Stratigraphie du Bassin Parisien



STRATIGRAPHIE

DU  BASSIN  PARISIEN


             La géologie des gisements fossilifères est trop souvent négligée des collectionneurs amateurs. On peut le déplorer car un fossile coupé de son contexte géologique perd une grande partie de sa valeur scientifique. Or la région parisienne présente une structure particulièrement riche et complexe, avec des fossiles d'âges divers, qui s'échelonnent pour la plupart entre 60 et 33 millions d'années. Plutôt de ne considérer le fossile que comme un simple objet esthétique, il est beaucoup plus intéressant de le regarder aussi en tant que vestige, élément d'une histoire géologique et paléontologique. Cela suppose de connaître les grandes lignes de cette histoire, qui est celle du Bassin Parisien lui-même, autrement dit d'avoir accès à quelques éléments de la stratigraphie de ce bassin.
 
           La statigraphie est l'étude et la description des différentes couches géologiques qui constituent le sous-sol d'une région, et de leurs positions les unes par rapport aux autres. Le principe fondamental de cette discipline s'appelle le "principe de superposition": Au cours du temps, les couches s'empilent les unes sur les autres, chaque couche venant recouvrir la précédente. Cette loi simple et évidente permet de dater les couches les unes par rapport aux autres, ainsi que les faunes fossiles qu'elles contiennent éventuellement. Les couches les plus anciennes sont en bas, les plus récentes en haut. Ainsi les descriptions physique et chronologique des sédiments se rejoignent, et le nom d'une formation désigne souvent à la fois une couche géologique donnée et la période à laquelle elle s'est déposée. Mais il ne s'agit là que de datation relative: Le principe de superposition ne donne pas de chiffre en millions d'années, ce qu'on appelle une datation absolue, qui fait appel à des techniques plus complexes.
 
Qu'est-ce que le Bassin Parisien?
           L'histoire du Bassin Parisien commence à la fin du paléozoïque, lors de la dislocation de la Pangée, le super-continent qui réunissait en un seul bloc la totalité des terres émergées de l'époque. Les forces tectoniques ont alors, en quelques dizaines de millions d'années, séparé différents morceaux qui allaient devenir les continents actuels. A cette occasion, la croûte terrestre a subit un amincissement à l'endroit du futur Bassin Parisien, de la Manche et du Sud-Est de l'Angleterre. La mer s'est engoufrée dans la dépression ainsi créée, et l'a occupée pendant la totalité du mésozoïque, déposant petit à petit une énorme quantité de sédiments qui deviendra plus tard de la craie.
 
           La dépression s'est ainsi comblée progressivement, jusqu'à émerger à la fin du mésozoïque. Dès lors, l'histoire géologique du bassin au cours du cénozoïque sera caractérisée par une succession d'avancées (transgressions) et de reculs (régressions) de la mer, ces derniers devenant de plus en plus fréquents au fur et à mesure de son comblement, jusqu'à l'émersion définitive de la région parisienne au cours de l'Oligocène. Mais le processus se poursuit encore actuellement, car les sédiments continuent à se déposer sur le fond de la mer Manche.
 
           C'est ainsi qu'au gré des avancées et des reculs de la mer, de nombreuses couches de sédiments, de natures et d'épaisseurs diverses, se sont déposées sur le soubassement de craie, permettant une subdivision très détaillée des étages géologiques du cénozoïque. Lors des transgressions, des sédiments à faunes marines se déposent, recouvrant parfois de larges contrées. Lors des régressions, des dépos à faunes lacustres peuvent se former, généralement de façon beaucoup plus localisée. Lors des périodes intermédiaires on peut rencontrer des faunes lagunaires, qui possèdent elles aussi leurs espèces caractéristiques. Habituellement, chaque étage correspond à une transgression, les régressions correspondant aux limites entre étages.
 
