Bathymétrie au cours du Cénozoïque dans le Bassin Parisien

[elasmo]

Je ne sais plus si j'avais déjà posé la question, concernant la bathymétrie, profondeur du bassin sédimentaire, suivant les périodes géologiques que l'on à dans le Bassin Parisien ?

Je cherche, sans pour le moment avoir trouvé de réponses satisfaisantes à connaître ces paramètres, même généraux

On devrait pouvoir au moins avoir une vague idée, ne serait ce que par les faunes présentes (foraminifères, ostracodes, mollusques, vertébrés marins, etc...)

Avez vous des références, des pistes de recherches ?

la thèse de Justine Briais, 2015 semble être une bonne piste ?

https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01174648/file/BRIAIS_Justine.pdf

Page 176 les milieux de sédimentations semble être un point de départ, étude de Gély, 1996

[Invité jean francois06]

La thèse de justine Briais est plus qu'une piste. Je pense qu'il y a des tas de renseignements, des données objectives, des interprétations, et des rappels d'interprétations d'autres auteurs comme Gely par exemple. Quelques exemples.

 

 

Le terme bathymétrie est utilisé 22 fois dans la thèse.

 

 

 

[elasmo]

Merci pour ta réponse

 

Effectivement c'est une thèse très intéressante, mais n'étant pas géologue j'ai un peu de mal à tout comprendre, j'ai déjà pris des notes pour tenter de m'y retrouver, mais c'est long et complexe.

 

En fait j'aurais surtout voulu trouver des références absolues, ce qui est probablement très complexes à dire

 

Peux être que la page 354 donne un résultat plus net, mais je ne sais pas l'interpréter

 

 

[Invité jean francois06]

@elasmo, cette figure parle d'eustatisme, pas de bathymétrie.  La bathymétrie, c'est la topographie sous l'eau.  Ici ce schéma montre avec différentes méthodes les variation du niveau de la mer. Le zéro est actuel. Avec ça tu n'a pas accès aux reliefs. Prenons par exemple les projections du GIEC sur l'élévation du niveau marin suite au réchauffement climatique. Moins de glace (en bleu sur le schéma), plus d'eau ( en rouge sur le schéma), du coup les dépôts vont monter sur les continents (en noir sur le schéma ou en vert suivant la méthode). Donc avec le réchauffement, l'altitude du niveau des océans va monter. Mais tu n'as aucune indication sur ce qu'il se passe à Brest, au Mont Saint Michel, ou dans la baie de Somme, la même hauteur de tranche d'eau n'a pas les mêmes conséquences.

Revenons à la bathymétrie. Pourquoi pas de valeurs absolues? On peut toujours donner des tranches d'eaux de dépôts, en fonction des sédiments, et de leurs compositions paléontologiques. Mais si on dit lagune, on comprends surtout que c'est un milieu fermé ou presque, peu profond. On relie donc le type de dépôt à une profondeur. Mais a t on la topographie? En grand, oui, si on a les affleurements, en détail, pas toujours, et c'est pas toujours évident.

Je crois qu'il est intéressant de revoir le fil de @gaeldeploegTout sur le faciès des sables, argiles et lignites! il y a quelques discussion à ce propos.

 

 

 

[phoscorite]

Bonjour @elasmo

Je ne sais pas si ce qui t’intéresse vraiment c'est la bathymétrie (i.e. en milieu marin la profondeur à laquelle se déposent les couches sédimentaires) ou bien l'histoire d'enfouissement des ces couches (du fait de la subsidence, du tassement).

 

En général, on reconstitue la bathymétrie a partir des faciès ou des figures sédimentaires : cette information est fournie par la granulométrie, les figures de courant, rides de vagues, de tempestites, de contourites, et des restes benthiques ou pélagiques, des traces de fouissement... Ça c'est du boulot de sédimentologue et ça se fait sur un log (sondage ou coupe) donc c'est une information localisée et il en sort une courbe de Z (bathymétrie) en fonction du temps pour la position (X, Y).

