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La séquence de Grâce‑Autoroute (Somme, France) : une référence pour l’enregistrement des variations climatiques Quaternaires depuis 1 Ma à l’Ouest de l’Europe

The sequence of Grâce-Autoroute (Somme, France): a reference record of Quaternary climate variations since 1 Ma in western Europe
Pierre Antoine, Jean‑Jacques Bahain, Sylvie Coutard et Nicole Limondin‑Lozouet
p. 205-230

Résumés

La grande coupe de Grâce-Autoroute, étudiée en 1994 à l’occasion du creusement de la tranchée de l’Autoroute A-16 Paris-Amiens-Boulogne, repose sur une nappe alluviale constituant le terme le plus ancien du système de terrasses quaternaires de la vallée de la Somme (Nappe X ou de Grâce-Autoroute, altitude relative : +55 m). Cette formation fluviatile, jusqu’alors inconnue, est recouverte par une séquence de versant recoupée à l’occasion de ces terrassements sur environ 250 m de long et sur une épaisseur cumulée de plus de 20 m. Cette dernière est constituée d’une succession de sous-séquences de versant de forme lenticulaire (sables limoneux et loess), séparées par des discordances érosives, et correspondant à sept cycles de type glaciaire-interglaciaire successifs, à chaque fois terminés par un paléosol de type brun lessivé (sols Grâce I à Grâce VII). L’approche pédosédimentaire cyclostratigraphique, associée aux datations de 0,9 à 1 Ma obtenues par ESR (Résonance Paramagnétique de spin Electronique (RPE ou ESR en anglais)) et ESR-U/Th sur la séquence alluviale sous-jacente, permet de proposer une corrélation avec les enregistrements paléoclimatiques globaux et ainsi d’attribuer les premiers dépôts de versant au début du Cromérien (Stade Isotopique Marin (SIM) 18). Sur ce site, comme dans le reste de la vallée de la Somme, c’est le stock tertiaire sableux (Paléocène, Eocène) qui, remanié par les processus de ruissellement et (ou) la dynamique éolienne, a fourni la majeure partie des matériaux constituant la séquence de versant ; les loess véritables (allochtones) n’apparaissant qu’au cours de l’avant dernier cycle (SIM 6). L’enregistrement de versant de Grâce‑Autoroute constitue ainsi la plus longue séquence subcontinue du Pléistocène moyen mise en évidence à ce jour en France septentrionale et à l’Ouest de l’Europe. Elle permet de proposer des corrélations solides avec les autres séquences de l’Europe du nord-ouest comme St-Pierre-lès-Elbeuf, Kesselt, Achenheim ou Kärlich, et de confirmer la grande homogénéité des séquences loess‑paléosol et leur valeur d’enregistreur des variations climatiques en domaine continental. La séquence de Grâce-Autoroute est donc proposée comme une nouvelle référence pour l’enregistrement de la période comprise entre les SIM 18 et 5 (soit une période de plus de 600 ka) dans l’ouest de l’Europe.

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Texte intégral

Les auteurs tiennent à remercier tout particulièrement : Bruno BRÉART (Ancien Directeur des Antiquités Préhistorique de la DRAC Picardie) pour le soutien sans faille accordé à l’époque à ce projet original et à sa préparation technique. La Direction de la SANEF d’avoir autorisé cette opération hors norme et ses ingénieurs qui ont permis sa réalisation technique et planifié son intégration dans les processus de terrassement. Franck DEFAUX & Patrice MAQUET (personnel de AFAN puis de l’INRAP Nord-Picardie) pour leur participation active à tous les aspects d’une opération qui a demandé un engagement très intense sur le terrain. Enfin, Michel LAURENT pour la réalisation (en 1996), de dates ESR sur quartz à partir de deux des échantillons prélevés dans les sables fluviatiles de l’unité FB.

1 - Introduction

1À l’échelle du domaine continental tempéré de l’hémisphère nord, les loess représentent les dépôts corrélatifs des périodes glaciaires du Quaternaire les plus étendus et les plus épais (Pécsi, 1990 ; Haase et al., 2007 ; Lehmkuhl et al., 2016). Les alternances cycliques entre unités loessiques et paléosols, témoins des périodes interglaciaires, forment des séquences qui peuvent atteindre 40 à 60 m d’épaisseur à proximité des grands fleuves d’Europe Centrale comme le Danube en Serbie et en Bulgarie (Marković et al., 2015 ; Evlogiev, 2007 ; Jipa, 2014), ou le Dniepr en Ukraine (Lindner et al., 2002 ; Dodonov et al., 2006 ; Fedorowicz et al., 2013). Elles sont depuis longtemps reconnues comme des enregistrements de référence pour la mise en évidence des variations climatiques à l’échelle des grands cycles glaciaire‑interglaciaires qui ont marqué le Pléistocène (Kukla, 1977 ; Lautridou, 1985 ; Markovic et al., 2015). Depuis les travaux pionniers de Kukla (1977), le signal climatique cyclique (glaciaire-interglaciaire) déduit de l’analyse pédostratigraphique des séquences loess‑paléosols, puis quantifié par la susceptibilité magnétique et calé par le paléomagnétisme, a été mis en parallèle avec les courbes de variation du δ18O des tests de foraminifères benthiques des enregistrements marins (Lisiecki & Raymo, 2005). Cette approche est depuis une vingtaine d’années confortée par les datations numériques sur tephra (Van den Bogaard & Schmincke, 1990 ; Horvath, 2001, Fitzsimmons et al., 2013 ; Jensen et al., 2016) ou plus généralement par luminescence (Marković et al., 2015 ; Frechen & Dodonov, 1998).

2Enfin, l’analyse cyclostratigraphique des séquences loessiques préservées en couverture des terrasses alluviales est depuis longtemps considérée comme un moyen de datation relative des dépôts fluviatiles sous-jacents comme par exemple dans le cas des terrasses du Fleuve Jaune en Chine (Li et al., 1997, Sun et al., 2006) ; celles du Danube (Kukla, 1977) ; du Rhin (Brunnaker et al., 1975, 1982) ou de la Somme et de la Seine dans le Nord de la France (Bourdier et al., 1974 ; Lautridou et al., 1985, 1999 ; Cliquet et al., 2009 ; Antoine et al., 2000, 2003b ; Antoine, 2019). Dans ces deux dernières vallées, les séquences de loess de références comme celles de Saint-Pierre-lès-Elbeuf (Lautridou, 1985 ; Cliquet et al., 2009) ou de Cagny‑la‑Garenne (Haesaerts et al., 1984 ; Antoine, 1990) constituent des enregistrements correspondant au Pléistocène moyen récent et au Pléistocène supérieur (soit des périodes plus récentes que le SIM 10).

3Dans la vallée de la Somme (fig. 1), bien connue depuis la fin du XIXe siècle pour son importance dans l’émergence de la géologie du Quaternaire et de la préhistoire (voir par exemple Bahain & Antoine, 2019 ; Antoine et al., 2018), des loess plus anciens avaient cependant été signalés au début du XXe siècle par Victor Commont en couverture de la Très Haute Terrasse dans le secteur d’Amiens-Ferme de Grâce (« loess pré-Chelléen » de Commont, 1909). D’après Bourdier sur la base de données paléomagnétiques et paléontologiques, ces dépôts seraient attribuables à la fin du Pléistocène inférieur alors que l’épaisse couverture de sables limoneux (8 à 10 m) observée en sondage (tarière) dans ce même secteur entre les anciennes carrières Masure et Debary-Jourdain exploitées par Commont correspondrait plutôt au début du Pléistocène moyen (Bourdier et al., 1974).

4C’est dans ce secteur de la Ferme de Grâce que se situent les travaux menés en 1994 sur de grandes coupes dégagées par les travaux de terrassements de l’Autoroute A-16 (Paris-Calais) et qui font l’objet du présent article. Cette contribution a donc pour but d’exposer en détail la stratigraphie de la séquence de Grâce-Autoroute (fig. 2A) et les données de granulométrie de cette dernière, de développer une interprétation en terme de réponse à la cyclicité climatique et de proposer des corrélations précises avec les autres séquences de référence du Pléistocène inférieur final et du Pléistocène moyen en Europe de l’Ouest ainsi qu’avec les variations du signal isotopique marin global (Lisiecki & Raymo, 2005). En effet bien qu’ayant été intégrées depuis longtemps sous forme synthétique dans plusieurs articles de synthèse sur les loess de la France septentrionale (voir notamment la coupe synthétique présentée dans Antoine et al. 2003a) ou le Quaternaire de la Somme (Antoine et al. 2018, 2000 ; Antoine, 2019 ; Coutard et al., 2019), les observations stratigraphiques effectuées en 1994 sur le profil Grâce-Autoroute ainsi que les analyses granulométriques des dépôts correspondants (réalisées en 2004) n’ont jusqu’à maintenant jamais fait l’objet d’une présentation in extenso.

Fig. 1 : Localisation du site de Grâce-Autoroute et des principales séquences pédosédimentaires de référence en Europe du Nord-ouest dans la cartographie des loess de la partie occidentale de la ceinture loessique européenne.

Fig. 1 : Localisation du site de Grâce-Autoroute et des principales séquences pédosédimentaires de référence en Europe du Nord-ouest dans la cartographie des loess de la partie occidentale de la ceinture loessique européenne.

D’après Antoine et al., 2013, modifié. 1/ Loess (> 1 m), 2/ Loess ( 1 m), 4/ Sables éoliens. Kesselt* (sites de : Nelissen, Op de Shans, Canal Albert Ouest), 5/ Calotte glaciaire du LGM.

Fig. 2 : Localisation du grand profil Grâce-Autoroute 94.

Fig. 2 : Localisation du grand profil Grâce-Autoroute 94.

(A) Localisation du tracé de l’Autoroute A-16 et cartographie des nappes alluviales du système de terrasses étagées de la Somme dans le secteur Montières-Ferme de Grâce à la confluence des vallées de la Somme et de la Selle (modifié d’après Antoine, 1990). (B) Localisation du grand profil Grâce-Autoroute 94, des sondages 1988 et des anciennes carrières (Argilière Victor, Sablière Masure et carrière Debary-Jourdain d’après Bourdier et al., 1974) (modifié d’après Antoine, 1990). Nappe VIII (Saveuse) : + 45 m, Nappe IX (Grâce) : + 50 m, Nappe X (Grâce-Autoroute) : +55 m.

2 - Aperçu historique et contexte de l’opération A16-1994

5La Très Haute Terrasse de la Somme à Montières-Grâce (fig. 2) a été signalée pour la première fois par Napoléon de Mercey en 1873 (De Mercey, 1877) dans la tranchée de la route de Montières à Saveuse, puis, un peu plus tard, par Jules Ladrière dans le cadre de son travail sur les limons quaternaires du Nord de la France (1890). Cependant, c’est Victor Commont qui a effectué le premier sondage dans la nappe de graviers de la terrasse (1909) et a rapidement reconnu la grande ancienneté de ces dépôts, évoquant en conséquence l’existence de “loess pré‑chelléen” dans la vallée de la Somme.

6Après une longue période d’abandon si on excepte un sondage non publié effectué par « deux scientifiques de l’armée d’occupation Allemande » pendant la deuxième guerre mondiale (cité dans Agache & Bourdier, 1959), les premières investigations pluridisciplinaires sur le site de Grâce seront menées par Franck Bourdier et ses collaborateurs à partir des années 1950 (Agache & Bourdier, 1959 ; Bourdier, 1969). L’ensemble des résultats alors obtenus fut publié dans le cadre d’un ouvrage de référence sur le Quaternaire des bassins de la Somme et de la Seine (Bourdier et al., 1974). Cette étude a notamment montré que la nappe alluviale de la Ferme de Grâce était antérieure à l’inversion paléomagnétique Brunhes-Matuyama (Biquand, 1974 in Bourdier et al., 1974) et permis la découverte d’une molaire d’équidé archaïque du type “Equus stenonis” et quelques éclats de silex supposément taillés et attribués par Agache et Bourdier (1959) à une industrie du Paléolithique le plus ancien.

7Depuis ces travaux fondamentaux, les coupes de Grâce, fortement dégradées, ont fait l’objet en 1975 d’un relevé inédit de Jean Sommé et Jean-Pierre Lautridou, limité au sondage de la carrière Debary-Jourdain. De nombreux sondages à la tarière et à la pelleteuse ont ensuite été effectués par Pierre Antoine dans le secteur de Grâce à l’occasion d’une campagne de prospection sur les terrasses de la Somme menée dans le cadre de sa thèse de doctorat (Antoine, 1990). Ces différents auteurs ont confirmé que la base de la nappe alluviale dénommée Nappe de Grâce (Nappe IX du système de la Somme) reposait sur la craie à une altitude de 60 m NGF (Antoine, 1990). Ces recherches systématiques ont débouché sur une cartographie détaillée des nappes alluviales (fig. 2A) et sur l’étude d’un grand transect du versant de Montières (Antoine, 1990). Enfin, un de ces sondages avait, à l’époque, démontré la présence de formations fluviatiles fines comportant des mollusques forestiers du genre Cepaea très bien conservés et très probablement associés à un contexte interglaciaire (fig. 2B SP-26, données inédites).

