Le Crétacé (de -145 à -66 Ma) marque la fin de l’ère Secondaire (Mésozoïque). Durant toute cette période, le Bassin Parisien est entièrement immergé par une mer chaude et peu profonde. Le cycle sédimentaire produit un important dépôt de craie blanche, qui constitue le socle du Bassin Parisien. Le climat terrestre se bouleverse alors, assorti d’évènements aux conséquences planétaires (éruptions volcaniques et chute d’un gros astéroïde) qui causent la disparition des 2/3 des espèces animales et végétales, puis la mer se retire brusquement.
Durant les 40 Ma suivants, le contrecoup de la tectonique alpine entraîne le soulèvement du Bassin Parisien par le Sud-Est et son ouverture vers la mer du Nord. Cette période donne lieu à de nombreux cycles sédimentaires dus à une série de transgressions/régressions marines et/ou lacustres. Le Bassin Parisien peut alors être comparé à un lagon tropical (ça a bien changé, hein ?).
- Épisode 1 : le Lutétien (de -48,6 à -40,4 Ma)
Ce premier épisode de transgression est modéré, la mer ne pénétrant que jusqu’à une ligne Rambouillet - Melun.
- Épisode 2 : le Ludien (de -37 à -33,7 Ma)
L’invasion marine ne dépasse pas la ligne Étampes - Fontainebleau. Plus au sud, on retrouve diverses formations sédimentaires lacustres, comme le calcaire de Château-Landon qui constitue le socle sur lequel repose Larchant.
- Épisode 3 : le Sannoisien (de -33,7 à -31 Ma)
L’invasion marine atteint cette fois une limite Nemours - Pithiviers, elle est responsable du dépôt du calcaire de Brie et d’argiles vertes (g1a sur la carte géologique). Cette strate la première visible autour du secteur dans lequel vous vous trouvez : Villiers-sous-Grez repose dessus.
- Épisode 4 : le Stampien (de -31 à -24,6Ma)
La plus importante transgression marine du Tertiaire, lors de laquelle la mer pénètre les terres par la vallée de la Seine. Cet épisode correspond aux fameux dépôts sédimentaires des sables et grès de Fontainebleau (g2a et g2b sur la carte), constitués de sable blanc, très pur et d’une extrême finesse déposé en couches de 10 à 70 m d’épaisseur, que vous avez face à vous. La mer se retirera ensuite par la vallée de la Loire. Après le dépôt des sables, un épisode lacustre s’instaure à cheval sur la ligne de rivage Pithiviers - Château-Landon, durant lequel se déposent les calcaires d’Étampes et du Gâtinais (g2c sur la carte géologique).
- Épisode 5 : l’Aquitanien et le Burdigalien (de -23,8 à -16,4 Ma)
À la fin du Stampien, le Bassin Parisien est isolé de la mer du Nord et de la Manche : les invasions marines (surtout lacustres) se font désormais par le Sud-Ouest et la vallée de la Loire. L’une d’elles conduit au dépôt de la molasse du Gâtinais (g3a sur la carte) et surtout, l’épisode principal, très long, conduit au dépôt sur une large zone les calcaires de Pithiviers et de Beauce (g3b sur la carte).
- Épisode 6 : fin du Tertiaire et Quaternaire (de -16,4 Ma à nos jours)
Des apports sédimentaires importants proviennent du Massif Central, en pleine crise de volcanisme aigu, puis des limons (vous savez, cette boue amoureuse qu’on trouve dans les champs du Gâtinais ?) viennent compléter et partiellement recouvrir ce joyeux sandwich géologique sur lequel s’épanouissent aujourd’hui betteraves et céréales.
Test de reconnaissance d’une roche calcaire
Là où vous vous trouvez, l’érosion a créé une falaise où l’on peut observer (chose rare dans le Gâtinais) plusieurs strates superposées. Pour identifier les strates que vous avez sous les yeux, nous vous proposons de vous mettre dans la peau d’un apprenti géologue-chimiste. Il faudra pour cela réaliser le test chimique de reconnaissance du calcaire. Le calcaire (issu notamment des coquilles de mollusques, des coraux, ...) est composé de carbonates, principalement du carbonate de calcium (CaCO3). En présence d’un acide, il se produit la réaction suivante : 2H+ + CaCO3 -> CO2 + H2O + Ca2+, au cours de laquelle du CO2 (dioxyde de carbone gazeux) est dégagé. C’est le même principe qui est applicable aux comprimés effervescents, pour lesquels le pH de l’eau du robinet suffit. Pour notre test, vous aurez besoin de vous munir de l’outil fourni (faites attention de ne pas vous en verser sur les doigts ou les vêtements, ou pire, dans les yeux !), présent aux coordonnées du WP1.
Questions
1°) En regardant vers l'ouest, vous avez accès à la paroi et donc à une des strates décrites plus haut. Munissez-vous de l’outil fourni et faites le test décrit sur la roche à votre disposition (une goutte suffit). Indiquez vos observations. S’agit-il de calcaire ? Estimez la hauteur de la strate.
