NOTICE EXPLICATIVE DE LA FEUILLE VILLERS-BOCAGE À 1/50 000 par Y. VERNHET, P. MAURIZOT, J. LE GALL, P. GIGOT, L. DUPRET, G. LEROUGE, J.C. BESOMBES, G. BARBIER, T. PAY avec la collaboration de J. PELLERIN, O. DUGUÉ, G. FILY 2002 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 : VERNHET Y., MAURIZOT P., LE GALL J., GIGOT P., DUPRET L., BARBIER G., LEROUGE G., BESOMBES J.C., PELLERIN J. (2002) – Carte géol. France (1/50 000), feuille Villers-Bocage (145). Orléans : BRGM. Notice explicative par Y. VERNHET et al. (2002), 229 p. – pour la notice : VERNHET Y., MAURIZOT P., LE GALL J., GIGOT P., DUPRET L., LEROUGE G., BESOMBES J.C., BARBIER G., PAY T., avec la collaboration de PELLERIN J., DUGUÉ O., FILY G. (2002) – Notice explicative, Carte géol. France (1/50 000), feuille Villers- Bocage (145). Orléans : BRGM, 229 p. Carte géologique par Y. VERNHET et al. (2002). © BRGM, 2002. 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 : 2-7159-1145-9 SOMMAIRE INTRODUCTION 7 SITUATION GÉOGRAPHIQUE 7 CADRE GÉOLOGIQUE RÉGIONAL – PRÉSENTATION DE LA CARTE 9 Formations protérozoïques 11 Formations paléozoïques 12 Formations mésozoïques et cénozoïques 13 TRAVAUX ANTÉRIEURS – CONDITIONS D’ÉTABLISSEMENT DE LA CARTE 14 APPORTS SCIENTIFIQUES ET TECHNIQUES DES NOUVEAUX LEVERS 17 DESCRIPTION DES TERRAINS 19 LE PROTÉROZOÏQUE SUPÉRIEUR 19 Formations sédimentaires du Briovérien 19 PALÉOZOÏQUE 29 Formations paléozoïques des synclinaux de May-sur-Orne et d’Urville 29 Formations paléozoïques du flanc nord du Synclinal de la Zone bocaine 47 ROCHES FILONIENNES 61 MÉSOZOÏQUE 63 Trias 65 Jurassique 68 Crétacé 113 FORMATIONS SUPERFICIELLES ET D’ALTÉRATION 115 Formations résiduelles et altérites 115 Formations éoliennes 122 Formations périglaciaires de versant 123 Formations fluviatiles 125 Formations anthropiques 128 CONDITIONS DE FORMATION DES ENTITÉS GÉOLOGIQUES 128 ÉVOLUTION TECTONO-MÉTAMORPHIQUE 149 SYNTHÈSE GÉODYNAMIQUE RÉGIONALE 177 GÉOLOGIE DE L’ENVIRONNEMENT 182 OCCUPATION DU SOL 182 ÉLÉMENTS DE GÉOTECHNIQUE 185 RISQUES NATURELS 189 RESSOURCES EN EAU 192 SUBSTANCES UTILES, CARRIÈRES 196 DOCUMENTATION COMPLÉMENTAIRE 202 AFFLEUREMENTS REMARQUABLES 202 DOCUMENTS CONSULTABLES 207 BIBLIOGRAPHIE 211 AUTEURS 228 LISTE DES FIGURES Fig. 1 - Situation de la carte Villers-Bocage à 1/50 000 dans le cadre géologique de la Normandie occidentale 8 Fig. 2 - Log lithostratigraphique synthétique de la région de Villers-Bocage hors-texte Fig. 3 - Coupe de la base de la série cambrienne, discordante sur les terrains briovériens plissés 30 Fig. 4 - Coupe détaillée des formations des Conglomérats et arkoses et des Schistes et calcaires le long des vallées de la Laize et de l’Orne (flanc sud du synclinal de May) 32 Fig. 5 - Concession des mines de fer de Ondefontaines. Toponymie et localisation des principaux travaux réalisés dans la formation des Schistes d’Urville hors-texte Fig. 6 - Logs synthétiques du Mésozoïque de la feuille Villers-Bocage dans le Bessin au Nord-Ouest et dans la région de Cesny– Bois-Halbout au Sud-Est hors-texte Fig. 7 - Coupe géologique détaillée de la série Jurassique inférieur et moyen dans la carrière de la Roche Blain (Fresney-le-Puceux) 74 Fig. 8 - Coupe géologique détaillée de la série Jurassique