Subdivisions hiérarchisées des formations géologiques
           Après les grandes subdivisions en ères et périodes (voir la page "Les temps géologiques"), qui sont valables à l'échelle de la planète toute entière, et les subdivisions en étages qui sont valables à l'échelle d'un continent, l'étude plus détaillée de la stratigraphie d'une région comme le Bassin Parisien permet de poursuivre le processus en définissant des unités géologiques de plus en plus fines, mais dont la validité est limitée à des zones géographiques de plus en plus petites. En effet, la structure fine d'une formation varie d'un endroit à un autre, et ce d'autant plus qu'on s'intéresse aux détails.
 
           Les étages géologiques ont donc été divisés en unités plus petites appellées zones, dont la validité est limitée au Bassin Parisien, avec souvent des variations notables à l'échelle de la dizaine de kilomètres. Chaque zone est désignée par le nom de la localité où elle a été définie pour la première fois, ou bien celle où elle est le mieux représentée (épaisseur significative et bonne accessibilité). Souvent on associe à leur description les noms des espèces fossiles qui les caractérisent le cas échéant, ou simplement les espèces les plus fréquentes, lorsque les couches correspondantes sont fossilifères.
           Il faut garder à l'esprit que les noms de ces zones désignent des unités géologiques et chronologiques, et non pas géographiques. Par exemple la zone de Mortefontaine ne concerne pas seulement les environs du village qui porte ce nom: Cette couche de sable blanc est présente dans une large région au Nord-Est de Paris, ce qui est attesté sans ambigüité par la faune caractéristique qu'elle renferme souvent. De même la formation dite sable de Fontainebleau peut se rencontrer tout autour de Paris.
 
           A leur tour, les couches correspondant aux zones peuvent parfois être divisées en unités encore plus petites et encore plus localisées, fournissant une stratigraphie dite "centimétrique", car les niveaux concernés peuvent ne mesurer que quelques centimètres d'épaisseur. A titre d'exemple, voici la stratigraphie de la zone dite du "calcaire de Saint-Ouen" (étage Marinésien), relevée à Paris lors du percement de la ligne n°2 du métro, au carrefour des boulevards Malesherbes et de Courcelles, et qui totalise une épaisseur de 8m55. De bas en haut, on rencontre les niveaux suivants:
 
                     - Deux bancs de marne grise à rognons siliceux (35cm).
                     - Lit de calcaire cristallin (1cm).
                     - Marne grise (10cm).
                     - Lignite (1cm).
                     - Calcaire gris dur (25cm).
                     - Marne chocolat (1cm).
                     - Calcaire gris dur (25cm).
                     - Calcaire marneux blanchätre (30cm).
                     - Calcaire gris dur (20cm).
                     - Silex (5cm).
                     - Trois bancs de marne gris-clair, à coquilles d'eau douce (200cm).
                     - Marne chocolat (5cm).
                     - Marne compacte gris-clair à fossiles (85cm).
                     - Marne grise et noire (8cm).
                     - Marne grise avec coquilles de Cyclostoma à la base (25cm).
                     - Marne chocolat avec coquilles de Cyclostoma (5cm).
                     - Marne grise et noire (20cm).
                     - Marne gris-clair, hétérogène (50cm).
                     - Calcaire blanchâtre, dur (100cm).
                     - Marne blanche compacte à Limnées (110cm).
                     - Deux bancs de calcaire gris dur (60cm).
                     - Calcaire blanc, dur (30cm).
 
