps.

- Au Silurien (440 à 410 Ma), les microcontinents Armorica, Avalonia, Ibéria, qui migrent vers le nord entrent progressivement en collision avec Laurentia et Baltica, ce qui engendre une orogenèse, appelée orogenèse calédonniene et la formation des chaînes de montagnes du même nom. L'océan Iapetus pris en étau entre Avalonia, Baltica et Laurentia s'est refermé. Les racines de la chaîne calédonnienne sont présentes en Ecosse, en Norvège, au Groenland, à l'est du Canada et aux Etats-Unis dans les Appalaches.
La collision entre Avalonia et Armorica engendre au sud des Ardennes la chaîne ardennaise calédonienne et la fermeture de l'océan Rhéique.

Une fois soudés entre-eux, les continents: Laurentia, Baltica, Avalonia,  formeront un nouveau continent appelé Laurussia.

 

Formation de la chaîne hercynienne, du socle de la France et de la Pangée au Paléozoïque

- Au Dévonien (410 à 360 Ma), la chaîne calédonienne s’achève, le supercontinent Gondwana change de direction et remonte vers le nord, vers le bloc Laurussia. Sa progression vers ce continent engendre le début d'une nouvelle orogène, l’orogenèse hercynienne (ou varisque).  La collision du Gondwana avec l'Armorica est à l'origine de la formation du Massif Central et de la fermeture de l'Océan du Massif Central.

- Au Carbonifère (360 Ma à 295 Ma. Pendant le carbonifère, le continent Laurussia entre en collision avec le continent Sibéria et donne naissance à un grand continent appelé Laurasie ou Laurasia et à la chaîne  de montagne de l’Oural.
Gondwana continue sa progression vers le nord et achève sa collision avec le continent Laurasia  qui regroupe les continents: Laurussia et Sibéria. Toutes les masses continentales du globe sont maintenant regroupées en un supercontinent: La Pangée*. Ce mouvement tectonique, cette collision  achève l'orogenèse hercynienne qui a débuté au Dévonien. De hautes chaînes de montagnes, les montagnes hercyniennes de plus de 8000 mètres d'altitude, auquel appartient le socle de la France s'élèvent au cœur de la Pangée.
Cette collision a rassemblé définitivement les différents terrains du nord et du sud de la France: le rapprochement des terrains britanniques et scandinaves a fait disparaître l'océan Rhéique et a rassemblé les terres du nord de la France; l’océan du Massif Central s'est refermé. Au nord s'étendent des marais périodiquement envahis par la mer, où poussent des fougères géantes, des prêles, des lépidodendrons qui donneront des bassins houillers (Flandre, Artois, Picardie, Ardennes, Lorraine, Allemagne, Angleterre). Les terrains qui forment la France ont fusionné.
La France hercynienne comprend le Massif armoricain, le Massif central, les Vosges, la Corse, la Montagne Noire et les Ardennes.  En Provence, elle est à l'origine des sédiments métamorphisés du massif des Maures et du Tanneron. L'orogenèse hercynienne va ébranler pratiquement tout le sol de France et a formée son socle appelé socle ancien.

- Le Permien (295 Ma à 245 Ma) connait une période de distension et de manifestations volcaniques. Le climat est de type tropical, chaud et humide. Sous ce climat, la chaine hercynienne va être soumise à une érosion très intense, des sédiments détritiques de couleur rouge appelés : "Nouveaux grès rouges", se déposent . En Provence orientale, un volcanisme rhyolitique se manifeste sous forme de coulées (Porphyre rouge de l'Esterel  - 270 Ma). Les Bassins: Parisien et Aquitain se forment.

La Pangée*
Au Paléozoïque (540 à 245 millions d'années), le mouvement des masses continentales s'inverse, elles se rapprochent. Les continents Laurussia et Sibéria s'unissent pour former un supercontinent appelé Laurasie ou Laurasia. Le supercontinent Gondwana va entrer en collision avec le supercontinent Laurasia, leur réunion donne naissance à  un supercontinent appelé: Pangée. 
Ce rapprochement, cette  collision qui a duré  du Dévonien  à la fin du Permien, a élevé d'imposants massifs montagneux, qui vont former la chaîne hercynienne, allant des Appalaches au massif silésien et provoquer la fermeture de l'océan Centralien et de  l'océan Rhéique.

À la fin du Permien , la formation de la Pangée est achevée. On nomme le vaste océan entourant la Pangée: Panthalassa (ancêtre de l'océan Pacifique),  l'étendue océanique située à l'Est, dans le golfe formé par la Pangée: océan Téthys, mer Téthys ou simplement Téthys* et l'enclave océanique située au nord-ouest en haut de la Pangée: mer Boréale dont la mer du Nord sera une expansion méridionale.
Les terres qui vont devenir la France sont situées au niveau du 30e parallèle au fond golfe de la Téthys.

Téthys*:
Au cours du Trias, ère Mésozoïque, la tectonique des plaques va  scinder la Pangée en deux et séparer les continents Laurasia et Gondwana. Les eaux de l'océan Téthys vont s'avancer d'est en ouest entre les deux continents et former un espace océanique appelé soit Téthys, soit Mésogée , soit domaine mésogéen. Il s'étendra à la fin du Mésozoïque de l'Himalaya jusqu'aux Caraïbes. En France, à l'emplacement des futures Alpes appelé Bassin subalpin, on parlera de Téthys alpine, de mer alpine ou d'océan Alpin.
 Nous emploierons ici le nom: Téthys pour désigner cette mer chaude située au milieu des terres bordant l'Afrique et l'Europe du sud dont la mer Méditerranée, la mer Noire, la mer Caspique ainsi que le Lac Balaton en Hongrie sont les vestiges. 
 Les eaux de la Téthys vont inonder les zones côtières, les basses plaines et pénétrer l'Europe.

 
Image de la Pangée et la chaine hercynienne au Carbonifère - Carte légèrement modifiées à partir de celles de Christopher R. Scotese de l'Université du Texas à Arlington.

                                  Image de la Pangée et de la chaine hercynienne au Carbonifère

Source site: http://www2.ggl.ulaval.ca/personnel/bourque/s4/cambrien.pangee.html - Carte légèrement modifiées à partir de celles de Christopher R. Scotese de l'Université du Texas à Arlington. Elle est tirées de: Scotese, C.R., 2001, Digital Paleogeographic Map Archive on CD-ROM.

 

Dislocation de la Pangée

A partir de 250 millions, fin du Permien, la Pangée commence à se fracturer, à se disloquer en deux blocs: la Laurasia au nord (qui rassemble l'Amérique du Nord, l'Europe, et l'Asie) et le  Gondwana au sud (qui rassemble l'Amérique du Sud, l'Afrique, l'Inde et l' Australie). Cette séparation est accompagnée par une fragmentation progressive du  Gondwana.
Les continents vont se repositionner progressivement dans le temps et donner  à la Terre et à la France la physionomie que nous lui connaissons aujourd'hui comme nous le montre le schéma ci-dessous représentant les étapes de la fragmentation de la Pangée.

 
Fragmentation de La Pangée - Image Internet légèrement modifiée - Auteur non connu -  © M.CRIVELLARO

                                                    Image de la fragmentation de La Pangée

 

En résumé

Au Paléozoïque, l'orogenèse hercynienne a ébranlé pratiquement toute la France et structuré son socle géologique appelé aussi socle ancien ou hercynien. Le socle hercynien constitue les sous-sols du Massif armoricain, du sud de la Normandie, de l"Orne, des Ardennes, de la Vendée,  du Massif Central, du Morvan, des Monts du Lyonnais, des Monts du Vivarais,, des Monts du Beaujolais, , du Limousin, des Vosges, du Massif des Maures et de de la Corse. Il est également présent dans les soubassements du Bassin parisien, du Bassin aquitain, du Jura, des Alpes et des Pyrénées, où il affleure en de nombreux endroits.

La chaîne hercynienne va progressivement être rabotée par l'érosion et réduite à l'état de pénéplaine. Sa hauteur va passer de 8000 mètres à 200 mètres. De grandes quantités de sédiments détritiques ont ainsi été  répandus par les torrents et les fleuves dans les bassins environnants (plaines et deltas) dès la fin du Permien, où ils se sont transformés en argiles, en grès  ou en conglomérats. L'érosion du Massif ardennais est en grande partie à l'origine du gré rouge des Vosges.

Les roches qui composent le socle ancien sont selon leur degré de transformation des granites, des roches volcaniques, des roches métamorphiques (schistes, ardoises, micaschistes, gneiss, ...) ou des formations détritiques (grès, sables, conglomérats, ...). Dans la Montagne noire, les vignobles de Saint-Chinian et de Faugères sont implantés sur des schistes et des calcaires du  silurien-dévonien, dans le Beaujolais, les terroirs des vignobles sont granitiques et dans la Vallée du Rhône, les terroirs  de la Côte Rôtie sont constitués de micaschistes et de gneiss.

 

HISTOIRE GÉOLOGIQUE DE LA FRANCE AU MÉSOZOÏQUE

 

Naissance de la France sédimentaire

Au Mésozoïque*, se produisent de grands événements géologiques : dislocation de la Pangée, transgression d'est en ouest de l'océan Téthys, phase de distension, expansion des fonds océaniques, ouverture de l'océan Atlantique sud, ébauche de l'océan Atlantique nord, changement de cap de la plaque africaine qui va remonter vers l'Europe et commencement du cycle alpin (orogenèse alpine).

