NOTICE EXPLICATIVE DE LA FEUILLE MÉZIDON À 1/50 000 par J.P. DEROIN, G. LEROUGE, G. BARBIER, Y. VERNHET, J.P. COUTARD, J.C. OZOUF, C. LANGEVIN 1999 Éditions du BRGM Service géologique national Références bibliographiques. Toute référence en bibliographie à ce document doit être faite de la façon suivante : pour la carte : DEROIN J.P., LEROUGE G., BARBIER G., VERNHET Y., COUTARD J.P., OZOUF J.C., LANGEVIN C. (1999) – Carte géol. France (1/50 000), feuille Mézidon (146). Orléans : BRGM. Notice explicative par J.P. Deroin et al. (1999), 150 p. pour la notice : DEROIN J.P., LEROUGE G., BARBIER G., VERNHET Y., COUTARD J.P., OZOUF J.C., LANGEVIN C. (1999) – Notice explicative, Carte géol. France (1/50 000), feuille Mézidon (146). Orléans : BRGM, 150 p. Carte géologique par J.P. Deroin et al. (1999). © BRGM, 2000. Tous droits de traduction et de reproduction réservés. Aucun extrait de ce document ne peut être reproduit, sous quelque forme ou par quelque procédé que ce soit (machine électronique, mécanique, à photocopier, à enregistrer ou tout autre) sans l’autorisation préalable de l’éditeur. ISBN : 2-7159-1146-7 SOMMAIRE Pages RÉSUMÉ - ABSTRACT 7-8 INTRODUCTION 11 SITUATION GÉOGRAPHIQUE 11 CADRE GÉOLOGIQUE RÉGIONAL – PRÉSENTATION DE LA CARTE 11 TRAVAUX ANTÉRIEURS ET CONDITIONS D’ÉTABLISSEMENT DE LA CARTE 12 DESCRIPTION DES TERRAINS 19 PROTÉROZOÏQUE SUPÉRIEUR 19 Briovérien 19 PALÉOZOÏQUE 22 Cambrien 23 Ordovicien 34 Silurien 43 MÉSOZOÏQUE 44 Trias 45 Jurassique inférieur (Lias supérieur) 48 Jurassique moyen 51 Jurassique moyen (Callovien) et Jurassique supérieur (Oxfordien) 70 FORMATIONS SUPERFICIELLES 76 Formations périglaciaires de versants 76 Formations alluviales 77 Formations éoliennes 79 Colluvions 80 Altérites et dépôts résiduels du Crétacé au Cénozoïque 81 CONDITIONS DE FORMATION DES ENTITÉS GÉOLOGIQUES 83 ÉVOLUTION TECTONO-MÉTAMORPHIQUE 91 SYNTHÈSE GÉODYNAMIQUE RÉGIONALE 99 GÉODYNAMIQUE RÉCENTE 102 GÉOLOGIE DE L’ENVIRONNEMENT 104 OCCUPATION DU SOL 104 ÉLÉMENTS DE GÉOTECHNIQUE 107 RISQUES NATURELS 109 RESSOURCES EN EAU 110 SUBSTANCES UTILES, CARRIÈRES 116 GÎTES ET INDICES MINÉRAUX 118 DOCUMENTATION COMPLÉMENTAIRE 120 PRÉHISTOIRE ET ARCHÉOLOGIE 120 SITES CLASSÉS, SITES CLASSIQUES ET ITINÉRAIRES 122 DOCUMENTS ET COLLECTIONS CONSULTABLES 123 BIBLIOGRAPHIE 124 AUTEURS 137 ANNEXE 1 SONDAGES RÉINTERPRÉTÉS DE LA BANQUE DU SOUS-SOL SUR LA FEUILLE À 1/50 000 MÉZIDON 139 LISTE DES FIGURES Pages Fig. 1 - Flanc sud du synclinal d’Urville 24 Fig. 2 - Flanc nord du synclinal d’Urville 25 Fig. 3 - Succession lithostratigraphique du Jurassique de la feuille Mézidon (hors-texte) Fig. 4 - Coupe géologique du sondage 146-6X-0102 46 Fig. 5 - Coupe et stratigraphie séquentielle de la carrière des Aucrais, Grainville-Langannerie 54 Fig. 6 - Stratigraphie séquentielle (Argiles de Lion-sur-Mer ; Callovien inférieur) 66-67 Fig. 7 - Coupe synthétique des Marnes d’Argences et des Marnes à Belemnopsis latesulcatus dans la carrière du Fresne d’Argences 68-69 Fig. 8 - Dynamique de la sédimentation du Jurassique moyen sur la bordure occidentale du bassin de Paris 86 Fig. 9 - Schéma structural de l’orogène cadomien du Massif armoricain 90 Fig. 10- Synthèse des données de sondages sur la partie centrale du Synclinal d’Urville indiquant l’épaisseur totale de la couverture 96 Fig. 11 - Évolution géodynamique cadomienne dans le Nord-Est du Massif armoricain 98 LISTE DES TABLEAUX Tabl. 1 - Équivalence