LA GEOGRAPHIE PHYSIQUE DE NOTRE REGION

 

Franck MAILLARD

 

 

Bar Sur Seine se situe au sud-est d'un vaste en-semble appelé Bassin Parisien. Dans un 1er temps, nous nous intéresserons à la topographie, c'est à dire aux reliefs ( avec les plateaux, les vallées, les altitudes, les dénivellations, les orientations et le réseau hydrographique). Ensuite, nous passerons aux roches en présence (étude structurale et géologique) avec leurs âges, leurs dispositions, leurs constituants ainsi que leurs utilisations. Enfin, nous terminerons par une analyse géomorphologique pour comprendre les processus qui ont conduit aux formes actuelles.

 

        ANALYSE TOPOGRAPHIQUE

 

La région de Bar Sur Seine présente la trilogie classique du bassin Parisien : talus, plateau et dépression, constituant le relief de «Cuesta».

* Le talus (versant à pente forte), appelé «Côtes des Bars» (Bar Sur Seine, Bar Sur Aube et Bar Le Duc) est un versant qui n'a pas de vis à vis (contrairement aux versants d'une vallée). Vers Bar Sur Seine, la dénivellation (différence entre l'altitude la plus élevée et la moins élevée) est peu marquée. Son tracé est d'orientation générale nord-est sud-ouest, entrecoupé par des échancrures liées aux ruisseaux s'enfonçant dans le plateau, la vallée de la Seine dont le lit est perpendiculaire au talus et par d'autres petites sinuosités (dues aux saillants et aux rentrants du plateau). Lorsque ces avancées se rejoignent, elles isolent un bloc du plateau qui devient alors une butte (sommet plat) ou une colline (sommet arrondi).

* Le plateau ou Barrois possède son point culminant vers Chacenay aux alentours de 350 mètres. Le réseau hydrographique, relativement peu encaissé, est dominé par la Seine et ses affluents directs ou indirects (l' Arce, l' Ource, la Laigne au sud et la Barse, la Boderonne, le Landion, affluents de l'Aube au nord). Si l'on regarde la coupe de Bar-Sur-Seine, on s'aperçoit que les versants sont dissymétriques avec un fond plat encaissé d'une centaine de mètres (pour la rive droite). La Seine en amont de Bar, la Landion, la Laigne, la partie aval de la Boderonne et les petits affluents de la Barse et de l'Arce ont un tracé d'orientation générale nord- sud. La Seine en aval de Bar, la Barse, l'Arce, et la partie amont de la Boderonne ont un tracé d'orientation générale globalement est-ouest. Une canalisation des rives de ces cours d'eau a réduit considérablement leur nombre de méandres et leur importance bien qu'ils soient encore présents et visibles aujourd'hui sur la Seine et dans une moindre mesure sur l'Ource.

* La dépression est la partie en creux du relief, elle se situe en contrebas du plateau, le contact se fait par le truchement du talus. Elle s'élève vers le sud-est pour se transformer rapidement en un nouveau plateau. On retrouve plus claire-ment une dépression au nord-ouest de la côte des Bars, au pied de la côte crayeuse de Champagne, en forme de plaine, que l'on appelle encore la Champagne Humide.

                            

Ère

Période

Epoque

Étage

Millions d'années (maximum)

Quaternaire

Holocène Fa

0,1

Pléistocène Fy

1,6

Tertiaireou Cénozoïque

65

Supérieur

100

Albien

Aptien

Crétacé

Inférieur

Barrémien

Hauterivien

Valanginien

Secondaire

Berriasien

130

ou Mésozoïque

Supérieur

Portlandien

Kimméridgien

Jurassique

Oxfordien

150

Moyen

180

inférieur

205

Trias

250

Primaire ou Paléozoïque

530

Précambrienne

4600

 

        ANALYSE STRUCTURALE ET GÉOLOGIQUE

 

* La stratigraphie (analyse des couches de roches). Les roches présentes dans notre région sont toutes d'origines sédimentaires (formations de dépôts détritiques ou biochimiques en milieu marin ou lacustre). Elles datent du Crétacé inférieur et du Jurassique supérieur (voir tableau des temps géologiques), soit pour les plus jeunes 100 millions d'années et pour les plus vieilles 150 millions d'années. Notons aussi au passage la présence en surface d'alluvions du quaternaire (moins de 2 millions d'années).