8De ce bref historique des recherches, il ressort donc que le site de la Ferme de Grâce représente un secteur d’observation fondamental pour la datation de l’initiation du système de terrasses étagées de la Somme et pour le débat concernant l’âge des premières occupations humaines dans la vallée de la Somme et le Nord de la France qui vient récemment d’être repoussé à plus de 650 ka sur le site de Moulin Quignon à Abbeville (Antoine et al., 2019), mais pourrait donc être bien plus ancien. Enfin, l’épaisse séquence de versant sablo-limoneuse de la nappe de Grâce (8-10 m) n’avait jusqu’à aujourd’hui jamais fait l’objet d’observations précises, probablement en raison de l’absence d’accès direct.

9C’est dans ce contexte que s’intègre l’opération menée en 1994 sur le tracé de l’autoroute A‑16 au niveau de la Ferme de Grâce, opération au cours de laquelle il a été possible d’exploiter les possibilités d’observation exceptionnelles fournies par les grandes coupes dégagées lors des terrassements, dans un secteur où l’épaisseur des sédiments quaternaires et les décaissements occasionnés par les travaux (12 à 13 m) rendait impossible une intervention archéologique classique. La décision d’engager cette opération a reposé sur l’importance fondamentale de ce secteur pour le calage de l’ensemble du système de terrasses de la Somme et sur la nécessité de contrôler la présence d’éventuels artéfacts paléolithiques, signalée par Agache et Bourdier dans les dépôts fluviatiles (Agache & Bourdier, 1959). En effet, d’après l’âge des dépôts de la Nappe de Grâce, estimé comme étant de l’ordre de 800 ka environ (Bourdier et al., 1974 ; Haesaerts & Dupuis, 1986), ces artéfacts seraient susceptibles de représenter la plus ancienne trace d’occupation humaine du bassin de la Somme.

10La mise en place, en collaboration avec Bruno Bréart, alors Conservateur Régional de l’Archéologie de Picardie, et les responsables de la société d’autoroute (SANEF) d’un phasage précis des travaux adapté à ce type d’intervention a permis d’effectuer en 1994 les observations dans de très bonnes conditions, sur un profil continu de plus de 250 m de long et de 7 à 12 m de hauteur recoupant l’ensemble des unités de la terrasse fluviatile et de sa couverture pédosédimentaire de versant (fig. 3). C’était alors véritablement la première fois qu’une intervention de ce type était programmée et intégrée dans des travaux de terrassement autoroutiers d’une telle ampleur recoupant des dépôts quaternaires.

Fig. 3 : Coupe simplifiée du versant de Montières en rive gauche de la Somme montrant la position de la séquence quaternaire recoupée par la tranchée de l’A-16 au niveau de la Ferme de Grâce.

Fig. 3 : Coupe simplifiée du versant de Montières en rive gauche de la Somme montrant la position de la séquence quaternaire recoupée par la tranchée de l’A-16 au niveau de la Ferme de Grâce.

Redessinée d’après un document géotechnique SANEF-Scetauroute

3 - Méthodologie utilisée

3.1 - Travaux de terrain

11Étant donné l’ampleur du profil dégagé par les travaux de terrassement (plus de 250 m de long pour 6 à 10 m de hauteur : figs. 4A & 4B) et la nécessité d’effectuer un maximum d’observations sur un temps limité en équipe réduite (trois intervenants) et avec des contraintes de sécurité assez élevées, une méthodologie originale a été définie avec la SANEF. Elle se fonde sur un découpage et une organisation des terrassements en trois phases représentant à chaque fois environ 4 m d’épaisseur de sédiment.

12À la suite de chaque phase de terrassement il a été procédé :

13- à un décapage du profil dégagé à la pelle mécanique munie d’un godet lisse sur 40 à 50 cm d’épaisseur afin d’éliminer les perturbations engendrées par les engins (fig. 5A) ;

14- au creusement de sondages en escaliers à marches d’un mètre à la pelle mécanique. Douze sondages ont ainsi été réalisés sur 250 m (fig. 4B & 5B) avec une épaisseur maximum des dépôts de couverture de 9,80 m en S7 et pour 13 m de séquence quaternaire au total en S6 ;

15- au décapage manuel de l’ensemble du profil et des coupes des sondages afin de permettre une lecture fine de la stratigraphie ;

16- au levé détaillé des profils de l’ensemble des sondages (1/10) (fig. 6) ;

17- à la corrélation de proche en proche de la stratigraphie des sondages ;

18- à l’échantillonnage en continu des coupes des différents sondages dans des gouttières PVC rectangulaires d’un mètre de long et de 7x4 cm de section (fig. 5C) pour analyses sédimentologiques.

19À l’issue des trois phases de terrassement ont été effectués :

20- la finalisation des levés de sondages et de l’échantillonnage en colonnes (total : 30 colonnes de 0,7 à 1 m de long) ;

21- la corrélation stratigraphique définitive entre les différents sondages et la réalisation d’un grand profil stratigraphique de 240 m de long (fig. 7) ;

22- la fouille des dépôts fluviatiles pour y vérifier la présence potentielle de pièces archéologiques ;

23- un échantillonnage pour étude du paléomagnétisme (boites PVC orientées à la boussole) ;

24- un échantillonnage pour la réalisation de datations ESR sur quartz représenté par 16 sacs de 300 à 500 g de sédiments ;

25- un échantillonnage destiné à des tests palynologiques sous la forme de colonnes de sédiments en place prélevés dans des boites PVC dans l’unité FA/B (fig. 5D) ;

26- des prélèvements ponctuels en sacs de 25 kg destinés à l’étude de la malacologie et la microfaune dans les unités fluviatiles FA/B et FB (20 sacs).

27Enfin, cinq sondages ont été effectués à l’aide d’une tarière de 700 mm de diamètre montée sur camion afin de repérer précisément l’altitude du contact de base entre les dépôts fluviatiles et la craie sous la plateforme de terrassement finale (fig. 5E).

Fig. 4 : Planche photographique 1.

Fig. 4 : Planche photographique 1.

(A)Vue aérienne du chantier de terrassement de l’Autoroute A-16 en 1994 avec localisation de la grande coupe Grâce-Autoroute et des 12 sondages en escalier dans la séquence de couverture. (B) Vue générale de la partie sud-ouest de la grande coupe Grâce-Autoroute entre les sondages en escalier S1 et S3.

Fig. 5 : Planche photographique 2.

Fig. 5 : Planche photographique 2.

(A) Décapage du talus de terrassement à la pelleteuse puis à la main avant ouverture des sondages en escaliers. (B) Sondage en escaliers à la pelleteuse puis décapage manuel des profils. (C) Préparation des prélèvements en colonne continue dans des gouttières de section rectangulaire en PVC. (D) Unité FA/B : limons fluviatiles fins calcaires interglaciaires avec boite de prélèvement en place. (E) Sondage à la tarière sur camion de 700 mm à travers les graviers de l’unité FA. (F et G) Unité FB : formation fluviatile sableuse à stratifications obliques discordantes et importants contrastes lithologiques (chenaux en tresses). (H) S3 / unité 6 : sables et limons lités de versant à lamines centimétriques régulières. (I) S10 / unité 16 : fente de gel à remplissage argilo-humique brun gris-sombre pénétrant l’horizon Bt de l’unité 15 (S10).

Fig. 6 : Exemple de levé détaillé avec positionnement des colonnes de prélèvement en continu (sondage S7).

Fig. 6 : Exemple de levé détaillé avec positionnement des colonnes de prélèvement en continu (sondage S7).

Fig. 7 : Grand profil de Grâce-Autoroute d’après la corrélation des 12 séquences de sondages.

Fig. 7 : Grand profil de Grâce-Autoroute d’après la corrélation des 12 séquences de sondages.

Description dans le texte. 1/  Discordance basale de la séquence fluviatile sur le substratum (craie du Crétacé supérieur). 2/  Discordance séquence fluviatile / séquence de versant (couverture loess & paléosols). 3/ Discordance de base de la séquence loess-paléosols. 4/ Sommet des séquences loess-paléosols de type Glaciaire-interglaciaire.

3.2 - Travaux de laboratoire : élaboration d’une séquence synthétique et réalisation d’analyses granulométriques

Une séquence synthétique couvrant l’ensemble des unités sur une épaisseur cumulée de 20,55 m, initialement définie sur le terrain, a ensuite été reconstruite au laboratoire en utilisant 23 des 30 gouttières en PVC de 0,7 à 1 m de longueur chacune prélevées sur les coupes verticales des différents sondages (figs. 5C et 8). L’échantillonnage destiné à l’analyse granulométrique a été effectué sur ces colonnes, en continu par tranches de 5 cm. Les analyses granulométriques ont été réalisées sur une série d’échantillons prélevés en moyenne tous les 10 cm, un échantillon sur deux ayant été conservé en vue d’analyses ultérieures. Quelques hiatus de 5 à 10 cm existent dans certains cas entre deux gouttières successives au niveau des raccords entre les différents paliers au sein d’un même sondage et d’autres hiatus de 20 à 30 cm s’observent au niveau des raccords entre les différents sondages (fig. 8). Il manque au total 1,5 m d’échantillonnage par rapport à la colonne synthétique de 20,55 m.
Enfin, dans certaines unités très épaisses et a priori homogènes, le pas entre les échantillons à analyser a été augmenté à 15 ou 20 cm selon l’épaisseur des unités concernées. Les graviers grossiers argileux (Gsa), visibles en S1, S4, S2, n’ayant pas pu être échantillonnés en raison de leur faciès, un hiatus de 25 cm existe également à la base de la séquence entre la première unité de la séquence de couverture (unité 1 du S1) et les sables limoneux calcaires de l’unité Lsc échantillonnés sur 100 cm en S3. Au total c’est donc une série de 154 échantillons qui a été analysée dans le cadre d’un stage de master (Escudé, 2004).

En raison de l’absence de carbonates dans la quasi-totalité des échantillons et des très faibles teneurs en matière organique qui caractérisent les sédiments étudiés, aucun traitement préalable des échantillons n’a été réalisé avant la dispersion des argiles à l’hexametaphosphate de sodium à 5 ‰ (200 ml par échantillon). Après un passage de deux heures dans un agitateur rotatif, les sédiments ont été tamisés en voie humide à 160 µm pour évacuer les particules les plus grossières (concrétions ferromanganiques, petits éclats de silex...), dont la représentativité n’est pas pertinente compte tenu du volume d’échantillon prélevé pour l’analyse laser en voie humide sur le Coulter LS 230 (≈ 10 g). Afin d’étalonner les résultats de l’analyse laser, notamment pour les fractions les plus fines (argiles), une série de six échantillons-tests a été traitée par la méthode classique (tamisage-pipette) au Laboratoire d’Analyse des sols de l’INRA d’Arras(tab;1). Sur la base de cette démarche, une différence apparait entre les analyses réalisées avec le Coulter LS 230 et par la méthode classique, essentiellement au niveau des argiles : coupure à 2 µm en méthode classique contre 4,24 µm  avec la méthode laser, en accord avec les valeurs proposées par Konert & Vandenberghe (1997) et Antoine et al. (2001).

Tab. 1 : résultat des analyses granulométriques réalisées sur une série de six échantillons test.

Tab. 1 : résultat des analyses granulométriques réalisées sur une série de six échantillons test.

Méthode tamisage et pipette au laboratoire d’analyse des sols de l’INRA-Arras

4 - Stratigraphie : description des profils des sondages S1 à S12

28Les caractéristiques granulométriques principales des différentes unités stratigraphiques présentées ci-dessous - pourcentages d’argile, de limon et de sable fin, ainsi que l’indice IGR - définit comme le rapport limon grossier/limon fin + argile (Antoine et al., 2001) - sont reprises ci-après en complément de la description des faciès définis sur le terrain. Les valeurs moyennes ont été calculées pour chacune des unités 1 à 17 sur la base de séries de trois à huit échantillons successifs en fonction de l’épaisseur et de l’homogénéité des différentes unités (sauf exception pour les unités très fines ou très épaisses). Les courbes de variation des argiles et des sables ainsi obtenues sont mises en regard de la stratigraphie synthétique dans la figure 8.

29De la base au sommet, ont été définies les unités suivantes (fig. 7) :

30CR - Substratum crayeux, atteint entre 65 et 66,5 m NGF à la base des sondages S5 à S8 et S12 et dont la surface forme un palier subhorizontal se raccordant brutalement au talus crayeux entre S5 et S3. Entre S3 et S2, ce talus crayeux est déformé par une grande lentille de craie solifluée (unité Crs de la séquence de versant, fig. 4B).

