Géologie-Sites étudiés-Le Bassin de Paris
De part la localisation géographique à Fontainebleau du Centre de Géosciences de l’École des Mines, l’équipe Géologie a un ancrage fort dans la géologie du Bassin de Paris. Plusieurs chantiers y sont actuellement menés à différentes échelles de temps et pour différentes problématiques.
Le Bassin Parisien est un bassin intra-cratonique typiquement soumis à une influence modérée des forçages tectoniques, où les grands cycles eustatiques ont un impact majeur sur la sédimentation. Il s’agit à ce titre d’un lieu historique de la géologie où ont été posées les bases de la stratigraphie et de la paléontologie. De ce fait, il constitue un laboratoire adapté pour étudier les paléoclimats et les paléogéographies associées, en particulier durant le nozoïque.
L’enregistrement tertiaire est marqué par des cycles de transgression/régression permettant le développement de faciès variés alternant entre des dépôts côtiers, lagunaires, continentaux et lacustres jusqu’au cœur du bassin. Au Paléogène, le Bassin de Paris est caractérisé par la plus grande biodiversité mondiale en domaine marin. L’analyse géochimique de différents groupes de fossiles (mollusques, charophytes, dasycladales) de ces séries a permis de mieux connaitre les variations paléoclimatiques et paléoenvironnementales dans ce contexte, constituant par exemple un étalon précieux pour le comparer avec celui de zones très actives sismiquement (ex : Pyrénées, thèse Damien Huyghe 2010).
Dans la continuité de ces travaux, une analyse plus fine des séries du Bartonien est actuellement à l’œuvre pour caractériser un événement climatique analogue au réchauffement actuel, l’optimum climatique de l’Eocène moyen (MECO). Il s’agit d’une période de réchauffement climatique courte (50 ka) et globale très intense bien documentée pour le domaine océanique, mais qui reste encore mal connue dans les séries côtières. L’analyse isotopique (δ18O couplée au D47) de ces séries apportera de nouvelles contraintes sur les variations des températures moyennes et saisonnières lors de cet évènement en domaine littoral, ainsi que sur la réponse sédimentaire associée à un tel réchauffement dans un bassin intra-cratonique (thèse RGF, Loïc Marlot, en cours).
Le Quaternaire constitue quand à lui période d’émersion et d’incision des réseaux hydrographiques sous l’effet des variations eustatiques et déformations à très grande longueur d’onde. Faisant suite à des études menées sur l’évolution des réseaux et leur encaissement, des travaux sont actuellement menés sur les alluvions de fond de vallée, témoins des deux dernières régressions quaternaires. L’impact de la lithologie sur l’incision au contact entre bedrock et alluvions est à l’étude dans les fonds de vallée de la Seine (Thèse RGF-AESN Diana Chourio Camacho).
L’Holocène est caractérisé par des processus d’anthropisation qui interfèrent avec les processus dits «naturels» de dynamique des cours d’eau et de leurs bassins versants. Aménagement du territoire, pratiques agricoles, urbanisation et industrialisation impactent fortement le milieu. Depuis plusieurs années, l’équipe développe sur les bassins versants de la Canche et de la Seine, en collaboration avec l’IMT Lille-Douai, le LSCE et l’IPGP, des traceurs physico-chimiques afin de caractériser les flux de particules dans les cours d’eau (e.g. Belles et al. 2019; Franke et al. 2009, 2020 ; Kayvantash et al. 2017 ; Patault et al. 2019). Ces traceurs sont utilisés pour la quantification de l’érosion des terres agricoles. Dans le cas de pollutions associées (métaux lourds, pesticides….), ils permettent une caractérisation et un suivi des polluants dans les bassins versants. La poursuite des ces recherches fait l’objet de deux nouveaux projets avec un sujet de thèse en collaboration avec l’IFPEN et IMT Lille-Douai, le projet GeSS (thèse de Morgan Delaporte) et le projet TracS (VNF). Ces traceurs physico-chimiques sont également employés sur la question de cartographie de pollution d’air en ville, dans le cadre du projet science participative EcorcAir du partenariat PartiCitaE et le projet associé NanoTracs (thèse de Nour Daaboul).