Nous sommes en présence comme le montrent les 2 coupes géologiques, de roches qui reposent directement les une sur les autres (comme un empilement), parallèles entre elles avec la même orientation (les légères ondulations des couches qui existent au niveau des vallées n'ont pas été représentées afin de simplifier les coupes géologiques). Ces couches sont géologiquement successives, les plus jeunes reposant sur les plus vieilles, et datant toutes à peu près de la même ère. Toutefois il existe de petites lacunes telles l'absence de couches de l'Aptien supérieur (vers 105 millions d'années) et du portlandien supérieur (vers 140 millions d'années). Nous avons donc deux discordances dans la sédimentation.

 

 * La lithologie (analyse de la nature des roches)

 

Des différences existent selon la composition des roches, selon leurs résistances, selon leurs épaisseurs et leur perméabilité d'où évidemment des utilisations différentes.

        · En surface, dans les vallés de l'Arce, de la Boderonne et de la Barse, nous avons des alluvions limoneuses d'origines argileuses, de l'holocène (Fz), transportées et déposées par crues et décrues successives des cours d'eau. Elles forment un bon terrain pour l'agriculture.

        · Les alluvions du pléistocène (Fy), que l'on trouve essentiellement dans les vallées de la Seine et de l'Ource, datent de l'époque des mammouths; des dents de cet animal préhistorique ont été retrouvées dans les gravières du Vaudois. On y a également retrouvé des silex taillés. Ces alluvions sont formées de graviers et de galets. Les graviers sont exploités pour les routes et pour la construction.

        · À Ville Sur Arce, existe un 3ème type de formation superficielle: les colluvions (dépôts de pentes). La grouine (E) est issue de petits cailloux calcaires anguleux à peine cimentés liés aux éboulis de pente. On l'utilise pour les routes.

        · À la Villeneuve-au-Chêne, les sables verts de l'Albien inférieur (cla) sont composés de sables et de grès de dureté, de taille et de régularité variable (épaisseur : 20 mètres). Les sables sont utilisés en fonderie et dans le mortier, les grès pour les constructions.

        · Toujours à la Villeneuve-au- Chêne, les argiles de l'Aptien inférieur (n5) d'une dizaine de mètres d'épaisseur ont donné au XIXè siècle des marnières aujourd'hui abandonnées (fabri-cation de tuiles et de briques).

        · Ensuite on retrouve des argiles dans le Barrémien supérieur (n4b) avec une couche de fer (à l'ouest de Vendeuvre, autrefois extrait dans des mines) et aussi avec du sable (utilisé pour le mortier ou les joint et enduits de finition comme les « sablons » que l'on trouve au sud de Poligny). D'une épaisseur totale de 15 mètres, certaines argiles de couleur blanchâtre (formule chimique Si02: 63,2 % et A1203 : 32,8 %) fournissaient à Villy-en-Trode la matière 1ère pour la fabrication de briques réfractaires.

        · En dessous, existe une couche argilo-marneuse du Barrémien inférieur (n4a) (épaisseur : 15 mètres) avec présence de calcaire (comportant de nombreux fossiles) utilisé pour la construction et les routes.

        · La couche n3 (Hauterivien) composée de calcaire grossier appelé parfois «Pierre de Fouchères» (10 mètres d'épaisseur), utilisée dans la construction traditionnelle sous forme de moellons à peine retaillés, sert de transition avec les formations suivantes si l'on excepte les dépôts n2 du Valanginien.

        · Les sables fin du Valanginien (n2) sont des dépôts éoliens qui se rencontrent sous forme de lentilles, principalement vers Vendeuvre et très sporadiquement à Avaleur. La faible épaisseur et la discontinuité de cette couche rendent ardue sa localisation et sa représentation sur la carte géologique de Bar Sur Seine ainsi que sur les coupes géologiques. Ces sables furent exploités au XIXeme siècle pour la fabrication de verre et de briques réfractaires.

        · Les couches suivantes à l'instar de la j9a (portlandien inférieur) sont très épaisses (entre 75 et 80 mètres) et formées de calcaires variés utilisés comme pierres de taille.

        · La couche j8b (kimméridgien supérieur et moyen) est une alternance de bancs calcaires marneux et de bancs de marnes grises.

Nota :

< à 35 % de calcaire = argiles

de 35 % à 65 % = marne

de 65 % à 90 % = calcaire marneux

> à 90 % = calcaires

Les calcaires sont plus résistants que les marnes, les argiles ou les sables. Toutefois ils présentent chacun des particularités tant au niveau de leur cohérence chimique (solvabilité) qu'au niveau de leur cohérence mécanique (avec une résistance variable face à l'érosion telle la gélifraction). Ceci explique une utilisation différente selon les bancs de calcaires.