31Compte tenu de l’existence dans la grande coupe de Grâce-Autoroute de deux types d’environnements (fluviatile et versant), d’importants changements de morphologie (plaine alluviale puis transition vers le versant) et de l’imbrication localement observée entre dépôts de milieux fluviatiles et de pied de versant, des numérotations indépendantes ont été attribuées aux ensembles suivants : 1) Séquence fluviatile (FA, FA/B, et FB) ; 2) Faciès de pied de versant (Lsc, Gsa, Crs) ; 3) Séquence pédosédimentaire de couverture (sables, limons sableux et paléosols) : numérotation en continu (unités 1 à 18).

4.1 - Séquence fluviatile

32Unité FA (essentiellement observée dans cinq sondages à la tarière, fig. 5E) - Graviers fluviatiles grossiers silico-calcaires à éléments crayeux roulés et matrice sablo-calcaire reposant sur un palier d’érosion dans la craie observé de S5 à S12. Dans la partie sud-ouest du profil, ce niveau de graviers atteint au maximum 3 m d’épaisseur et incorpore des lentilles de sables calcaires finement stratifiées. Dans les sondages S8 à S12, le sommet des graviers est fortement induré par une cimentation de calcite secondaire (brèche). Dans le sondage S6, des graviers de silex roulés à matrice sableuse non altérés (FA’), observés au-dessus du sable loessique Lsc, indiquent l’altitude maximale atteinte par ces dépôts fluviatiles grossiers dans la plaine alluviale de l’époque.

33Unité FA/B - Ensemble de dépôts fluviatiles limono-sableux calcaires exclusivement préservé entre S7 et S9 dans une structure en chenal peu marquée (0,5 m de profondeur maximale pour 15 m de large).

34Trois sous-unités y ont été distinguées de la base vers le sommet :

35FA/B3) Limon sableux calcaire gris brun, localement présent sous FA/B2 dans les parties les plus profondes de la structure.

36FA/B2) Limon sableux calcaire gris clair (2,5 Y 7/2 à 7/4), à stratifications planes centimétriques soulignées -par des lits de sable et (ou) de granules de craie et des bandes d’oxydation ; mollusques abondants souvent fragmentés et structure polyédrique de gel-dégel postérieure.

37FA/B1) Limon sablo-argileux non calcaire gris foncé (2,5 Y 5/2), à lits plus bruns (10 YR 5/8), à structure granulaire, faible porosité racinaire, rares bioturbations plus importantes, nombreuses concrétions ferromanganiques (<1 mm) et structure polyédrique de gel-dégel postérieure (fig. 5D). Le contact de base avec FA/B2 correspond à une limite de décarbonatation jalonnée par des concrétions (petit sol organique de zone humide dégradé par le gel). Ce niveau a livré une malacofaune diversifiée comportant de nombreuses espèces terrestres dont 20 % sont des forestiers. Parmi ces derniers figurent deux taxons actuellement allochtones à la région : Discus ruderatus, de distribution boréo-alpine, et Perforatella bidentata dont la répartition est centre-européenne ainsi que des restes attribuables à une espèce éteinte du sous-genre Lyrodiscus (tab. 2).

38Unité FB - Sables et sables graveleux fluviatiles faiblement calcaires, caractérisés par la juxtaposition de nombreuses lentilles à stratification oblique discordante (fig. 5F & 5G), correspondant à un système fluviatile à multiples chenaux en tresses de faible largeur (1 à 4 m max.). Le matériel est dominé par des sables non calcaires et des graviers fins (2 à 3 cm max.), hérités des formations tertiaires avoisinantes (nombreux galets avellanaires) et des Graviers des Plateaux (silex craquelés et rougis par le feu). Un petit galet ovalaire en quartz d’origine exogène a été découvert en S8. Ces sédiments sont associés à une fraction carbonatée représentée par des granules et des petits galets de craie. Cette unité se caractérise en outre par des lits noirs extrêmement riches en concrétions ferromanganiques pédologiques héritées des formations du plateau et du versant (érosion de paléosols plus anciens). Quelques restes de grands mammifères très mal conservés ont été découverts en S7. Dans sa partie supérieure, on observe une stratification plus régulière et plus plane se terminant par un niveau de petites rides symétriques (ripple marks, fig. 5G). En direction du versant, vers le sud-ouest, la moitié supérieure de cette unité passe à un faciès de plus en plus nettement dominé par les processus de ruissellement sur versant puis disparait en biseau entre S5 et S3.

Tab. 2 : Données malacologiques. (A) Inventaire des espèces malacologiques.

Tab. 2 : Données malacologiques. (A) Inventaire des espèces malacologiques.

(A) Inventaire des espèces malacologiques récoltées dans l’unité FA/B de la coupe de Grâce-Autoroute, classées par groupes écologiques. (B) Répartition en pourcentages des effectifs spécifiques au sein des différents groupes écologiques. La présence de près de 20 % de mollusques forestiers qui sont par ailleurs le groupe le plus diversifié implique des conditions climatiques tempérées de rang interglaciaire.

4.2 - Faciès de pied de versant

39Unité Gsa - Cailloutis hétérométrique constitué de silex émoussés et roulés à patine jaune à brun-jaune emballés dans une matrice compacte argilo-sableuse brun-rouge observé à la base des sondages S1, S2 et S4. Cette unité est particulièrement riche en silex craquelés et rougis par le feu et en galets avellanaires remaniés à partir des formations tertiaires et des Graviers des Plateaux démantelés. Vers l’extrémité sud-ouest du profil, en direction du rebord de plateau, elle passe progressivement à des reliques de graviers fluviatiles reposant sur la craie vers 80 m NGF (Graviers des Plateaux). Ces graviers sont emballés dans une matrice argileuse brun-rouge compacte à enduits noirs de manganèse résultant de la dissolution du substratum crayeux. De grandes poches de dissolution, avec formation d’un horizon Bβ d’accumulation d’argile et de manganèse (faciès argile à silex), s’observent en effet au contact avec la craie (fig. 3). Sur la pente entre S4 et S2, ces poches sont déformées dans le sens de la pente (fauchage périglaciaire / amorce de gélifluxion).

40Unité Lsc - Sable fin limoneux (loessique) homogène calcaire compact gris jaune (10 YR 6/8), avec importante fissuration sub-verticale et rares lentilles de graviers soliflués à matrice argileuse brune interstratifiées. Cette unité est localisée dans la partie externe du profil de S3 à S7, où elle remplit une dépression peu profonde en forme de chenal au sommet des graviers FA. En bas de versant (S3), où elle atteint son épaisseur maximale, elle est recouverte par la coulée crayeuse Crs qui l’a préservée des altérations postérieures (fig. 4B).

41Granulométrie : moyenne sur six échantillons répartis sur une colonne de 100 cm : argile : 13 %, limons : 43 % et sables fins 44.5 %, IGR : 0,93 (Sédiment très bien classé avec mode principal à 80 μm).

42Unité Crs - Coulée de craie solifluée en blocs à rares silex non altérés et matrice limono-sableuse dans sa partie distale, uniquement visible de S2 à S3 où elle recouvre l’unité Lsc sur environ 5 m (fig. 4B).

4.3 - Séquence pédosédimentaire de couverture

43Remarque : l’ensemble de cette séquence est non carbonatée.

44Unité 1 - Sable limono-argileux brun compact (1b : 10 YR 8/6 à 4/6) à rares silex épars visible de S1 à S3 où il se termine en biseau au-dessus de Gsa sur la coulée crayeuse Crs. Dans les 50 cm inférieurs (1a), faciès nettement moins argileux et moins compact. À sa base, cette unité incorpore de nombreux silex brûlés hérités des Graviers des Plateaux. L’ensemble 1b possède une porosité racinaire millimétrique abondante à fines illuviations d’argile brune et montre une importante imprégnation ferromanganique sur tubules. Localement, on y observe de petites cavités (≤ 1 cm) remplies de nodules argileux correspondant à des logettes de diapause de vers de terre (lombrics). L’ensemble possède une structure d’horizon Bt profond sur sable limoneux (Sol Grâce VII). La matrice sablo-limoneuse de cette unité correspond au premier épisode de sédimentation éolienne de la séquence de versant.

45Granulométrie :

461a (moyenne sur six échantillons répartis sur une colonne de 50 cm) : argile : 18,3 % ; limons : 45,3 % ; sable fin : 36,4 %. IGR : 0,76 (bon classement et mode principal à 78 μm).

471b (moyenne sur quatre échantillons répartis sur une colonne de 30 cm) : argile : 24,5 % ; limons : 47,6 % ; sable fin : 27,9 %. IGR : 0,58.

48Unité 2 - Sables ruisselés jaunes à lits sombres contenant localement jusqu’à 70 à 80 % de concrétions ferromanganiques roulées et des lits de cailloutis de silex fluviatiles remaniés indiquant un épisode de très forte érosion du versant. La base de ce niveau érode nettement le sol sous-jacent, on y observe des figures de ruissellement concentré et une structure d’érosion profonde et localisée à colmatage de sable lité de type chenal thermokarstique centré sur une ancienne grande fente en V en S4 (coin de glace ?).

49Granulométrie (moyenne sur cinq échantillons répartis sur une colonne de 50 cm) : argile : 13,35 % ; limons : 34,5 % ; sable fin : 52,15 %. IGR : 0,94.

50Unité 3 - Sable limono-argileux brun à brun rouge (10 YR 5/6) homogène compact, à illuviations brun rouges sur biotubules (7,5 YR 4/2) et forte imprégnation ferromanganique sur porosité racinaire montrant un faciès d’horizon illuvié profond sur sable (Sol Grâce VI). La partie inférieure de cette unité se distingue par la persistance de litages centimétriques soulignés par une texture plus sableuse et une coloration plus rouge (7,5 YR 4/6 à 5/6). Cet horizon, fortement tronqué (taux d’argile relativement faible indiquant une partie profond « racine » d’horizon Bt), est rapidement érodé sur la pente en direction de S2 où il disparaît sous une épaisse séquence de sables et limons ruisselés.

51Granulométrie (moyenne sur cinq échantillons répartis sur une colonne de 80 cm) : argile : 15,6 % ; limons : 28,30 % ; sable fin : 56,10 %. IGR : 0,6.

52Unité 4 - Sable limono-argileux fin, brun, à litages fins diffus (10 YR 5/8), à porosité racinaire illuviée dans la partie supérieure (influence du sol sus-jacent), nombreuses concrétions ferromanganiques en place sur traces de racines et montrant localement un faciès hydromorphe à taches de déferrification. Cette unité disparaît entre S2 et S3 en raison de l’érosion majeure qui précède la mise en place des dépôts lités 6.

53Granulométrie (moyenne sur six échantillons répartis sur une colonne de 70 cm) : argile : 20, 3 % ; limons : 24,7 % ; sable fin : 55,00 %. IGR > 0,75.

54Unité 5 - Limon argilo-sableux fin très compact brun à brun rouge (10 YR 5/6 à 4/6), à fine porosité racinaire illuviée à 50 %. Traces de litages assez floues marquées par des bandes centimétriques plus rouges et des concentrations de concrétions ferromanganiques. L’ensemble possède un faciès d’horizon illuvié (Bt) profond sur matériel limono-sableux fin (Sol Grâce V).

55Granulométrie (moyenne sur cinq échantillons répartis sur une colonne de 50 cm) : argile : 34,00 % ; limons : 60,4 % ; sable fin : 5,6 %. IGR : 0,51.

56Unité 6 - Épaisse série (4 à 6 m) de sables et limons ruisselés lités brun clairs (10 YR 5/8 à 6/8) à lits jaunes à stratification, planaire régulière (fig. 5H) dont le pendage est compris entre 15° et 20°. Localement, vers la base on y observe des lentilles à stratification oblique intercalées dans le système à lits réguliers (ruissellement concentré). Quelques “croûtes de dessiccation” argilo-limoneuses remaniées ont été observées à la base de S5. Les lits sombres, dus à des concentrations de concrétions ferromanganiques, sont de plus en plus épais vers la base (érosion généralisée des sols et dépôts de versant antérieurs). L’ensemble se termine au sommet par un faciès limono-sableux beaucoup plus homogène bien visible en S3.

57Granulométrie (moyenne sur 27 échantillons répartis sur une colonne de 545 cm) : argile : 15,00 % ; limons : 27,85 % ; sable fin : 42,85 %. IGR 1,04 (bon classement et mode à 85 μm).

58Unité 7 - Complexe de sols développé au sommet de la séquence litée 6 et constituant un important horizon repère dans la stratigraphie entre S3 et S8.

597a) Limon argilo-sableux très compact brun à brun rouge (10 YR 4/6), à très forte structure polyédrique à prismatique dans la partie supérieure et illuviations brun-rouge épaisses. La limite supérieure avec 7b est rendue très irrégulière par un niveau de glosses grisâtres à remplissage déferrifié de 5 à 15 cm de profondeur (Horizon Bt de sol brun lessivé sur limon sableux tronqué, puis affecté par une dégradation hydromorphe et un gel saisonnier profond) (Sol Grâce IV).

