Quaternary incision of the Seine River based on Normand caves levels in north France

• D. Ballesteros ^[2] ; C. Nehme ^[2] ; A. Farrant ^[3] ; D. Todisco ^[2] ; D. Sahy ^[3] ; J.M. Grappone ^[1] ; D. Mouralis ^[2]
  1. [1] University of Liverpool

     University of Liverpool

     Reino Unido

     
  2. [2] University of Rouen-Normandy
  3. [3] British Geological Survey, Keyworth, Nottingham

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• Localización: Geotemas (Madrid), ISSN 1576-5172, Nº. 18, 2021 (Ejemplar dedicado a: X Congreso Geológico de España), pág. 238
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Incisión cuaternaria del río Sena a partir de niveles de cuevas normandas en el norte de Francia
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• Resumen
  • español

    La identificación y datación de niveles de cuevas freáticas proporciona aspectos claves de la evolución fluvial, cuantificando las tasas de incisión y relacionando el encajamiento fluvial con el desarrollo del karst. En el valle bajo del río Sena, las cuevas se desarrollaron en las cretas subhorizontales del Cretácico Superior y su potente relleno detrítico permite aproximarse a la evolución cuaternaria del valle del Sena. Se estudió la geomorfología de seis cuevas que suman un total de 5,7 km, identifi- cando las formas y depósitos relacionadas con la geología del sustrato rocoso. Los niveles de cuevas se definieron en base a las evidencias geomorfológicas y la distribución altimétrica de los pasajes subterráneos, mientras que su cronología se esta- bleció combinando 10 edades U/Th y 144 muestras de paleomagnetismo. En total se identificaron cuatro niveles regionales de cuevas situados a 10, 40, 75-80 y 85-90 m de altitud, formados por conductos freáticos y epifreáticos agrandados mediante paragénesis. Estos niveles muestran una pendiente del 1% hacia el estuario del río Sena. Las dataciones paleomagnéticas y de U/Th señalan que los niveles de cuevas se desarrollaron secuencialmente desde hace más de 1,06 Ma hasta cerca de 300 ka.

    A escala local, prominentes hardgrounds, sheet-flints y bandas semitabulares de sílex turonienses, coniaciense y santonienses controlaron el desarrollo de las cuevas, evidenciando la presencia de horizontes estratigráficos adecuados para la espeleogé- nesis. La configuración y cronología de los niveles de cuevas sugieren unas tasas de incisión fluvial de ~0.03-0.08 m·ka-1 , que ha variado a lo largo del último millón de años.

  • English

    The identification and dating of water table cave levels provide key issues about the fluvial evolution, quantifying the incison rates and linking fluvial downcutting. In the lower Seine valley, caves were developed in the Upper Cretaceous chalk and their large detrital infill allow us to constrain the Quaternary evolution of the Seine valley. Six chalk caves, with a combined length of over 5.7 km were studied from the geomorphological point of view, identifying cave forms and deposits related to bedrock geology. Cave levels were defined based on geomorphological evidence and altitudinal cave passage distribution, and their chronology was established combining ten U/Th speleothem ages and 144 palaeomagnetic samples. Four regional cave levels formed by phreatic and epiphreatic conduits enlarged by paragenesis were identified at 10, 40, 75-80, and 85-90 m above the sea level, showing 1% slope to the Seine estuary. Palaeomagnetic and U/Th datations point out that the cave levels developed sequentially from >1.06 Ma to c. 300 ka. At local scale, prominent Turonian, Coniacian and Santonian hardgrounds, sheet- and semi-tabular flint bands controlled the cave development, evidencing the occurrence of suitable stra- tigraphic horizons for speleogenesis. Cave levels configuration and chronology suggest incision rates of ~0.03-0.08 m·ka -1 varying along the last one million year.