Les calcaires (roches perméables, ne retenant pas l'eau) constituants la principale partie des plateaux, on comprend mieux la faible densité des réseaux hydrographiques sur ces derniers.

 

* La tectonique (analyse des mouvements)

Toutes les couches (hormis les couches alluvionnaires et colluvionnaires) ont un pendage (inclinaison de la couche) d'envi-ron 2% (la partie nord-ouest étant moins élevée que la partie sud-est). Il existe des ondulations des couches au niveau des vallées mais de faible importance (et de ce fait elles n'ont pas été représentées sur les coupes géologiques).

Le point le plus intéressant dans la tectonique de notre région est la présence de petites failles, notées sur la carte géologique de Bar Sur Seine. Le plan de faille (le long duquel s'effectue le glissement ) représenté sur la 2eme coupe géologique (pour celle de Beurey ) Son orientation est varisque (nord-est / sud-ouest) ce qui rappelle les failles de l'ère primaire du Massif Central et du socle Arvéno-Vosgien. Le rejet hauteur entre 2 points qui étaient autrefois en contact et qui sont depuis séparés par la dite faille) est peu prononcé (à peine quelques mètres). Ce rejet est conforme (même orientation des pendages), le compartiment soulevé étant généralement celui qui présente les couches les plus anciennes (bloc du sud-est). Le regard de la faille (côté vers lequel sont tournées les lèvres du compartiment soulevé) est donc nord-ouest. Cette faille longue d'une dizaine de kilomètres, se termine à son extrémité sud-est par une petite faille qui lui est globalement perpendiculaire (orientation de type armoricain: nord nord-ouest sud sud-est). D'autres failles elles aussi longues d'une dizaine de kilomètres sont présentes ; vers Fontette et vers Champignol. Leur âge est postérieur au Barrémien (106 millions d'années) mais antérieur à l'Holocène (2 millions d'années) car cette couche recouvre la faille.

 

ANALYSE GEOMORPHOLOGIQUE

 

Nous sommes en présence d'un relief de côte (ou de cuesta) ce qui est classique et normal en cet endroit du bassin parisien avec des couches concordantes, un pendage assez faible et en sens inverse du talus, avec un binôme roche dure / roche tendre au sommet du talus (j9a Portlandien et j8b kimméridgien)

Le revers est constitué du plateau. Il représente une surface d'aplanissement (les couches légèrement inclinées le composant ayant été tronquées à l'infra Crétacé). Cette surface fut exhumée (c'est à dire qu'elle fut déjà émergée puis immergée de nouveau lors de l'ère secondaire). Les morceaux de plateaux disséqués et isolés de ce dernier forment des buttes témoins si l'on retrouve le binôme j9a / j8b et forment des avant buttes dans le cas de disparition de la couche dure j9a.

Au niveau des vallées, des rétrécissements se produisent lorsque les réseaux hydrographiques pénètrent dans des couches de roches dures (calcaires par exemple). De même, si la pente d'un ruisseau est contraire au pendage de couches géologiques (anaclinal) et donc inadapté (obséquent), alors cela renforcera son rétrécissement et limitera sa puissance. Sa présence dans des couches perméables comme le calcaire le rendra même intermittent et temporaire (son cours étant directement lié aux précipitations météorologiques) (voir bloc dia-gramme ci-dessous). La Seine, quant à elle, suit le pendage (cataclinale) et est donc bien adaptée (conséquente). Certains de ses affluents comme l'Arce, l'Ource... traversent le revers en étant perpendiculaire au pendage (orthoclinaux) et donc ni réellement adaptés ni réellement inadaptés (donc subséquents).

Enfin notons les versants dissymétriques de la Seine. Nous avions déjà vu pourquoi dans notre numéro de janvier 2001. A ces causes nous pouvons en rajouter une autre : le pendage. En effet, le pendage de la rive gauche est contraire à la pente topographique alors que le pendage de la rive droite est conforme à la pente topographique. De ce fait, les éléments de la rive droite ont une légère tendance à se détacher plus facilement de la paroi du plateau (comme s'ils glissaient, aidés en plus par la gravité). Par contre le pendage contraire de la rive gauche aurait plutôt tendance à empêcher les blocs de glisser. Une pente naturelle et équilibrée se forme ainsi au fil des millénaires (plus raide sur la rive gauche, moins raide sur la rive droite). Les géologues disent alors que les versants sont réglés.