60Granulométrie (moyenne sur sept échantillons répartis sur une colonne de 70 cm) : argile : 27,40 % ; limons : 70 % ; sable fin : 2,6 %. IGR : 0,58.

617b) Limon sablo-argileux compact gris brun (10 YR 5/4), à très forte structure polyédrique soulignée par d’abondants squelettanes gris-clairs. Ce niveau se caractérise par l’abondance des logettes de diapause de lombrics remplies de pellets argileux et de nombreux tubules de 1 à 3 mm de diamètre à revêtements ferromanganiques. L’illuviation argilo-humique est en grande partie détruite par les phénomènes de gel qui caractérisent cette unité et est drainée en profondeur vers le Bt 7d (faciès de type sol gris-forestier Bth, fortement dégradé par le gel-dégel).

62Granulométrie (moyenne sur trois échantillons répartis sur une colonne de 20 cm) : argile : 16,2 % ; limons : 46,1 % ; sable fin : 37,7 %. IGR 0,76.

637c) Limon sableux homogène gris brun clair moins compact que 7a, avec fines fentes sub-verticales à enduits noirs et structure polyédrique fine diffuse visible entre S7 et S6 ; le passage avec 7d est très progressif (indiquant qu’il s’agit probablement d’un même et unique dépôt).

64Granulométrie (moyenne sur trois échantillons répartis sur une colonne de 20 cm) : argile : 16,2 % ; limons : 46,6 % ; sable fin : 37,2 %. IGR 0,76.

657d) Horizon limoneux hydromorphe compact, gris brun, non calcaire à taches d’oxydation visible entre S7 et S6 (faciès de type gley de toundra).

66Granulométrie (un échantillon sur une colonne de 20 cm) : argile : 14,8 % ; limons : 42,6 % ; sable fin : 42,6 %. IGR 0,90.

677 indifférencié) à partir de S3, en direction du haut du versant, les différentes sous-unités du complexe de sol 7 se fondent en un faciès polygénique brun (10 YR 5/6), à illuviations épaisses brunes rouges (7,5 YR 4/6) et importante imprégnation ferromanganique. La majeure partie de l’illuviation semble postérieure à la structuration par le gel (forte structure polyédrique à prismatique centimétrique).

68Unité 8 - Limon sableux brun clair (10 YR 6/8), homogène, non calcaire, à taches grises de déferrification, porosité non illuviée et importante imprégnation ferromanganique. Cette unité passe très progressivement vers la base à un sédiment sablo-limoneux lité ruisselé à lits de sable jaune bien visible de S6 à S7.

69Granulométrie (moyenne sur huit échantillons répartis sur une colonne de 100 cm) : argile : 17,4 % ; limons : 38,0 % ; sable fin : 44,6 %. IGR 0,78.

70Unité 9 - ensemble de limons sablo-argileux bruns compacts se subdivisant en deux sous unités :

719a) Limon sablo-argileux brun (10 YR 5/6) compact à traces d’illuviations profondes sur porosité racinaire et importante précipitation ferromanganique sur tubules (horizon Bt typique partiellement tronqué de sol brun lessivé sur limon sableux) (Sol Grâce III). Cette unité contient de nombreuses logettes de diapause de vers de terre concentrées dans sa partie médiane en S7.

72Granulométrie (moyenne sur huit échantillons répartis sur une colonne de 70 cm) : argile : 20,6 % ; limons : 49,3 % ; sable fin : 30,1 %. IGR 0,67.

739b) Limon argileux brun moins compact que 9a et légèrement plus clair à nombreux tubules à imprégnation ferromanganique et localement (S8) litages ruisselés à concrétions et nodules de sols (faciès colluvial alimenté par l’érosion de 9a avec illuviations secondaires). Cet horizon est tronqué par un cailloutis de silex gélifractés diffus (CX-3) signant une nouvelle phase d’érosion.

74Granulométrie (moyenne sur cinq échantillons répartis sur une colonne de 50 cm) : argile : 30,76 % ; limons : 67,3 % ; sable fin : 1,94 %. IGR 0,46.

759’) Horizon grisâtre hydromorphe uniquement présent en S9.

76Unité 10 - Limon sableux brun clair (10 YR 6/6), ruisselé, à litages flous, visible de S7 à S10. La stratification de cette unité est plus ou moins marquée par des litages de sable et une coloration plus rouge. Porosité faible non illuviée à la base, puis développement des revêtements argileux dans les parties moyennes et supérieures illuviées (influence du sol 11).

77Granulométrie (moyenne sur deux échantillons répartis sur une colonne de 25 cm) : argile : 26,6 % ; limons : 71,0 % ; sable fin : 2,4 %. IGR 0,67 (hiatus d’échantillonnage de 50 cm au sein de cette unité).

78Unité 11 - Limon argileux compact, brun (10 YR 4/6), visible de S10 à S9. Sa porosité est faiblement illuviée et sa structure, polyédrique centimétrique, est soulignée par des squelettanes. Tubules de vers à illuviations brun rouges mais pas de logettes. Le passage progressif entre 10 et 11 correspond à une limite d’altération (horizon Bt profond sur loess sableux) (Sol Grâce II). A partir de S8, cet horizon n’est plus différentiable et se perd au sein d’un horizon Bt polyphasé.

79Granulométrie (moyenne sur huit échantillons répartis sur une colonne de 70 cm) : argile : 30,2 % ; limons : 68,0 % ; sable fin : 1,8 %. IGR 0,5.

80Unité 12 - Petit niveau sableux lité jaune brun marquant la limite supérieure du sol de l’unité 11 (Grâce II) et le passage au Cycle B en S11.

81Granulométrie (moyenne sur trois échantillons répartis sur une colonne de 30 cm) : argile : 18,9 % ; limons : 42,3 % ; sable fin : 38,8 %. IGR 0,67.

82Unité 13 - Loess argileux brun jaune moins compact et moins argileux que 14 (faciès de transition).

83Unité 14 - Loess argileux brun (10 YR 5/6 à 4/6) visible de S9 à S12, compact à traces d’illuviation importantes, structure polyédrique marquée, illuviations brunes à brun rouges sur la surface des agrégats et concrétions ferromanganiques assez abondantes (horizon profond du Bt 15). Un cailloutis de silex gélifractés (CX-2) se place à proximité de la limite 14-15.

84Granulométrie (moyenne 13 et 14 : sur huit échantillons répartis sur une colonne de 90 cm) : argile : 28,7 % ; limons : 69,7 % ; sable fin : 1,6 %. IGR 0,55.

85Unité 15 - Limon argileux brun rouge très compact à forte structure prismatique et profonde illuviation sur pores, visible de S8 à S12 (Horizon Bt de sol brun lessivé sur loess, fortement tronqué et affecté par un gel saisonnier profond) (Sol Grâce I). À partir de S8, cet horizon se superpose en surface aux pédogenèses des sols antérieurs dans la partie haute du versant et contribue à la formation du sol argileux polyphasé compact qui caractérise le sommet des sondages S5 à S1. La limite supérieure de cet horizon est marquée par un cailloutis continu de silex gélifractés entre S12 et S10 (CX-1).

86Granulométrie (moyenne sur quatre échantillons répartis sur une colonne de 40 cm) : argile : 30,8 % ; limons : 70,0 % ; sable fin : 0,8 %. IGR 0,45.

87Unité 16 - Limon argilo-humique brun-noir, à structure granulaire, uniquement préservé dans le remplissage des fines fentes de gel de type “soil veins (1 à 2 m de profondeur pour de 5 à 10 cm d’ouverture qui s’ouvrent au sommet de l’horizon Bt 15 (fig. 5I). Ces structures représentent des reliques totalement érodées de sols humifères qui s’observent généralement au-dessus de l’horizon Bt du dernier interglaciaire correspondant ici à l’unité 15 (pas de données granulométriques).

88Unité 17 - Limon argileux brun à brun rouge peu compact à structure prismatique diffuse et illuviation marquée (horizon Bt du sol brun lessivé de surface sur loess). Cette unité est visible de S8 à S12 et localement en S7.

89Granulométrie (moyenne sur deux échantillons répartis sur une colonne de 40 cm) : argile : 27,9 % ; limons : 70,0 % ; sable fin : 1,4 %. IGR 0,38.

90Unité 18 - Limon grisâtre à silex épars et structure granulaire : horizon de labour (Ap) reposant en discordance sur le sommet de l’ensemble du profil (pas de données granulométriques).

5 - Interprétation pédosédimentaire et discussion

5.1 - Géométrie et méthodologie générale

91Comme dans la plupart des séquences de terrasses fluviatiles du système de la vallée de la Somme, la grande séquence de Grâce-Autoroute comporte deux ensembles superposés : une séquence alluviale basale et une séquence de couverture représentée par une alternance de dépôts de sables ruisselés, de loess et de paléosols, caractéristiques de dynamiques de versant et où la part des processus éoliens varie fortement. La limite entre ces deux séquences fondamentales est soulignée par une discordance angulaire et un changement de faciès.

92Le grand transect de Grâce-Autoroute présenté en figure 7 nous montre que l’évolution morpho-sédimentaire quaternaire du secteur débute par une phase d’incision très importante dans la craie, supérieure à 15 m, responsable de la formation du palier observé à la base du profil à l’altitude de 65-66 m NGF et qui se rattache au plateau situé à environ 80 m NGF par un grand talus crayeux montrant une inclinaison de 30 à 35° (figs. 4A, 4B & 7). C’est cet événement géomorphologique majeur qui a permis la création du piège sédimentaire dans lequel ont été préservés les dépôts alluviaux, puis la séquence de versant décrits précédemment. La structure générale de la séquence de versant se caractérise par une succession de sous-séquences dépôts-paléosols de forme lenticulaire emboîtées et se décalant progressivement vers l’axe de la vallée. Cette structure singulière résulte d’une accumulation particulièrement importante de sédiments (environ 12 m) sous l’effet de processus de versant dans le piège sédimentaire formé par la jonction entre le talus crayeux et la surface de la nappe alluviale abandonnée par la Somme suite à son déplacement latéral et à l’incision d’une nouvelle terrasse dans la craie environ 5 m plus bas (Nappe de Grâce). Le piégeage de dépôts éoliens locaux alimentés par la déflation s’exerçant au sommet des sables fluviatiles FB a aussi pu être localement favorisé par la forte pente du talus crayeux délimitant la vallée à l’époque. Par contre, l’exposition du talus crayeux vers le nord-nord-est ne devait pas constituer une position très favorable au piégeage de dépôts éoliens loessiques dont la mise en place est généralement associée à des directions de vent nord-ouest/sud-est et à des versants exposés à l’est-sud-est (Antoine et al., 2016).

93Contrairement aux séquences loessiques tabulaires de plateau, la géométrie lenticulaire de la grande séquence de Grâce-Autoroute, caractérisée par des unités emboîtées et progressivement décalées vers la vallée, a nécessité un très important travail de corrélation de proche en proche des séquences observées dans les différents sondages afin de décrire la morphostratigraphie d’ensemble. Cette approche a permis de mettre en évidence sur le même site une succession unique ayant enregistré huit cycles pédosédimentaires de type glaciaire-interglaciaire (A à H du sommet vers la base). Une séquence synthétique en colonne de 20 m d’épaisseur cumulée a été construite sur la base de ces levés détaillés en cumulant les différentes sous-séquences (fig. 8). Elle sert de référence pour la présentation des données granulométriques et la mise en place de corrélations avec les profils de référence des régions limitrophes et de l’Europe de l’Ouest.

94La présente contribution étant focalisée sur la séquence de versant, il serait théoriquement possible de faire abstraction de la séquence fluviatile de la terrasse sous-jacente. Cependant, en raison de la complexité de la coupe de Grâce-Autoroute et du contrôle géochronologique relativement précis dont nous disposons pour les dépôts fluviatiles sous-jacents, il a été choisi de présenter une reconstitution simplifiée de la mise en place des différentes unités de la séquence alluviale avant d’aborder celle de la séquence de versant loess-paléosols. Des datations ESR sur quartz fluviatiles (ESR-1 et 2), réalisées par M. Laurent, et une date ESR-U/Th obtenue sur dent de bovidé (Bahain et al., 2007) fournissent en effet des points de calage géochronologiques (tab. 3) auxquels il est possible de confronter l’interprétation pédosédimentaire de la séquence de couverture pour laquelle aucune datation numérique n’est actuellement disponible.

95Afin d’éviter les complexités qui pourraient résulter de l’imbrication de certains faciès fluviatiles et terrestres dans la partie externe de la terrasse à proximité du talus crayeux (fig. 7), l’exposé des deux types de séquences a été scindé en deux parties distinctes. La mise en parallèle de certaines des unités du début de séquence de versant avec des faciès alluviaux contemporains est abordée dans l’exposé concernant le décryptage de la base de la séquence de versant (section 5.3.1).