L'histoire d'enfouissement s'étudie à l'échelle du bassin, avec une série de logs, ou de coupes corrélées via la strati séquentielle et/ou les bestioles. C'est surtout utile pour comprendre l'évolution des porosités, des perméabilités, et les effets diagénetiques ; du bon boulot de géologue pétrolier.

 

Pour ce qui est du Bassin Parisien, il y a le papier de synthèse, mais pas facile à lire de Guillocheau, ci-joint.

Il y a aussi les rapports des travaux effectués, notamment au BRGM, à l'occasion des études sur l'enfouissement du CO2 en France, parce que un site d'étude avait été choisi pour un pilote d'injection du CO2 dans le Dogger, et qu'à cette occasion le BRGM et d'autres avaient repris et essayé de faire la synthèse de toutes les coupes sismiques disponibles, plus les nombreux logs des forages géothermiques dans le centre du bassin parisien. Donc on a une assez bonne idee en 3D de la forme du bassin.

 

ée en 3D de la forme du

 

 

 

GeodinActa_2000_Guillocheau_BassinParis.pdf

[elasmo]

Bonjour Phoscorite,

 

Tout d'abord merci à toi pour ta réponse et le PDF joint, il m'a l'air effectivement un peu complexe pour moi, mais je vais le regarder tout de même.

 

Mon besoin est le suivant, je voudrais connaître le plus précisément possible la profondeur des dépôts marins durant les différentes époques et surtout étages dans le Bassin Parisien

 

Comme c'est un bassin, j'imagine qu'au cours de son remplissage, il doit y avoir de moins en moins de profondeur possible ? au moins au centre de celui ci ?

 

Je ne sais pas si mes demandes sont compréhensibles pour les géologues que vous êtes, perso j'utilise un langage qui m'est propre et probablement pas très parlant pour vous

 

 

PS :

 

Merci à Jean-François06 pour les explications, car il est tout à fait possible que je confonde les termes.

 

En gros j'aimerais savoir par exemple quelle tranche d'eau il y avait au Cuisien, au Lutétien inférieur, etc...

 

 

 

[phoscorite]

Compris, c'est très clair, même si ce n'est pas toujours facile de répondre.

 

Le premier point à considérer, c'est que, à un moment donné, la hauteur d'eau n'est pas la même partout dans un bassin (comme dans une mer actuelle).

Tu peux donc avoir un sable d'embouchure qui se dépose au point A (sous une tranche d'eau négligeable), et au même moment une argile offshore sans faune benthique (donc probablement sous une tranche d'eau suffisante pour que la lumière n'y arrive pas) qui se dépose au point B.

Donc a ta question quelle tranche d'eau au Cuisien, la réponse serait une carte bathymétrique plutôt qu'une profondeur valable pour tout le bassin.

 

Ensuite, sur l'aspect comblement du bassin, il ne faut pas imaginer qu'un bassin commence par se creuser, puis qu'il se comble.

La vie d'un bassin se compte en dizaines de million d'années ou plus. Pendant ce temps, non seulement le niveau marin varie, ce qui fait effectivement varier la bathymétrie des dépôts de manière uniforme, mais le fond du bassin se déforme aussi, du fait des mouvements tectoniques, du tassement des sédiments, et cette fois ce n'est pas partout pareil. Ces déformations du fond du bassin (la subsidence, ou les inversions quand ça remonte) ont des amplitudes verticales bien supérieures à celles des fluctuations du niveau marin, ce qui fait que la bathymétrie au moment du dépôt a, au final, assez peu d'influence sur la morphologie a grande échelle des corps sédimentaires. Si une couche est épaisse ici, et plus mince à coté, c'est souvent parce que le fond s'y est enfoncé plus vite, pas parce ce que c'était plus profond.