Le front de côte ou cuesta est le bord oriental du revers (talus sans vis à vis avec le binôme couche dure et couche tendre ici j 9a et j 8b). Il est attaqué et entaillé par des cours d'eau anaclinaux et obséquents (voir bloc dia-gramme) qui le fragmentent lentement en éperons juxtaposés par érosion. Ce phénomène provoque l'apparition de buttes témoins et d'avant buttes. Ainsi attaqué par l'eau (ruissellement et gélifraction), le front de côte recule inexorablement (en direction du nord-ouest) jusqu'à disparaître (dans plusieurs dizaines de millions d'années).

 

La dépression monoclinale est la plaine qui sépare deux revers. La plus grande et la plus connue dans notre région est la Champagne Humide. Elle a souvent l'apparence d'une plaine sans trop de reliefs à l'allure monotone. Elle s'agrandit au fur et à mesure que la cuesta (qui la borde à l'ouest) recule. Elle s'agrandit aussi grâce à l'action érosive des cours d'eau cataclinaux et conséquents qui entaillent eux aussi les revers en formant des entonnoirs de percée conséquente.

L'historique de la formation et de l'évolution de tous ces reliefs peut maintenant être déduit car nous avons tous les indices en notre possession :

    * A l'ère primaire, à la place de la France on trouve 3 socles. Il s'agit de haute montagnes en roches méta-morphiques (comme le granite). Si vous arrivez à creuser un puits d'environ 1,5 kilomètre de profondeur, vous retrouverez ce socle (arvéno-vosgien pour Bar Sur Seine).

    * Au Trias (début de l'ère secondaire), ces socles sont aplanis par l'érosion et laissent place petit à petit à un golfe de l'énorme et unique océan de l'époque (la Téthys).

    *Au Jurassique, la transgression se développe ; période de sédimentation au fond de l'océan avec des sables près de plages, des particules fines vaseuses (qui donneront de l'argile) et de la sédimentation carbonatée avec les coquillages et les coraux (d'où 1a formation du calcaire).

    * A la fin du jurassique plus exactement au Portlandien supérieur, l'Océan se retire et le terres émergent. Le vent permet à du sable de se déposer par plaques (couche du Valanginien, n2). C'est l'érosion éolienne.

    * L'érosion tronque (décape) les couches (d'où la surface d'aplanissement) et une nouvelle période de sédimentation commence avec l'immersion au crétacé inférieur de notre région (nouvelle transgression). C'est à ce moment que se forme la craie (98 % de carbonate calcaire) dans une mer chaude de type tropical (dans laquelle pataugeaient les dinosaures).

    * A la fin du Crétacé inférieur, l'absence de l'Aptien supérieur peut être expliquée par une seconde régression (recule de l'océan au profit des continents). Cela est sûr pour le Crétacé supérieur, la Téthys se refermant et permettant l'existence d'une seconde surface d'aplanissement.

    * Au Tertiaire, la mer est peu profonde et ne concerne plus que la Picardie et l'Île d France (avec donc des couches sédimentaires de faibles épaisseurs). Notre région est au-dessus de l'océan. C'est à cette époque (au Miocène), il y plus de 20 millions d'années, que la France connaît l'érection des Alpes. Cette phase alpine a légèrement surélevé le socle du arvéno-vosgien provoquant à son tour des failles à travers ce socle. Dans le Massif central, ces failles provoquèrent des Bassins d'effondrement comme la Limagne, le Forez ou le Sillon rhodanien (vallées du Rhône et de la Saône; ou l'apparition de volcans. Dans notre région, évidemment il n'est pas question de bassin d'effondrement et encore moins de volcanisme, mais cette tectonique puissante, issue de la poussée des Alpes, a « réveillé » quelques vieilles failles (et surtout leur rejets) de l'ère primaire qui ont provoqué la création des failles actuelles. Par ailleurs ces mouvements ont provoqué la formation de faibles plis de couverture comme par exemple l'anticlinal situé entre Ville Sur Arce et Landreville (non représentables sur les coupes géologiques simplifiées). Tout cela a provoqué très certainement des séismes dans le sud de la Champagne

    * Au quaternaire, la tectonique n'a guerre évolué. Ce sont les phases glaciaires et interglaciaires qui ont façonné les paysages avec le rôle de l'érosion : destruction de plateaux par recul du front de côte et des versants des vallées sous l'action de l'eau à l'état liquide ou solide) ainsi que l'accumulation de dépôts sur les pentes (colluvior grouine ; E) et au fond des vallées (alluvions récentes ou modernes ; Fy et Fz).

 

Franck MAILLARD

 

 

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