inférieur et moyen dans la carrière Guérin (Feuguerolles) 80 Fig. 9 - Zonation biostratigraphique ammonitique du Jurassique inférieur 86 Fig. 10 - Coupe géologique détaillée de la série condensée toarcienne dans la carrière Guérin (Feuguerolles) 94 Fig. 11 - Zonation biostratigraphique de la Formation de l’Oolite ferrugineuse de Bayeux, dans la carrière Guérin (Feuguerolles) 104 Fig. 12 - Zonation biostratigraphique ammonitique du Jurassique moyen 106-107 Fig. 13 - Paléogéographie du bassin mancellien au Briovérien supérieur 130 Fig. 14 - Paléogéographie de la Normandie au cours du Cambrien 132 Fig. 15 - Plan de localisation des coupes géologiques 150 Fig. 16 - Coupe A 152 Fig. 17 - Coupe B 153 Fig. 18 - Coupe C 154 Fig. 19 - Coupe D 155 Fig. 20 - Coupe F 156 Fig. 21 - Carte d’isohypses de la base du Pliensbachien, établie à partir d’affleurements et des données de sondages disponibles (BSS) et de la trace des principales failles affectant la couverture jurassique 168 Fig. 22 - Petite faille inverse satellite de la faille de Vieux exposée dans le talus de la D 562 entre May-sur-Orne et Laize-la- Ville 172 Fig. 23 - Évolution géodynamique cadomienne dans le Nord-Est du Massif armoricain 176 Fig. 24 - Reconstitutions des différentes positions paléogéographiques du Massif armoricain au début du Paléozoïque 178 Fig. 25 - Emplacement des différents puits et descenderies des concessions de May-sur-Orne, Saint-André, Maltot et Bully. Emplacement et noms des différentes carrières situées au Sud de Caen dans la vallée de l’Orne hors-texte LISTE DES TABLEAUX Tabl. 1 - Liste des fossiles de la Formation des Grès de May (o4-5) dans la localité de Jurques 61 Tabl. 2 - Compositions chimiques de quatre filons doléritiques de la carte Villers-Bocage 64 Tabl. 3 - Épaisseur du Trias dans les sondages BSS 66 Tabl. 4 - Sédimentation gréseuse ordovicienne et silurienne dans la zone bocaine : rappels sur les caractéristiques pétrographiques de ces trois formations 137 Tabl. 5 - Comparaison lithostratigraphique des Formations de Montabot et du Grès armoricain 140 Tabl. 6 - Principales secousses telluriques recensées dans la région depuis 1 000 ans 190 Tabl. 7 - Mesures des débits caractéristiques en m3/s 192 Tabl. 8 - Liste des principaux ouvrages réalisés dans le Briovérien, le Cambrien, le Trias et le Jurassique 194 Tabl. 9 - Quelques données de sondages enregistrées à la Banque des Données du Sous-Sol (BSS-BRGM) 208-210 Tabl. 10 - Liste des sondages BSS retenus en domaine de couverture 211 - 7 - INTRODUCTION SITUATION GÉOGRAPHIQUE Relief La zone couverte par la feuille à 1/50 000 Villers-Bocage est située en Basse-Normandie, dans le département du Calvados (14), au Sud-Ouest de Caen (coupure IGN 1/50 000, série orange : Villers-Bocage ; coupures IGN 1/25 000, série bleue : Aunay-sur-Odon et Thury-Harcourt). Cette région se situe au carrefour de trois régions naturelles, le Bessin au Nord-Est, la Campagne de Caen au Nord-Est et à l'Est, et le Bocage normand au Sud, notamment au Sud-Est ce que l'on appelle « la Suisse normande ». Les paysages apparaissent très contrastés, très vallonnés dans la moitié sud- ouest, avec de fréquentes petites vallées encaissées, caractérisées par de nombreuses parcelles