 

A titre d'exemple, au Dogger, le faciès dit de l'oolithe blanche que l'on trouve à l'affleurement dans les carrières de Bourgogne et vers 1000m de profondeur sous Paris, est un équivalent sédimentologique du grand banc des Bahamas, ce qui implique qu'il s'est formé sous une tranche d'eau très faible, et le bassin ne pouvait pas être très creux a cette époque. A ma connaissance, il n'y a pas de sédiment de grande profondeur dans ce bassin (pas de turbidite, par exemple), ça n'a jamais été une fosse océanique.

 

 

[elasmo]

Merci pour toutes ces explications, après t'avoir lu, je comprends que j'ai fait de gros biais de compréhension, et cela explique pourquoi je ne trouve pas de réponses à mes questions, un peu trop simplistes pour être réparties de manières uniformes.

 

La raison qui motive ces demandes d'informations est liés à des constations d'ordre générales sur la répartition des élasmobranches (sélaciens, batoïdes, holocéphales), du Thanétien au Stampien, (initialement je voulais me restreindre aux seuls étages éocènes, Sparnacien, Cuisien, Lutétien, Bartonien, mais en y regardant de plus près, j'ai du me rendre compte que rester sur ces positions étaient un peu trop "simplistes".

 

De plus il y a souvent de gros écarts de populations suivant les étages et les secteurs géographiques étudiés, donc il faut peux être que je cherche à l'expliquer autrement que par la bathymétrie par périodes ?

 

Je n'ai pas initialement cherché en ce sens, c'est en réalisant des tableaux par périodes, que je me suis aperçu de ce phénomène

 

Ci-dessous un graphique représentant mon travail sur une durée de 2 ans, le tout étant à la fois compilés par les découvertes faites dans la littérature scientifiques (des plus anciennes au plus récentes), et par mes propres constations, ainsi que par le biais d'observations de diverses collection, à ce jour, je pense ne pas être "loin" d'un résultat cohérent, il est toutefois encore possible de trouver quelques nouvelles espèces non encore décrites, mais je pense que cela ne changera pas fondamentalement les résultats.

 

La bathymétrie n'étant que l'un des paramètres que j'ai tenté de prendre en compte, il y a aussi les pics climatiques, les proportions d'autres organismes, etc... la comparaison d'autres bassins sédimentaires de même périodes, etc...

 

PS :

 

Je précise que je n'ai rien inventé, ou trouvé moi même, encore une fois je m'appuie sur les travaux d'un nombres d'auteurs conséquents qui ont étudiés ces phénomènes bien avant moi, je ne fait qu'appliquer les constations aux faunes d'élasmobranches du Bassin Parisien.

 

 

 

Toutes ces constations m'ont également permis d'analyser les contenus fauniques, des élasmobranches, par ordres, par familles, et par périodes géologiques et de les croiser avec les connaissances au niveau d'autres bassin sédimentaires bien connus.

 

 

 

Détail des ordres élasmobranches au Lutétien inférieur, j'ai fait la même chose pour tous les étages, et des graphiques au niveau des familles

 

 

[Chimera]

L'idée est intéressante, mais difficile d'approche, car en plus des différents facteurs déjà évoqués qui viennent s'ajouter ou se compenser (eustatisme, subsidence, ...) le fait même de raisonner par étage implique des amalgames qui à mon sens fausse cette représentation. Par exemple au Thanétien on peut trouver dans le bassin de Paris des dépôts avec des tranches d'eau allant de 40 - 50 m (probablement dans les parties les plus "profondes") et synchrones avec des formations très littorales, voir fluvio-deltaïques. Toutes vont fournir des élasmobranches, mais les diversités relatives des différentes zones géographiques vont changer en fonction des milieux et non de l'étage.

 

Dans ces assemblages, il faut aussi dissocier faunes autochtones et allochtones, qui viennent perturber les comptages et la compréhension 'vraie" des milieux. La température et les communications a surement un grand rôle dans tous cela. Ce n'est pas pour rien que les richesses maximales sont observées au niveau des maxima thermiques. 