Fig. 8 : Grâce-Autoroute : séquence pédosédimentaire synthétique (épaisseurs cumulées) et courbes de variation des pourcentages en argile (< 4,3 μm) et en sables fins (63-160 μm).

Fig. 8 : Grâce-Autoroute : séquence pédosédimentaire synthétique (épaisseurs cumulées) et courbes de variation des pourcentages en argile (< 4,3 μm) et en sables fins (63-160 μm).

1/  Discordance entre séquence fluviatile de la Nappe de Grâce-Autoroute et sa couverture de versant. 2/  Hiatus (érosion) entre la séquence loess paléosols (unités 1‑18) et la séquence de pied de versant (unités Lsc, Crs, Gsa). 3/ Contacts érosif et hiatus principaux dans la séquence loess-paléosols.

Tab. 3 : Ages ESR sur quartz.

Tab. 3 : Ages ESR sur quartz.

D’après M. Laurent (communication personnelle, 1996) et ESR-U/Th sur dent de bovidé (Bahain et al., 2007). L’âge moyen a été calculé avec Isoplot (Ludwig, 2003) et est donné à 95 % de confiance (moyenne calculée sur les trois âges).

5.2 - Séquence alluviale (Unités FA, FA/B et FB)

96Les premiers dépôts fluviatiles reposant sur le palier incisé dans la craie vers 65-66 m NGF sont constitués par des graviers grossiers silico-calcaires à matrice sablo-calcaire (unité FA). Comme c’est le cas dans toutes les autres nappes alluviales du système de terrasses de la Somme (Antoine, 1994 ; Antoine et al., 2000), cette unité s’est mise en place dans un environnement périglaciaire, où les versants dénudés fournissent d’importantes masses de matériaux détritiques (silex et craie), sous la forme de coulées boueuses de gélifluxion qui alimentent un système de chenaux en tresses (braided channel ; Morisawa, 1985 ; Vandenberghe, 1993). Son alimentation se fait en grande partie aux dépens d’un stock alluvial plus ancien représenté par la nappe des Graviers des Plateaux, comme l’indique la présence en son sein de nombreux galets éocènes remaniés et de silex à patine brune profonde provenant de ces graviers argileux reposant sur la craie en haut du talus crayeux qui dominait la plaine alluviale à l’époque (+ 75 à + 80 m NGF, figs. 2 & 3). Compte tenu de son faciès et de sa position par rapport aux dépôts interglaciaires sus-jacents, cette unité est attribuée à une période glaciaire de la fin du Complexe Bavelien autour de 900 ka (Doorst Glacial, fig. 9)

97Une rupture franche apparaît ensuite avec la mise en place des dépôts fluviatiles fins limono‑sableux calcaires de l’unité FA/B préservés dans une dépression de quelques décimètres de profondeur et d’une quinzaine de mètres d’extension au sommet des graviers périglaciaires FA. La géométrie semi-lenticulaire et la faible épaisseur de ces dépôts sont le résultat de l’érosion généralisée qui marque le début de la mise en place de l’unité sableuse sus-jacente FB dans la plaine alluviale de l’époque. Les dépôts fluviatiles calcaires FA/B ont livré quelques restes de mammifères très fragmentés (détermination : P. Auguste), dont le fragment de dent de bovidé qui a permis d’obtenir la date ESR-U/Th de 943 ± 141 ka (Bahain et al., 2007). Ces dépôts contiennent par ailleurs une faune de mollusques diversifiée comportant 20 % d’espèces adaptées aux environnements forestiers (tab. 2) et formant un assemblage typiquement interglaciaire (Limondin-Lozouet, inédit). Des restes de rongeurs ont aussi été récoltés pendant les tamisages, mais leur détermination n’a pas encore été réalisée. Néanmoins, l’âge ESR-U/Th ainsi que le signal malacologique permettent d’attribuer ce dépôt tempéré à une période interglaciaire de la fin du Pléistocène inférieur située au niveau des SIM impairs 21 à 25 (Lisiecki & Raymo, 2005), entre la fin du Complexe Bavelien et le Cromerien initial (Cohen & Gibbard, 2019). La position de ce niveau interglaciaire reposant sur une séquence de graviers située sur un palier crayeux (+ 55 m d’altitude relative), directement antérieur à celui supportant la Nappe de Grâce (Nappe IX, + 50 m), est cependant plutôt en faveur d’une attribution au SIM 21 (fig. 9). En effet les dépôts de la Nappe de Grâce ont livré un signal paléomagnétique négatif (Biquand, 1974) et une datation ESR sur quartz de 814 ± 141 ka (Laurent et al., 1994) qui les placent vraisemblablement dans la succession SIM 20-19 (Antoine et al., 2000).

98La nappe alluviale de Grâce-Autoroute correspond donc au stade le plus ancien du système de terrasses étagées de la Moyenne Vallée de la Somme, datant de la fin du Pléistocène inférieur et témoigne des phases initiales de l’enfoncement du réseau hydrographique dans le plateau crayeux. Elle s’est mise en place sur un palier d’érosion résultant d’une incision de plus de 15 m dans le bedrock crayeux, dont l’importance est sans précédent. Cette accélération brutale de l’incision, observée également dans les autres systèmes de l’Ouest européen et plus largement tous les grands systèmes fluviaux quaternaires de l’hémisphère nord (Bridgland, 2000), serait essentiellement une conséquence de l’intensification des périodes glaciaires et de l’allongement de leur durée avec le passage d’une cyclicité dominée par les cycles de 41 ka vers des cycles de 100 ka (Bridgland, 2000, Bridgland et al., 2004). Ce changement majeur, qui apparait vers 1,0‑0,9 Ma, est marqué par le déclenchement d’un premier stade glaciaire très intense, le SIM 22, stade auquel nous proposons donc de rattacher les graviers FA de la nappe de Grâce‑Autoroute (fig. 9). Cependant, compte tenu de la valeur exceptionnellement élevée (15 m) de l’incision qui sépare la Nappe de Grâce Autoroute de celle des Graviers des Plateaux, il n’est pas impossible que ce processus résulte du cumul de plusieurs phases d’incision dans la craie sans déplacement latéral de la vallée, comme c’est le cas par exemple au niveau de la basse terrasse de Montières (Nappe II) où, en l’absence de la Nappe III, deux périodes d’incision se cumulent pour donner un talus de 10 m (Antoine, 1990). L’absence totale de données géochronologiques sur la nappe des Graviers des Plateaux dans le secteur de la moyenne vallée de la Somme ne permet pas de discuter de cette éventualité.

99La séquence fluviatile de Grâce-Autoroute se termine avec la mise en place de l’unité sableuse à stratification entrecroisée FB reposant en discordance sur FA et FA/B. Elle se caractérise par le retour d’une dynamique fluviatile de forte énergie matérialisée par un système de chenaux en tresses de un à quatre mètres de largeur, dans lesquels des contrastes lithologiques marqués et fréquents traduisent une très forte instabilité et une charge sédimentaire sableuse toujours importante. L’apport sédimentaire se fait en partie par le versant mais, contrairement à ce qui se passait pour les graviers FA, le matériel est cette fois nettement dominé par les sables. La fraction graveleuse reste limitée et la taille des silex et des galets de craie roulés ne dépasse pas quelques centimètres. Le dépôt se caractérise par sa richesse en concrétions ferromanganiques d’origine pédologique (érosion de sols argileux et de l’argile à silex sur versant) qui peuvent représenter jusqu’à 60 à 70 % du sédiment qui présente un faciès «grenaille». Bien que l’on assiste avec l’unité FB à une reprise généralisée de l’érosion du versant dans un environnement découvert et un contexte climatique plus rigoureux, la granulométrie du dépôt (absence de graviers de silex et de blocs de craie) et l’absence de structures liées à la solifluxion sur le versant permettent d’exclure un contexte pléniglaciaire avec pergélisol. L’important volume de sable remanié et transporté par la rivière laisse supposer la présence dans l’environnement immédiat (haut de versant et rebord du plateau) de reliques importantes de sables marins éocènes (buttes témoins ?), dont le remaniement par ruissellement sur versant était alors encore susceptible d’alimenter le système fluviatile. Dans les 30 cm supérieurs de FB, la régularisation de la structure sédimentaire (stratification plane), une granulométrie plus fine et l’apparition de ripple marks symétriques (fig. 5G, sommet) indiquent une évolution vers un milieu où les apports de versant ruisselés sont re-sédimentés dans des épandages fluviatiles de dynamique modérée sous une faible tranche d’eau (10 à 50 cm environ). Par comparaison avec les autres séquences de terrasses du bassin de la Somme, les sables FB pourraient correspondre aux dépôts sableux qui signent la phase initiale de la dégradation climatique (Début-glaciaire) dans les séquences de Cagny-l’Epinette ou de Saint-Sauveur (Antoine & Tuffreau, 1993, Antoine et al., 1994).

100Le sommet des sables FB, qui constitue la dernière trace de sédimentation fluviatile de la séquence de Grâce-Autoroute, a été datée par ESR sur quartz par M. Laurent (S11 : 997 ± 141 et 1 105 ± 186 ka, cités dans Bahain et al., 2007). Par ailleurs, ce dépôt a livré un petit galet de quartz d’origine exogène suggérant qu’à l’époque de la mise en place de l’unité FB, à fin du Pléistocène inférieur, la Somme s’insérait dans une paléogéographie permettant une connexion de son bassin versant avec le massif des Ardennes, seule source possible pour ce galet de quartz. Cette communication aurait pu se faire via la vallée de l’Aisne avant sa capture par l’Oise, selon une hypothèse émise dès 1900 par le géologue Dolfus (cité par Commont, 1913). Cette idée, reprise par Commont à la suite de la découverte de plusieurs galets de roches exogènes (grès phtanite noir du Carbonifère, grès schisteux à bande de quartz du Dévonien, quartzites ardennaises) dans les alluvions des terrasses anciennes de la Somme à Saint-Acheul et Montières (Commont, 1917) mériterait à l’avenir d’être testée par des analyses minéralogiques poussées.

101La transition fluviatile/versant qui se marque au sommet de FB est provoquée par le déplacement latéral de la vallée, suivi d’une phase d’incision majeure du bedrock (≈ 5 m) à l’origine de la « mise en terrasse » de la formation alluviale de Grâce-Autoroute (nappe X du système, fig. 2B). Ce processus est suivi de la mise en place, sur le nouveau palier crayeux ainsi créé, de la nappe de Grâce (Nappe IX) dont la date ESR autour de 800 ka (Laurent et al., 1994) associé à un signal paléomagnétique négatif sont en accord avec sa position par rapport à la Nappe X et une attribution au SIM 20.

102Par la suite, la séquence sera uniquement caractérisée par la mise en place de dépôts de versant, de sables limoneux et de loess entrecoupés par des phases de stabilisation morphologique avec développement de sols (unités 1 à 17). Enfin, la fouille systématique des niveaux fluviatiles (FA/B et FB), n’a pas permis de retrouver d’artefacts paléolithiques en silex.

Fig. 9 : Grâce-Autoroute : séquence synthétique, cycles pédosédimentaires et proposition de corrélation avec les stades isotopiques et la chronostratigraphie de l’Europe du Nord-Ouest.

Fig. 9 : Grâce-Autoroute : séquence synthétique, cycles pédosédimentaires et proposition de corrélation avec les stades isotopiques et la chronostratigraphie de l’Europe du Nord-Ouest.

* Stratigraphie de l’Europe du NO (Cohen & Gibbard, 2016). ** Courbe généralisée de variation du δ18O océanique (Lisiecky & Raymo, 2005 ; Railsback et al., 2015).

5.3 - Séquence de couverture

5.3.1 - Base de la séquence de versant : zone de transition ou de « pied de versant »

103Au pied du versant correspondant à l’ancien talus de la rive gauche de la vallée de la Somme qui a été entièrement recoupé par la tranchée de l’Autoroute A-16 (figs. 3 & 4A, 4B), le premier dépôt de versant reposant sur la craie blanche non altérée est constitué par un sable limoneux bien classé d’origine éolienne (Lsc). Protégé des altérations ultérieures par une lentille de craie solifluée (Crs), celui-ci comble, en direction de la vallée, une dépression peu marquée, large d’environ 40 m, au sommet des graviers fluviatiles FA en contexte de bordure de plaine alluviale et serait donc antérieur au dépôt interglaciaire FA/B. Les limons Lsc, qui constituent le faciès de loess sableux le plus ancien décrit jusqu’à maintenant dans la vallée de la Somme, se mettent donc en place au cours de la même phase glaciaire du Pléistocène inférieur que les graviers fluviatiles de base de la séquence (unité FA autour d’1 Ma), et pourraient donc représenter un équivalent des loess sableux de la célèbre séquence de Saint-Prest dans l’Eure qui, cependant, d’après la grande faune seraient un peu plus récents (Pléistocène moyen initial d’après Guérin et al., 2003). Cette configuration rappelle celle des loess calcaires les plus récents du Dernier glaciaire (Pléniglaciaire supérieur du Weichselien) recouvrant les graviers de la Nappe de fond de vallée de la Somme dans ses parties externes proches du versant (Antoine, 1990).