La dislocation de la Pangée en deux blocs (Laurasia et Gondwana) qui a débuté à la fin du Permien va se poursuivre au Mésozoïque. Dans l'espace qui s'ouvre entre les masses continentales Laurasia et Gondwana, la mer Téthys (Mésogée) va dès le début du Trias, s'avancer progressivement d'est en ouest. La transgression de  la mer Téthys d'est en ouest donne naissance aux principales invasions marines du Trias qui vont inonder les zones côtières, les basses plaines et pénétrer l'Europe, l'Allemagne et l'est, le sud-est et le sud-ouest de la France par la mise en place de mers intérieures épicontinales et lagunaires* peu profondes. A la fin du Trias, la mer régresse vers l'est. Puis revient dès le début du Jurassique.    
Au Jurassique et au Crétacé, les mers épicontinentales qui transgressent sur le sol de l'hexagone sont soit des dépendances de la mer Boréale (mer du Nord), soit de la Téthys (mer Alpine). Des liaisons  entre ces deux domaines marins nordiques et mésogéens vont s'établir à certains moments à travers le bassin de Paris.

A l'ouest, l'océan Atlantique commence son ouverture en plusieurs étapes avec dans un premier temps l'ouverture de l'Atlantique sud au début du Crétacé, suivi par l'ébauche de l'Atlantique nord à la fin du Crétacé. L'océan Atlantique va progressivement séparer les continents  Amérique du sud et Afrique, puis les continents Amérique du Nord et Eurasie. L'océan Atlantique sera complètement ouvert au Cénozoïque (ère suivante). Les eaux de l'océan Atlantique nord vont occuper à la fin du Crétacé le golfe de Gascogne qui se termine par le golfe pyrénéo-provençal.
Des liaisons vont s'établir entre les domaines marins (Atlantique et Téthys) à certains moments à travers le bassin d'Aquitaine et le bassin de l'Ebre dans le nord de l'Espagne.

A la fin du Mésozoique, la France sera alors bordée par l'océan Atlantique nord à l'ouest, par la mer du Nord au nord et par la Téthys (Mésogée) au sud-est.

Parallèlement, les mouvements tectoniques amorcent l'orogenèse alpine  et provoquent des variations des niveaux marins à l'origine de plusieurs cycles de transgression  suivis de cycles de régressions de la mer.  Pendant ces périodes, des sédiments marins calcaires et marneux vont se déposer sur les terrains recouverts par la mer. Les eaux chaudes favorisent la formation de calcaires oolithiques et de calcaires récifaux.

Dans les zones exondées, l'érosion très active va structurer les terrains. Des sédiments détritiques (galets, grès, argiles) vont être répandus par les torrents et les fleuves  dans les lacs, les vallées, les plaines alluviales, les marais, les deltas...

Au cours du Mésozoïque se structurent les bassins: Parisien, Aquitain et Subalpin (emplacement actuel des Alpes). On note également l'existence de la plate-forme corso-sarde dans le sud de la France et du haut-fond briançonnais dans le bassin subalpin..

Le Mésozoïque* appelé aussi ère ère secondaire qui va de 245 Ma à 65 Ma, se devise en 3 périodes: Le Trias (245 Ma à 205 Ma), le Jurassique (205 Ma à 135 Ma) et le Crétacé (135 Ma à 65 Ma). Elle correspond au début du cycle alpin ou orogenèse alpine et à un grand cycle de transgressions-régressions, commençant par des avancées saccadées de la mer au cours du Trias, culminant par une grande transgression au début du Crétacé supérieur (transgression cénomano-turonienne), suivie par une grande régression  à la fin du Crétacé.
Au cours de la transgression cénomano-turonienne, le niveau marin était environ 250 m au dessus du niveau actuel.

Mers intérieures épicontinentales et lagunaires
Les eaux de l'océan Tethys  envahissent au fur et à mesure de leur avancée: les reliefs aplanis par l'érosion et les dépressions du centre de l'Europe. Océanique au centre du bassin mésogéen, les mers deviennent progressivement d'est en ouest vers l'intérieur des terres: épicontinentales peu profondes , puis lagunaires . Les oscillations des niveaux marins dépendent de la présence de seuils et de hauts-fonds qui soumis à des subsidences variables vont favoriser ou empêcher la circulation et l'alimentation des bassins en eaux océaniques. Dans les périodes de faible alimentation, vont se déposer  par évaporation sous un climat tropical dans  les lagunes d'eaux saumâtres des couches de sels et de gypse.

 

Des sédiments marins et détritiques vont recouvrir la France aux différents étages du Mésozoïque.

Au Trias (245 Ma à 205 Ma).
Au début du Trias (Trias inférieur), la sédimentation est continentale, l’érosion intense commencée au Permien finit de raboter la chaîne hercynienne (Massif Central, Massif armoricain, Massif Rhénan. Massif ardennais, ...). Les rivières et les torrents charrient dans les plaines alluviales et les marais d'énormes volumes de sédiments détritiques venant de ces reliefs hercyniens en cours d'érosion: galets, sables, argiles. Ces sédiments vont être agglomérés en grès plus ou moins bariolés, appelés grès bigarrés. Cette formation qui correspond à la période du Trias inférieur porte le nom de: Buntsandstein ou grès bigarrés.
Dans l'est de la France, les grès roses des Vosges* septentrionales constitués par les sédiments détritiques déposés en aval des massifs hercyniens dans la plaine alluviale et marécageuse d'Alsace en bordure du bassin germanique sont la représentation type de cette formation. L'épaisseur de la formation varie entre 400 et 500 mètres.  La cuesta du Bassin parisien "grès vosgien" repose sur ce type de socle.

Au Trias moyen, la sédimentation continentale va laisser place à une sédimentation marine. La mer Téthys va s'avancer progressivement vers l'ouest jusqu'au détroit de Gibraltar et pénétrer l'Europe et la France. Un domaine marin océanique peu profond (mer Alpine) va s'installer à l'emplacement des Alpes et  un domaine marin avec une mer épicontinentale venant de l'est va envahir envahit l'est de la France, l'Alsace et la Lorraine, puis progressivement va s'étendre le long de la bordure du Massif central, des Cévennes et pénétrer plus ou moins profondément le continent au niveau du bassin aquitain qui n'existe pas encore. La mer issue de cette transgression porte le nom de: mer Germanique* ou mer de Muschelkalk.  Elle va déposer des couches des marnes et un calcaire particulier appelé: calcaire de Muschelkalk. Le calcaire de Muschelkalk est un calcaire coquiller constitué de coraux et de coquillages mêlés à des sédiments marins plus ou moins argileux. Sur ces formations (calcaire de Muschelkalk riche en minéraux et  marnes du Trias) reposent bon nombre de vignobles alsaciens.
L'épaisseur de la formation est d'environ 300 mètres.  La cuesta du Bassin parisien "calcaire Muschelkalk" repose sur cette formation.

Dans le domaine marin océanique plus profond, en bordure du golfe mésogéen se met en place à l'emplacement des Alpes occidentales, la mer Alpine. Une sédimentation calcaire qui porte le nom de faciès alpin va s'y développer.

Au Trias supérieur, les allers et retours de la mer Germanique qui font suite aux variation de niveaux marins vont laisser se déposer dans  les lagunes d'eaux saumâtres sous un climat tropical des marnes irisées et  par évaporation des couches de sels et de gypse dans différentes régions de France. On trouve les principaux dépôts de sels à: Château-Salins en Lorraine, Salins-les-Bains dans le Jura, Salies-de-Béarn dans le sud-ouest.  Les dépôts de couches de gypse dans les Pyrénées, dans les zones briançonnaise et piémontaises des Alpes permettront lors de l'orogenèse  pyrénéenne et alpine, le décollement et le glissement dans la région des Pyrénées, de Provence, des Alpes et du Jura de la couveruture sédimentaire en place.
La période qui regroupe ce type de formation est le Keuper.

Cette ensemble de formation: Buntsandstein, Muschelkalk et Keuper dont les noms ont été définis en Allemagne caractérise ce qu'on appelle le faciès germanique.

A la fin du Trias la mer va régresser vers l'est. 

Domaine continental et marin en France au Trias supérieur

                                         Domaine continental et marin en France au Trias supérieur (200 Ma)

 

Grès roses des Vosges* : Les grès roses des Vosges issus de la dégradation de roches granitiques renferment des grains de quartz, de micas et de feldspath. La couleur rose est du à la présence d'oxyde de fer, provenant de l'altération des minéraux comme le mica noir. Il en existe plusieurs types: grès bigarrés, grès à meule, grès à Voltzia.

Mer germanique*:  Au milieu du Trias, un vaste golfe mésogéen qui s'étendra jusqu'à Gibraltar prend place entre les continents Laurasia et Gondwana. Les eaux de l'océan Tethys  envahissent au fur et à mesure de leur avancée: les reliefs aplanis par l'érosion et les dépressions du centre de l'Europe. Une vaste mer intérieure va  couvrir  le bassin germanique dont le centre se trouvait dans l'Allemagne centrale d'aujourd'hui. Elle s'étendra du nord-est de la France jusqu'aux frontières des pays-Baltes.  La mer germanique est une mer peu profonde et chaude qui communique avec la Téthys par deux accès  la Porte Silesienne (ou Moravienne) dans l'est, et la Porte Bourguignonne dans le sud-ouest.  Les portes d'accès à la mer Germanique se sont refermées à plusieurs reprises, empêchant  l'alimentation d'eaux océaniques et entrainant des baisses de niveaux et le dépôt par évaporation de couches de sel et de gypse. 