entre les noms de formations utilisés sur la feuille Mézidon, les cartes à 1/50 000 voisines et les cartes à 1/80 000 correspondantes 16 Tabl. 2 - Les formations sédimentaires cambriennes dans les synclinaux du Sud de Caen 84 Tabl. 3 - Principales failles détectées en photographies aériennes (vols de 1989 et 1991) sur la feuille Mézidon, d’après des documents originaux de P. Gigot 95 Tabl. 4 - Principales secousses telluriques recensées aux alentours de la région de Mézidon depuis 1 000 ans 110 - 7 - RÉSUMÉ La coupure à 1/50 000 Mézidon est intégralement située dans le départe- ment du Calvados (région de Basse-Normandie). Elle couvre principale- ment un secteur de la Campagne de Caen et, à son extrémité orientale, l’avant-pays d’Auge. L’ensemble est composé de terrains du Jurassique transgressifs sur la bordure orientale du Massif armoricain dont les terrains et leur substratum briovérien affleurent dans la vallée de la Laize et du Laizon (synclinaux paléozoïques de May et d’Urville). La plaine est essen- tiellement constituée de terrains d’âge bathonien, tandis que les avant- buttes du pays d’Auge sont formées de marnes d’âge callovo-oxfordien. Le socle du synclinal d’Urville affleure bien dans les vallées de la Laize et du Laizon. Néanmoins, la fermeture de tous les travaux miniers concernant le fer conduit à une connaissance de terrain en retrait des données géolo- giques acquises en galeries dès la fin du XIXe siècle. De manière générale, les dépôts protérozoïques, paléozoïques ou mésozoïques de la feuille Mézidon ont pu être réinterprétés en terme de stratigraphie séquentielle. Les dépôts bathoniens, qui couvrent l’essentiel du secteur, se répartissent en séquences de dépôts traduisant les avancées et les reculs successifs de la mer du Jurassique. Les principales formations rencontrées sont, dans l’ordre stratigraphique : le Calcaire de Caen, le Calcaire de Rouvres, le Calcaire de Bon-Mesnil, le Calcaire de Ranville et le Calcaire de Langrune. Ces sédiments caractérisent une ancienne plate-forme carbonatée consti- tuée principalement de calcaires plus ou moins riches en débris organiques ; ils se sont formés dans un environnement récifal. Certains niveaux-repères de faible épaisseur mais d’extension régionale – les caillasses – renfer- ment une faune abondante. La Surface de Lion-sur-Mer, d’extension régio- nale, qui scelle le Bathonien, marque un changement radical de régime sédimentaire avec le début de l’ennoiement de la plate-forme carbonatée. Les venues marines ultérieures laissent peu de traces sur le territoire de la feuille, à l’exception du Crétacé inférieur identifié dans les poches d’alté- ration karstiques de la carrière des Aucrais. Les terrains de la Campagne de Caen sont très fréquemment couverts de lœss (ou limons éoliens), mais de façon moins importante que dans le Bessin. Les vallées sèches et les glacis au pied des buttes callovo-oxfor- diennes ont été le siège d’un intense colluvionnement. Les anciens cours de la Dives, du Laizon, de la Muance et de la Laize ont laissé par endroits les témoins de terrasses parfois anciennes (élevées). L’angle sud-ouest de la feuille (Cinglais) est principalement recouvert des produits de la décalcifi- cation de la série mésozoïque (argiles à silex sensu lato). - 8 - L’activité minérale actuelle concerne, pour l’essentiel, l’extraction de pierres calcaires (Billy, Bellengreville, les Aucrais, Bretteville-sur-Laize) et