bordées de haies (paysage de bocage), passant progressivement au Nord et à l'Est à de grandes zones de plateaux recouvertes de limons et d'argiles à silex, faiblement inclinées vers le Nord et l'Est. Ces grandes étendues planes, cultivées, sont entaillées par quelques vallées encaissées et sinueuses telles que celles de l'Orne, de la Seulles et de l'Odon. La diversité des paysages de cette région est directement contrôlée par la nature du substrat. La zone située au Nord d'une diagonale NW-SE (Bessin et Campagne de Caen), d'altitude moyenne variant entre 50 et 150 m au Nord, atteignant jusqu'à 190 m au Sud-Est, correspond globalement aux terrains argilo-carbonatés du Mésozoïque-Cénozoïque occupés par des zones d'herbage destinées à l'élevage de bovins, mais également et surtout (en contexte carbonaté) propices aux grandes cultures céréalières, sur de vastes étendues dépourvues de haies. Les terrains protérozoïques et paléozoïques, notamment ceux des synclinaux de May et d'Urville, peuvent être observés dans ces secteurs à la faveur des grandes vallées encaissées. La partie située au Sud de la diagonale NW-SE, est essentiellement occupée par les terrains protérozoïques (Briovérien) occupant grossièrement la partie centrale de la carte, et les formations paléozoïques du Synclinal de la Zone bocaine, situées au Sud. Cette zone présente un relief nettement plus accidenté, avec des dénivelés importants et des altitudes variant entre 150 et 200 m dans le Protérozoïque et entre 200 et 360 m au niveau du Synclinal bocain (362 m au Mont Pinçon). Ces variations sont très clairement conditionnées par la nature du substrat (passage Briovérien–Paléozoïque, barres gréseuses paléozoïques) mais également par les grands accidents tectoniques ayant affecté la région, notamment les grandes failles inverses. Cela se traduit au niveau du paysage par une succession de barres rocheuses, - 8 - - 9 - souvent à couvert forestier, et de vallées encaissées à pentes moyennes à fortes, à cultures et pâturages parcellaires bordées de haies. La région est soumise à un climat de type tempéré océanique avec des précipitations moyennes de 1 000 mm par an, en général plus soutenues au Sud au niveau des zones en relief du Synclinal bocain. Les principales agglomérations présentes sur cette carte sont Villers- Bocage, Aunay-sur-Odon, Evrecy, Thury-Harcourt et May-sur-Orne. La feuille Villers-Bocage touche également dans l'angle nord-est les faubourgs de la ville de Caen. Hydrographie Le territoire couvert par la feuille Villers-Bocage est principalement drainé à l'Ouest par la Seulles et l'Odon et leurs affluents respectifs, et à l'Est par l'Orne et ses affluents notamment la Laize et la Guigne. Ces trois grands bassins se déversent au Nord dans la Manche. Les cours d'eau présents au Sud dans le Synclinal bocain s'écoulent en majorité vers le Sud et appartiennent au bassin de la Druance, affluent de l'Orne (feuille Condé- sur-Noireau). Le tracé de ce réseau hydrographique est en grande partie conditionné par la nature des formations géologiques présentes (en particulier au Sud au niveau du Paléozoïque, nettement en relief par rapport au Protérozoïque) mais également, fortement influencé par le contexte structural régional.