104La grande lentille de craie solifluée (Crs) recouvre sur plus de 5 m de longueur ces sables limoneux Lsc et les a préservés des altérations et érosions ultérieures. Bien que ce phénomène soit fréquent dans les terrasses situées à proximité du talus crayeux (faciès de « presle » crayeux, comme à Cagny-la-Garenne ; Bourdier et al., 1974 ; Haesaerts & Dupuis, 1986), la coupe de Grâce-Autoroute a offert jusqu’à maintenant la seule opportunité de l’observer selon une coupe longitudinale complète et ainsi de mettre en évidence son enracinement dans le talus crayeux en place. Ce dépôt correspond en effet à un lobe de gélifluxion typiquement périglaciaire dans lequel la craie se présente sous la forme de petits blocs émoussés de 5 à 10 cm emballés dans une matrice de boue crayeuse compacte. Au cours de la même phase climatique, comme l’indique l’absence d’altération en place de la surface du lobe, les processus de versant en contexte périglaciaire ont également été marqués par la mise en place de graviers géliflués à matrice sablo-argileuse brun rouge qui traduisent l’extension des coulées boueuses à l’ensemble du versant (unité Gsa’ en S3).

105En effet, un peu plus haut sur le versant, le début de la séquence de couverture quaternaire est représenté par les graviers Gsa. Ces graviers à matrice argileuse abondante et compacte sont le résultat du remaniement par des processus de gélifluxion sous ambiance périglaciaire du stock des Graviers des Plateaux fortement altérés présents plus haut sur le versant (fig. 3). La formation probablement polyphasée de Gsa correspond au bilan de plusieurs cycles climatiques de type glaciaire-interglaciaire, et à autant de cycles altération / gélifluxion, malheureusement impossibles à distinguer dans le faciès observé aujourd’hui et impossibles à dater. L’altération initiale des Graviers des Plateaux et du sommet de la craie sous-jacente, avec formation de poches de dissolution, est logiquement antérieure à la phase d’incision principale. Néanmoins, le processus d’altération s’est poursuivi au cours des périodes interglaciaires suivantes comme celle contemporaine de FA/B (MIS 21). Pendant les différentes périodes froides contemporaines du début de la mise en place de la séquence de versant, ces matériaux argilo-caillouteux ont été systématiquement remaniés par les processus de ruissellement ou de coulée boueuse périglaciaire (gélifluxion) dans les périodes les plus sévères.

5.3.2 - Séquence de couverture sablo-limoneuse et paléosols : évolution pédosédimentaire cyclique et corrélations

106L’ensemble de la séquence de Grâce-Autoroute postérieure à la mise en place des graviers Gsa est composée de dépôts de versant sableux à sablo-limoneux le plus souvent lités, puis plus franchement loessiques, entrecoupés de paléosols de rang interglaciaire (horizons Bt de sol brun lessivé) plus ou moins tronqués. Elle se divise en deux grands ensembles séparés par un épisode d’érosion généralisée sur le versant précédant le dépôt de l’épais dépôt de sables limoneux lités de l’unité 6.

107L’ensemble 1, est représenté par les trois premiers cycles pédosédimentaires (indexés H, G et F) terminés par les sols VII, VI et V, qui sont exclusivement représentés en position externe sur le talus crayeux en bas de versant.

108L’ensemble 2, formé par les cinq cycles suivants (E, D, C, B, A), débute avec l’unité 6 et se développe ensuite sous la forme d’une succession de grandes lentilles discordantes en direction de la vallée, séparées par des périodes d’érosion localement soulignées par des cailloutis de silex gélifractés et qui finissent de colmater le piège sédimentaire originel.

109Ensemble 1

110La séquence de versant débute avec la mise en place d’un premier dépôt de sable limoneux homogène, bien classé d’origine éolienne peu épais (1,5 m au maximum) et constituant la matrice dans laquelle se forme le sol de rang interglaciaire le plus ancien dénommé Grâce VII (unité 1). Cette unité correspond à la partie profonde de l’horizon illuvié (horizon Bt) de ce sol, sa partie supérieure ayant été érodée au début du cycle suivant. La succession dépôt sablo-limoneux / pédogenèse de type sol brun lessivé constitue le Cycle H (fig. 7).

111Le cycle suivant (Cycle G) débute par un épisode érosif très intense qui tronque le Sol Grâce VII et correspond au développement d’un régime de ruissellement intense et localement fortement concentré sur le versant (unité 2). Cette dynamique est favorisée par la forte pente du talus crayeux et la structure de piège sédimentaire constituée par la morphologie de terrasse incisée dans la craie en contrebas du plateau. En S4, l’érosion semble localement associée à la fusion rapide d’une ancienne structure en coin correspondant à une grande fente à remplissage de glace de type ice-wedge. Les caractéristiques sédimentologiques de ces dépôts ruisselés indiquent une alimentation essentiellement dominée par les sables et formations pédologiques de la nappe sablo-graveleuse altérée des Graviers des Plateaux, sans exclure un apport en provenance de reliques de dépôts de sables éocènes toujours présentes à cette époque. Le Cycle G se termine ensuite avec la formation du sol de type Bt Grâce VI (unité 3).

112Le début du troisième cycle préservé en position de haut de versant (Cycle F) est à nouveau marqué par une phase d’érosion sur versant qui a tronquée fortement le sol interglaciaire Grâce VI sous-jacent. Cette phase fut suivie de la mise en place d’une nouvelle unité de sables limoneux (unité 4) et se termine avec la formation d’un nouvel horizon de sol brun lessivé de rang interglaciaire dénommé Grâce V et dont la signature est très marquée dans le profil des argiles (fig. 8).

113Le premier ensemble de couverture de Grâce-Autoroute, représentée par les cycles pédosédimentaires H, G et F et compris entre la nappe alluviale datée de la fin du Pléistocène inférieur vers 0,9-1,0 Ma et les quatre cycles suivants, se rapporte logiquement au début du Pléistocène moyen et au complexe Cromerien. La série des sols Grâce VII, VI et V pourrait donc correspondre à la succession des sols Bosc-Hue VII, Iville VI et Iville V de la séquence Normande, tous les trois développés sur des matériaux limono-sableux d’origine locale (« loess sableux ») (Lautridou, 1985). Ces trois sols sont antérieurs au sol Elbeuf IV, bien calé dans l’interglaciaire Holsteinien et le SIM 11 par les données géochronologiques (U/Th TIMS, ESR, ESR/U-Th) et le contenu malacologique (biome à Lyrodiscus) des tufs calcaires contemporains (Lautridou, 1985 ; Cliquet et al., 2009 ; Limondin-Lozouet et al., 2015).

114Ensemble 2

115Au début du cycle suivant (Cycle E), une période d’érosion très intense se traduit par la formation, sur plus de 200 m de long, d’un contact érosif discordant sur tous les dépôts antérieurs (notamment FB). L’unité 6 est constituée par une séquence très épaisse (5 à 6 m) de sables limoneux stratifiés (fig. 5H) évoluant dans sa partie sommitale vers un faciès plus homogène et plus « loessique ». Le faciès dominant, fortement lité, incorpore des lits centimétriques plus grossiers à petits silex ruisselés et concrétions ferromanganiques « grenaille », remaniées à partir des sols présents plus haut sur le versant. Il est dominé par les sables (≥ 60 %) mais incorpore des lamines limoneuses dont l’origine éolienne est probable (IGR > 1).

116La mise en place de ce dépôt va contribuer à régulariser le versant et combler une grande partie de l’espace restant dans le piège sédimentaire, ce qui permet d’expliquer le développement beaucoup plus faible des cycles suivants. L’importance des processus érosifs associés à la base de l’unité 6 et le volume sans précédent des matériaux sablo-limoneux mis en place impliquent des conditions rigoureuses beaucoup plus marquées que pendant le premier ensemble représenté par les cycles H, G et F. Ces conditions climatiques rigoureuses correspondent sans doute à une période glaciaire majeure du Pléistocène moyen. Compte tenu de la position de l’unité 6 au sein de la séquence, il est proposé de l’attribuer au SIM 12 qui est au niveau de l’Europe de l’Ouest l’une des phases glaciaires les plus marquées de cette période (Elsterien ou Anglien, Cohen & Gibbard, 2019).

117Le cycle pédosédimentaire majeur du Cycle E se termine par la formation d’un sol brun lessivé de rang interglaciaire (Sol Grâce IV, sous-unité 7a, fig. 7). Ce dernier apparaît cependant mieux conservé que les horizons précédents et montre des figures de bioturbation (vers de terre) et de gel-dégel beaucoup plus typiques des sols du Pléistocène moyen récent (Coutard et al., 2019) ou du dernier Interglaciaire (Antoine et al., 2016). Par ailleurs, le complexe de sols formé par la succession des sous-unités 7a à 7d représente un horizon repère pédostratigraphique majeur dans la stratigraphie de Grâce-Autoroute. En effet, si les sols Grâce V à VIII sont constitués par de simples horizons Bt de sols bruns lessivés fortement tronqués, le complexe de sols de l’unité 7 montre sur 2 m d’épaisseur un bilan beaucoup plus riche. Au-dessus de l’horizon Bt de sol brun lessivé classique attribuable à des conditions tempérées océaniques (Grâce IV), on observe en effet le développement d’un sol de type gris forestier dégradé sur dépôts colluviés (7b) correspondant à des conditions climatiques toujours tempérées mais beaucoup plus continentales, puis un petit sol isohumique (7c) formé dans un environnement de plus en plus continental et enfin un gley (7d) marquant la transition avec un environnement plus rigoureux (périglaciaire). La structure de ce complexe de sols rappelle clairement celle des complexes de sols Eemien / Début Glaciaire weichselien du Nord de la France comme celui de Saint-Sauflieu (Antoine et al., 1994) et celle du complexe humifère plus ancien observé à Etricourt-Manancourt pour la succession SIM 9-début SIM 8 (Coutard et al., 2018). Par ailleurs une signature pédologique correspondant à une succession d’horizons Bt et Bth fortement dégradé par le gel a aussi été mise en évidence une dizaine de kilomètres au sud de Grâce-Autoroute dans la coupe de Cagny-Rocade, étudiée en 1995 (Ferme de l’Epinette, Tuffreau et al., 1997) et qui a livré un complexe de sols présentant les mêmes caractéristiques au sein de la séquence de couverture reposant sur une nappe un peu plus récente (Nappe VII ; Tuffreau et al., 1997).

118Que ce soit à Grâce-Autoroute ou à Cagny-Rocade, la position du complexe de sols Grâce IV par rapport au nombre de cycles pédosédimentaires postérieurs et les datations disponibles sur les niveaux fluviatiles sous-jacents (Bahain, et al., 2007) permettent d’attribuer ce pédocomplexe au bilan de l’interglaciaire du SIM 11 (Holsteinien) et du début (phase Début-glaciaire) du SIM 10 (premier glaciaire du complexe Saalien) (fig. 9).

119La mise en évidence de ce complexe de sols dans la Somme pour les stades SIM 11 et 10 représente une contribution majeure à la stratigraphie des loess du Pléistocène moyen, puisque ce type d’enregistrement n’avait jamais été décrit dans les profils de référence les plus développés de l’Europe de l’Ouest comme Saint-Pierre-lès-Elbeuf en Normandie (Lautridou, 1985 ; Cliquet et al., 2009) ou Kesselt-Op-de-Shans en Belgique (Meijs et al., 2012). Seul le profil d’Ariendorf, sur la rive droite du Rhin en Allemagne (Brunnacker et al., 1975), récemment réétudié par Haesaerts et al. (2019), montre clairement un complexe de sols comparable à ce sol Grâce IV avec un sol interglaciaire (Bt) daté du SIM 11 (sol Ariendorf IV), fossilisé par le Rieden Tephra daté d’environ 420 à 450 ka par 40Ar/39Ar (van den Bogaard & Schminke, 1990), puis recouvert par deux horizons humifères attribuables au début du SIM 10, dont un de type gris forestier (Bth) (fig. 10). Plus à l’est, dans le bassin du Danube, en Serbie notamment où la séquence de loess-paléosols post limite Brunhes-Matuyama peut atteindre 50 mètres d’épaisseur et comporter plus de huit paléosols interglaciaires, l’équivalent de Grâce IV serait le sol V-S4, représenté par un Cambisol simple (Marković et al., 2015).