 

Au jurassique (205 Ma à 135 Ma).
Au Jurassique, la mer envahit la majeure partie de la France, seuls émergent le Massif armoricain, une partie du Massif central, la Montagne noire et le massif ardennais. La France est un pays très plat à l'époque découpé en grandes îles. Le massif Vosges-Forêt-Noire est toujours submergé. Le climat est chaud et humide, de type tropical. Des barrières de corail se développent dans les bassins peu profonds. Les eaux marines venant du nord (mer Boréale) à travers l' Allemagne et l' Angleterre envahissent le Bassin parisien et rejoignent les eaux de la mer Téthys au sud qui  recouvrent la Provence et le Bassin d’Aquitaine.  Au Jurassique supérieur, l'Atlantique nord n'existe pas encore en tant que tel, on parle de Protoatlantique nord, ses eaux ne sont pas dissociées de celles de la Téthys. Ce n'est qu'au Crétacé vers 110 Ma à l'Aptien que l'océan Atlantique développera sa présence en tant que tel dans le golfe de Gascogne et ses eaux se dissocieront de celles de la Téthys. C'est la rotation vers le sud de l'Espagne qui va permettre la pénétration des eaux de l'Atlantique dans le bassin d'Aquitaine.

 
Domaine continental et marin en France au Jurassique moyen et supérieur

                           Domaine continental et marin en France au Jurassique moyen et supérieur (154 Ma)

 

Au cours du Jurassique, plusieurs centaines de mètres de dépôts calcaires, calcaro-gréseux et marneux vont s'accumuler sur tous ces fonds marins . Le calcaire jurassique de l'époque affleure aujourd'hui dans le Bassin parisien (en Champagne, en Lorraine, en Bourgogne, en Normandie, ....), dans le Jura, les Alpes, en Provence, dans les Causses, dans le Bassin d'Aquitaine, dans le Sud-Ouest... 
 
  Les couches de sédiments calcaires et marneux des collines et des terrasses de Bourgogne constituent aujourd'hui le sous-sol  des principaux vignobles de Bourgogne qui s'étalent de Dijon à Mâcon (Côtes de Nuits, Côtes de Beaune,  Mâconnais, du Centre Loire, ...) et de nombreux autres vignobles du territoire français comme le Jura, le Bugey, la Savoie, le Diois, ...

A titre d'exemple ci-dessous vue du vignoble de Sancerre. Le vignoble de Sancerre repose sur une assise géologique calcaire datant du Jurassique supérieur étages: Kimméridgien, Portlandien et Oxfordien. Sur les collines les plus hautes les sols sont constitués de marnes calcaires kimméridgiennes, riches en coquillages et argiles. Entre les collines sur les mamelons et les coteaux, les sols sont constitués de terres pierreuses appelées : Caillottes, composées de calcaires durs du Portlandien et de l'Oxfordien.

Collines et coteaux vignobles de Sancerre - © M.CRIVELLARO

                                                 Vignobles de Sancerre implanté sur sols de  "Caillottes"

Dans le Bassin parisien. Sous le poids des sédiments jurassiques de plusieurs centaines de mètres d'épaisseurs, le centre du Bassin parisien s'enfonce. Les différentes couches de sédiments déposées en alternance au Jurassique: calcaires durs et marnes tendres forment aujourd'hui l'armature et le relief des différentes Côtes appelées Cuestas de l'est de la France situées entre Hettange-Grande, Verdun et Bar-sur-Aube. D'est en ouest on trouve la Côte infraliasique calcaro-gréseuse de l'Hettangien, les Côtes de Moselle formées de calcaires à entroques, oolitiques et récifaux du Bajocien, les Côtes de Meuse constituées de calcaires à entroques, oolitiques et récifaux,  de l'Oxfordien et la Côte des Bars où le Portlandien forme les calcaires lithographiques du Barrois.
Les vignobles de Moselle, des Côtes de Toul, des Côtes de Meuse et de Champagne (Bar-sur-Aube) sont installés en front de côte sur le talus bien exposé des différentes cuestas. Les sols  sont composés de marnes jurassiques: de l'Hettangien (Moselle, Sierck et Vic-sur-Seille), du Bajocien (Moselle, Pays Messin) ou de l'Oxfordien (Côtes de Toul et Côtes de Meuse) recouvertes d’éboulis calcaires provenant des hauteurs mêlés à des argiles issues de l’altération de ces dernières. Le vignoble de Champagne de la Côte des Bars quant à lui repose sur des sols de marnes du Kimméridgien et des calcaires du Portlandien.

Dans le Bassin subalpin à l'emplacement des futures Alpes, dans une mer plus profonde vont se déposer d'épaisses couches de marnes qui forment les terres noires du Dauphiné et de calcaires durs qui sous forme d'épaisses corniches (ou barre) de plusieurs centaines de mètres de hauteur structurent aujourd'hui les chaînes subalpines septentrionales comme le Massif de la Chartreuse. Elle porte le nom de barre Tithonique.

Dans le Jura, la Bresse et le bas Dauphiné, régions dans le prolongement du Bassin parisien, la mer épicontinentale de profondeur variable va déposer des calcaires et des marnes qui forment aujourd'hui l'ossature du massif du Jura. On retrouve également de nombreuses formations coralliennes comme en Bourgogne et en Lorraine.

Dans le couloir rhodanien, la mer jurassique borde le Massif central, elle va déposer des marnes et des calcaires sur lesquels reposent aujourd'hui les vignobles de la Côte chalonnaise, du Mâconnais, du Beaujolais à partir de Ville-franche-sur-Saône, et des Coteaux du Lyonnais dans le Monts d'Or. Plus au sud, à partir D'Alès, une mer chaude et peu profonde va déposer des sédiments d'une épaisseur pouvant dépasser 1500 mètres qui formeront les Causses.

En Aquitaine, la Mésogée venue des Alpes s'avance par deux détroits et forme un golfe qui communique par moment avec le Bassin de Paris par le seuil du Poitou. Au Jurassique moyen, le pivotement de la péninsule ibérique vers le sud va permettre aux eaux de l'Atlantique nord en formation d'atteindre par l'ouest le bassin d'Aquitaine. Différents types de calcaires et de marnes vont se déposer. On les retrouve dans les grands Causses, les causses du Quercy, les Charentes, le Pays-Basque, les falaises de La Rochelle, l'Ile de Ré, d'Olèron et toute la zone pyrénéenne. Du gypse se dépose sur de grandes épaisseurs dans le Béarn.

A la fin du Jurassique, après une alternance de dépôts marneux (Oxfordien, Kimméridgien) et de formations calcaires (Oxfordien, Portlandien), la mer se retire des aires maritimes peu profondes de l'hexagone à l'exception des aire maritimes plus profondes comme celles des Alpes. Cette régression générale appelée portlando-purbeckienne va laisser place à une sédimentation continentale (sables, grès purbeckiens, calcaires du Barrois) qui va se poursuivre au début du Crétacé. seul le domaine alpin au sud-est est marin.

La tectonique en France au Jurassique, formation de rifts

Tout au long du Jurassique, la fracturation de la Pangée se poursuit. La Laurasie au nord et le Gondwana au sud poursuivent leur séparation. Dans cet espace laisser libre, la Téthys installe un bras de mer  entre l'Afrique et l'Amérique du nord qui va s'étendre jusqu'au Pacifique et ses eaux ouvre le bassin dauphinois (bassin subalpin) dans lequel vont se déposer de grandes quantités de sédiments qui formeront les futures Alpes. Des rifts océaniques océaniques commencent à ouvrir le bassin atlantique. Ces mouvements tectoniques  se répercutent dans le sud-est de la France où un rift volcanique  commence à ouvre l'océan alpin et en Aquitaine où une fracture forme le rift de Gascogne à l'emplacement des futures Pyrénées et  creuse le bassin d'Aquitaine.  (voir carte ci-dessus).

Rift continental et rift océanique
Un rift est une région où la croûte terrestre s’amincit. En zone continentale, en surface, on parle de rift continental ou graben. Le rift forme un fossé d'effondrement allongé, dont les dimensions peuvent atteindre quelques dizaines de kilomètres de large pour plusieurs centaines de kilomètres de long. Cette dépression allongée,  est le lieu d'une sédimentation lacustre et d'un volcanisme important (exemples: fossé Rhénan entre les Vosges et la Forêt noire). Le rift océanique au fond des océans  est un fossé d'effondrement de même dimension que le rift continental mais au milieu des dorsales océaniques, là où s'écartent deux plaques lithosphériques, le volcanisme est intense.

