SEINE HR

Name: SEINE HR
Start: 2008-07-28
End: 2008-08-04
Location: Manche

Type	Campagne océanographique
Navire	Côtes De La Manche
Propriétaire navire	CNRS jusqu'en 2019 - IFREMER depuis 2020
Dates	28/07/2008 - 04/08/2008
Chef(s) de mission	GUENNOC Pol
	BUREAU DE RECHERCHES GEOLOGIQUES ET MINIERES (BRGM,ORLEANS) 3, Avenue Claude Guillemin BP 6009 45060 ORLEANS CEDEX 2 +33 (0)2 38.64.33.33 documentation@brgm.fr https://www.brgm.fr/fr
DOI	10.17600/8480120
Objectif	Après la campagne BaieSeine de reconnaissance d'ensemble en 2007 et la campagne Seine THR en domaine côtier en Juin 2008, la campagne SeineHR devait permettre de compléter le maillage de données sismiques pour couvrir l'ensemble de la zone d'étude. L'objectif spécifique de la campagne était de réaliser une prospection sismique à haute et très haute résolution (HR) de la Baie Seine, depuis l'embouchure de la Seine jusqu'à la côte Est du Cotentin, dans le but de : 1. Caractériser les morphologies "quaternaires" au toit du substratum rocheux pour étudier en particulier : les incisions : forme, dénivelée, ruptures de pente, influence de la lithologie (connue ou supposée) les paléoterrasses : localisation, altitude, position par rapport aux terrasses connues à terre la liaison avec le niveau de base de la paléovallée de la Seine 2. Reconnaître et caractériser les unités sédimentaires post-glaciaires en s'attachant plus spécifiquement à l'étude : de la séquence de remplissage des paléovallées : géométrie, extension, évolution aval (les plus anciennes) -amont le raccord des séquences aval avec celles de la paléovallée de la Seine la recherche de traces de paléorivages (cordons littoraux, ect.?) l'extension géométrie interne des formations sableuses (bancs) la géométrie et mise en place du prisme littoral subtidal, relation avec les formations littorales actuelles 3. Cartographier les unités sismiques du substratum : Caractériser la nature et la stratigraphie du remplissage de la palaéovallée de la Seine, en s'attachant en particulier à étudier les différences entre l'amont et l'aval (différences parfaitement visibles à la fois sur les cartes morphobathymétriques et sur les profils sismiques, en cours d'interprétation, acquis pendant la mission Baiseine, avril 2007) ; Caractériser la nature et la stratigraphie de la couverture post-glaciaire (principalement holocène) préservée dans les prismes littoraux et localement sur les bordures de la paléovallée de la Seine. Le prisme de la Baie des Veys et ses prolongations latérales, et les bancs préservés sur la bordure de la paléovallée amont constituent les cibles principales de cet objectif "holocène". Préciser la nature et la stratigraphie des unités sismiques du substratum incisées par la paléo-vallée de la Seine. La campagne est rattachée au projet de recherche BRGM Transition Terre-Mer.

Contexte scientifique et programmatique des campagnes

La Baie de Seine constitue en Manche un ensemble morphosédimentaire remarquable au sein duquel se succèdent sur un linéaire d'environ 100 km des environnements côtiers contrastés (embouchures estuariennes, plages sableuses, côtes rocheuses). À ces systèmes littoraux actuels, s'ajoute un réseau de paléovallées qui sont en relation avec les principales embouchures (Seine, Orne, Seulles, Vire) et qui sillonnent une grande partie de la Baie. Ces différents éléments sont représentés par des surfaces, des remplissages et des corps sédimentaires dont l'extension, la nature et la géométrie sont très variées, en fonction de facteurs tels leur origine, leur histoire fini-quaternaire, la dynamique hydro-sédimentaire liée à leur localisation particulière dans la Baie, et enfin, la lithologie et la structure du substratum sous-jacent.