120La base de l’unité 8 marque ensuite le retour de conditions typiquement périglaciaires au cours du Cycle D, avec la mise en place d’une nouvelle unité de sables et limons ruisselés à laminations qui disparaissent progressivement pour faire place à une sédimentation de plus en plus nettement dominée par les processus éoliens. Le limon sableux homogène de la partie supérieure de l’unité 8 est ensuite affecté par un nouveau sol brun lessivé typique de rang interglaciaire (unité 9a) à illuviations argileuses sur biopores et nombreux tubules et chambres de diapause de vers de terre (Sol Grâce III). Dans sa partie supérieure, un horizon brun limono-argileux légèrement plus grisâtre (9b) pourrait correspondre à un niveau humifère dégradé et partiellement colluvié (stratifications).

121Compte tenu de sa position dans la séquence, il représenterait un équivalent des sols humifères (HUZ-HUD) du complexe de sols d’Étricourt-Manancourt (fig. 10) datés par TL sur silex chauffés de la fin du SIM 9 et du début du SIM 8 (Hérisson et al., 2016 ; Coutard et al., 2018). Des analyses de carbone organique total sont prévues afin de tester cette hypothèse. Le sol brun lessivé Grâce III serait donc corrélable avec les sols bruns lessivés d’Elbeuf III attribués au SIM 9 en Normandie (sur la base des dates IRSL et de la pédostratigraphie, Cliquet et al., 2009) de Montenaken en Belgique (pédostratigraphie, Meijs et al., 2012) ou encore avec le sol brun interglaciaire (non lessivé) de la base du Complexe Achenheim III (Lautridou et al., 1985).

122Le Cycle  C, conservé sous la forme d’une lentille de moins de deux mètres d’épaisseur centrée sur le sondage S10, est séparé du précédent par une discordance nettement érosive soulignée par un cailloutis de silex gélifractés (CX-3) et décalé vers la vallée. Le dépôt limoneux à litages diffus qui se met en place au-dessus de CX-3 (unité 10) signe une nouvelle période froide de type glaciaire en accord avec la gélifraction intense des silex du cailloutis. On note une chute brutale dans les apports sableux locaux (sables < 2 %) et une augmentation concomitante de la fraction des limons grossiers typiques des loess. La période interglaciaire suivante se marque par la formation d’un nouveau sol brun lessivé typique dont l’horizon Bt argileux à illuviations bien conservées montre une structure prismatique très marquée (Sol Grâce II).

123Ses caractéristiques pédologiques et sa position stratigraphique permettent de le paralléliser avec les sols bruns lessivés attribués et/ou datés du SIM 7 comme Elbeuf II en Normandie, le sol de Hees en Belgique (Meijs et al., 2012) ou le complexe Ariendorf Ib-II (fig. 10). Cependant le faible développement pédosédimentaire relevé dans le profil de Grâce-Autoroute pour cette période ne permet pas d’y mettre en évidence le dédoublement de ce sol attribuable au bilan des deux périodes tempérées séparée par un « glaciaire avorté » qui caractérise le SIM 7, comme c’est le cas dans d’autres séquences de la Somme comme Mautort (sols Mautort II et III, Antoine, 1990), Cagny-la-Garenne (Haesaerts & Dupuis, 1986) ou encore Étricourt-Manancourt (Coutard et al., 2019).

124L’avant dernier cycle (Cycle B), qui se distingue par un développement plus important que le précédent, est visible sur plus de 100 m entre S7 et S12 et atteint localement trois mètres d’épaisseur. Il est constitué par un niveau de sable lité (unité 12), dont le dépôt suit l’érosion du sommet du sol Grâce II, puis par deux unités loessiques (unités 13 et 14) et se termine par la formation d’un dernier sol brun lessivé (Bt) de rang interglaciaire (Sol Grâce I, unité 15). Par ailleurs, la forte baisse des apports sableux de versant (sable grossier < 5 %), et l’importance de la fraction limoneuse grossière correspondent à des limons nettement loessiques (rapport limon/argile > 1). Les processus de décalcification reliés au sol interglaciaire Grâce I ont pénétré profondément les limons des unités 13 et 14 et le caractère carbonaté du dépôt originel ne peut être démontré. Cependant, compte tenu de leur position stratigraphique et de leur faciès granulométrique, ces limons sont équivalents aux loess du Saalien final décrits au niveau régional notamment à Cagny-la-Garenne (LAC) et datés par luminescence (OSL, IRSL) du SIM 6 à Étricourt-Manancourt, à Sangatte, à Villiers-Adam et à Saint-Pierre-lès-Elbeuf (Coutard et al., 2019) (fig. 9).

125L’apparition de faciès loessiques typiques, clairement allochtones d’après leurs minéraux lourds, et montrant une extension à grande échelle dans le paysage au cours de la fin du Saalien (SIM 6), alors que les dépôts éoliens précédents sont représentés par des faciès sableux d’origine locale limités aux pièges sédimentaires de type doline ou talus de terrasse, comme à Grâce-Autoroute, est une constante dans les coupes du Nord de la France (Antoine, 2019). Cette augmentation sans précédent des apports loessiques à la fin du SIM 6 est aussi relevée en Belgique à Kesselt (Nelissen), où le « B Loess » atteint 6 à 10 m d’épaisseur (Meijs, 2002), en Alsace à Schaffhouse (Wuscher & Moine in Antoine et al., 2018) et à Achenheim (Lautridou et al., 1985), ainsi qu’en Allemagne (loess à Naasboden de la Wetterau Formation ; Schirmer, 2010, 2016), Böckingem (Bibus, 2002) ou Nussloch (Antoine et al., 2001). Cette transition accompagnée d’une accentuation des processus éoliens représente un « marqueur » de cette période à l’ouest de la ceinture loessique européenne. Elle est par ailleurs soulignée par un changement important dans la composition en minéraux lourds avec l’apparition de fortes concentrations de hornblende verte (Balescu, 1988 ; Haesaerts et al., 1984 ; Meijs, 2002 ; Pirson et al., 2018). Cette rupture est difficile à interpréter comme le résultat d’un forçage purement climatique puisque les glaciaires des SIM 16 et 12 par exemple, beaucoup plus intenses et plus longs, n’ont pas donné lieu à cette intensification de la dynamique éolienne et des dépôts loessiques. À conditions climatiques équivalentes, il semble logique d’interpréter ce phénomène pour le SIM 6 comme lié à une augmentation importante de taille de la zone source et de la disponibilité des particules silteuses et donc du transport de matériel détritique dans les chenaux en tresses du Fleuve Manche qui drainait alors les plaines exondées de la Manche Est en provenance de la Mer du Nord (Antoine et al., 2003b).

126En effet, si au Pléistocène inférieur et au début du Pléistocène moyen avant 450 ka, un pont crayeux reliait la France et l’Angleterre et délimitait alors vers le sud-ouest le lac pro-glaciaire occupant le sud de la Mer du Nord, cette barrière subit au SIM 12 une phase d’érosion catastrophique provoquant une première ouverture du détroit du Pas-de-Calais (Gibbard, 1995, Gupta et al., 2007). Un processus similaire se serait produit à nouveau au cours du SIM 6 (Gupta et al., 2007) et aurait généré une réorganisation majeure du réseau de drainage de l’Europe de l’Ouest vers l’Atlantique (Toucanne et al., 2009a, 2009b). Il est proposé que l’importance sans précédent de la couverture loessique du SIM 6 et ses caractéristiques minéralogiques (fortes concentrations en hornblende verte) serait la signature de cet événement. La très forte ressemblance entre les faciès, la minéralogie et les structures des loess du SIM 6 (≈ 150-140 ka) et du SIM 2 ( 30 - 17 ka), tous deux mis en place dans une paléogéographie où le sud de la Mer du Nord était drainé vers l’Atlantique, constitue un autre argument en faveur de cette interprétation.

127L’interglaciaire suivant (Dernier Interglaciaire) est enregistré au sommet des loess des unités 13 et 14 par le développement d’un dernier horizon Bt de sol brun lessivé (unité 15, Sol Grâce I). La comparaison avec d’autres séquences régionales, où ce paléosol est mieux conservé, montre qu’il a ici été fortement tronqué par les phases d’érosion multiples qui ont marqué le Dernier Glaciaire. Le réseau de fines fentes de gel à remplissage argilo-humifère de type soil veins qui affecte profondément cet horizon Bt sur plus d’1,5 m en moyenne (fig. 5I) a aussi été observé dans plusieurs autres profils de la Somme comme à Saint-Acheul où il constitue la signature d’un bilan condensé du Début-glaciaire weichselien (≈ 112-70 ka). Enfin, la forte structure prismatique à polyédrique de l’horizon Bt de l’unité 15 dénote une intense dégradation de ce dernier par les processus de gel-dégel au cours du Dernier Glaciaire. La formation du sol Grâce I est donc essentiellement attribuable au Dernier Interglaciaire (Eemien), plus précisément au sous stade isotopique 5e, et il est donc corrélable avec les sols de Mautort I dans la Somme (Antoine, 1994), de Rocourt en Belgique (Gullentops, 1954) et d’Elbeuf I en Normandie (Lautridou, 1985) (fig. 10). Finalement, dans le profil de Grâce-Autoroute, le bilan pédosédimentaire attribuable au dernier cycle glaciaire-interglaciaire (Weichselien-Holocène), individualisé comme Cycle A, se réduit particulièrement au cours de la période responsable de la mise en place du loess dans lequel se développera ultérieurement le sol postglaciaire de l’unité 17. La très faible épaisseur de ce dépôt (< 1 m) est à comparer aux 6 à 7 m de loess préservés pour la même période en bas du versant, en position sous le vent sur le bord externe de la basse terrasse de la Somme (fig. 3). Ce contraste est le résultat du comblement définitif de la structure de piège sédimentaire de la Nappe de Grâce-Autoroute et de la formation d’un grand glacis exposé à la déflation éolienne à la fin du SIM 6 et où prédomineront ensuite les processus érosifs.

128Dans cette configuration il n’est pas possible de décrire ici le dernier cycle climatique pour lequel le lecteur se rapportera aux publications concernant le bilan pédostratigraphique particulièrement riche mis en évidence dans les autres séquences de références régionales en position abritée de bas de versant (Antoine et al., 2016, 2018 ; Antoine, 2019 ; Coutard et al., 2018).

6 - Conclusions et perspectives

129L’étude stratigraphique, pédosédimentaire et sédimen-tologique de la séquence de couverture de la grande coupe de Grâce-Autoroute, couplée aux datations ESR et ESR-U/Th et aux données malacologiques obtenues sur la séquence alluviale sous-jacente, représente une contribution majeure à la connaissance du Quaternaire de la Somme et plus largement une référence importante pour l’Europe de l’Ouest. Ces travaux ont offert une possibilité unique d’observer en coupe continue le contact entre les dépôts de la terrasse et le talus crayeux et fournissent pour la première fois un enregistrement extrêmement complet pouvant servir de modèle pour l’étude des phénomènes de versant en contexte périglaciaire et la compréhension des relations entre les dépôts de versants et les environnements fluviatiles. Bien que cette opération ait été réalisée en effectif réduit (trois personnes) et dans un planning très serré (environ cinq semaines de terrain), la méthodologie développée sur le site de Grâce-Autoroute pourra, à l’avenir, servir de référence pour l’intégration de recherches sur le Quaternaire dans d’autres grands chantiers de terrassement, comme par exemple le futur Canal Seine Nord Europe entre les vallées de l’Oise et de l’Escaut.

130Les conclusions principales de cette étude sont les suivantes :

1311) L’altitude du contact entre le bedrock crayeux et la base de la nappe alluviale, mesurée entre 65 et 66 m NGF sur l’ensemble du palier crayeux, soit une altitude relative de + 55 à +56 m par rapport au creusement maximum de la vallée, montre que la nappe alluviale observée dans le grand transect de Grâce-Autoroute représente une unité antérieure à celle observée dans les carrières Debary-Jourdain et définie dans les travaux précédents comme Nappe de Grâce (Bourdier et al., 1974 ; Haesaerts & Dupuis, 1986), dont l’altitude relative est partout proche de + 50 m. Cette nouvelle formation alluviale, dénommée Nappe de Grâce-Autoroute, et intégrée au système de la Somme depuis 1995 (nappe X), repose donc sur un palier d’érosion situé en moyenne cinq mètres au-dessus de celui de la Nappe de Grâce (nappe IX). Compte tenu des données disponibles, Il est proposé de l’attribuer à la première grande période glaciaire qui à la fin du Pléistocène inférieur s’est produite autour de 900-950 ka entre les SIM 24 et 22.