 

Au Crétacé ( 135 à 65 Ma).
On divise le Crétacé en deux sous-périodes: Crétacé inférieur (135 Ma à 96 Ma) et Crétacé supérieur (96 Ma à 65 Ma). Au début du Crétacé, la mer régresse sur la presque totalité de la France. La plaque africaine inverse son mouvement et revient vers l'Europe. L'Atlantique sud, puis l'Atlantique central et l'Atlantique nord s'ouvrent. Complétement ouvert du nord au sud à la fin du Crétacé, séparant l'Amérique du sud de l'Afrique et l'Amérique du Nord de l'Europe, l'océan Atlantique s'élargira encore au Cénozoïque.
A l'Aptien, vers 110 Ma, l'océan Atlantique développe sa présence dans le golfe de Gascogne (océan Protoatlantique) et ses eaux se dissocieront progressivement de celles de la Téthys.

Au Crétacé inférieur, la mer Alpine issue de la Téthys revient dans le Bassin parisien et la Vallée du Rhône. Des calcaires récifaux appelés urgoniens se déposent dans le Bassin subalpin et  le Bassin aquitain au niveau de la zone nord-pyrénéenne. Une plate-forme marine peu profonde qui formera "l'isthme durancien" apparait entre les Cévennes et le le massif des Maures-Estérel.

Au Crétacé supérieur, une grande transgression marine appelée: transgression cénomano-turonienne envahit tout le Bassin parisien, y dépose des couches de craie* qui formeront les bases des vignobles champenois de la Marne, de la Côte des Blancs, de Touraine et de Saumur,  ... La mer va également occuper tout le Bassin aquitain où l'influence de l'océan Atlantique Nord progresse avec son ouverture. Seuls émergent le Massif Central, le Massif Armoricain, le Massif ardennais, et le Massif Corso-Sarde.
La poussée due au rapprochement de la plaque africaine de l'Europe et l'ouverture de l'océan atlantique font  glisser vers l'est et pivoter dans le sens inverse des aiguilles d'une montre:  la péninsule ibérique. Un rift océanique va s'ouvrir  entre la France et l'Espagne formant  un sillon marin qui va s'étendre jusqu'en Provence.  De grandes quantité de sédiments vont se déposer dans ce sillon marin sous influence atlantique appelé: le golfe Pyrénéo-Provençal.
Cette phase tectonique va se répercuter dans le sud-est, soulever la région et faire émerger la Provence et l'isthme durancien appelé aussi bombement durancien. Le bombement durancien va  mettre fin à la communication des eaux profondes de la Téthys (mer Alpine) immergeant le bassin subalpin et celles de l'océan Atlantique présentes dans le golfe de Gascogne, le Languedoc et L'Aquitaine. Elle est également à l'origine du premier métamorphisme dans les Alpes franco-italiennes et de métamorphisme et de déformations dans les Pyrénées.

Cave des producteurs de vins de Montlouis dans la craie de tuffeau - © M.CRIVELLARO

                                Cave des producteurs de vins de Montlouis dans la craie de tuffeau.

 

Craie* : La craie s'est formée par accumulation de squelettes de microorganismes marins, à l'époque géologique du Crétacé auquel elle a donné son nom. La craie est un calcaire. Généralement très pure, elle peut  être marneuse (lorsque le calcaire et l'argile sont en proportions à peu près égales), glauconieuse (si elle contient de la glauconie), dolomitique (si elle contient des recristallisations de dolomite), à silex, ... Le tuffeau est de la craie micacée ou sableuse à grain fin, de couleur blanche ou crème parfois jaunâtre.

 

Dans le Bassin parisien. A la fin du Jurassique et au début du Crétacé inférieur suite à la régression des mers, le bassin de Paris connait une période continentale pendant laquelle se dépose des sables et des argiles.
Vers 130 Ma, la mer  Alpine revient,  franchit le détroit de Bourgogne, progresse vers le nord-ouest et envahit progressivement le bassin de Paris où elle rejoint à l'Aptien vers 110 Ma un appendice de la mer du Nord venant d'Angleterre. Le Bassin de Paris devient un vaste détroit qui relie la Mésogée aux mers nordiques.
A l'Albien (108 Ma), les cours d'eau en provenance du Massif central et du massif ardennais déposent dans ce milieu marin des sables verts glauconieux. Ils sont abondants en Champagne humide dans le département de l'Aube, dans le Boulonnais, en Normandie, dans l'Yonne et le centre du bassin de Paris. Des marnes et argiles vont s'intercaler ou recouvrir ces couches de sables  et donner naissance aux  argiles du Gault et à la gaize: un grès fin argileux et calcaire.
Au Crétacé supérieur, le Bassin parisien connait la grande transgression cénomano-turonienne qui va recouvrir d'épaisses couches de craie: la Normandie, l'Artois, la Picardie, la Touraine, l'Anjou, la Champagne dite sèche qui domine par une cuesta, la côte de Champagne, la région argilo-sableuse de la Champagne humide. Les craies seront de compositions variables selon la situation et la vie marine (présence plus ou moins importantes de matériaux détritiques : sables et argiles, débris coquillers, ...  On aura ainsi différents faciés de craie:  craie argileuse, craie sableuse, craies marneuse bleues, grises ou blanches, craie tuffeau... Au Sénonien (88 Ma à 65 Ma), le faciès caractéristique est celui de la craie blanche riche en silex.  Les épaisseurs de sédiments déposés pendant le Crétacé supérieur sont importants, ils vont 300 à 700 mètres selon les endroits. En Champagne la couche crayeuse atteint 500 mètres d'épaisseur.

A la fin du Crétacé, la mer se retire du Bassin parisien. Toutes les régions crayeuses vont se recouvrir d'argile à silex provenant de l'altération de la craie en place et d'apports à partir des massifs anciens bordiers.

Dans le Bassin aquitain et les Pyrénées.
Au Crétacé inférieur existent deux bassins profonds en Aquitaine : le bassin de Parentis et celui de l'Adour. Le sillon pyrénéo-provençal est un détroit faisant communiquer Atlantique nord et Mésogée. Des formations sédimentaires : calcaires et marnes se déposent recouvertes par endroits de sédiments gréso-argileux. Sur le pourtour des bassins et dans la zone nord-pyrénéenne, les calcaires récifaux urgoniens prennent placent. On note la formation de flychs dans le Pays-basque.
Au Crétacé supérieur, la transgression cénomano-turonienne recouvre tout le bassin. Enfouies sous les dépôts Cénozoique, les formations sédimentaires de cette période (calcaires durs, crayeux ou marneux) affleurent aujourd'hui en bordure du Massif Armoricain  et du Massif Central: en Saintonge, en Charente, en Périgord, dans la région d’Angoulême et dans les Corbières.
Les calcaires crayeux du Sénonien forment les falaises crayeuses en rive droite de la Gironde: Talmont, Saint-Palais. On les retrouve en Charente, en Dordogne et dans le Lot.
Dans le Pays Basque, le Crétacé supérieur est caractérisé par la formation de flyschs. (voir photo rubrique suivante: "Flyschs sur la Côte basque entre Saint-Jean-de-Luz et Hendaye".)

A la fin du Crétacé, la mer se retire de la plateforme aquitaine. Les transgressions futures seront atlantiques.

Dans le Bassin subalpin sous la dépendance de la mer Alpine va se développer au Crétacé inférieur du barrémien à l'aptien (130 à 112 Ma), une formation sédimentaire calcaire appelée faciès  urgonien. Cette formation est présente dans les chaînons subalpins (Bornes, Bauges, Chartreuse, Vercors) et le sud-est de la France e n Provence

 
 La France au Crétacé supérieur vers 70 Ma - Transgressions marines

                                   La France au Crétacé supérieur vers 70 Ma - Transgressions marines

 

A la fin du Crétacé,  la mer va se retirer. La majeur partie de la France va à nouveau se trouver émergée. L'océan Atlantique reste présent dans le golfe de Gascogne. A la fin du Crétacé la Téthys se ferme.

 

En résumé

Au cours du Mésozoïque, après une période de sédimentation continentale (grès roses des Vosges) au début du Trias, due à l'érosion des massifs hercyniens sous un climat tropical, la France a été presque totalement recouverte par la mer, de grandes quantité de sédiments marins vont se déposer et recouvrir le socle hercynien érodé, à l'exception de quelques ilots trop hauts pour être immergés comme le Massif armoricain, une partie du Massif central, ... On estime qu'au milieu du Crétacé , le niveau des mers était 250 mètres plus haut que le niveau actuel.
Les dépôts sont marins et lacustres. Les mers relativement chaudes, peu profondes offrent des conditions favorables à la formation de plateformes carbonatées constituées de calcaires et de récifs coralliens. Les roches formées dans ces conditions sont selon les milieux marins, leur profondeur, le climat  et l'éloignement du rivage: des calcaires, des marnes, des calcaires récifaux.

Ces différentes formations sédimentaires constituent aujourd'hui le sous-sol des bassins sédimentaires et des avant-pays des zones montagneuses. Elles sont présentes dans la plupart des sous-sols qui portent les vignobles de l'hexagone: vignobles de Bourgogne (calcaires du bajocien, du bathonien, et de l'oxfordien), vignobles du Centre, vignobles de Champagne (craie, marne), vignobles d'Alsace, vignobles de l'Aube, vignobles de Chablis (calcaires kimméridgiens), vignobles du Bordelais, vignobles du Sud-Ouest, vignobles de Provence, du Languedoc et des Corbières,...

Les allers et retours de la mer Germanique dans l'est de la France vont laisser se déposer  par évaporation dans  les lagunes d'eaux saumâtres des couches de sels et de gypse.