 

Pour finir deux exemples qui résument la question : au Sparnacien, la faune est en effet très réduite (une dizaine d'espèces) mais uniforme, dans un bassin en phase de comblement ou à faible tranche d'eau, et avec des substrats fortement argileux  du coup peu propices à de nombreuses communautés dans le sud-ouest à l'Yprésien-Lutétien on trouve sur de faibles distances (quelques kilomètres) des faunes littorales à profondes (plusieurs centaines de mètres), parfois associées (phénomènes de slumping) et où la diversité va exploser (90 espèces).

 

[elasmo]

Pour le mélange des faunes autochtone et allochtone, c'est effectivement un des paramètres que j'ai tenté de mettre en évidence sur les gisements que j'ai moi même fouillés, et l'en prenant compte des phénomènes de remaniement aussi, pas toujours simple à distinguer.

 

les étages les plus pauvres sont pour le moment le Sparnacien qui est effectivement assez similaires en divers points du Bassin Parisien, car essentiellement issus de faunes peu profondes (Vexin, Marne), peu d'espèces, souvent des invertébrés peu diversifiés (ostreidae, cyrene, potamides, etc... pas de traces de coraux et de bryozoaires, ni d'échinodermes)

 

 

 

par contre la où c'est plus étrange c'est pour le cas de l'Auversien, on a une mer riche en mollusques, très riche en coraux (effet MECO), bryozoaires, quelques échinodermes, des élasmobranches assez variés, mais peu abondants, là j'avoue ne pas comprendre pourquoi si peu de restes, hormis peux être un biais de recherche ?

 

 

[Chimera]

Pour l'Auversien, il manque probablement certains genres ou espèces, mais force est de constater qu'il y a bien une raréfaction de certains groupes, mais en parallèle, on en trouve d'autres qui sont absents ou très rare dans les autres étages. Il y a probablement un ou des facteurs écologiques ou une paléogéographiques qui pourrait expliquer cela.

 

Dans le même ordre de curiosité, le Lutétien moyen, d'après tes graphes la faune y semble très réduite (comparable à celle du Sparnacien) alors que la richesse paléontologique chez les autres groupes de cette période est à son optimale. 

 

Nos prospections, comme celles des anciens chercheurs dans le bassin de Paris sont fortement orientées sur les sites à fort potentiel en mollusques, où d'autres groupes comme les foraminifères abondent (Bartonien à Yprésien) ce qui peut avoir des conséquences pour la découverte de certaines petites formes qui se retrouvent "noyées" dans un ensemble parfois ingrat à trier, mais qui reflètent aussi des milieux peu favorables à la concentration des vertébrés.  En contre exemple, la carrière Ampe à Egem en Belgique, à mon sens  un des plus beaux sites de l'Yprésien pour les élasmobranches du bassin de la Mer du Nord (s.l.) où l'on atteint probablement 80 espèces, mais où les mollusques et les foraminifères n'ont pas été invités à la fête (bathymétrie du milieu différente, chenaux d'accumulation).

 

Il ne faut donc pas hésiter à chercher là ou l'on ne voit rien, comme c'était le cas dans les sables glauconieux du Thanétien de Le Quesnoy, où les vertébrés sont présents mais dilués dans la masse, les mollusques généralement absents ou juste transformés en pyrite, bref peu ou pas de trace à l'affleurement.

[Invité jean francois06]

Je te mets en lien cette thèse de Damien Huyghe , il y a une partie sur le BP et des cartes paléogéographiques (Pomerol et Gély). https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00687530/document.