1322) La séquence alluviale de cette nappe de Grâce Autoroute montre bien, comme les autres nappes de la Somme, l’enregistrement d’une succession de type glaciaire-interglaciaire intégrant en fin de séquence des dépôts fins limono-calcaires à faune de mollusques tempérée interglaciaire incluant de nombreuses espèces forestières et datée par ESR/U-Th sur dent d’herbivore et par ESR sur quartz d’environ 0,9 à 1,0 Ma. Cette formation se distingue cependant par la présence d’un corps sédimentaire sableux épais à stratifications obliques signant le tout début de la dégradation climatique suivante et antérieur à une nouvelle phase d’incision qui sera à l’origine de l’incision du bedrock de la nappe suivante (Nappe de Grâce).

1333) D’une manière générale, la Séquence de Grâce-Autoroute traduit une évolution climato-sédimentaire cyclique caractérisée par une succession de dépôts attribuables à des phases glaciaires, d’abord dominés par les apports sableux locaux puis les loess, et des horizons Bt de sol brun lessivé attribuables à des périodes interglaciaires. Dans la partie supérieure de la séquence, l’importance du bilan sédimentaire de chaque phase froide se réduit en raison du comblement progressif de la structure de piège sédimentaire. En effet, à partir du sommet du Cycle C, la morphologie évolue nettement vers un grand glacis faiblement incliné peu propice à l’accumulation de fortes épaisseurs de sédiments. Enfin, sur ce site, c’est le stock tertiaire sableux (Paléocène et Eocène), qui a aujourd’hui totalement disparu dans ce secteur, remanié par des processus de transport par ruissellement, de solifluxion et (ou) par la dynamique éolienne, qui a fourni la majeure partie des matériaux constituant la séquence, les loess véritables n’apparaissant qu’au cours de l’avant dernier cycle (cycle B).

1344) L’analyse cyclostratigraphique basée sur l’approche pédostratigraphique de terrain complétée par les données sédimentologiques montre que la grande séquence limoneuse qui recouvre la nappe de Grâce-Autoroute correspond à une succession complexe de huit cycles climato-sédimentaires, tous terminés par la formation de sols de type brun lessivé à horizon Bt, attribuables à autant de cycles climatiques glaciaire-interglaciaires. Cette longue séquence, qui constitue un témoin extrêmement important de l’évolution climatique cyclique du Pléistocène dans la région, représente ainsi la plus longue séquence subcontinue attribuable au Pléistocène moyen (SIM 17 à 5) mise en évidence dans la France septentrionale. Elle permet par ailleurs de combler la lacune qui a pendant longtemps caractérisé la couverture des nappes alluviales antérieures à la nappe VII.

1355) Compte tenu de l’importance de cette séquence de référence il faudra à l’avenir reprendre l’étude sédimentologique (granulométrie et carbone organique) sur la base d’une approche à haute résolution (5 cm) et développer une approche de micromorphologie des sols à partir des colonnes sédimentaires et des échantillons conservés au Laboratoire de Géographie Physique de Meudon. D’autres datations ESR sur quartz sont également envisageables, grâce aux 16 échantillons prélevés en 1994 dans la nappe alluviale et les faciès sableux de la couverture mais encore non analysés.

1366) Les nouvelles données de Grâce-Autoroute nous amènent aussi à questionner la représentation publiée en 1974 par Bourdier sur la nappe de Grâce et intégrant les dépôts fluviatiles des carrières Masure et Debary Jourdain dans la même formation alluviale. Il semble donc à nouveau important de reprendre les travaux concernant la datation et l’approche climato-sédimentaire de ces deux nappes alluviales qui représentent les termes les plus anciens du système de la Moyenne vallée de la Somme.

137Récemment (en 2019), une opération de terrain a ainsi pu être menée dans l’ancienne carrière Masure au niveau du « Sondage Bourdier » (fig. 2B) relocalisé dans le cadre de l’inventaire des sites géologiques de la région Hauts-de-France et du PCR archéologique « Hauts de France » afin d’évaluer l’état de conservation de la séquence fluviatile et d’effectuer des prélèvements en vue de datation par la méthode ESR sur quartz et d’analyses de paléomagnétisme. Ces travaux n’ont cependant pas concerné l’épaisse séquence limono-sableuse de couverture qui reste encore à explorer et n’ont pas permis de mettre en évidence la présence dans la séquence de dépôts interglaciaires. Ces derniers seront à rechercher au niveau du sondage SP-26 effectué en 1988 sur la Nappe de Grâce (fig. 2B) et qui avait rencontré des formations fluviatiles fines comportant des mollusques forestiers du genre Cepaea susceptibles de correspondre à la période interglaciaire terminant la séquence alluviale de la nappe de Grâce, qui reste toujours inconnue.

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Table des illustrations

Titre Fig. 1 : Localisation du site de Grâce-Autoroute et des principales séquences pédosédimentaires de référence en Europe du Nord-ouest dans la cartographie des loess de la partie occidentale de la ceinture loessique européenne.
Crédits D’après Antoine et al., 2013, modifié. 1/ Loess (> 1 m), 2/ Loess ( 1 m), 4/ Sables éoliens. Kesselt* (sites de : Nelissen, Op de Shans, Canal Albert Ouest), 5/ Calotte glaciaire du LGM.
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/14273/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 94k
Titre Fig. 2 : Localisation du grand profil Grâce-Autoroute 94.
Légende (A) Localisation du tracé de l’Autoroute A-16 et cartographie des nappes alluviales du système de terrasses étagées de la Somme dans le secteur Montières-Ferme de Grâce à la confluence des vallées de la Somme et de la Selle (modifié d’après Antoine, 1990). (B) Localisation du grand profil Grâce-Autoroute 94, des sondages 1988 et des anciennes carrières (Argilière Victor, Sablière Masure et carrière Debary-Jourdain d’après Bourdier et al., 1974) (modifié d’après Antoine, 1990). Nappe VIII (Saveuse) : + 45 m, Nappe IX (Grâce) : + 50 m, Nappe X (Grâce-Autoroute) : +55 m.
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/14273/img-2.jpg
Fichier image/jpeg, 69k
Titre Fig. 3 : Coupe simplifiée du versant de Montières en rive gauche de la Somme montrant la position de la séquence quaternaire recoupée par la tranchée de l’A-16 au niveau de la Ferme de Grâce.
Légende Redessinée d’après un document géotechnique SANEF-Scetauroute
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/14273/img-3.jpg
Fichier image/jpeg, 44k
Titre Fig. 4 : Planche photographique 1.
Légende (A)Vue aérienne du chantier de terrassement de l’Autoroute A-16 en 1994 avec localisation de la grande coupe Grâce-Autoroute et des 12 sondages en escalier dans la séquence de couverture. (B) Vue générale de la partie sud-ouest de la grande coupe Grâce-Autoroute entre les sondages en escalier S1 et S3.
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/14273/img-4.jpg
Fichier image/jpeg, 275k
Titre Fig. 5 : Planche photographique 2.
Légende (A) Décapage du talus de terrassement à la pelleteuse puis à la main avant ouverture des sondages en escaliers. (B) Sondage en escaliers à la pelleteuse puis décapage manuel des profils. (C) Préparation des prélèvements en colonne continue dans des gouttières de section rectangulaire en PVC. (D) Unité FA/B : limons fluviatiles fins calcaires interglaciaires avec boite de prélèvement en place. (E) Sondage à la tarière sur camion de 700 mm à travers les graviers de l’unité FA. (F et G) Unité FB : formation fluviatile sableuse à stratifications obliques discordantes et importants contrastes lithologiques (chenaux en tresses). (H) S3 / unité 6 : sables et limons lités de versant à lamines centimétriques régulières. (I) S10 / unité 16 : fente de gel à remplissage argilo-humique brun gris-sombre pénétrant l’horizon Bt de l’unité 15 (S10).
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/14273/img-5.jpg
Fichier image/jpeg, 230k
Titre Fig. 6 : Exemple de levé détaillé avec positionnement des colonnes de prélèvement en continu (sondage S7).
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/14273/img-6.jpg
Fichier image/jpeg, 75k
Titre Fig. 7 : Grand profil de Grâce-Autoroute d’après la corrélation des 12 séquences de sondages.
Légende Description dans le texte. 1/  Discordance basale de la séquence fluviatile sur le substratum (craie du Crétacé supérieur). 2/  Discordance séquence fluviatile / séquence de versant (couverture loess & paléosols). 3/ Discordance de base de la séquence loess-paléosols. 4/ Sommet des séquences loess-paléosols de type Glaciaire-interglaciaire.
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/14273/img-7.jpg
Fichier image/jpeg, 97k
Titre Tab. 1 : résultat des analyses granulométriques réalisées sur une série de six échantillons test.
Légende Méthode tamisage et pipette au laboratoire d’analyse des sols de l’INRA-Arras
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/14273/img-8.jpg
Fichier image/jpeg, 43k
Titre Tab. 2 : Données malacologiques. (A) Inventaire des espèces malacologiques.
Légende (A) Inventaire des espèces malacologiques récoltées dans l’unité FA/B de la coupe de Grâce-Autoroute, classées par groupes écologiques. (B) Répartition en pourcentages des effectifs spécifiques au sein des différents groupes écologiques. La présence de près de 20 % de mollusques forestiers qui sont par ailleurs le groupe le plus diversifié implique des conditions climatiques tempérées de rang interglaciaire.
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/14273/img-9.jpg
Fichier image/jpeg, 86k
Titre Fig. 8 : Grâce-Autoroute : séquence pédosédimentaire synthétique (épaisseurs cumulées) et courbes de variation des pourcentages en argile (< 4,3 μm) et en sables fins (63-160 μm).
Légende 1/  Discordance entre séquence fluviatile de la Nappe de Grâce-Autoroute et sa couverture de versant. 2/  Hiatus (érosion) entre la séquence loess paléosols (unités 1‑18) et la séquence de pied de versant (unités Lsc, Crs, Gsa). 3/ Contacts érosif et hiatus principaux dans la séquence loess-paléosols.
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/14273/img-10.jpg
Fichier image/jpeg, 160k
Titre Tab. 3 : Ages ESR sur quartz.
Crédits D’après M. Laurent (communication personnelle, 1996) et ESR-U/Th sur dent de bovidé (Bahain et al., 2007). L’âge moyen a été calculé avec Isoplot (Ludwig, 2003) et est donné à 95 % de confiance (moyenne calculée sur les trois âges).
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/14273/img-11.jpg
Fichier image/jpeg, 26k
Titre Fig. 9 : Grâce-Autoroute : séquence synthétique, cycles pédosédimentaires et proposition de corrélation avec les stades isotopiques et la chronostratigraphie de l’Europe du Nord-Ouest.
Légende * Stratigraphie de l’Europe du NO (Cohen & Gibbard, 2016). ** Courbe généralisée de variation du δ18O océanique (Lisiecky & Raymo, 2005 ; Railsback et al., 2015).
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/14273/img-12.jpg
Fichier image/jpeg, 97k
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Pour citer cet article

Référence papier

Pierre Antoine, Jean‑Jacques Bahain, Sylvie Coutard et Nicole Limondin‑Lozouet, « La séquence de Grâce‑Autoroute (Somme, France) : une référence pour l’enregistrement des variations climatiques Quaternaires depuis 1 Ma à l’Ouest de l’Europe »Quaternaire, 31/3 | 2020, 205-230.

Référence électronique

Pierre Antoine, Jean‑Jacques Bahain, Sylvie Coutard et Nicole Limondin‑Lozouet, « La séquence de Grâce‑Autoroute (Somme, France) : une référence pour l’enregistrement des variations climatiques Quaternaires depuis 1 Ma à l’Ouest de l’Europe »Quaternaire [En ligne], 31/3 | 2020, mis en ligne le 01 janvier 2021, consulté le 29 novembre 2023. URL : http://journals.openedition.org/quaternaire/14273 ; DOI : https://doi.org/10.4000/quaternaire.14273

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Auteurs

Pierre Antoine

Laboratoire de Géographie Physique, Environnements Quaternaires et actuels. UMR 8591 CNRS-Université Paris I & UPEC, 1 Place A. Briand, FR-92195 Meudon Cedex. Courriel : pierre.antoine@lgp.cnrs.fr

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Jean‑Jacques Bahain

UMR 7194 Histoire naturelle de l’Homme préhistorique (MNHN- CNRS‑UPVD), Institut de Paléontologie humaine, 1 rue René Panhard, FR‑75013 Paris. Courriel : bahain@mnhn.fr

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Sylvie Coutard

Laboratoire de Géographie Physique, Environnements Quaternaires et actuels. UMR 8591 CNRS-Université Paris I & UPEC, 1 Place A. Briand, FR-92195 Meudon Cedex. INRAP Hauts-de-France, 32 avenue de l’Étoile du Sud, FR-80440 Glisy. Courriel : sylvie.coutard@inrap.fr

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Nicole Limondin‑Lozouet

Laboratoire de Géographie Physique, Environnements Quaternaires et actuels. UMR 8591 CNRS-Université Paris I & UPEC, 1 Place A. Briand, FR-92195 Meudon Cedex. Courriel : nicole.limondin@lgp.cnrs.fr

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