A la fin du Crétacé,  la mer va se retirer. La majeur partie de la France va à nouveau se trouver émergée et restera sous l'influence de la mer Boréale et l'océan Atlantique.

La plaque africaine remonte vers l'Europe, les mouvements de compression affectent la zone pyrénéo-provençale et la zone des Alpes méridionales. La mer Téthys se ferme.

 

HISTOIRE GÉOLOGIQUE DE LA FRANCE AU CÉNOZOÏQUE

 

Naissance de la France alpine
 
  Le Cénozoïque appelé aussi ère Tertiaire  va de - 65 Ma à - 1.8 Ma, il se divise en deux périodes géologiques : le Paléogène (- 65 Ma à - 23.5 Ma) et le Néogène (- 23.5 Ma à - 1.8 Ma)

A l'échelle du globe, durant le Cénozoïque, les continents poursuivent leurs déplacements vers leur position actuelle, l'océan Atlantique sud s'élargit et l'Atlantique nord s'ouvre au nord entre le Canada et le Groenland et entre le Groenland et la Scandinavie matérialisant ainsi la séparation entre L'Europe et l'Amérique du Nord.
En Europe, la plaque africaine poursuit sa progression, commencée au Crétacé vers la plaque eurasiatique, et pousse une petite plaque située en avant d'elle appelée plaque adriatique ou  Apulie* qui va finir par entrer en collision à la façon d'un bélier avec le sud de l'Europe. La poussée donne naissance: à l'orogenèse alpine, à la chaîne alpine et à l'emplacement du sillon alpin occupé par l'océan alpin: aux Alpes françaises. (voir carte ci-dessous)

L'océan alpin issu de la Téthys va être pris en étau dans le rapprochement des continents et se fermer progressivement. Sous la poussée, les sédiments marins et détritiques accumulés au Mésozoïque sur le socle hercynien dans les fonds océaniques de l'océan alpin  s'enfoncent dans un premier temps, puis sont soulevés par le socle hercynien. Dans sa remontée le socle hercynien granitique traverse les couches sédimentaires et donne naissance aux hauts massifs des Alpes.
Les couches calcaires vont éclater, glisser le long des versants, être déplacées et donner naissance aux chaines calcaires  des Bauges, de la Chartreuse, du Vercors et du Jura.
La phase compressive arrivée à son paroxysme,  va laisser place à une phase de décompression, phase pendant laquelle se mettent en place les fossés d'effondrement de la plaine d'Alsace (fossé rhénan), de la vallée de la Saône (fossé Bressan) et des Limagnes. Une phase de compression est toujours suivie d'une phase de distension.

La plaque africaine pousse également contre la France une autre plaque, la plaque Ibérique qui depuis l'ouverture de l'océan Atlantique central, a pivoté dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, ouvrant  le golfe Pyrénéo-Provencal, un sillon marin appelé aussi golfe Aturien. Cette compression va être à l'origine de l'orogenèse pyrénéenne et de la chaine Pyrénéo-Provençale.

Dans cette tectonique des plaques, l'océan Téthys jusque là ouvert vers l'Atlantique va se réduire progressivement et finir par laisser sa place vers la fin du Cénozoïque à la mer Méditerranée. La mer Méditerranée est un vestige l'océan Téthys.

Dès le début de leur surrection, les Alpes et les Pyrénées vont être soumises à une érosion intense. Les sédiments détritiques vont combler les bassins environnants.

Le Cénozoïque est marqué par des cycles de transgressions  et régressions marines venant de l'océan Atlantique par le bassin de la Manche et par le golfe de Gascogne, de la Mer du Nord  par le nord et de l'océan Téthys par le sud et sud-est. La France connait à cette époque un climat tropical chaud et humide. Les eaux tropicales des océans riches  en plancton à base de silice et en plancton à base de calcaire déposent des boues calcaires. Ce milieu va être également très favorable  aux dépôts coralliens. Lors des transgressions, plusieurs mètres de sédiments marins et détritiques vont se déposer dans les parties immergées: Bassin parisien, Bassin aquitain, Sillon périalpin ... Lors des régressions, des lagunes, des lacs vont se former dans lesquels vont s'accumuler de nombreuses formations sédimentaires. Des périodes de grandes sécheresse vont être favorables au dépôt dans ces milieux de roches salines: gypse du Bassin de Paris, sel gemme et sel de potasse d'Alsace.

Sur les continents, la végétation est luxuriante, de type tropical.

L' Apulie* ou la plaque adriatique est un fragment de la plaque africaine qui s'en est séparé au Crétacé et est entré en collision avec la plaque eurasienne en formant les Alpes

 
La France à l'Eocène moyen (- 46 Ma) - Carte légèrement modifiée à partir de celle de Ch. Pomerol : Ère  Cénozoïque éditions Doin -  © M....

                                                 La France à l'Eocène moyen, étage Lutécien inférieur (-46 Ma)

 

Le Paléogène (- 65 Ma à - 23.5 Ma)

Sous un climat tropical, le Paléogène, première période du Cénozoïque connaît en France de nombreux cycles sédimentaires dus à une série de transgressions / régressions marines.

Dans le Bassin parisien, la mer va s'avancer à plusieurs reprises par le nord-est (Mer du Nord), par le nord-ouest et par le bassin de la Manche (mer Atlantique),  puis elle va se retirer et laisser derrière elle, selon le relief, un paysage lacustre ou lagunaire qui va se couvrir de dépôts détritiques charriés par les fleuves et les rivières descendant des reliefs environnants comme le Massif central en cours d'érosion. Le contrecoup de la tectonique alpine entraîne progressivement le soulèvement du Bassin parisien par le Sud-Est et son ouverture vers la mer du Nord.

Dans le Bassin parisien, les dépôts sédimentaires marins les plus significatifs de la période Paléogène sont ceux du Lutétien qui conduit à d’importants dépôts calcaires qui serviront de pierre à bâtir, du Bartonien où apparaîtra le gypse (gypse de Montmartre utilisé pour la fabrication du plâtre) et du Stampien à l’origine de dépôts de sables fins blancs de très grande pureté (Sables de Fontainebleau, 97 à 99% de silice, utilisé pour les verres et optiques de qualité).

Il en sera de même dans le Bassin aquitain, où l'océan Atlantique s'avance et recule à plusieurs reprises plus ou moins profondément dans le  golfe aturien limité au nord par le Massif central, au sud par les Asturies et l'Ebre et fermé dans son extrémité orientale par le continent Provence-Languedoc-Golfe du Lion-Catalogne. Dans le Bassin d'Aquitaine, les dépôts seront à l'ouest dans le bassin girondin: marins et lagunaires et à l'est en bordure du Massif central: continentaux.

Dans le Bassin aquitain, les dépôts sédimentaires marins et détritiques les plus significatifs pendant le Paléogène sont : à l'ouest, dans le Médoc les formations calcaires marines (calcaire à Astéries, calcaire de Saint-Estèphe), à l'est des séries continentales comme les sables du Périgord la molasse de l'Agenais* , au sud  dans le golfe aturien : les flyschs* et au sud-est les poudingues de Palassou.

Le sillon périalpin à l'emplacement de l'océan alpin et la plaine d'Alsace connaitront à la fin du Paléogène des transgressions marines plus ou moins profondes venant de la Mer du Nord ou de l'océan Thétys.

Le Paléogène se subdivise en trois époques ou sous-périodes:  le Paléocène, l'Éocène et l'Oligocène.

Molasses de l'Agenais*:  produits détritiques  provenant dans un premier temps de l'érosion du Massif central jusqu'au début de l' l’Éocène, puis de l'érosion des Pyrénées en surrection jusqu'à le fin de l'Oligocène.

Les flyschs: les produits de l'érosion se déposent  et glissent en eaux profondes en bordure des Pyrénées naissantes, ces matériaux détritiques   se mélangent aux sédiments marins marins  qui donneront naissance à des formations sédimentaires appelées:  flyschs.  Ces roches présentent des séquences répétitives caractéristiques : empilement de strates où une strate de grès est surmontée par une strate de schistes argileux.

 
Flyschs sur la Côte basque entre Saint-Jean-de-Luz et Hendaye - © M.CRIVELLARO

Flyschs sur la Côte basque entre Saint-Jean-de-Luz et Hendaye - 
Formation sédimentaire modelée, plissée par l'orogenèse pyrénéenne, constituée par empilement de strates: une strate de grès est surmontée par une strate de schistes argileux.

Le Paléocène (-65 Ma à -56 Ma)
Au Paléocène, première période du Paléogène, la collision entre les plaques eurasienne et africaine a commencé. La Téthys est en phase de fermeture.

Au début du Paléocène, étage dano-montien la mer atlantique  revient par la Manche occidentale dans le Bassin de Paris; dépose des calcaires et des marnes, puis se retire. A la fin du Paléocène, dans la partie nord-nord-est de la France, la mer (mer Thanétienne) venant du nord s'avance en Champagne, jusqu'à Cernay, Dormans, Rilly sans atteindre Paris. Elle dépose les sables blancs de Rilly et en bordure de Champagne, à l'est de Reims, sur les flancs du Mont-Berru situé en bordure littorale à l'époque se dépose le conglomérat de Cernay constitué de sables argilos calcaires  issus de dépôts fluviatiles et estuariens (estuaire). Puis la mer, se retire laissant derrière elle de grands lacs où se déposent des calcaires et des marnes : calcaire de Rilly, marnes de Dormans... Au sud d'Epernay se dépose le travertin de Sézanne, dépôt de source et résurgence issue de la craie

L'emplacement des Alpes occidentales et des Alpes-Maritimes quant à lui est recouvert par une transgression marine d'est en ouest, qui forme l'océan Alpin. Le Sud-ouest de la France est séparé de l'Espagne par un sillon marin ouvert en éventail dans le golfe de Gascogne. (voir carte ci dessus : La France à l’Éocène moyen - 46 Ma).