           Cette formation est précédée par du sable de Mortefontaine (au dessous), et suivie par du sable de Cresnes (au dessus). Elle est présentée ici de la façon traditionnelle, dans l'ordre chronologique, en commençant par les couches les plus basses, les plus anciennes. Cette convention a tendance à s'inverser, les auteurs récents préférant parfois commencer par le haut, comme on lirait un texte. C'est pourquoi il faut toujours préciser la convention adoptée quand on donne une stratigraphie.
           On constate qu'à cet endroit la formation est particulièrement épaisse et complexe, avec plusieurs niveaux de un centimètre d'épaisseur seulement. Dans un tel cas on constate généralement des variations à l'échelle de quelques centaines de mètres. Les épaisseurs changent, certains niveaux peuvent même manquer. La dénomination "calcaire de Saint-Ouen" est d'ailleurs très générale, il y a en fait ici plus de marne que de calcaire. Si on se déplace d'une dizaine de kilomètres, la stratigraphie détaillée d'une zone donnée n'a souvent plus rien à voir: En certains endroits, le calcaire de Saint-Ouen se réduit à deux ou trois petits bancs de calcaire dur, totalisant une trentaine de cm d'épaisseur.
 
Description détaillée des étages dans le Bassin Parisien
           Ne sont cités ici que les étages du Cénozoïque ayant laissé des dépos sédimentaires significatifs dans le Bassin Parisien. Les stratigraphies données pour chacun d'entre eux ne le sont qu'à titre indicatif, car on a vu qu'elles peuvent varier sensiblement quand on se déplace de quelques dizaines de kilomètres. Ce sont en général des stratigraphies synthétiques, qui regroupent toutes les zones qui ont été définies pour un étage donné, ou tout au moins les zones les plus constantes. Il est fréquent qu'un niveau cité soit absent à tel ou tel endroit. Les périodes sont notées en caractères gras.
 
           Crétacé (ère mésozoïque)
Le socle de craie
           Le soubassement de craie du Bassin Parisien appartient au crétacé supérieur (fin de l’ère secondaire). La craie s’est formée par l’accumulation des squelettes calcaires de minuscules organismes marins, essentiellement de la famille des coccolithophoridés. Leurs restes (les coccosphères), ont des dimensions de l’ordre du micron. Ils se sont déposés dans une mer profonde, lors d’une vaste tansgression qui a duré une grande partie de l’ère secondaire, et qui a recouvert la presque totalité du Bassin Parisien. Le massif armoricain était alors une île, ainsi que le Nord de l ’Ecosse, l’Irlande et le Portugal. Leur érosion a engendré, dans la mer toute proche, des sédiments sableux qui se sont mélangé à la craie pour donner une roche appellée tuffeau. On peut la rencontrer à l’ouest du bassin, en Tourraine.
           L’énorme dépos de craie, qui recouvre le bassin presque entièrement, a une épaisseur moyenne de 400m, qui peut atteindre 600m. Il a été suivi d’une émersion de deux à quatre millions d’années qui a marqué la fin de l’ère secondaire, et pendant laquelle les niveaux supérieurs du crétacé ont été emportés par l’érosion. Dans la partie centrale du bassin la craie est souvent enfouie à grande profondeur, recouverte par les nombreux dépos cénozoïques.
 
           Paléocène
Dano-Montien
          Ce premier étage de l’époque Paléocène, qui a duré environ 5 millions d'années, est divisé en deux sous-étages, le Danien et le Montien (de Mons, ville de Belgique) La transgression danienne est de faible importance, tandis que la transgression montienne va déposer jusqu'aux environs de Paris les tout premiers dépos de l’ère tertiaire.
           On y trouve d’abord une roche calcaire marine improprement appellée “calcaire pisolithique”. Elle se rencontre dans la région de Vigny, à l’ouest de Paris, ainsi qu’à Meudon. Le calcaire pisolithique proprement dit est formé par des encroûtements calcaires déposés autour de petits débris siliceux. Il apparaît donc comme une aglomération de globules arondis de quelques milimètres (de pisum=pois). Les calcaires de Vigny et Meudon, quand à eux, contiennent de nombreux restes d’algues calcaires (lithothaminées), qui leur donne un aspect de calcaire pisolithique, d’où leur nom. Viennent ensuite des calcaires et des marnes, suivant la succession suivante, de bas en haut:
                     Calcaire Pisolithique (Marin, 5m d'épaisseur)
                     Calcaire à foraminifères (Marin, 2m d'épaisseur)
                     Marnes blanches de Meudon (Lagunaire), à Cerithium inopinatum et Turrilites costatus.
          Survient ensuite une émersion de deux à trois millions d’années, qui termine l’étage Dano-Montien.
 
