Géologie en Nord-Pas de Calais

La région Nord-Pas de Calais appartient aux parties nord du bassin de Paris et sud du bassin de Bruxelles, séparées par l’anticlinal faillé de l’Artois (d’axe Nord-Ouest - Sud-Est).

Le Crétacé supérieur, discordant sur des structures paléozoïques complexes, affleure sur 60% du territoire et les formations cénozoïques sur 30% (Fig. 1 ci-dessous). Les formations crétacées, largement recouvertes par des limons, s’appuient à l’est sur le massif paléozoïque ardennais (Avesnois) alors qu’elles s’ennoient au nord sous les bassins tertiaires des Flandres et d’Orchies, séparés par l’anticlinal du Mélantois.

Figure 1 : Carte géologique du Nord-Pas de Calais

Source : BRGM

Au nord-ouest, l’anticlinal de l’Artois s’ouvre sur les bassins jurassiques et paléozoïques de la « boutonnière » du Boulonnais, terminaison orientale de l’anticlinal du Weald (Coupes de la figure 2 ci-dessous).

Figure 2 : Coupes géologiques régionales

Source : J. Beckelynck, 1981

Le trait structural majeur du Nord-Pas de Calais est le bombement anticlinal de l’Artois dont l’axe, globalement nord-ouest/sud-est, s’abaisse vers le sud-est et s’estompe à l’approche d’Arras, tandis qu’il s’ouvre à l’ouest sur les formations jurassiques et paléozoïques du Bas Boulonnais.

Dissymétrique, à flanc sud doux et flanc nord plus incliné, cet anticlinal est affecté de failles longitudinales (N 100° à 120°) dues au rejeu en sens inverse de failles tardi-hercyniennes. Il en résulte un découpage du flanc nord en compartiments de plus en plus abaissés dans cette direction. Le socle paléozoïque, discordant sous la couverture Crétacé supérieur, affleure localement dans l’axe de l’anticlinal (au Nord de Fruges) et sur le flanc nord, le long de la faille de Pernes. Les rejets post-crétacés de ces failles longitudinales peuvent atteindre une soixantaine de mètres pour la faille de Ruitz et une centaine de mètres pour celles de Pernes et de Marqueffles.

Séparant les bassins tertiaires des Flandres et d’Orchies, l’anticlinal du Mélantois (faillé sud-sud-ouest/nord-nord-est dans sa partie sud) fait réapparaître les terrains crétacés transgressifs et relativement peu épais, où la craie du Turonien supérieur et du Sénonien peut aussi quasiment disparaître par érosion.

Plus à l’est, Valenciennes et l’Escaut sont situés sur un axe structural majeur, actuellement sous forme de horst avec relèvement brutal des couches, séparant le bassin d’Orchies, à l’ouest, de la fosse de la Haine (début du bassin de Mons) à l’est.