Dans le Bassin aquitain les dépôts paléocène sont continentaux. (calcaire lacustre de Pessac)

L’Éocène (56 à 33 Ma)
A l’Éocène, deuxième période du Paléogène, une mer peu profonde couvre l’Europe du Nord. Des cycles de transgressions/régressions de l'océan Atlantique par la Manche et de la Mer du Nord par le nord vont immerger plus ou moins profondément le Bassin parisien. Le Bassin Aquitain connaît également des cycles de transgressions/régressions à partir de l'océan Atlantique. L'océan alpin est présent dans la zone interne des Alpes là où s'élèveront les Alpes. Le reste de la France est hors de l'eau. Le golfe du Lion et la Méditerranée n'existent pas, c'est la terre ferme. La Corse et la Sardaigne repliées contre le continent appartiennent à un grand bloc de terre ferme s'étendant loin vers le sud et formant le continent Provence-Languedoc-Golfe du Lion-Catalogne. (voir carte ci dessus : La France à l’Éocène moyen - 46 Ma)

Des sédiments marins et détritiques se déposent dans le Bassin parisien et dans le Bassin aquitain.

Dans le Bassin parisien se déposent au Lutécien (-46 à - 40 Ma): les calcaires à nummulites* et les différents types de calcaires lutéciens* (calcaire grossier, calcaire à milioles) que l'on retrouve jusqu'en en Champagne à Damery, Epernay et Montmirail. Dans les lacs installés à proximité d'Epernay en arrière des rivages, se déposent les calcaires lacustres de la bordure champenoise. La mer va aller et venir à plusieurs reprise, plus ou moins profondément sur le Bassin parisien, laisser la place à des lagunes  dans lesquelles vont se déposer  par évaporation des eaux et assèchement:  des couches de sels et de gypse (lagunes de Montmartre vers 37 Ma). A la fin de l'Eocène, étage Ludien ( - 37 Ma à - 33 Ma) une grande transgression va s'étendre très loin vers l'est, jusque dans la région de Reims (marnes de Ludes).

Dans le Bassin aquitain vont se déposer sur la rive gauche de la Gironde : les calcaires de Couquèques, de Saint-Estèphe, les calcaires lacustres de Plassac,  et  sur la rive droite de la Gironde, les calcaires de Blaye, de Saint-Palais. A l'est de Bordeaux jusque dans l'Agenais les dépôts vont être continentaux: molasses de l'Aquitaine, molasse inférieure du Fronsadais (sables et grès argileux et micacés provenant de l'érosion du Massif-Central). Sur ces sédiments sont plantés actuellement: les vignobles du Bordelais (Côtes de Blaye, Médoc). L'érosion des Pyrénées naissantes accumule dans le  sud du golfe aquitain des sables , des graviers, des argiles qui formeront les poudingues de Palassou.

L’Atlantique Nord continue de s’ouvrir. C'est le début de l'orogenèse pyrénéenne, la plaque africaine pousse l’Espagne contre la France, une phase tectonique importante appelée : pyrénéo-provençale s'amorce. Elle pince et plisse les sédiments du sillon pyrénéen déposés au Mésozoïque dans l'espace océanique profond existant entre la France et la plaque Ibérique. L'orogenèse pyrénéenne va soulever et rejeter la couverture sédimentaire en place vers le nord (nappes de charriage). Les Pyrénées se soulèvent en plusieurs temps avec des phases de repos. Les premiers sommets pyrénéens apparaissent vers - 50 millions d'années. La chaîne pyrénéenne finira par s'étendre des Pyrénées aux massifs des Maures et de l’Estérel en un grand massif auquel était accolé la Corse et la Sardaigne appelé le massif Corso-Sarde.

Cette phase tectonique importante se fait également sentir dans les Alpes avec la poussée de la plaque Apulie qui amorce les plissements alpins  de la Vanoise. Les contre-coups se font sentir jusque dans le Bassin parisien avec le soulèvement du dôme de l'Artois au Lutécien moyen et au Lutécien supérieur. Un pont continental se forme à ce niveau qui va relier la France et l'Angleterre. Il n'y aura plus de liaisons entre la Mer du Nord et le Bassin parisien. L'océan Téthys continue de disparaître, laissant un vestige la mer Méditerranée. 

Nummulites: être unicellulaire à la charpente calcaire en forme de disque, qui peut atteindre deux centimètres de diamètre. A sa mort, l'organisme libère son disque de calcaire qui tombe au fond de la mer et va former les couches de calcaire nummulitique. Le calcaire à nummulites est appelé aussi "pierre à liards" par analogie aux pièces de monnaie. Il a été exploité comme pierre à bâtir pour la construction des monuments de la capitale.
Calcaires lutéciens*: (du nom de Lutèce car très présents dans le sous-sol parisien). Ils existent différents types de calcaires lutéciens aux grains plus ou moins fins. le calcaire à nummulites en fait partie. Il a servit à la construction de nombreux monuments parisien (palais du Louvre, cathédrale Notre-Dame, madeleine, ...).

 
La France à l'Eocène supérieur (- 37 Ma) - Carte légèrement modifiée à partir de celle de Ch. Pomerol : Ère Cénozoïque éditions Doin -

                                              La France à l’Éocène supérieur (- 37 Ma)

 

L'Oligocène (34 Ma à 23 Ma)
A l'Oligocène, troisième période du Paléogène, les fortes poussées de la  plaque africaine diminuent, une période dite de relaxation s'installe. L'étau se desserre. Des zones de décompression apparaissent et de grands blocs s'enfoncent lentement le long des failles existantes. On voit naître les grands fossés d'effondrement qui structurent le paysage de la France actuel: le fossé Rhénan ou plaine d'Alsace entre les Vosges et la Forêt-noire, les Limagnes, et le fossé Bressan. Ils vont se remplir en partie de sédiments marins et fluviatiles extrêmement variés: sables, calcaires, marnes, argiles, ... L'Alsace est un détroit entre la Mer du Nord et la Téthys, qui communique avec le sillon alpin. Les transgressions atlantiques s'avancent sur le Bassin aquitain et dans le Bassin de Parisien isolent la Normandie et la Bretagne en îlots.

Dans le Bassin parisien, la mer  s'avance à l'est jusqu'au delà de Reims et Epernay. Plus au sud, elle atteint Fontainebleau, Étampes d'où son nom de mer stampienne et Orléans. La mer stampienne dépose les sables de Fontainebleau épais de 60 mètres (étage stampien). Elle régressera par la vallée ligérienne. Le Bassin de Paris restera définitivement émergé, c'était la dernière incursion marine. Lorsque la mer se retire, la Beauce est occupée par un large lac où se dépose le calcaire de Beauce.

Dans le Bassin aquitain, les Pyrénées en surrection sont soumises à une érosion intense. Les produits de l'érosion se déposent dans le golfe aquitain appelé aussi sillon pré-pyrénéen. Les fleuves charrient et déposent sur tout le sud-ouest jusqu'à Bordeaux de grandes quantités de sédiments détritiques appelés molasses. Dans le Libournais et le Fronsadais, les dépôts sont continentaux, ils proviennent de l'érosion du Massif central: molasse supérieure du Fronsadais. Les molasses constituent le sous-sol de bon nombre de vignobles du sud-ouest. Dans le Libournais, la régression marine laisse place au calcaire lacustre de Castillon. Puis une grande transgression appelée stampienne va déposer le calcaire à Astéries dans toute la partie située à l'est de Bordeaux. A l'est se dépose la molasse de l'Agenais. A la fin du stampien, la mer régresse partout.

La chaine pyrénéo-provençale s'effondre dans la zone aujourd'hui occupée par la mer Méditerranée, créant le golfe du Lion. La formation de ce bassin d'effondrement, de ce rift* accompagné d'un étirement de la croûte terrestre va au Miocène , vers 23 Ma faire pivoter La Corse et la Sardaigne et les amener à  se positionner à leur emplacement actuel.

A l'Oligocène, la surface occupée par les lagunes et les lacs est considérable.

Affleurement de Calcaire à Astéries  - Côte de la Ruasse à Langoiran - © M.CRIVELLARO

Affleurement de Calcaire à Astéries - Côte de la Ruasse à Langoiran - Époque Oligocène :34 millions d'années.

Un rift* est une région où la croûte terrestre s’amincit. En surface, un rift forme un fossé d'effondrement allongé, dont les dimensions peuvent atteindre quelques dizaines de kilomètres de large pour plusieurs centaines de kilomètres de long. Cette dépression allongée, limitée par deux failles normales dites failles bordières, est le lieu d'une sédimentation et d'un volcanisme important.

 
La France à l'Oligocène (- 34 Ma) - Carte légèrement modifiée à partir de celle de Ch. Pomerol : Ère  Cénozoïque éditions Doin -  © M.CRI...

