9 - Formations du Jurassique, du Crétacé supérieur et du Tertiaire dans le sud de la Dordogne

La balade en Bergeracois et en Périgord Noir s’effectue dans le sud du département de la Dordogne, entre les reliefs disséqués et boisés du Périgord Noir, au sud, traversés par le fleuve et la vallée de l’Isle, au nord.

Comme la balade n°6 (dans le Fumélois - Lot-et-Garonne), cet itinéraire, long de 100 km environ, fait découvrir les formations carbonatées sédimentées, depuis l’époque du Jurassique supérieur (Kimméridgien - ère Secondaire, entre -153 et -87 millions d’années) jusqu’au Tertiaire (certaines formations continentales déposées vers -53 millions d’années à l’Eocène inférieur) en passant par le Crétacé supérieur (Campanien).

Ces formations constituent les principaux réservoirs des nappes   et les imperméables les séparant, qui existent dans le sud du département de la Dordogne.
Cette balade parcourt les cartes géologiques à 1/50 000 de BERGERAC, MUSSIDAN, LE BUGUE, SARLAT et GOURDON, dont les levers ont été réalisés par des géologues du BRGM entre 1984 et 1997.

Une dizaine d’arrêts est proposée pour présenter :

• une formation aquifère   de la fin du Jurassique : les calcaires laminés du Tithonien et une source qui en est l’exutoire,
• une formation régionalement imperméable du Jurassique : les calcaires micritiques   et marno-calcaires du Kimméridgien supérieur,
• des formations régionalement aquifères   du Crétacé supérieur :
  • les calcaires karstifiés du Coniacien,
  • les calcaires karstifiés plus ou moins gréseux du Campanien supérieur (sous différents faciès  ),
• une formation régionalement imperméable du Crétacé : les calcaires crayeux compact du Turonien inférieur,
• une formation éocène localement aquifère   : les sables et argiles kaoliniques de l’Yprésien.

Cette balade permet de présenter quelques coupes géologiques de référence régionale, illustrant différents faciès   et paléoenvironnements   typiques des plates-formes carbonatées du Mésozoïque, installées à la périphérie du Massif Central ; puis les matériaux d’érosion de ce dernier qui les ont recouvertes.
La grande diversité des faciès   calcaires est notamment le reflet des sédiments très variés qui se sont déposés en milieu marin littoral ou moyennement profond dans le sud du département de la Dordogne entre -200 et -65 millions d’années avant notre ère (majorité de la durée de l’ère Secondaire).
L’ensemble des couches s’enfonce progressivement depuis le nord-est, où affleure le sommet du Jurassique, vers le sud-ouest où se voient le Crétacé, puis surtout le Tertiaire. Cependant des ondulations (plissements structuraux) et des failles, consécutives à la poussée de la surrection   des Pyrénées à travers le bassin   d’Aquitaine, perturbent localement cet agencement : le grand anticlinal   de Saint-Cyprien, celui plus discret de la Couze, la flexure Mussidan-Bergerac, principalement et des réseaux de failles dans la vallée de la Dordogne…

A cause du pendage des couches vers le sud-ouest, les nappes   libres et superficielles de la partie nord-est s’enfoncent progressivement vers le centre du bassin   et deviennent captives sous les différentes formations imperméables. Une importante variété d’aquifères   superficiels (nappes   libres) existe. Des plus récents aux plus anciens, ce sont :

• les alluvions du Quaternaire, surtout captées pour l’agriculture dans les grandes vallées de la Dordogne, de la Vézère et de l’Isle,
• certaines formations à l’intérieur de la série des Molasses tertiaires, comme la partie supérieure des Molasses du Fronsadais,
• le Tertiaire sablo-argileux, recouvrant généralement les formations crétacées mais ne prenant que peu d’importance dans cette région,
• les formations calcaires du Crétacé supérieur, presque partout affleurantes.

