Géologie de la France

vignette|redresse=1.4|Carte géologique de la France.

La géologie de la France est caractérisée par la grande diversité de ses roches et de ses structures, entre des bassins sédimentaires, des chaînes de montagnes récentes, des vestiges d'anciennes chaînes et des zones volcaniques actives (Outre-Mer) ou anciennes. Les contextes géodynamiques du territoire français sont variés entre des bassins sédimentaires, marges actives, marges passives, points chauds, orogenèses, etc. Ses roches permettent de remonter l'histoire géologique sur près de d'années.

Le sous-sol français a fourni de nombreuses ressources minérales telles que l'or, le plomb, l'argent, le germanium, la bauxite, la fluorine, la barytine, le charbon, l'uranium ou le fer. Actuellement, quelques mines exploitent encore du sel, de la bauxite et des schistes bitumineux. Quelques puits de pétrole sont aussi encore exploités. L'industrie extractive en France est majoritairement représentée par les carrières (granulats, roches et minéraux industriels, roches ornementales et de construction).

Historique de l'étude géologique de la France

Historiquement, c'est dans les Alpes que le géologue autrichien Eduard Suess a défini les principes de l'orogenèse à partir de l'observation des vestiges d'un océan alpin disparu. De nombreuses pièces du puzzle européen conservent leurs propriétés géologiques initiales, les cicatrices des épisodes de fermeture océanique, d'assemblage ou de dislocation sont également préservées. L'histoire géologique de l'Europe donne ainsi un bon résumé de l'histoire de la Terre..

Régions géologiques thumb|right|300px|Régions géologiques de la France métropolitaine. Le territoire métropolitain est subdivisé en trois grandes régions géologiques : les massifs cristallins, les bassins sédimentaires et les chaînes de montagnes récentes..

Massifs anciens Massif armoricain

On peut distinguer deux régions en Armorique : le domaine cadomien au Nord et le domaine hercynien au Sud (plus le pays de Léon, qui appartient géologiquement au sud de la Bretagne).

Domaine cadomien Il s'agit des lambeaux de l'ancienne chaîne cadomienne, constituée de plutons granitiques datant du Protérozoïque (Perros-Guirec, baie de Saint-Brieuc, région de Sartilly, Mayenne) accompagnés de sédiments pour la plupart issus de cette chaîne, donc détritiques, eux aussi précambriens (Sud du Cotentin, Ouest du Calvados, Nord de la Mayenne, région de la Rance), auxquelles se sont ajoutés des sédiments paléozoïques, en continuité avec les dépôts antérieurs (centre de la Bretagne, de Douarnenez à Angers en passant par Rennes), ou sans continuité, et qui ont été légèrement plissés durant l'orogenèse hercynienne. L'ensemble a été injecté, au Carbonifère, de plutons granitiques hercyniens (régions de Bourbriac, Plœuc-sur-Lié et Dinan), et découpé par une faille de la même époque, courant de la rade de Brest à la Sarthe (zone broyée nord-armoricaine). Au Nord, on retrouve quelques gneiss datant de 2200 Ma à 1800 Ma, rapportés à l'orogenèse icartienne : ils constituent les plus anciennes roches de France. On les retrouve en petits affleurements autour de la baie de Lannion, à La Hague, ainsi que dans le bailliage de Guernesey (îles britanniques). On n'a cependant pas retrouvé de roches de la période allant de 1800 Ma à 620 Ma, donc plus d'un milliard d'années, soit de la plus jeune roche icartienne à la plus ancienne roche cadomienne connue..

Domaine armoricain hercynien Les terrains sud-armoricains sont en grande partie constitués de granites d'origine hercynienne, injectés le long d'une série de failles courant de la pointe du Raz à la Loire, nommées zone broyée sud-armoricaine. Quelques zones sédimentaires cambriennes, ordoviciennes ou siluriennes (Belle-Île-en-Mer, côte ouest de la Vendée, région au sud d'Angers, La Grande Brière), plissés ou métamorphisés pendant l'orogenèse hercynienne, forment les roches sédimentaires paléozoïques de la région.

Massif central

Issu d'une histoire géologique complexe et polyphasée, le Massif central fait partie des vestiges de la chaîne varisque, édifiée au cours du Paléozoïque. Ce massif renferme de nombreux types de roches métamorphiques, magmatiques et sédimentaires sur lesquelles reposent les volcans récents du Cénozoïque et du Quaternaire. La chaîne varisque est le résultat de la formation d'un supercontinent, la Pangée.

Vosges

Le massif des Vosges est séparé en deux unités géologiques entre les basses Vosges (aussi appelées Vosges du nord), à couverture sédimentaire mésozoïque, et les hautes Vosges au centre et au sud où affleurent les roches cristallines hercyniennes. Ces deux unités sont séparées par un corridor de roches métamorphiques datant du Paléozoïque243 – 244... Les Vosges sont bordées à l'est par le fossé rhénan et à l'ouest par le plateau lorrain, prolongement oriental du bassin parisien. Les limites entre les Vosges et ces deux structures sont représentées par des failles rectilignes d'orientation globale nord-est/sud-ouest, dont les rejets varient de plusieurs dizaines à plusieurs centaines de mètres.. La région située au sud et à l'est des Vosges est riche en minerais métalliques, mais aussi en potasse avec le bassin potassique d'Alsace et en houille avec le bassin houiller de la vallée de Villé, le bassin houiller keupérien des Vosges et le bassin houiller stéphanien sous-vosgien. Ces ressources côtoie l'argile, le grès dans un bassin sédimentaire permien et des roches volcaniques situées en grande profondeur.