                                                La France à l'Oligocène (- 34 Ma)

 

Le Néogène (- 23.5 Ma à - 1.8 Ma)

Le Néogène deuxième période du Cénozoïque est marqué par deux brèves incursions marines atlantiques dans la vallée de la Loire: une au Miocène et l'autre au Pliocène. Elles encerclent la partie occidentale du Massif armoricain  et la rende insulaire. Ces transgressions s'avancent également plus ou moins profondément sur le Bassin aquitain.

Dans la vallée du Rhône, dans le sillon péri alpin s'accumulent sous forme de molasse les produits détritiques issus de l'érosion de la chaîne alpine en surrection. Il n'y a pas de liaison entre la Manche et la mer du Nord.

Le Néogène se subdivise en deux époques ou sous-périodes: le Miocène, et le Pliocène.

Le Miocène (23 Ma à 5 Ma)
Au Miocène, première période du Néogène, le soulèvement alpin atteint son paroxysme, entraînant la surrection des massifs cristallins et le plissement des zones externes des Alpes. Ce mouvement tectonique (poussée de la plaque africaine) se répercute sur l'ensemble de l'hexagone : la couverture sédimentaire du Jura se décolle, se plisse et vient chevaucher la Bresse, les Vosges et la  bordure orientale  du Massif central  se soulèvent. Une activité volcanique se développe dans le Massif central (volcans d'Auvergne, des Limagnes, supervolcan du Cantal qui donnera naissance au massif du Cantal). Les Pyrénées subissent également cette poussée, toujours plus hautes, elles connaissent une érosion intense, les produits  détritiques de l'érosion sont charriés par les fleuves et les torrents dans le vaste cône d'épandage du Lannemezan. La Provence orientée vers le nord, bascule vers le sud, le réseau hydrographique va l'entailler.

Dans le Bassin parisien, les fleuves déposent les produits de l'érosion du Massif central: sables et marnes de l'orléanais. La mer venant de l'Atlantique pénètre dans la basse vallée de la Loire jusqu'à Blois et dépose les faluns de l'Anjou et de la Touraine, communiquant avec le golfe de la Manche, elle rend insulaire la partie occidentale du Massif armoricain. A la fin du Miocène, la mer se retire, elle reviendra au Pliocène jusqu'à Angers.

Des sédiments détritiques importants qui  proviennent également de l'érosion du Massif Central vont se répandre dans le Bourbonnais, l'Orléanais, la Sologne,  la plaine d''Alsace et les Limagnes.

Dans le Bassin aquitain, une dernière incursion de la mer dans le golfe aquitain qui se limite à l'est à Agen, dépose les faluns de Saucats. La mer se retire progressivement, laissant se déposer  un ensemble de formations lagunaires, lacustres et continentales: marnes lagunaires, calcaire gris de l'Agenais, molasse de Léognan, ...  A la fin du Miocène, la mer se retire  du Bassin aquitain qui restera émergé définitivement.  A l'est la sédimentation est continentale : calcaires lacustres, molasse de l'Armagnac, ...

En Bordure de la chaîne alpine qui s'élève, suite à la formation du golfe du Lion, la mer Méditerranée va occuper les confins du Massif central du Languedoc à  Lyon, et au delà la Bresse , envahir le bassin de Digne, avancer par étapes vers le nord , gagner Crest, le Vercors, rejoindre la Chartreuse et  le sillon périalpin qui se prolonge en Suisse et au delà jusque dans les Balkans. Les produits de l"érosion de la chaîne alpine vont s'accumuler dans  le sillon perialpin envahit par la mer sous forme de molasses calcaires , de sables, de grès, de conglomérats.

Vers la fin du Miocène (6 Ma) les contraintes orogéniques alpines vont empêcher les échanges des eaux marines  au niveau du détroit de Gibraltar, la mer Méditerranée ne communique plus avec l'océan Atlantique et s'assèche. La mer se retire des régions internes, son niveau baisse. Les niveau de base des fleuves et des rivières baisse de plus de 1000 mètres pour atteindre la mer, la vitesse du courant augmente fortement. Fleuves et rivières vont creuser des canyons dans la Vallée du Rhône et en Provence.

Faluns: débris coquillers de mollusques, coquillages,crustacés, poissons, requins,

 
La France au Miocène ( - 23.5 Ma)  - Carte légèrement modifiée à partir de celle de Ch. Pomerol : Ère  Cénozoïque éditions Doin -  © M.CRI...

                                                    La France au Miocène ( - 23.5 Ma)

 

Le Pliocène (5 Ma à 1.8 Ma)
Au Pliocène, deuxième période du Néogène, la collision de la plaque africaine et de l’Europe se poursuit, les Alpes et les Pyrénées continuent leur orogenèse. Les Alpes se soulèvent fortement et se plissent. Le sillon périalpin se comble d'une épaisseur de plus de 2000 mètres de produits détritiques, sables et galets formant le sillon molassique. A la périphérie des Alpes des nappes de roches glissent : au sud elles atteignent Digne et à l'est la bordure de la Bresse.
Le détroit de Gibraltar s'ouvre à nouveau. La mer revient , remonte la  vallée du Rhône  jusqu'à 20 Km de Lyon , envahit la basse vallée de la Durance et occupe la côte languedocienne. Les vallées se remplissent de sédiments détritiques et la mer se retire.
Le contrecoup de la tectonique alpine entraîne un  soulèvement du Bassin parisien,  des Vosges, de la bordure orientale du Massif central et du Jura. Les bordures du Bassin parisien vont se soulever sur une hauteur qui varie entre 100 et 200 m, d'est en ouest, l'érosion va  pouvoir façonner le relief de cuestas (côtes), de plateformes, de buttes témoins que nous connaissons actuellement. Les vallées fluviales s’encaissent, la Seine acquiert son cours actuel et la Loire est détournée vers l’Océan Atlantique. L'érosion est toujours intense. la Provence bascule du nord vers le sud. Le Verdon creuse ses gorges.

Les produits détritiques de l'érosion charriés par les cours d'eau s'accumulent au pied des reliefs pyrénéens ( poudingues de Jurançon, sables des Landes, ...). Vers - 3 Ma , une forte activité volcanique, met en place les Monts Dore. Les continents occupent vers 3.6 Ma pratiquement leur position actuelle.

L'océan Atlantique fait une dernière incursion en basse vallée de la Loire. Les hauts reliefs ressemblent à ceux que nous connaissons actuellement.

 
La France au Pliocène ( - 5.3 Ma) - Carte légèrement modifiée à partir de celle de Ch. Pomerol : Ère  Cénozoïque éditions Doin -  © M.CRIV...

                                               La France au Pliocène ( - 5.3 Ma)

 

Le Cénozoïque en France est caractérisée par un activité tectonique intense marquée par l' orogenèse pyrénéenne, par l'orogenèse alpine, par le soulèvement des Vosges, du massif du Jura, la mise en place du fossé Rhénan, de la Bresse, des Limagnes et par  une série de transgressions et régressions marines qui vont être à l'origine de nombreuses formations sédimentaires.
De nombreux vignobles du Bassin parisien (Vignobles de la Loire, de Champagne, ...)  et du Bassin aquitain (Vignobles du Bordelais,  du Sud-Ouest, ...) sont implantés sur des formations sédimentaires du Cénozoique.
 

 

HISTOIRE GÉOLOGIQUE DE LA FRANCE AU QUATERNAIRE

 

Naissance de la France glaciaire - Formation des reliefs.  

Le Quaternaire ou ère quaternaire va de - 1.8 Ma à nos jours. Le quaternaire est marqué par des périodes glaciaires et interglaciaires. Quatre grands cycles de glaciations identifiés dans les Alpes bavaroises, appelés respectivement Günz, Mindel, Riss et  Würm  du nom de quatre affluents du Danube vont ponctuer l'ère quaternaire et participer au  modelage et au façonnage des paysages que nous connaissons. Tous les reliefs surélevés pendant l'ère précédente par les orogenèses pyrénéennes et alpines: Vosges,  bordures du Bassin parisien, Jura,  bordures du Massif central du Morvan à la Montagne Noire,  bordures du Bassin aquitain vont être affectés par ces phénomènes météorologiques et les phénomènes physiques qu'ils engendrent.

Durant ces cycles glaciaires, les Alpes, les Pyrénées, le Massif central et les Vosges se couvrent de glaciers. Lors de la fonte des glaces dans les périodes interglaciaires, l'érosion et les fleuves vont sculpter les reliefs, creuser des vallées, arracher de gros volumes de  matériaux aux versants, les charrier et les déposer sur des centaines de kilomètres le long de leur lit et dans les bassins et plaines les environnant. Ces matériaux détritiques: galets, sables, graves, argiles, vont s'accumuler ainsi le long des rivières et des fleuves et former par endroits de grandes terrasses caillouteuses à plusieurs niveaux. Chaque glaciation construisant un niveau de terrasse. Sur ces terrasses et sur les versants des coteaux modeler au quaternaire se sont maintenant implantés des vignobles de qualité: vignobles des graves, vignobles de Cahors, ...

A titre d'exemple, les meilleurs vignobles du Médoc sont implantés sur des reliefs en forme de croupes recouvertes de graves appelées graves garonnaises du Günz. Les graves garonnaises du Günz sont issues de l'érosion des Pyrénées, elles ont été charriées sur plus trois cents kilomètres des Pyrénées à Saint-Estèphe au nord de Bordeaux par l'ancienne Garonne pendant la période glaciaire du Günz, il y a 1.2 Ma.