Prolongeant les nappes   superficielles, les principales nappes   profondes sont de grande extension dans ce secteur. Dans les séries sédimentaires ci-dessous, sont distinguées les formations aquifères   observées dans cette excursion (en gras), présentées de la formation la plus récente à la plus ancienne :

1 - les sables de l’Eocène inférieur quand ils ne sont pas trop argileux. Cette nappe  , captive sous une importante épaisseur de molasses argilo-carbonatées, est exploitée à moins de 170 m de profondeur sous Bergerac par exemple ;

2- les aquifères   plus ou moins karstiques   du Crétacé sont surtout captés en Périgord Noir où leur profondeur (entre la surface et moins de 300 m) le permet facilement. Les deux principaux aquifères   sont (voir log géologique) :

• les calcaires et grès et sables du Coniacien-Santonien (50 à 250 m d’épaisseur), surtout exploités à partir de sources, pour l’alimentation en eau potable  ,
• et les calcaires et grès du Turonien moyen et supérieur, voire les calcaires sous-jacents (40 à 60 m d’épaisseur), plus rarement captés car plus profonds, sauf vers le nord-est (Sarlat et Font-de-Gaume, par exemple.).

Ces deux réservoirs sont, dans cette région, séparés par les marnes imperméables du Coniacien inférieur. L’ensemble Turonien / Coniacien-Santonien constitue une des ressources les plus importantes pour l’alimentation des populations (A.E.P) et l’agriculture dans les départements de la Dordogne et de Lot-et-Garonne, ainsi que dans les deux Charentes.

3- les aquifères   calcaires karstiques   du Jurassique, qui sont séparés par des formations marneuses ou marno-calcaires. Cette série s’étend et s’approfondit sur un vaste domaine. L’ensemble aquifère   peut fournir des débits très élevés : il est très exploité en Dordogne, constituant une importante ressource d’eau souterraine pour l’A.E.P.   dans la moitié nord-orientale du département, où les formations crétacées ont été érodées. De haut en bas, les nappes   d’eau sont contenues dans les réservoirs (voir log géologique) :

• des calcaires et dolomies   du Tithonien (30 à 50 m), exploités dans le causse de Daglan - Bouzic et au sud de Saint-Cyprien,
• des calcaires et dolomies   du Kimméridgien basal / Oxfordien / Callovien (100 à 400 m d’épaisseur exploitable cumulée), assez rarement captés car profonds (le Malpas à Saint-Cyprien),
• et des calcaires et dolomies   du Bathonien / Bajocien-Aalénien (70 à 150 m d’épaisseur), rarement exploités sauf au nord-est (Vitrac, secteur de Condat et Terrasson).

Les aquifères   jurassiques profonds sont séparés de celui du sommet ou de ceux du Crétacé par la très épaisse formation imperméable des marno-calcaires du Kimméridgien supérieur.
Les aquifères   profonds du Jurassique et du Crétacé supérieur sont alimentés par :

• les auréoles d’affleurements   des aquifères   libres orientées nord-ouest / sud-est en Dordogne,
• les anticlinaux comme celui de Saint-Cyprien.

Les nappes   s’écoulent globalement vers l’ouest en s’approfondissant. Le caractère très karstique   des aquifères   entraîne des transferts souterrains rapides qui rendent les aquifères   particulièrement vulnérables (turbidité  , nitrates, aluminium,…).

Enfin cette balade présente un intérêt touristique internationalement reconnu car sa partie orientale parcourt la très belle vallée de la Dordogne, aux imposantes falaises dominées par les châteaux forts de Beynac, Castelnaud, … et les bourgs de la Roque-Gageac et de Domme, entre autres…
Cette région présente aussi une extraordinaire concentration en sites paléolithiques et mésolithiques entre Les Eyzies-de-Tayac et Montignac, qui ont rendu la vallée de la Vézère mondialement célèbre, sous le nom de « Vallée de l’Homme ». Cette richesse en grottes et abris, traces d’habitats et de sépultures, découverts en Périgord Noir, est liée à l’extension des hautes falaises des massifs calcaires du Coniacien, profondément entaillées par les vallées de la Vézère et de la Dordogne. Leur karstification et leur altération par gélifraction   ont permis la création d’abris sous roche et de cavités.