thumb|Situation des anciennes carrières sous Paris (carte de 1908). thumb|Galerie d'inspection dans le grand réseau sud.

Les carrières souterraines de Paris constituent un réseau d'anciennes carrières souterraines creusées du au , reliées entre elles par des galeries d'inspection.. Elles sont constituées sous Paris intramuros de deux réseaux principaux : le plus grand, appelé grand réseau sud ou GRS, s'étend sous les , , et arrondissements (rive gauche de la Seine) ; le second, plus petit ( environ) et dit « le 13 » ou « treizième », s'étend sous le (rive gauche de la Seine).

D'autres réseaux existent sur la rive droite de la Seine, notamment sous le (en aval), avec, entre autres, la carrière de Chaillot et la carrière de la rue de Bassano, ainsi que de multiples réseaux et abris plus petits, situés dans le (en amont), dont les carrières de Gravelle sous le bois de Vincennes. L'ensemble représente globalement une longueur d'environ 280 à .. La fréquentation de ces carrières est interdite par l'arrêté préfectoral du , et punie d'une amende qui peut aller jusqu'à . Une petite partie (environ .), constitue l'ossuaire officiel ou musée des catacombes de Paris. D'autres ossuaires existent cependant dans le GRS.

Géologie Calcaire de l'Éocène

thumb|Vue simplifiée des bancs de roche qui composent la géologie des carrières de la rive gauche. En jaune, les bancs exploitables pour la construction. Pendant l'ère secondaire du Crétacé, le sol qui sera plus tard celui de Paris est constitué de dépôts de craie et d'argile plastique, au-dessus desquels on trouve directement des forêts typiques de l'époque. Lors de l'Éocène, la période yprésienne voit les couches de craie et d'argile se plier sur toute leur partie sud ; c'est ainsi qu'apparaît le bassin parisien. Par la suite, la mer monte jusqu'au bassin, en remplit une partie, se retire et revient plusieurs fois. À chaque période marine, des sédiments se déposent au fond du bassin et forment peu à peu sa physionomie lorsque celle-ci redevient sèche. Ces sédiments sont constitués de calcaire, une roche dure et résistante à l'aspect généralement granuleux. À la fin de l'Éocène, il n'y a au-dessus de la craie et de l'argile que des dépôts de sable. Pendant le Lutétien, trois couches de calcaire se forment au fil des périodes marines : le calcaire à nummulites ou calcaire inférieur, en forme de petites médailles ; le calcaire à milioles ou calcaire moyen, en forme de grains de millet ; le calcaire à orbitolites ou calcaire supérieur, en forme de grains ronds, également appelé calcaire à cérithes.

Cet ensemble sera appelé « calcaire grossier ». Il mesure entre 30 et d'épaisseur selon les endroits. Ses bancs, utilisés pour la construction d'immeubles, seront exploités sur un ou deux niveaux pour en retirer les meilleures variétés de pierre.

Juste au-dessus des sables yprésiens, on trouve le Lutétien inférieur. Celui-ci se reconnaît par un grand nombre de nummulites visibles à l'œil nu dans la roche, et se divise en deux bancs : La base verdâtre, dont la couleur révèle la présence de glauconie et de quartz ; Les forgets, petits bancs alternant calcaires durs (également glauconieux) et lits de sable.

En raison de sa profondeur et du peu de pierre utilisable pour la construction, cette couche n'a pas été exploitée par les carriers.

Encore au-dessus, le Lutétien moyen constitue une strate de six mètres d'épaisseur. Il se divise en trois bancs : Le banc à vérin des carriers, reconnaissable par les cérithes géants qui s'y trouvent et par une couleur jaune-rougeâtre. D'un grain serré, il n'a été exploité que dans sa partie supérieure et de façon épisodique. Les lambourdes ou vergelets, banc gris, peu épais et tendre. Il ne contient pas d'eau, ce qui le rend « non gélif » (il ne peut pas geler) et utilisable pour la construction, bien que les traces de coquilles et de fossiles y soient très visibles. Toutefois, il est peu exploité à Paris en raison de la proximité de la nappe phréatique. Le banc royal, non gélif et homogène, qui fournit des pierres de grande qualité pour la construction.