Saint-Estéphe - Les graves couvrent le sol - © M.CRIVELLARO

Saint-Estéphe - Les graves couvrent le sol.

Les terrasses au cours du quaternaire

Pendant une période glaciaire, l'eau se transforme en glace entrainant la baisse du niveau des mers. Les pentes des fleuves pour atteindre la  mer deviennent plus abrupte, le dénivelé oblige les rivières à s'enfoncer, à creuser leur lit et les vallées qu'elles parcourent.
Pendant les périodes interglaciaires (réchauffement), les glaces fondent, le niveau des mers augmente, les pentes des fleuves diminuent, le cours des rivières s'aplanit, les rivières déposent des alluvions.
Lors de la glaciation suivante , le fleuve creuse de nouveau son lit, mais dans ses propres alluvions avant de déposer pendant la période interglaciaire qui suit: une nouvelle couche d'alluvions. A chaque cycle de glaciation correspond un niveau de terrasse. On compte en France par endroits quatre niveau de terrasse. Chaque niveau correspond à une des quatre glaciations citées ci-dessus.

Schéma du cycle de formation des quatre niveaux de terrases.

 

L'ère quaternaire se subdivise en deux époques géologiques : le Pléistocène (- 1.8 Ma à 12 000 ans) et l'Holocène (12 000 ans à nos jours).

Le Pléistocène (1.8 Ma à 12 000 ans)

Au Pléistocène, les continents sont quasiment dans leur position actuelle. Le Pléistocène est formé de terrains récents contemporain de l'apparition de l'homme. Le Pléistocène est une période glaciaire. Le climat est caractérisé par des cycles de glaciation pendant lesquels des glaciers continentaux sont descendus jusqu'au 40e parallèle.  Lors de l'extension maximale des glaces, 30 % de la surface de la Terre en est couverte. Les glaciers alpins descendent jusqu'à Lyon. Les avancées glaciaires produisent des glaciers continentaux d'une épaisseur de 1 500 à 3 000 mètres. Le volume de glace emprisonné est la cause de la chute du niveau de la mer de 100 m ou plus. Pendant les périodes interglaciaires les côtes noyées par la remontée des eaux sont fréquentes. Quatre glaciations majeures ont été identifiées, séparées par des périodes interglaciaires. Pour la France dans les Alpes, elles portent les noms de (Günz, Mindel, Riss, Würm). Les grandes glaciations (Günz, Mindel, Riss, Würm) finissent de façonner le relief que nous connaissons (plateaux, terrasses, collines, vallons, coteaux,  ...).

Il y a 45 000 ans, une soixantaine de volcans surgissent en bordure des Limagnes et  forment la chaîne des Puys.

L'Holocène (de 12 000 ans à nos jours)

L'holocène deuxième période du quaternaire est formé de terrains qui ne contiennent que des fossiles d'espèces à représentants encore vivants. Nous sommes à l'Holocène et la tectonique des plaques continue...

Le quaternaire a façonné tous les détails des reliefs actuels : plateaux, vallées, coteaux, plaines et terrasses.

Sur les reliefs de côtes (cuestas du Bassin parisien), terrasses et coteaux orientés favorablement qui surplombent les fleuves et les rivières sont implantés les principaux vignobles de France (Vignobles de Lorraine, de Champagne, de Loire, du Bordelais, du Sud-Ouest, ...). 

Dans les vallées alpines, les glaciers ont arrachés des matériaux aux montagnes formant des moraines frontales en tête des glaciers et des moraines latérales sur les côtés. C'est sur ces moraines laissées par les glaciers que sont implantés une partie des vignobles de Savoie.

Saint-Pierre-d'Albigny - Pentes de cailloux calcaires et marneux, recouverts de moraines glaciaires au bas de coteaux - © M.CRIVELLARO

Saint-Pierre-d'Albigny - Vignoble de Savoie - Pentes de cailloux calcaires et marneux, recouverts de moraines glaciaires au bas de coteaux.

 

Tableau chronologique permettant de situer les origines de la Terre et l'histoire géologique de la France

Les grandes étapes depuis les origines

Dates

   Age de l'Univers

  13,8 Ga*          

(Ga* = milliard d'années)

  Naissance du Système solaire et de la Terre

    4,568 Ga     

   Le Précambrien  

Première grande période géologique de l'histoire de la Terre appelé superéon. Il commence à la création du globe il y a 4,568 milliards d’années, et s'achève, il y a 544 millions d’années.
Le Précambrien se divise en trois grandes périodes géologiques ou éons qui sont : l'Hadéen, l'Archéen et  le Protérozoïque.

4,568 Ga à 544 Ma*       

(Ma* = Millions d'années)

  L'Hadéen  - Première période du Précambrien

    4.5 à 3.8 Ga   

 - Bombardement d'astéroïdes et de comètes - La terre est recouverte de gaz  carbonique, de vapeur d'eau et de laves.

- Formation de la croûte terrestre primitive- Structuration de la planète Terre - La vapeur d'eau se condense, formation d' océans acides. Premières roches sédimentaires

 

  L'Archéen - Deuxième période du Précambrien

    3.8  à 2.5 Ga

Formation des proto-continents et de la croûte continentale. A la fin de l'Archéen 80 % de la croûte continentale est constituée, les premiers supercontinents se forment et se disloquent au gré de la tectonique des plaques.

   

Le Protérozoïque - Troisième période du Précambrien
        Naissance des premières roches de France

    2.5 Ga à  544 Ma

- Le Protérozoïque, correspond à la croissance des masses continentales. Les grands ensembles continentaux se dessinent. Chaque grande phase de convergence et de collision sera l'occasion de la surrection d'une chaîne de montagne (orogenèse) avec la formation de roches métamorphiques et magmatiques.

- Le Paléo-protérozoïque (2.5 à 1.6 Ga) est marqué par  l'oxygénation de l'atmosphère et par les glaciations dont certaines sont totales. (Terre boule de neige). Les micro-organismes se développent, ils consomment le CO2 présent dans leur environnement et rejettent  de l'oxygène dans l'atmosphère. la vie se développe: éponges, algues,méduses, vers;, mollusques, premiers vertébrés.

-  Les plus vieilles roches de France des gneiss de deux milliards d'années se forment à l' époque icartienne, dans la province du Trégor en Bretagne et entre la Hague et Cherbourg dans le Cotentin. La France est née.

- Un continent unique appelé Rodinia existe à partir de  1.1milliards d'années - Vers 750 millions d'années, la Rodinia commence à se fragmenter à son tour - Orogenèse Cadomienne début 640 millions d'années - Baie de Saint-Brieuc - Chaîne de volcans Paimpol, Erquy, Tréguier, Roselier. (570 Ma) - 550 Ma : étoiles de mer, mollusques, premiers vertébrés et trilobites.

   

Le Phanérozoïque

Deuxième grande période géologique de l'histoire de la Terre comprend les ères Paléozoïques, Mésozoïques, Cénozoïques et quaternaires.

    544 Ma à nos jours

Le Paléozoïque (appelée anciennement ère primaire )

    544 Ma à 245 Ma

- Les masses continentales se rapprochent de nouveau.
Fermeture de l'Océan Centralien et Rhéique, les terrains qui constituent la France se rassemblent.
- Au Carbonifère (360 à 300 millions d'années), surrection de  la Chaîne Hercynienne, base du socle français formation du Massif armoricain, du Massif central, des Vosges et des Ardennes.
- La Pangée:  un continent unique s'est reformé (250 millions d'années)
- Dinosaures: 230 millions d'années.

 

Le Mésozoïque (appelée anciennement ère secondaire)

   245 à 66.4 Ma

- La Pangée se fragmente à son tour. L'Océan Atlantique s'ouvre.
- La péninsule Ibérique se détache de la France. L’Afrique change de cap, comprime l'Espagne contre la France et met en place le bombement Durancien qui donne naissance à la Provence - Mammifères.

 

Le Cénozoïque (appelée anciennement ère tertiaire)

     65 Ma à 1.8 Ma

-La plaque africaine, entre en collision avec l'Europe et toutes les principales chaînes de montagnes se forment. (Pyrénées, Alpes, ...).
- Formation des grands bassins sédimentaires: Bassin parisien , Bassin aquitain.
- L'orogenèse alpine ( - 34 Ma) , suivie d'une phase de décompression met en place les fossés d'effondrement: plaine d'Alsace, fossé Bressan, Limagnes.

 

Le Quaternaire

 1.8 Ma à nos jours

Grandes glaciations: Günz, Mindel, Riss, Würm. (1.8 Ma à 10 000 ans) - Erosion -
Mise en place des reliefs actuels.

 

 Présence et évolution de l' homme

 

  Hominidés

   7  millions d'années

  Australopithèques

  4.2 millions d'années

  Lucy

  3.6 millions d'années

  Homo Habilis

  2.5 millions d'années

  Homo Erectus

  1.9 millions d'années

  Homo Erectus présence en France

  1.8 millions d'années

  Domestication du feu

  500 000 ans

 Homo Sapiens

  35 000 ans

 Cro Magnon

  28 000 ans

 

Bibliographie

 

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