Ici un doc sur le Lutétien de Patrick de Wever et Annie Cornée, avec le travail de Gély : https://www.researchgate.net/profile/Didier-Merle/publication/255711684_Stratotype_Lutetien/links/5eb6c6234585152169c11fac/Stratotype-Lutetien.pdf

 

Extrait du livre : Le Bassin Parisien, un nouveau regard sur la Géologie

https://www.researchgate.net/publication/269697280_Le_Bassin_parisien_du_Tertiaire_a_l'Actuel

[elasmo]

@Chimera Effectivement le Lutétien moyen est aussi très mal représenté, mais pour cela, l'explication la plus probable (selon moi) serait liés aux conditions de dépôts, dans une faible tranche d'eau, de plus hormis le secteur de Damery et Fleury la Rivière (Marne - France), qui à fournit quelques éléments faunistiques intéressant et bien préservés, les autres gisements du Bassin parisien au Lutétien moyen ne comportent que très peu de dents de requins, par exemple sur Cauvigny (4 dents de requins sans racines, et une dent de raie, de type Dasyatis récolté en 20 ans de fouilles, et de tris sous loupe binoculaire, en parallèle à cela les otolithes de poissons osseux, sont très bien représentés, et bien préservés, il y a je pense un facteur liés aux conditions même de fossilisation, que je ne comprends pas à l'heure actuelle).

 

Autre observation personnelle ces gisements ont la particularité d'avoir un sable parfois extrêmement acide, pour les mains, cas d'un site dans le secteur de Chaumont en Vexin, les groux, observées pendant le creusement des fondations d'une maison individuelle où le propriétaire nous a autorisé de fouiller, tous les fouilleurs, ont eu à subir des crevasses persistantes sur les mains, suite à nos fouilles de 2 jours, les coquilles se tenaient très bien, mais très peu de micro fossiles et peu d'otolithes et aucunes dents trouvées.

 

Seul gisement ou quelques dents ont étés trouvés par feu Jacques pons à Chaussy, quelques dents m'ont permis d'identifier 3 espèces de lamniformes en relatifs bon état (sur photo uniquement)

 

Tous les autres sites que j'ai pu fouiller dans ces niveaux ne m'ont guère révélé de dents, même pas de fragments, alors que dans la majorité des cas les otolithes y sont très bien représentés, logiquement si l'on des poissons osseux, on devrait trouver au moins des petits requins de l'ordre des Carcharhiniformes, voir des raies, vu l'abondance des mollusques, comme je peux pour ma part exclure le biais de recherche, vu que j'ai trié à la binoculaire des centaines de kg de sédiments de ces gisements, on peux donc en déduire, que les élasmobranches ne vivaient pas sur place.

 

A ce jour je n'ai pas d'explications, d'où mes demandes sur la bathymétrie,

 

Mais je cherche aussi sur d'autres paramètres, comme la salinité ? les phénomènes d'upwelling ? les biais de recherches, etc...

 

@jean francois06 Merci pour ces documents, surtout le premier, que je ne connaissait pas

Pour illustrer la qualité de la faune du secteur de Fleury la Rivière une planche montrant les principales espèces que j'ai pu réunir

 

 

[Invité jean francois06]

J'ai fait, rapido, une planche qui regroupe 3 articles, les cartes paléogéographiques de Gély sont celles que j'ai utilisé, il y a des logs, et quelques commentaires. Dans la planche les sources sont cités, pour y voir plus clair il faut s'y référer. il s'agit du Lutétien. 

Regrouper les élasmobranches par périodes c'est une chose, mais je suppose que tu dois avoir aussi leur répartition par site ( la planche sur Fleury en est un exemple, mais pas valable sur tout le Lutétien moyen du BP). Un peu comme la comparaison de la coupe de Grignon et celle de Fleury, un site plus riche que l'autre.  Cela pourrais te donner pour une même période , une répartition géographique.   Les cartes paléogéographiques du Lutétien, montrent de grande variabilité suivant les époques et les lieux. Je n'y connais rien en Elasmobranche, mais je suppose que comme aujourd'hui il y a des espèces qui s'aventurent jusqu'en eau douce et parfois très loin, et comme aujourd'hui leur répartition est globale. Quand je dis même période, cela suppose que tu as aussi fait des corrélations d'un site à l'autre, et ça c'est pas évident.

