Avec environ carrés le Bassin aquitain, ou bassin d'Aquitaine, est après le Bassin parisien le deuxième plus grand bassin sédimentaire de la France dont il occupe une grande part du sud-ouest, entre l'océan Atlantique à l'ouest, les Pyrénées au sud, le Massif central au nord-est et le Massif armoricain au nord. Le bassin est établi sur le socle cristallophyllien hercynien aplani pendant le Permien et qui commença à s'abaisser dès le Trias. Dans le bassin de Parentis et dans le bassin sous-pyrénéen le socle est enfoui sous de sédiments.
Géographie
Le Bassin aquitain, a le nom de la région éponyme, mais aussi du plus ancien duché d'Aquitaine. Il possède la forme d'un entonnoir ouvert sur vers l'océan Atlantique. Il est délimité au sud sur par les Pyrénées allongés ouest-est à ONO-ESE. Avant Narbonne, il est chevauché par des nappes pyrénéennes. À l'est, il est bordé par le Massif central ; dans le sud-est, le bassin s'étend entre la montagne Noire (au nord) et le Mouthoumet (au sud) dans le seuil de Naurouze. Par le seuil du Poitou, le bassin est relié sur au Bassin parisien. Au nord-ouest, il rencontre le Massif armoricain dans la Vendée sur .
Structure du bassin Le bassin d'Aquitaine est un bassin du type avant-pays très asymétrique. Son endroit le plus profond avec est situé à proximité de la faille nord-pyrénéenne.
L'isobathe de de profondeur suit à peu près la Garonne et divise le bassin en deux parties. La partie au nord, appelée Plateau d'Aquitaine, est une plate-forme peu profonde avec des sédiments réduits et légèrement plissés et faillés. Par contre la partie méridionale est beaucoup plus profonde et plissée. Elle montre une subsidence très forte dès le Trias inférieur. La déformation croît vers le sud en direction de la faille nord-pyrénéenne, en plus il s'y ajoute le diapirisme halocinétique.
Dans cette organisation spatiale (un peu simplifiée), le bassin de Parentis dans le golfe de Gascogne fait exception. Lui aussi atteint la profondeur de . Mais sa structure orientée est-ouest est symétrique ; sa partie occidentale s'érige sur une lithosphère océanique âgée de d'années (Cénomanien), mais sa partie orientale se termine près d'Arcachon sur croûte continentale.
Évolution sédimentaire Les données sédimentologiques sont fondées sur plus de 70 forages d'exploration qui ont rencontré le socle parfois à plus de de profondeur.
L'évolution sédimentaire dans le Bassin aquitain commence à partir du Trias inférieur tout près du front nord-pyrénéenLes bassins permo-triasiques de Brive et de la Grésigne appartiennent encore au Massif central.. D'ici elle progresse lentement vers le nord et le nord-est.
Trias La sédimentation débute au Trias inférieur avec des grès bigarrés et des argiles, suivie au Trias moyen (calcaire coquillier) par des calcaires dolomitiques, des évaporites et des argiles pour finir au Trias supérieur (Keuper) avec des évaporites (gypse et sel), le tout couronné au sud par des laves ophitiques. Plus tard pendant l'orogenèse pyrénéenne les couches évaporitiques furent activées comme diapirs et les argiles formèrent des niveaux de décollement amenant les sédiments jusqu'à la ligne Arcachon-Toulouse.
Les sédiments triasiques sont caractérisés par le type germanique. Sur le Plateau d'Aquitaine ils sont d'origine continentale, seulement le Keuper est conservé. Au sud ils deviennent marins et montrent leur plein développement. La transgression du Trias probablement envahissait le Bassin aquitain à partir de la Téthys en franchissant le domaine pyrénéen (pas encore individualisé) du sud ou du sud-est. Le caractère des sédiments indique un environnement confiné et peu profond avec des émersions — ce qui explique les évaporites. L'épaisseur maximale des sédiments triasiques est environ . Ils sont répandus au nord jusqu'à la ligne Royan-Brive.
