Paris est situé dans la partie centrale du Bassin Parisien.
Les formations géologiques s'échelonnent depuis le Crétacé (craie, 65 millions d'années) jusqu'au Tertiaire avec une succession de terrains subhorizontaux empilés sur environ 250m d'épaisseur.
Figure 1: Carte géologique de Paris sans les remblais et alluvions réalisée par G. Mesnier à partir de la carte géologique de Paris au 1/25000° du BRGM
On remarque la localisation de la craie en vert (c6), des argiles plastiques en violet (e3-4), du calcaire grossier en beige (e5), du calcaire de Saint Ouen en bleu et des Masses et Marnes du gypse en jaune (e7). La zone rayurée indique la zone des alluvions de la Seine et de la Marne.
On distingue sur cette carte l'emplacement de l'axe du pli anticlinal de Meudon au sud et au nord de l'axe du synclinal de Saint-Denis.
Ces terrains sédimentaires sont de nature variée (calcaires, marnes, argiles, sables, gypse, meulière) corespondant à différents étages géologiques définis en région parisienne (Sparnacien, Lutétien, Ludien, Stampien).
La dernière formation géologique qui a recouvert le bassin de Paris est représentée par le calcaire de Beauce déposé dans un vaste lac en climat chaud. Le dernier dépôt marin correspond aux Sables de Fontainebleau.
Dans l'empilement des couches géologiques, ils existent des couches dures (calcaires, meulières) plus résistantes à l'érosion et qui vont donner naissance à des surfaces planes appelées plate-formes, on distingue de bas en haut : plate-forme du calcaire grossier (Valois, Soissonnais), plate-forme du calcaire de Saint Ouen (Parisis), plate-forme du calcaire et de la meulière de Brie, plate-forme du calcaire et de la meulière de Beauce.
Figure 2: Extrait Guides Géologiques Régionaux Paris et Région Parisienne (Masson ed.)
Les plates-formes vont du haut vers le bas (de la plus récente à la plus ancienne) : Beauce (calcaire et meulière), Brie (calcaire et meulière), Parisis (calcaire de Saint Ouen), Valois et Soissonnais (calcaire grossier).
Tableau 1: stratigraphique de Paris indiquant la succession des dépôts et l'emplacement des différentes plates-formes structurales (plf). La colonne "notations" se réfèrent aux signes conventionnels utilisés par les cartes géologiques au 1/50000° du BRGM et accessibles sur le site Infoterre
Le bassin de Paris au cours du Miocène a subi une élévation d'environ 100m avec un léger basculement du NE vers le SW. L'érosion des rivières a donc dégagé des plates-formes structurales légèrement inclinées et en marche d'escalier depuis le NE vers le SW. Il subsiste sur les plates-formes des collines résiduelles appelées "butte-témoin" parcequ'elles témoignent des terrains qui existaient avant l'érosion des rivières.
La butte témoin de Villers-Cotteret à 70km au Nord de Paris montre à son sommet un vestige de la plate-forme de Beauce située à 270m d'altitude, soit 100m plus haut que la plate-forme de Beauce à Meudon.
A Paris la colline de Belleville (128m) et la butte Montmartre (127m) sont des buttes témoins de la plate-forme de Beauce. La montagne Sainte Geneviève et la place de l'Etoile sont des témoins de la plate-forme du calcaire de St Ouen.
Figure 3: Coupe géologique schématique de Meudon à Montmartre
Sur cette coupe SSO-NNE dont l’échelle des hauteurs a été multipliée par 30, on observe le pendage des couches de terrain depuis l’anticlinal de Meudon (pli en bombement) jusqu’à la butte témoin de Montmartre situé non loin du cœur du synclinal (pli en cuvette) de Saint-Denis. Ces plis anticlinaux et synclinaux d'axe orienté N120° (anticlinal de Meudon, synclinal de la Saint-Denis) entraînent des variations importantes de l'altitude des terrains. Le pendage des couches de terrain demeure faible et toujours inférieur au degré.
La diversité des matériaux géologiques en région parisienne a favorisé le développement de Paris et entraîné aux différentes époques l’existence de multiples exploitations
Matériaux du sous- sol et leur utilisation :
- alluvions (sables, graviers, cailloux) : granulats pour béton
- meulière de Beauce : pierre à bâtir, meules
- sables de Fontainebleau : verrerie, mortier d’injection
- gypse : plâtre, ciment
- calcaire grossier : pierre à bâtir
- argile plastique : briques, tuiles, poteries
- craie : ciment, blanc de Meudon, amendement.
Il s'ensuit l'existence d'anciennes carrières à ciel ouvert et pour les matériaux les plus recherchés (calcaire grossier, gypse, craie) de nombreuses carrières souterraines localisées à Paris et en banlieue.
Par exemple le calcaire grossier anciennement exploité à Paris Rive Gauche (5°,6°,13°, 14°) a continué à l'être en continu jusqu'à Cachan. Il a été aussi exploité sur la rive droite dans le 16° (Jardins du Trocadéro)
Le gypse a été exploité sur la butte Montmartre et la butte de Romainville. Le Parc des Buttes-Chaumont a été aménagé sur d"anciennes carrières souterraines de gypse. Le gypse est toujours activement exploité au niveau des buttes témoins situées autour de Paris (Cormeilles, Montmorency, Vaujours).
Les argiles plastiques de Vaugirard ont été exploitées dans le 15° (Parc André Citroen) mais les carrières ne sont plus visibles.
La craie a été exploitée en carrières souterraines sur la rive concave du méandre de la Seine au niveau d'Issy-les-Moulineaux-Meudon-Clamart.
