Géologie du bassin parisien

La géologie de Paris et de sa banlieue proche est constituée de terrains sédimentaires tertiaires modelés tant par les mouvements tectoniques de l’ère tertiaire que par les phases successives d’érosion de dépôts de l’ère quaternaire reposant sur un socle de craie du crétacé.
En raison d’un pendage (pente d’une couche ou d’un filon) général des couches vers le nord/nord-est, l’érosion a successivement dégagé vers le sud-ouest les différentes plates-formes sub-horizontales résistantes du calcaire grossier du lutétien et de la craie du crétacé, en laissant subsister par endroits des buttes témoins constituées d’horizons gypseux et de marnes intercalaires du ludien.

En 1858, l’Inspection générale des carrières a publié la première carte géologique de Paris au 1/20 000. Cette carte géologique de référence, remise à jour périodiquement, est en vente à l’IGC.

L’Inspection Générale des Carrières publie également l’Atlas géologique de la Ville de Paris en 14 feuilles au 1/5 000 mentionnant plus de 15 000 sondages. Ces cartes sont en vente à l’IGC.
Les renseignements géologiques concernant les départements des Hauts-de-Seine, de la Seine-Saint-Denis et du Val-de-Marne sont conservés sous forme de cartes au 1/5 000 non publiées.

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Les anciennes carrières souterraines et à ciel ouvert

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La richesse du sous-sol de la région parisienne en matériaux de construction a constitué un des atouts historiques de son développement. Dès l'époque gallo-romaine, le calcaire de la colline Sainte-Geneviève (5e) et le gypse de la butte Montmartre (18e) ont été exploités pour produire la pierre à bâtir et le plâtre. Avec la craie, utilisée pour la fabrication de la chaux, des ciments, du blanc d'Espagne et du blanc de Meudon (poudres entrant dans la composition des peintures et pour le polissage d'objets), ils constituent les matériaux les plus intensément exploités. Beaucoup d'autres le furent également à une époque ou à une autre : les limons des plateaux pour la confection des briques réfractaires, les sables de Fontainebleau et les sables de Beauchamp pour la verrerie et la fonderie, le travertin de Brie pour l'empierrement, les marnes vertes et les argiles sparnaciennes pour les briques, tuiles et poteries, les marnes supra-gypseuses pour le ciment…

L'exploitation des trois matériaux principaux a laissé des vides d’une étendue considérable dans le sous-sol. Les anciennes carrières de gypse se situent à Paris dans les 10e, 18e, 19e et 20e arrondissements (65 ha sous-minés), dans les Hauts-de-Seine (150 ha), la Seine-Saint-Denis (482 ha) et le Val-de-Marne (104 ha). Les anciennes carrières de calcaire grossier se rencontrent à Paris dans les 5e, 6e, 12e, 13e, 14e et 15e arrondissements (770 ha), dans les Hauts-de-Seine (1 014 ha) et dans le Val-de-Marne (565 ha). Les anciennes carrières de craie sous-minent quatre communes des Hauts-de-Seine : Issy-les-Moulineaux, Sèvres, Meudon et Clamart (35 ha). Plus de 3 000 hectares de terrains, répartis sur 70 communes, sont au total affectés par la présence d'anciennes carrières.

La cartographie des carrières au 1/1 000

Le recensement des vides d’anciennes carrières a conduit à la réalisation d’un document unique : l’atlas des anciennes carrières souterraines de Paris, des Hauts-de-Seine, de la Seine-Saint-Denis et du Val-de-Marne.

Cet atlas a été établi à l’échelle du 1/1 000. Sa première édition, réalisée de 1856 à 1859, comprenait 17 cartes. Actuellement, l’atlas comporte 139 cartes pour Paris et 320 cartes pour la banlieue.

L’atlas représente avec précision l’emplacement des anciennes exploitations connues, les vides avec leur hauteur et les parties remblayées, les ciels tombés, les fontis (affaissement du sol causé par un éboulement souterrain), les affaissements de terrains, les accès. Les couleurs permettent de visualiser les différents niveaux d’exploitation.

 
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Des coupes représentatives précisent la hauteur d’exploitation et la composition des terrains de recouvrement. Les caractéristiques de la carrière, profondeur et hauteur des galeries sont inscrites dans les marges des cartes. Sont indiqués, lorsque les plans de récolement ont été fournis, les injections, les consolidations par piliers maçonnés, les murs de soutènement en maçonnerie, les puits bétonnés ou les pieux qui sont exécutés sous les ouvrages, les constructions ou la voie publique.

Sept cartes de synthèse dressées à l’échelle du 1/20 000 existent pour Paris et les trois départements limitrophes. Elles donnent une idée d’ensemble sur la nature et l’extension des zones sous-minées par les anciennes carrières et par les vides dus à la dissolution du gypse antéludien. Ces cartes précisent l’emplacement des anciennes sablières, glaisières, marnières qui n’ont pas fait l’objet d’une cartographie au 1/1 000. Un tableau d’assemblage à l’échelle du 1/50 000 et une légende en couleurs complètent l’ensemble de ces documents cartographiques sur les carrières.

Toutes ces cartes sont mises à jour périodiquement et sont en vente à l’Inspection générale des carrières.

Hydrogéologie

Sous Paris et sa banlieue, on trouve plusieurs nappes peu profondes : la nappe alluviale liée à la Marne et la Seine, la nappe de la craie, la nappe de l’Eocène et les nappes perchées des buttes.

L’hydrogéologie en milieu urbain nécessite de considérer les nappes à une échelle fine afin de répondre aux préoccupations des riverains et des constructeurs. Ainsi à Paris, la nappe de l’Eocène doit être décomposée en au moins trois nappes pour répondre aux multiples cas particuliers du site urbain.

Une des missions de l’Inspection générale des carrières est d’étudier et de mesurer le niveau des nappes peu profondes. Un réseau de 330 piézomètres (instrument pour mesurer la compressibilité des liquides) répartis dans Paris permet d’une part de surveiller le niveau des nappes lors des crues, d’autre part de contrôler les nappes dans le Nord de Paris, plus particulièrement dans les zones de risque de dissolution du gypse antéludien.

L’histoire hydrogéologique de Paris montre que le minimum des nappes a été atteint au début des années 1970 et que progressivement, ce niveau est doucement remonté pour atteindre un niveau d’équilibre au début des années 1990.

Pour obtenir le niveau des nappes dans Paris, vous pouvez faire une demande écrite à l’Inspection générale des carrières.

La dissolution du gypse

Le gypse constitue l’un des minéraux les plus solubles dans l’eau. Suite à des infiltrations d’eaux (fuites de canalisation, infiltration d’eaux pluviales…), à une variation du niveau des nappes ou à des circulations d’eau souterraine dues notamment aux pompages, le gypse est susceptible de se dissoudre et de créer des cavités parfois très volumineuses. Ces cavités souterraines peuvent être à l’origine d’effondrements, parfois très importants. 

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