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Article Dans Une Revue Annales de la Société Géologique du Nord Année : 2017

Project of 4-D modelling of the Nord – Pas-de-Calais coal basin: from the glass-tables of the Lille museum to a computer-based geometrical and tectonic modelling

Projet de modélisation en 4-D du bassin houiller du Nord – Pas-de-Calais : des tables de verre du musée de Lille à une modélisation géométrique et tectonique par ordinateur

Résumé

The dynamics of mountain belt front results from interaction between deformation processes (tectonics) that create relief, and surface processes (erosion, sedimentation and climate) that destroy them. In the field, it has been studied on recent examples, but also on ancient ones. In this paper, we investigate the Nord-Pas de Calais coal basin, a portion of the northern foreland basin of the Palaeozoic variscan belt, which developed about 300 Myr ago. It represents a field case whose coal mining transformed it into an industrial and societal object that greatly influences the local history. Today, it is located in a reconverting territory whose development is planned for being economically, industrially and ecologically sustainable. To support this approach, it is necessary to improve the scientific knowledge and the understanding of the subsurface, in particular the geometry of the various sedimentary bodies and the faults that affect them. In this paper, we present the first steps of a larger project aimed at synthesizing the numerous geological data available on the basin (drilling, gallery surveys, geophysical imagery) and proposing a modern three-dimensional geological interpretation. The fourth dimension (time) will be implemented through geological cross-section restoration and physical modelling. The challenge is important because this new subsurface model can serve as a scientific support for environmental and energetic discussions that interest the Region (geological and environmental risks, geothermal potential). This will provide a valuable and unprecedented educational tool for regional actors and teachers, enabling them to better communicate about this area where 1.2 million people live.
La dynamique d’un front de chaîne de montagnes résulte d’interactions entre les processus de déformation (la tectonique) qui initient les reliefs et les processus de surface (l’érosion, la sédimentation, le climat) qui les détruisent. Souvent étudiée à partir d’exemples naturels récents, cette thématique est peu abordée sur des chaînes de montagnes anciennes. Dans le cadre de cet article, nous nous intéressons au Bassin Houiller du Nord-Pas-de-Calais, bassin d’avant-chaîne localisé au front Nord de la grande chaîne varisque, développée il y a environ 300 Ma. Il s’agit d’un objet géologique dont l’exploitation du charbon en a fait un objet industriel et sociétal singulier qui a façonné l’histoire régionale. Aujourd'hui, il s’agit d’un territoire en reconversion dont le développement s’inscrit dans la durabilité tant industrielle, économique, qu’écologique. Pour soutenir cette démarche, il est nécessaire d’améliorer les connaissances scientifiques et notre compréhension du soussol, notamment la géométrie des différents ensembles sédimentaires et des discontinuités qui les affectent. Dans cet article, nous exposons les premières étapes d’un projet plus vaste visant à reprendre les nombreuses données géologiques disponibles sur le bassin (forages, levés de galerie, imagerie géophysique) et d’en proposer une interprétation géologique intégrée dans un environnement en trois dimensions. La quatrième dimension (le temps) sera abordée par la restauration de coupes géologiques et la construction de modèles expérimentaux. L’enjeu est important car ce nouveau modèle du sous-sol pourra servir de support scientifique de base aux problématiques environnementales et énergétiques discutées en région (risques géologiques et environnementaux « après-mine », potentiel géothermique). Il fournira également un outil pédagogique précieux et inédit aux acteurs du développement régional et aux enseignants, leur permettant de mieux faire connaître ce bassin sur lequel vivent aujourd'hui 1,2 million d’habitants.
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Dates et versions

hal-04387709 , version 1 (12-01-2024)

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Citer

Fabien Graveleau, Olivier Averbuch, Benoît Crepin, Thierry Oudoire. Project of 4-D modelling of the Nord – Pas-de-Calais coal basin: from the glass-tables of the Lille museum to a computer-based geometrical and tectonic modelling. Annales de la Société Géologique du Nord, 2017, 24, pp.33-41. ⟨10.54563/asgn.857⟩. ⟨hal-04387709⟩
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