Corse varisque

Ardennes et le bassin houiller du Nord Les Ardennes sont le vestige d'une partie de la zone externe septentrionale de la chaîne varisque. Le massif appartient à la zone rhéno-hercynienne qui possède une structure en nappes allochtones, elles-mêmes structurées en écailles. Cette zone possède un socle sédimentaire daté du Cambrien et de l'Ordovicien qui a été plissé lors de l'orogenèse calédonienne. De nature clastique, la série sédimentaire du socle présente une structure d'un affinement progressif des sédiments au fur et à mesure que l'on remonte dans la série ; elle est principalement constituée de quartzites, de micaschistes et de laves. Ce socle est recouvert en discordance par une puissante couche sédimentaire (plus de pour le seul Dévonien) fortement plissée du Dévonien et du Dinantien, présentant de nombreuses disharmonies ; les sédiments de cette série sont principalement de nature détritique, il s'agit de conglomérats et de grès dans la partie inférieure et de calcaires dans la partie supérieure. Le plissement est organisé de manière globale en synclinoriums. L'affleurement de ces roches anciennes fut permis par une transgression marine tardive durant le Mésozoïque, dont les dépôts furent arasés lors des régressions du début du Cénozoïque257 – 258 – 262 – 270..

À la limite nord de la nappe ardennaise, se situe la faille du midi, contact chevauchant entre la nappe et le socle autochtone formant le massif brabançon en Belgique. À l'avant de la faille du midi, se trouve un bassin d'avant-fosse formant un synclinal couché parsemé par de nombreux chevauchements et caractérisé en son cœur par la présence de couches datant du Carbonifère riches en charbon : il s'agit du bassin houiller franco-belge. Au nord de ce bassin, la zone brabançonne est composée du socle paléozoïque inférieur plissé recouvert en discordance par des sédiments horizontaux du Paléozoïque supérieur. Les niveaux du Paléozoïque inférieur se retrouvent dans la partie nord du Nord-Pas-de-Calais ; ils sont composés de pyroclastes de type dacitique et rhyolitique calco-alcalins de l'Ordovicien supérieur. Ces niveaux subissent un faible métamorphisme à la fin du Silurien274 – 276..

Bassins sédimentaires méso-cénozoïques

Bassin parisien Le bassin parisien est un bassin sédimentaire couvrant une large partie du centre et du nord de la France, s'étendant de l'Artois (nord) au Massif central (sud), et du Massif armoricain (ouest) aux Vosges (est). Il est constitué d'une couverture méso-cénozoïque peu épaisse. Les dépôts sédimentaires sont disposés de manière sub-horizontaleLeur pendage varie de 1 à 5°. et recouvrent un socle varisque disposé en deux chaînes séparées par un craton précambrien qui fut rejoué lors de l'orogenèse hercynienne ; le toit du socle est également surcreusé en deux bassins sous la ville d'Orléans et au sud-ouest de Reims, donnant à la couverture sédimentaire sus-jacente une épaisseur plus importante que dans le reste du bassin (respectivement et ). La disposition des roches affleurantes est commandée par quatre antiformes : le seuil de Bourgogne à l'est et au sud-est, qui se met en place au Crétacé et sépare les eaux marines alpines des eaux atlantiques qui envahissent parfois le bassin ; l'antiforme de l'Artois, limite entre le Bassin parisien et le Bassin belge ; l'antiforme picarde qui sépare le Bassin parisien de celui de la Manche orientale ; l'antiforme poitevine qui sépare le Bassin parisien du Bassin aquitain. Les dépôts sédimentaires sont disposés de manière non uniforme ; dans la partie ouest du bassin, ils présentent de fréquentes lacunes. Les antiformes ont été arasées par l'érosion, démantelant les couches sédimentaires et donnant une topographie qui tranche ces dernières. Cette érosion confine les affleurements cénozoïques à la région parisienne et au bassin de la Loire172..

Bassin aquitain Le Bassin aquitain correspond à trois grandes structures géologiques : les Landes, la bordure occidentale d'érosion du Massif central et l'immense cône de déjection du Lannemezan. Il est relié au bassin parisien par le seuil du Poitou au nord-nord-est et au bassin du Sud-est par le seuil de Naurouze (ou seuil de Carcassonne) à l'est. Le bassin est subdivisé en deux grands domaines entre une zone au nord de plate-forme où les couches mésozoïques, de faible épaisseur, sont déposées en strates régulières sur le socle hercynien et une zone sud, de forme triangulaire, constituée de couches très épaisses témoins d'une longue sédimentation marine ; cette structure est déformée au sud par le chevauchement des Pyrénées154 – 156...

Le bassin aquitain se distingue par la présence non négligeable d'hydrocarbures, notamment du gaz et du pétrole. Leur présence est due à la richesse de la matière organique présente dans les mers peu profondes qui occupaient le bassin il y a 500 Ma. Cette matière se mêla aux sédiments qui se durcirent pour former des marnes, des schistes et des calcaires. Au fur et à mesure que les couches s'enfoncèrent dans la croûte terrestre, la matière organique se transforme en hydrocarbure sous l'effet conjugué de la pression et de la température (entre 50 et ). Les couches à hydrocarbures sont principalement celles datant du Jurassique et du Crétacé, à des profondeurs variant de 500 à plus de . Si la partie nord-ouest du bassin est plus riche en pétrole, le sud est quant à lui plus riche en gaz..

Bassin du Sud-Est