Géologie de la région Midi-Pyrénées

La région Midi-Pyrénées correspond au fond du golfe, ouvert sur l’océan et empli de sédiments secondaires et tertiaires que dessine le Bassin Aquitain.
Au nord-est de la région, les terrains primaires et cristallins du sud du Massif Central sont visibles, tandis qu’un sud, la région s’étend sur la moitié du versant nord des Pyrénées.
Au sud-est, le fond du golfe n’est pas complètement fermé : en effet, entre le massif paléozoïque de la Montagne Noire (rattaché au Massif Central) et les Corbières (Aude), un « détroit » de terrains tertiaires fait communiquer le Bassin Aquitain avec les rivages de la Méditerranée.

Schéma géologique général de la région :

Le Massif Central et les Pyrénées sont des chaînes de montagne (orogènes) formées par un soulèvement de l’écorce terrestre au cours des temps géologiques. Le Massif Central est un vestige de la chaîne « hercynienne » ou « varisque », érigée à la fin du Permien (fin de l’ère primaire, autour de 230/210 millions d’années) sur un continent unique appelé « Pangée ». C’est donc une montagne ancienne dont les reliefs ont été érodés au cours du temps. Les Pyrénées sont une montagne jeune, érigée pendant l’ère tertiaire (il y a 45 millions d’années environ), qui ont donc conservées les reliefs que nous connaissons. Dans les chaînes de montagne, les couches sédimentaires peuvent se déposer uniquement avant le soulèvement. Les roches affleurants dans ces montagnes sont donc anciennes, par exemple le socle primaire (540 à 245 millions d’années), qui constitue la quasi-totalité du Massif Central et affleure aussi largement dans la zone axiale des Pyrénées et dans les massifs nord-pyrénéens de l’Ariège.

Par opposition, le bassin Aquitain est, au point de vue géologique, un bassin sédimentaire, portion de l’écorce qui a eu tendance à s’abaisser (subsidence). Cette subsidence à permis à la mer de rentrer dans le bassin et de déposer des roches sédimentaires afin de le remplir. Le bassin s’est également rempli grâce à l’érosion des montagnes qui l’entoure. Les débris arrachés par l’érosion au Massif Central et aux Pyrénées, transportés par les grandes rivières qui en descendaient, s’y sont accumulés pendant la plus grande partie du tertiaire (65 à 2 millions d’années), ou on été étalés par les cours d’eau au quaternaire. Cette empilement de matériaux altérés forment aujourd’hui les formations molassiques qui recouvrent les sédiments déposés par la mer. Les formations molassiques recouvrent une grande partie de la région Midi-Pyrénées, et leur épaisseur varie de quelques mètres à plus de 2000 m par endroits.

De part la disposition classique des formations géologiques en « pile d’assiette », les roches à l’affleurement qui occupent le centre du Bassin Aquitain sont plus récentes que celles des bordures. Les roches les plus anciennes se trouvent dans les montagnes.

Cartes géologique à 1/1 000 000 (source BRGM)

La carte géologique à l’échelle 1/1 000 000 permet de distinguer les grands ensembles géologiques de la région.

Des formations les plus anciennes aux plus récentes, la région Midi-Pyrénées comprend :

• Les gneiss et micaschistes : il s’agit de roches métamorphiques massives, imperméables, résistantes à l’érosion et souvent minéralisées,

• Les granites : ils se présentent le plus souvent en massifs circonscrits, formant des intrusions au milieu des gneiss,

• Les roches volcaniques : beaucoup plus récentes, elles ne sont présentes que dans l’Aubrac, au nord-est de la région. Elles résultent d’éruptions, surtout basaltiques, survenues à la fin de l’ère tertiaire,

• Les formations du Cambrien et Ordovicien sont les séries sédimentaires les plus anciennes. Elles sont surtout visibles à l’affleurement dans la zones axiale des Pyrénées et dans les massifs primaires nord-pyrénéens. Les principaux faciès sont des schistes et des calcaires. Les minéralisations y sont fréquentes,

• Les formations du Silurien, Dévonien et Carbonifère ont été distinguées dans les Pyrénées. Les séries schisteuses et les séries calcaires y sont dominantes. Elles sont souvent minéralisées, mais le Carbonifère des Pyrénées ne contient aucun gisement de charbon exploitable.

• Permien et Trias : il s’agit en général de dépôts de mers peu profondes et de lagunes, formés après la fin du plissement hercynien. Ces formations sont composées de poudingues, grès (cf. Grésigne) et schistes tendres, souvent de couleur rouge caractéristiques, argiles bariolées contenant du sel et du gypse. Dans les Pyrénées, une roche éruptive de couleur verte, l’ophite, est souvent associée aux argiles du Trias supérieur.

• Le Jurassique inférieur (Lias) est surtout marneux. Il affleure en une longue bande nord-sud, dans les régions de Villefranche du Rouergue, Figeac et Saint Céré (nord, nord-est de la région), où il donne une région déprimée entre les plateaux du Ségala et les Causses du Quercy. Il forme également des petits affleurements dans les Pyrénées.

• Du Jurassique moyen au Crétacé inférieur : les dépôts sont essentiellement calcaires et ces terrains affleurent sur la bordure nord-est du Bassin Aquitain, dans les Causses du Quercy, en Aveyron dans les avants-causses de la région de Rodez, Millau et Saint-Affrique, ainsi que dans la zone nord-pyrénéenne.

• Crétacé supérieur à Eocène : en bordure des Pyrénées, le Crétacé supérieur débute par une épaisse série de flysch, formé par les débris arrachés par l’érosion des Pyrénées, après les mouvements anté-cénomaniens. Dans cette région, la sédimentation marine s’est poursuivie pendant toute cette période, donnant des alternances de calcaires et de marnes en couches souvent peu épaisses, puis à la fin de l’Eocène, des poudingues provenant de l’érosion des Pyrénées à nouveau soulevées. Sur le pourtour du Massif Central, il s’agit surtout d’épandages détritiques (argiles à graviers) et de calcaires lacustres.

• Oligocène : Il s’agit de terrains principalement molassiques (marnes plus ou moins argileuses ou sableuses, avec quelques minces intercalations calcaires) formant le remplissage détritique du Bassin Aquitain à l’est et au nord de l’Ariège et la Garonne.

• Miocène : il est caractérisé par une accumulation de molasses analogues, par leur faciès, mais plus récentes, occupant le reste du Bassin Aquitain. A la fin du Miocène, des argiles à graviers, complètement dépourvues de calcaire, ont été étalées dans le sud du bassin par des cours d’eau originaires des Pyrénées.

• Pliocène : Des argiles à graviers et à gros galets, analogues aux précédentes, sous forme de cônes de déjection en éventail, terminent le cycle sédimentaire (plateaux de Lannemezan, de Cieutat-Orignac et de Ger). elles pourraient appartenir, au moins pour partie, au quaternaire ancien (Villafranchien).

• Quaternaire : Les sédiments quaternaires n’occupent de grandes étendues que dans les vallées creusées depuis la fin du Tertiaire. Ils sont principalement formés d’alluvions caillouteuses ou limoneuses perméables, étalées par les cours d’eau en nappes toujours très peu épaisses (quelques mètres, ou au mieux 30 à 40 m dans la vallée amont de l’Adour).