L'objectif général du projet auquel se rattache la présente demande de mission est de comprendre comment les différentes unités morphosédimentaires de la Baie de Seine se sont mises en place pendant la fin du quaternaire, et comment elles ont évolué depuis le début du haut niveau marin holocène. L'objectif final est de bâtir pour ce type de bassin sédimentaire représenté par une vaste baie mégatidale un modèle d'architecture précis dans un cadre stratigraphique bien défini. En Manche de très nombreuses études ont également été menées soient sur le remplissage des paléovallées (Auffret et al., 1980, Lericolais 1997), soit sur les embouchures estuariennes comme celle de la Seine (Lesourd, 2000 ; Garnaud, 2002 ; Delsinne, 2005). Cependant, depuis les travaux pionniers de Larsonneur (1971), aucune étude intégrée, récente, n'avait été entreprise. L'originalité du projet était de proposer une étude, couplant prospection sismique et carottage, intégrée à l'échelle d'un bassin sédimentaire récent placé dans un contexte megatidal.

L'objectif de la campagne Seine HR était de compléter le réseau sismique acquis par les campagnes sismiques BAISEINE (2007) et Seine THR (2008) afin d'améliorer les connaissances sur les relations entre le substratum géologique et la mise en place des formations plio-quaternaires en Baie de Seine. Cette étude fait partie intégrante de la thèse de M. Benabdellouahed réalisée en collaboration entre le BRGM (P. Guennoc, I. Thinon) et l'UMR 6143 M2C (O. Dugué, B. Tessier) (sept. 2007- juill. 2011).

Résultats majeurs

La campagne Seine HR a permis de finaliser le maillage sismique initié lors de la campagne BAISEINE (2007) et Seine THR (2008). L'interprétation de l'ensemble de ces données sismiques, corrélée aux anciens sondages (BGM) et aux sondages réalisées lors de la campagne CAROBSEINE (2009) ont grandement amélioré la connaissance de la paléoseine, de son contour et de son remplissage ainsi que celle du substratum. Les données sismiques et géologiques acquises ont été interprétées dans le cadre des travaux d'une thèse en collaboration entre l'UMR 6143 CNRS de Caen et le BRGM (co-financement Région Basse-Normandie /BRGM). Mr M. Benabdellouahed a soutenu sa thèse en 2011

Résumé de la thèse de Benabdellouahed (2011) :
« La baie de Seine forme aujourd'hui une vaste dépression marine d'environ 5 000 km², située entre la Manche centrale au Nord, le Cotentin à l'Ouest et le Bassin parisien au Sud et à l'Est. Les nouvelles données sismiques THR (2007-2009) couplées aux données de dragages (2009) acquises en baie de Seine pour la thèse, ont permis de réviser la carte géologique du substratum de la Baie de Seine, d'établir les liens entre ce substratum et la Seine périglaciaire plio-quaternaire et de proposer pour cette dernière un nouveau modèle de dépôt et d'évolution. Le substratum géologique de la baie de Seine présente des formations stratigraphiques et des structures géologiques variées, similaires à celles décrites dans le bassin versant de la baie de Seine. Ce substratum consiste en une structure monoclinale dans l'ensemble de la baie et une structure synclinale au Nord de la baie, toutes deux affectées par des failles. Plusieurs faits nouveaux ont pu être mis en évidence au cours de l'étude du substratum, notamment la reconnaissance de surfaces stratigraphiques majeures connues à terre mais non identifiées jusqu'à présent en baie de Seine, l'existence dans la zone du synclinal de glissements gravitaires tertiaires. Un réseau de paléovallées submergé plio-quaternaire est incisé dans le substratum. Les cycles « glaciaireinterglaciaire » plio-quaternaires et la nature du substratum (lithologie, cuesta, pente, failles, déformations) jouent un rôle majeur dans l'évolution du système fluviatile de la paléoSeine. Cette évolution a été étudiée au travers de la description des terrasses étagées et des nappes emboîtées identifiées en sismique. La paléoSeine montre ainsi l'étagement de trois terrasses alluviales (la Seine ancienne du début du Pléistocène moyen ; la Seine saalienne ; la Seine weichsélienne). Cette reconnaissance des terrasses pléistocènes de la paléoSeine permet de distinguer au moins un épisode important de surrection. Cette surrection, datée du Pléistocène moyen au début du Weichsélien, est estimée à environ 0,07 à 0,1 mm/an, et s'inscrit dans le prolongement du soulèvement connu en Europe du Nord depuis le Néogène avec des mouvements compressifs liés à la convergence Afrique-Eurasie. »