Jurassique Le Jurassique peut être divisé en sept séquences de deuxième ordre, trois au Lias, deux au Dogger et deux au Malm: séquence de l'Hettangien-Sinémurien ; séquence du Lotharingien-Carixien-Domérien ; séquence du Toarcien-Aalénien ; séquence du Bajocien-Bathonien inférieur ; séquence du Bathonien moyen-Callovien ; séquence de l'Oxfordien-Séquanien ; séquence du Kimméridgien-Portlandien. Ces séquences sont séparées par des discontinuités. Elles ne sont toutes représentées que dans le Quercy. Plus au sud (bassin sous-pyrénéen), beaucoup de lacunes affectent la continuité des séries stratigraphiques.
Lias La séquence basale de l'Hettangien-Sinémurien est transgressive. C'est la première fois que dans le Bassin aquitain, apparaissent des sédiments pleinement marins, mais assez pauvres en fossiles. À partir du Sinémurien, qui est constitué des calcaires dolomitiques et parfois oolithiques, la transgression du Lias s'étend au fur au mesure sur l'intégralité de l'Aquitaine. À la fin du Lias et au début du Dogger, elle chevauche par la limite actuelle du socle hercynien (Massif Central et Vendée occidentale) malgré plusieurs régressions de petite ampleur au Pliensbachien. Au nord, se construit une plate-forme continentale interne jusqu'à la ligne La Rochelle-Angoulême-Périgueux-Figeac. Ici les sédiments transgressifs de l'Hettangien basal sont en général détritiques : conglomérats de base, arkoses, grès et argilites riches en plantes fossiles. Ces sédiments sont suivis pendant le reste de l'Hettangien par des dépôts confinés et marins de faciès lagunaire devenant lacustres : argiles vertes, marnes bariolées, calcaires dolomitiques et calcaires en plaquettes avec faunes naines et niveaux évaporitiques. C'est aussi à cette époque que s'établit une première communication entre le Bassin aquitain et le Bassin parisien via le seuil du PoitouBernard Balusseau, Extension du Lias inférieur et moyen sur le versant parisien du Seuil du Poitou. Bull. Inf. Géol. Bass. Paris., 18, , 1981, .. Les sédiments du Sinémurien sont franchement marins et possèdent une faune pélagique (calcaires rubanés et calcaires lithographiques durs). À la fin du Sinémurien apparaît une régression soudaine soulignée par des fonds indurés.
La deuxième séquence du Lias possède aussi un caractère marin-transgressif. Elle commence au Lotharingien/Carixien inférieur (fin du Sinémurien/début du Pliensbachien) et est bien datée par une faune très riche en ammonites (Arietites, Oxynoticeras, Deroceras et Uptonia jamesoni). Ses sédiments sont des calcaires riches en grains de quartz avec galets recyclés de Sinémurien. Le Carixien supérieur est constitué de calcaires argileux avec fossiles nombreux (Aegoceras capricornu), séparés par des lits de marnes grisâtres. Ensuite suivent les marnes à ammonites (Amaltheus margaritatus) et à ostracéesOn appelle "ostracés" ou "ostracées", les fossiles de type coquilles d'huitres, de coques ou de moules, par opposition aux coquilles "creuses"comme les ammonites./ (Gryphaea cymbium) indiquant une plate-forme ouverte vers l'Atlantique. Pendant le Domérien inférieur existe pour la première fois par l'intermédiaire du seuil du Poitou une connexion avec le Bassin parisien et, par les détroits de Rodez et de Carcassonne avec la mer jurassique du sud-est de la France. Le Domérien supérieur (fin du Pliensbachien) voit encore une régression avec un calcaire gréseux du littoral très fossilifère (Pleuroceras spinatum, Pecten aequivalvis) qui devient oolithique et ferrugineux sur les bordures.
