Original paper

Facteurs de répartition des entonnoirs de dissolution dans les craies du littoral du Nord-Ouest du Bassin de Paris

[Parameters spatial distribution of the solution pipes in the chalk of the north western Paris Basin shore cliff]

Costa, S.; Laignel, B.; Hauchard, E.; Delahaye, D.

Zeitschrift für Geomorphologie, NF Volume 50 Issue 1 (2006), p. 95 - 116

68 references

published: Mar 1, 2006

BibTeX file

ArtNo. ESP022005001014, Price: 29.00 €

Download preview PDF Buy as PDF

Résumé

La terminaison nord-occidentale du Bassin de Paris se présente sous la forme de falaises crayeuses. Au sommet de ces abrupts se développent des poches, ou entonnoirs de dissolution, aux caractéristiques morphométriques variables. Ce travail a pour objectifs d’étudier la répartition spatiale de ces formes et de déterminer les différents paramètres susceptibles de l’expliquer (lithologie et fracturation de l’encaissant crayeux, niveau de base, couverture de formations superficielles cénozoïques). Ce travail est issu de recherches pluridisciplinaires reposant sur l’utilisation de méthodes variées: étude des répartitions spatiales des entonnoirs et de la couverture de formations superficielles cénozoïques à partir de l’analyse de photographies aériennes obliques; caractérisation lithologique et physique des craies à partir de levés de coupes, de calcimétrie, de mesures de porosité et de perméabilité; étude de la fracturation du bâti crayeux à partir de l’analyse fractale des réseaux de talwegs et de photographies aériennes du platier rocheux. Les résultats font apparaître que la géométrie des entonnoirs varie régionalement et qu’il est possible de distinguer quatre secteurs géographiques. Cette répartition n’est pas aléatoire, elle est principalement fonction de la tectonique régionale et locale, qui est à l’origine de la fracturation du bâti crayeux et sa partition en blocs et sous-blocs tectoniques. Ces différents ensembles, sur lesquels l’intensité et la fréquence de la fracturation diffèrent, déterminent la distribution des formations superficielles cénozoiques (altérites et dépôts sablo-argileux tertiaires), et, en partie, les variations régionales et temporelles du niveau de base. Ainsi, plus que les caractéristiques lithologiques et physiques des craies, c’est l’évolution morphostructurale du secteur d’étude qui est fondamentale dans la formation et la répartition des entonnoirs.

Abstract

Parameters spatial distribution of the solution pipes in the chalk of the north western Paris Basin shore clif. – The north western extremity of the Paris Basin consists of chalky shore cliffs. At the top of this cliff wall, we find solution pipes with variable morphometric characteristics. The aims of this work are the study of the spatial distribution of solution pipes and the determination of parameters which explain this distribution (lithology and fracturation of chalk, base level, cover of Cenozoic superficial deposits). This study is based on multidisciplinary works: the study of the spatial distribution of solution pipes and the cover of Cenozoic superficial deposits by aerial view analysis, the lithological and physical characterizations of chalk by profiles, calcimetry, porosity and permeability analyses, the study of the chalk substratum fracturation by fractal analysis applied to the morphology of thalweg networks and aerial views of the abrasion plate-form. The results show that the solution pipes geometry varies regionally and it is possible to distinguish 4 geographical units. This distribution is not uncertain and is essentially according to the local and regional fracturation which explains the individualisation of chalk substratum in tectonic blocks and sub-blocks. These different units, which show different fracturing intensity and frequency, explain the distribution of the Cenozoic superficial deposits (alterites, tertiary deposits), and in part the regional and temporal variations of base level. Thus, it is the morphotectonic evolution of the studied area that is essential in the formation of solution pipes, whereas the lithological and physical characterizations of chalk do not play an important role.

Kurzfassung

Die Verbreitungsfaktoren für Lösungstrichter in Kreidesedimenten an der Küste im Nordwesten des Pariser Beckens. – Der Nordwestrand des Pariser Beckens ist als Kliffküste in Kreidesedimenten ausgebildet. Oberhalb dieser Steilküste entwickeln sich Lösungstaschen und -trichter mit unterschiedlichen morphometrischen Merkmalen. Die vorliegende Untersuchung beschäftigt sich mit der räumlichen Verbreitung dieser Formen und versucht die Parameter, die für das Verteilungsmuster verantwortlich sind, zu bestimmen (Lithologie und Kluftmuster der Kreide, Basisniveau, känozoische Deckschichten usw. ). Diese Arbeit ist aus pluridisziplinären Untersuchungen auf der Basis verschiedener Methoden hervorgegangen: Untersuchung des Verbreitungsmusters der Lösungstrichter und der känozoischen Deckschichten anhand von Schrägluftbildanalysen; lithologische und physikalische Kennzeichnung der Kreidesedimente durch Profilaufnahmen, Calcimetrie, Porositäts- und Permeabilitätsmessungen; Untersuchung des kreidezeitlichen Unterbaus anhand von Kluftmessungen und Richtungsbestimmung des Talweg-Netzes und Luftaufnahmen der Brandungsplattform. Die Ergebnisse zeigen, dass die Geometrie der Lösungstrichter regionale Unterschiede aufweist und dass vier verschiedene Verbreitungsgebiete ausgegliedert werden können. Die Verbreitung ist nicht zufällig und hängt hauptsächlich von der regionalen und lokalen Gesteinsklüftung ab, die für die Untergliederung des Kreide in tektonische Blöcke und Unterblöcke verantwortlich ist. Die verschiedenen Einheiten mit jeweils unterschiedlicher Klüftungsintensität und -dichte bestimmen die Verteilung der känozoischen Deckschichten (Verwitterungssubstrate und sandig-tonige Tertiärablagerungen) und teilweise auch der regionalen und zeitlichen Unterschiede in der Lage des Basisniveaus. Damit ist die morphostrukturelle Entwicklung des Untersuchungsraumes für die Bildung und Verbreitung der Lösungstrichter entscheidender als die lithologischen und physikalischen Merkmale der Kreidesedimente.

Keywords

entonnoirs de dissolutioncraieslittoralbassin de ParisParis basin