de granulats (Biéville-Quétiéville). ABSTRACT The 1:50,000-scale Mézidon map area falls within the Calvados Department in the Basse-Normandie Region. It includes a sector of the "Campagne de Caen" and, at its eastern end, the foreland of the Pays d'Auge. Overall, the area comprises Jurassic formations transgressive onto the eastern edge of the Armorican Massif, whose formations crop out along with the underlying Brioverian in the Laize and Laizon valleys (the May and Urville Paleozoic synclines). The plain mainly comprises formations of Bathonian age, while the outliers of the Pays d'Auge are formed of Callovo- Oxfordian marl. Although the basement of the Urville syncline crops out in the Laize and Laizon valleys, the closure of all iron mining works has meant that less field data exist than when geological data were acquired in the mine galle- ries from the end of the 19th Century. It has generally been possible to rein- terpret the Proterozoic, Paleozoic and Mesozoic deposits of the Mézidon map area in terms of sequence stratigraphy. The Bathonian deposits, which underlie most of the map area, are divided into sequences of deposits that record the successive transgressions and regressions of the Jurassic sea. In stratigraphic order, the main forma- tions encountered are: Caen Limestone, Rouvres Limestone, Bon-Mesnil Limestone, Ranville Limestone and Langrune Limestone. These sediments are characteristic of a former carbonate platform and mainly comprise limestone with a varying content of organic debris; they were deposited in a reef environment. Certain marker levels, thin but extending over the whole region (e.g. the stony les "caillasses" beds), contain abundant fauna. The Lion-sur-Mer Surface, which extends over the region and caps the Bathonian, marks a radical change in the sedimentary regime with the onset of flooding of the carbonate platform. Subsequent marine incursions left little trace throughout the map area, except for the Early Cretaceous depo- sits identified in pockets of karstic weathering in the Les Aucrais quarry. The rocks in the "Campagne de Caen" area are commonly masked by loess (aeolian loam), but to a lesser degree than in the "Le Bessin" area. Thick colluvial deposits accumulated in the dry valleys and on the forward slopes at the foot of the Callovo-Oxfordian high ground. The old courses of the Dives, Laizon, Muance and Laize rivers have left evidence of river ter- races in places, some of which are ancient (raised). The southwest corner - 9 - of the map area (Cinglais) is mainly covered by the products of decalcifi- cation of the Mesozoic succession (clay with cherts). Current mining activity is mostly restricted to the extraction of limestone (at Billy, Bellengreville, Les Aucrais, Bretteville-sur-Laize) and aggregates (at Biéville-Quétiéville). - 11 - INTRODUCTION SITUATION GÉOGRAPHIQUE La feuille Mézidon est située au Sud-Est de l’agglomération caennaise, à l’extrémité occidentale du bassin de Paris, en Normandie. Elle couvre pour l’essentiel les plaines de la Campagne de Caen, qui se relient au Sud à la Campagne de Falaise. À l’Est, le front occidental des avant-buttes du pays- d’Auge domine la région d’Argences, de Mézidon-Canon et de Saint- Pierre-sur-Dives ; il « culmine » à 77 m près du village de Moult et s’élève, en moyenne, d’une cinquantaine de mètres au-dessus de la surface batho- nienne caractérisant la Campagne de Caen.