2°) Direction nord-nord-est, vous retrouvez la même couche que vers l'ouest, ainsi qu’une autre couche géologique aisément différentiable. Refaites le test (vous trouverez autour de vous des échantillons issus de cette strate, pas la peine de courir de risque pour s’en approcher directement et une goutte suffit toujours). Indiquez vos observations. S’agit-il de calcaire ? Estimez la hauteur de la strate.
3°) D’après les résultats des expériences, vos observations et les infos du descriptif, complétez la légende de la coupe stratigraphique correspondant au secteur avec les noms des différentes couches concernées (strates 1,2, 3 et 4).
4°) L’échelle à gauche du schéma de coupe représente l’altitude. D'après cette échelle, à quelle altitude êtes-vous environ ?
Pour valider votre visite, envoyez vos propositions de réponses à l'adresse mail de notre profil ou via la fonctionnalité de geocaching.com.
Parisian basin stratigraphy
The Cretaceous (from -145 to -66 My) is the end of Secondary era (Mesozoic). During this period, a hot and not deep sea was covering the Parisian basin. Sedimentary cycle produces a deep layer of white chalk which constitutes the Parisian basin bedrock. Radical climate change combined with brutal events affecting the entire earth (volcanic eruptions and fall of a big asteroid) led to the extinction of two thirds of animal and vegetal species. Then, the sea abruptly withdrew.
During the following 40 My, tectonic of Alps led the Parisian basin to lift up from the southeast and to open to the North Sea. Numerous sedimentary cycles took place during this period, because of a series of marine and lacustrian transgressions/regressions. Parisian basin might then be compared to a tropical lagoon (it changed a lot, doesn’t it?).
- Episode 1: the Lutetian (from -48,6 to -40,4 My)
This first episode was moderate, the sea only reaches a Rambouillet-Melun line.
- Episode 2: the Ludian (Priabonian, from -37 to -33,7 My)
The marine invasion reached this time an Étampes - Fontainebleau line. Further south, several lacustrian sedimentary formations occurred such as “Château-Landon” limestone. It constitutes the Larchant gulf bedrock.
- Episode 3: the Sannoisian (early Oligocene, from -33,7 to 31 My)
The marine invasion went this time far more south reaching a Nemours-Pithiviers boundary. It is responsible for the deposit of Brie limestone and green clays (g1a on geological map). This layer is visible around where you are standing right now : Villiers-sous-Grez is laying on it.
- Episode 4: the Stampian (Rupelian, from -31 to -24,6 My)
The most important marine transgression of Tertiary era allows the sea to enter the inlands from the Seine river valley. This episode led to the famous Fontainebleau sand and sandstone sedimentary deposits (g2a and g2b on geological map). This white, pure and extremely fine sand layer from 10 to 70 meters deepness is currently in front of you. The water then withdrew by the Loire river valley. After this, a lacustrian episode established astride the shore on a Pithiviers - Château-Landon boundary. During this episode, Étampes and Gâtinais limestones settled (g2c on geological map).
- Episode 5: the Aquitanian and the Burdigalian (from -23,8 to 16,4 Ma)
In the end of Stampian, Parisian basin was isolated from the North and English Channel seas: marine invasions (mainly lacustrian) then occurred from the southeast and the Loire river valley. One of this transgression led to Gâtinais molasse (g3a on geological map. The principal episode lasted a very long time and led to the deposit of Pithiviers and Beauce deep limestone layers (g3b on geological map).
- Episode 6: end of the Tertiary and Quaternary (from -16,4 My to today)
Significant sedimentary supplies from Massif Central (showing then an intense volcanism crisis) followed by alluvia (you know, this sticky-loving mud that you can find on Gâtinais fields?) completed this fine geological sandwich where beets and cereals now bloom.
Chemical determination of limestones
Where you stand, erosion created a cliff where more than one layers are visible(this is very rare in this region). In order to identify these, we propose you to impersonate a geologist-chemist trainee. You will have to proceed to the chemical determination of limestone. Limestone(generated from mollusk shells, corals, …) is constituted with carbonates, mainly calcium carbonate (CaCO3). In the presence of a Brönsted acid, the following reaction occurs: 2H+ + CaCO3 -> CO2 + H2O + Ca2+. During this reaction, gaseous carbon dioxide (CO2) is released. The same principle is applicable to effervescent pills, for which tap water pH is enough. For our test, you will need to bring with you the supplied tool (be careful not to pour some of it on your hands, your clothes or worse, in your eyes !). You can find it at WP1 coordinates.
Questions
1°) On your left, you may access to the face and you can see one of the layers previously described. With the supply, realize the test on the stone (one drop is enough). Note your observations. Is this limestone? Estimate the layer's height.
2°) In front of you, you can see the same layer than the one on your left, and also another layer, easily distinguished. Make the test again (you can find samples on the ground, do not play it risky getting to close to it, and one drop is still enough). Note your observations. Is this limestone? Estimate the layer's height.
3°) From your results, observations and listing info, complete the cross-section scheme legend with the name of each layer.
4°) Still on the cross-section scheme, the scale on the left indicates the elevation in meters. What is the approximated elevation here, according to the scheme?
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