La troisième et dernière séquence du Lias se développe au Toarcien ; presque sans dépôts détritiques grossiers, elle retourne rapidement à des dépôts à dominante argileuse : Schistes-carton du Toarcien inférieurEmmanuel L. et alii (2006) - The "Schistes Carton" of Quercy (Tarn, France): a lithological signature of a methane hydrate dissociation event in the early Toarcian. Implications for correlations between Boreal and Tethyan realms. Bull. Soc. géol. Fr., 2006, t. 177, no 5, pp. 239-249. ; marnes et calcaires à ammonites dont Harpoceras falciferum et Hildoceras bifrons du Toarcien inférieur et moyen ; marnes noires à ammonites dont des Pseudogrammoceras du Toarcien supérieur. Avec des calcaires gréseux vers la fin du Toarcien et le début de l'Aalénien, les sédiments montrent un caractère régressif. Ces calcaires comprennent des bancs d'ostracées, des lits d'oolithes ferrugineuses et des intercalations de gypse; ils peuvent finir par une discontinuité avec érosion. Les fossiles Pleydellia aalensis et Leioceras opalinum confirment l'âge Toarcien terminal et Aalénien inférieur.
Dans le domaine sud du Bassin aquitain, le dépôt des évaporites (avec lits d'anhydrite) commencé au Trias, continue pendant tout le Lias ; leur épaisseur peut atteindre au Lias.
Dogger L'épaisseur maximale du Dogger de se développe le long une zone allant d'Angoulême à Tarbes. Ici s'installe une barrière récifale qui divise le Bassin aquitain en deux domaines. Les récifs principaux se trouvent à l'est d'Angoulême, au nord-ouest de Périgueux et à l'est de Pau. Ils sont associés aux calcaires oolithiques signalant un environnement de haute énergie. Sur une plate-forme peu profonde à l'est de cette barrière se sédimentent des calcaires néritiques, des dolomies plus au sud et dans le Quercy même des calcaires ligniteux. Le domaine à l'ouest de la barrière est ouvert vers l'Atlantique et montre une sédimentation pélagique avec des calcaires marneux à ammonites très riches en micro-filaments.
La première séquence du Dogger commence à l'est de la barrière avec la transgression bajocienne qui dépose des dolomies d'un milieu confiné. Parfois ces sédiments contiennent de l'Aalénien recyclé. Le Bathonien comprend des calcaires au nord-est et des dolomies au sud-est. Vers la fin du cycle au Bathonien inférieur des conditions régressives apparaissent avec des lignites et des brèches et même des fossiles lacustres au Quercy. Dans le domaine oriental il n'y aura plus d'ammonites jusqu'au Kimmeridgien aggravant la corrélation. Le domaine pyrénéen au sud connaît une lacune.
La deuxième séquence du Dogger débute au Bathonien moyen avec des calcaires lacustres et des faciès bréchiques graveleux. Au nord-est suivent ensuite des calcaires néritiques peu profonds, au sud les dolomies continuent. À la fin du cycle au Callovien naissent des faciès localement littoraux à saumâtres avec des surfaces rubéfiées.
Malm L'importante barrière récifale délimitant les faciès néritiques et pélagiques persiste au Malm. Dans le domaine occidental plus profond s'accumulent des marnes à ammonites et des calcaires, par contre dans le domaine oriental des dolomies calcaires. Le recul de la mer jurassique se fait sentir à partir du Tithonien avec l'apparition des dolomies et des brèches dans le bassin de l'Adour, des évaporites dans la Charente, des sédiments extrêmement littoraux dans le Quercy, des calcaires lacustres dans le bassin de Parentis et des anhydrites dans le Gers. Les seuils et les détroits se referment et dans le Périgord persiste un dernier récif près de La Tour-Blanche. Finalement la mer se retire au sud derrière la Garonne.
À l'Oxfordien inférieur, la première séquence du Malm paraît suivre le Callovien sans interruption. Mais des fausses cargneules et quelques brèches pourraient correspondre à une discontinuité ou aux remaniements (établis pour les Grands Causses). Pendant l'Oxforien moyen et supérieur des calcaires de mer ouverte vers l'Atlantique se déposent incluant des formations récifales très fréquentes. Le Kimméridgien inférieur montre des conditions plus littorales avec ostracés, oursins et "ripple-marks".