Le Lutétien supérieur contient quant à lui les bancs les plus variés et les plus exploitables. Il se constitue de deux strates : le banc vert et les bancs francs. Le premier sépare les niveaux inférieurs et supérieurs en carrière, le second constitue le calcaire le plus souvent exploité, avec plusieurs bancs exploitables souvent séparés par des couches de sables plus ou moins marneuses appelées bousins. Ces bancs sont en partie composés d'argile et contiennent de l'eau, ce qui les rend gélifs, mais leur dureté et leur solidité les rend tout à fait aptes à la construction.

Le banc vert, premier étage du Lutétien supérieur, se divise en trois bancs : le liais du bas, le banc vert proprement dit (qui donne son nom générique aux deux couches qui l'entourent), composé d'un lit marneux, d'argile verte et de fossiles qui témoignent de son origine lacustre, et le liais du haut, identique à celui du bas. Ce liais est appelé liais franc lorsqu'il est exploité, et banc de marche lorsqu'il constitue le sol de la carrière (et donc que les visiteurs marchent dessus).

Les bancs francs, qui représentent les bancs les plus souvent visibles dans les galeries de carrière, se subdivisent en six sortes : Le banc de laine, ou cliquart, ou banc des galets. D'une faible épaisseur, il contient peu de fossiles. Sa consistance varie selon les cas et ressemble à celle des lambourdes lorsqu'elle est tendre, du liais lorsqu'elle est dure. Le grignard, ou coquillier. Très riche en fossiles, ce banc est peu exploitable, car il est trop constellé de coquillages pour donner des blocs réellement solides. Le souchet. Très tendre, peu compact, il va donner son nom au souchevage, une technique d'extraction de la pierre. En effet, pour commencer à exploiter les bancs situés juste au-dessus, les carriers extraient le souchet de manière à créer un espace vide horizontal, puis creusent des fentes sur le côté du bloc à extraire (ce que l'on appelle le défermage). Contenant quelquefois des galets et des fossiles, le souchet se délite facilement. Le banc blanc, ou banc royal, ou liais franc, ou remise. D'un grain fin et serré, il donne des blocs de bonne qualité, qui se vendront à prix d'or pendant les chantiers du et du . Sa résistance est mis en œuvre en délit, en particulier pour les sépultures parisiennes les plus anciennes. Le banc franc, ou haut banc, ou banc royal, ou rustique. Il ressemble au banc blanc, et donne lui aussi des blocs de qualité, mais on l'en distingue par le fait qu'il contienne beaucoup moins de fossiles. La roche, ou ciel de carrière. Cette couche, très dure et très coquillière, est souvent laissée en place pour servir de toit à la carrière (que l'on appelle ciel de carrière)Pour une explication complète de la formation des couches géologiques, des origines de la Terre à celles de Paris, voir Gaia sur explographies.com, avec de nombreux schémas explicatifs.. Elle est exposée uniquement en carrière à ciel ouvert. Elle est utilisée notamment, en partie, pour la construction des quais de la Seine, p. 12..

Encore au-dessus, entre le ciel de carrière et le sol de la surface de Paris, se trouvent diverses couches de marnes et caillasses non exploitables, dans lesquelles seront percées, plus tard, toutes les galeries dont le but diffère de l'exploitation : cryptes, caves, égouts, métro, parkings…

Gypse Bartonien La description ci-dessus vaut essentiellement pour la rive gauche de la Seine, là où se trouvent l'essentiel des carrières de Paris (celles du 16 excepté). Elle vaut également pour la rive droite, à condition d'y ajouter la présence de gypse, dont les bancs étaient souvent situés au-dessus de la Seine, voire au-dessus du niveau normal du sol lorsqu'ils se trouvaient dans des collines.