Bibliographie

Publications

Paquet F., Thinon Isabelle, Dugué O., Tessier B., Benabdellouahed Massinissa, Lasseur E., Briais J., Couëffé R., Gennoc P., Gaullier V. (2023). The Central English Channel troughs: major source-to-sink remnants or giant tidal scours? Marine And Petroleum Geology, 153, 106303 (19p.). Publisher's official version : https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2023.106303 , Open Access version : https://archimer.ifremer.fr/doc/00835/94692/

Références des publications parues dans d'autres revues ou des ouvrages scientifiques faisant référence dans la discipline

Benabdellouahed Massinissa, Dugue Olivier, Tessier Bernadette, Thinon Isabelle, Guennoc Pol (2013). Évolution pléistocène de la Seine fluviatile préservée en Baie de Seine. Quaternaire, 24(3), 267-277. Open Access version : https://archimer.ifremer.fr/doc/00167/27800/

Benabdellouahed M., Dugué O., Tessier B., Thinon I., Guennoc P. et Bourdillon C. (accepté 2013). Révision de la Carte géologique de la Baie de Seine. Apports de nouvelles données sismiques et biostratigraphiques. Géologie de la France.

Benabdellouahed (2011) La Seine fluviatile plio-quaternaire en baie de Seine :évolution morphologique et sédimentaire (rôle du substratum géologique et des cycles climato-eustatiques). Thèse. Université de Caen.

Références des communications dans des colloques nationaux

Benabdellouahed M., Dugué O., Tessier B., Thinon I., Guennoc P. & Paquet F. - 2012 - La Seine fluviatile plio-quaternaire en baie de Seine : évolution morphologique et sédimentaire (rôle du substratum géologique et des cycles climato-eustatiques). Variabilité spatiale des environnements quaternaires, contraintes, échelles et temporalités. Colloque international Q8 « Quaternaire n° 8 » en hommage à Bernard Valadas. Clermont-Ferrand. 29 février - 2 mars 2012.

BENABDELLOUAHED, M., DUGUÉ, O., TESSIER, B., THINON, I., GUENNOC, P., PAQUET, F., (2010) Morphology and infill geometry of the Seine River drowned valley (Bay of Seine). Bedrock, tectonic and climato-eustatic controls. STRATI 2010, 4ème Congrès Français de Stratigraphie, Paris.

Références des atlas

Carte géologique à 1/250000 préliminaire fait par Benabdellouahed (2011). (Cf. Dugué et al, soumis Géologie de la France).

DEA ou MASTER 2 ayant utilisé les données de la campagne

Florian BESSON - BRGM - stage de 4ème année de cycle Ingénieur. Fin oct. 2010 - Titre : Mise en forme et base de données géophysiques. Rapport de stage en entreprise en vue de l?obtention du diplôme de Technicien Supérieur en Géologie.

Thèses ayant utilisé les données de la campagne

Benabdellouahed Massinissa : Université de Caen. Soutenance 11/07/2011. Titre : La Seine fluviatile plio- quaternaire en baie de Seine : évolution morphologique et sédimentaire (rôle du substratum géologique et des cycles climato-eustatiques). Thèse. Université de Caen.