Je reviendrais plus tard sur les biais possibles , enfin ceux qui me viennent à l'esprit. J'en évoquérai seulement un, celui lié à l'observation.

 

 

[elasmo]

@jean francois06merci pour ces informations

 

Pour te répondre, oui j'ai fait des tableaux par gisements, et leur richesse en élasmobranches, le tout détaillé, par périodes, et par groupes d'animaux (requins, raies, holocéphales)

 

mon tableau initial est plus détaillé que simplement par les étages, ils se réfèrent au découpage stratigraphiques des géologues et auteurs, voir une partie ci-dessous :

 

 

 

Pour Grignon le site est très pauvre en élasmobranches, seules 5 espèces connues (4 sélaciens 1 batoïdes) et ce sur des années de tris de la part de ceux qui y ont fouillé avant la protection du site, par contre c'est très riche en otolithes comme souvent dans ces niveaux.

 

En tout cas j'ai bien fait d'ouvrir ce sujet, car avec vos réponses, cela me permet de comprendre quelques nouvelles choses, notamment sur la géologie du bassin que j'avais très largement sous estimée

 

Pour ce qui est des espèces euryhalines, (remontant les fleuves entre autres) les seules que j'ai pu observer pour le moment se situent des niveaux fluviatiles à l'est de Paris, jamais très diversifiés, et les espèces sont majoritairement déjà connues dans des niveaux plus marins.

 

 

 

[Chimera]

Joli planche sur Fleury, une belle fenêtre sur le Lutétien de ce secteur.

 

On peut ajouter quelques micro bestioles dans ces niveaux du Lutétien moyen, mais au final c'est quand même pas le Pérou.

 

Citation

 

Regrouper les élasmobranches par périodes c'est une chose, mais je suppose que tu dois avoir aussi leur répartition par site ( la planche sur Fleury en est un exemple, mais pas valable sur tout le Lutétien moyen du BP). Un peu comme la comparaison de la coupe de Grignon et celle de Fleury, un site plus riche que l'autre.  Cela pourrais te donner pour une même période , une répartition géographique.   Les cartes paléogéographiques du Lutétien, montrent de grande variabilité suivant les époques et les lieux. Je n'y connais rien en Elasmobranche, mais je suppose que comme aujourd'hui il y a des espèces qui s'aventurent jusqu'en eau douce et parfois très loin, et comme aujourd'hui leur répartition est globale. Quand je dis même période, cela suppose que tu as aussi fait des corrélations d'un site à l'autre, et ça c'est pas évident.

Je reviendrais plus tard sur les biais possibles , enfin ceux qui me viennent à l'esprit. J'en évoquérai seulement un, celui lié à l'observation.

 

 

@jean francois06

Tu as bien résumé la situation, avec des adaptations spécifiques à la bathymétrie, aux modes alimentaires, mais aussi à  la salinité. On a la chance dans le bassin de Paris de pouvoir observer  ces différentes influences et les impacts environnementaux qui en découlent sur de nombreux organismes, les élasmobranches n'échappent pas à la règle.

 

Citation

les espèces sont majoritairement déjà connues dans des niveaux plus marins

Après que les espèces se baladent entre milieu salé et ceux à salinité variable c'est normal, on a la même chose de nos jours, parfois pour augmenter leur aire de chasse, ou trouver des zones de protection. mais dans la nature actuelle, seulement 10 % ont cette capacité, et encore moins sont condamner à rester en eau douce. 

 

 

[elasmo]

@Chimera 

Citation

mais dans la nature actuelle, seulement 10 % ont cette capacité

 

Cela me paraît très surestimée comme proportion, j'aurais dit tout au plus une dizaine d'espèces de requins et encore, reste les batoides qui sont plus tolérantes et peuvent parfois vivre uniquement dans des cours d'eau douces