Au nord de la ville, le plissement yprésien a favorisé la formation de lagunes. Plus localisées que les dépôts de calcaire, ces lagunes vont peu à peu s'évaporer. C'est donc par évaporation que, par endroits, vont se former des dépôts de gypse, également appelé « évaporite » (en raison de la façon dont il se forme) ou « pierre à plâtre » (en raison de son usage principal).

Les collines du nord de Paris, Montmartre et Ménilmontant, renfermaient plusieurs couches de gypse. Son exploitation est très ancienne : dès l'Antiquité, les Romains l'extrayaient et s'en servaient pour fabriquer du plâtre. Le gypse affleurant près de la Seine, c'est là que les premières plâtrières se sont développées. Lorsque celles-ci se sont taries, l'exploitation s'est déplacée au nord de Paris, puis dans le reste de l'Île-de-France, région la plus riche de l'Hexagone en pierre à plâtre. Encore aujourd'hui, des carrières sont en activité dans la région parisienne, par exemple à Cormeilles-en-Parisis : elles fournissent près de 70 % de la production nationale de gypse, avec une pierre à plâtre réputée pour sa qualité et sa pureté..

Contrairement au calcaire, le gypse est beaucoup plus proche du sol (surtout lorsque, situé dans une colline, il se trouve au-dessus du sol situé en contrebas). Il n'y a donc pas, au début, besoin de creuser en souterrain pour y accéder. De plus, les bancs de gypse sont beaucoup plus homogènes que ceux de calcaire et leur hauteur est plus grande. Il était donc logique que l'on exploite le gypse à ciel ouvert, en arasant la totalité de la colline au-dessus (lorsqu'il n'y a que peu de terre entre les bancs de gypse et la surface) ou en creusant des cavages, c'est-à-dire de grandes entrées à flanc de colline (parfois de plus de de haut) lorsque le banc continue en souterrain avec une trop grande épaisseur de recouvrement.

En 1697, le roi Louis XIV oblige les propriétaires de maisons pourvues de colombages en bois à couvrir ceux-ci de plâtre, pour limiter les incendies. Au même moment, les plafonds blancs et lisses sont à la mode. S'ensuit une augmentation de la consommation de gypse et, en parallèle, le creusement de cavages de plus en plus grands (jusqu'à pour les plus importants), et l'exploitation devient souterraine, épargnant ainsi les terres cultivables..

Seulement, le gypse a aussi un gros défaut : il est très soluble dans l'eau, ce qui rend les carrières de gypse extrêmement fragiles face à l'humidité et vulnérables aux infiltrations d'eau. Originellement, plusieurs couches de marnes étanches ont protégé les bancs de gypse, des millions d'années durant. Avec l'exploitation, il arrivera que des masses de gypse, généralement à la suite d'infiltrations, disparaissent littéralement, ne laissant à la place que des marnes. Ce phénomène causera plusieurs effondrements, dont le plus important, survenu en juillet 1778 à Ménilmontant, fera 7 morts.

Depuis, les carrières de Montmartre ont été intégralement foudroyées (on fait exploser les piliers de soutènement afin de susciter un effondrement volontaire), et l'Inspection générale des carrières mène, depuis 1980, une campagne d'injection de béton dans les vides encore restants. Ceci n'a pas empêché divers effondrements de se produire ; très restreints et localisés, ils n'ont cependant fait aucune victime depuis plusieurs décennies« Montmartre tremble sur ses bases », article du Parisien sur un effondrement rue d'Orchamp..

Histoire Antiquité romaine

vignette|Plan de Lutèce dressé par Albert Lenoir (). Durant la période romaine, l'emprise au sol de Lutèce s'étend de la montagne Sainte-Geneviève jusqu'à l'île de la Cité. Dès cette période, le calcaire présent aux alentours de la cité est employé pour édifier les maisons et les monuments et extrait le long des vallées de la Seine et de la Bièvre. Les carrières sont exclusivement à ciel ouvert et se situent aux portes de la ville antique.