Thanétien (de Thanet, un promontoire de l'estuaire de la Tamise)
          Cet étage se caractérise par une transgression de faible importance, dont l’extension maximale atteint 30km au Nord de Paris.
                     Poudingue de Coye: Déposé en zone côtière.
                     Sables de Bracheux (Marin)
                     Calcaire de Rilly (Lacustre)
                     Conglomérat de Cernay.
                     Travertin de Sézanne (Lacustre)
           Cette succession est très variable suivant les régions, et on a définit de nombreuses formations locales, telles que les "sables de Carvin" à Cyprina morrisi, le "tuffeau de la Fère" à Poladomya konincki, les "sables de Jonchery" à Cyprina lunulata...
 
           Eocène
Ypésien  (de Ypres, ville de Belgique)
           L'Yprésien est divisé en deux sous-étages correspondant à deux transgressions distinctes, le Sparnacien et le Cuisien:
           Sous-étage Sparnacien (de Sparnacum, nom romain d'Epernay).
           C’est l’époque de l’argile par excellence. Il est parfois réuni non pas au cuisien mais au Thanétien, dans un étage nommé "Landénien" (dont le nom vient des landes). Au plus fort de la transgression sparnacienne, la côte se trouvait au niveau de la ride de l'Artois. Plus au Sud, se trouvaient des lagunes et des grands deltas fluviaux. Le Sparnacien est surtout représenté par d'épais bancs d'argile, sa stratigraphie est la suivante:
                     Conglomérat de Meudon (Fluviatile): Parfois absent.
                     Argile ligniteuse: Formation appellée "cendrier" à cause de sa couleur grise due au lignite.
                     Argile plastique: Azoïque, sauf parfois au sommet et à la base. 10 à 20m d'épaisseur.
                     Sables d'Auteuil: 2 à 4m d'épaisseur, souvent fins, il contiennent parfois du lignite, de la pyrite et du gypse, avec Corbicula cuneiformis.
                     Fausses glaises (Lacustre ou saumâtre): Bancs argilo-sableux avec lignite et pyrite, contenant Planorbis euomphalus.
                     Sables: 10 à 40cm d'épaisseur, azoïques, avec quelques bancs de grès.
           Sous-étage Cuisien (de Cuise-la-Motte, village à 15km à l'Est de Compiègne).
           Le maximum de la transgression cuisienne atteint quelques kilomètres au Sud de Paris, la mer venant buter sur l'anticlinal de Meudon. L’étage commence par un niveau de petits galets de la taille d’une noisette (dits “avellanaires”, du latin abellana, qui désigne la noix d'Abella, en Campanie). Ils sont remaniés, et proviennent de l’érosion de la craie. C’est un phénomène fréquent en début de transgression. Ensuite, la transgression proprement dite apporte les toutes premières mummulites du Bassin Parisien, Nummulites planulatus, qui mesure entre 2 et 5mm. Les sédiments sont principalement sableux, ce sont les “sables inférieurs” des anciens auteurs. L’étage se termine par une émersion de un à deux millions d’années. Le sommet des sables est généralement grésifié, ce qui est fréquent lors des régressions. La stratigraphie est la suivante:
                     Sables de Cuise (Marin)
                     Sables de Glennes (Fluviatile)
                     Sables à Unios: Les Unios sont des mollusques d'eau douce.
 
Lutétien (de Lutèce, ancien nom de Paris)
            Le Lutétien est un étage d’une importance énorme par l’épais dépos de calcaire grossier qui en est sa caractéristique principale. Ce calcaire a fait l’objet de très nombreuses exploitations de pierre de taille, tant souterraines qu’à ciel ouvert, et ceci dès l’antiquité romaine. Ces bancs sont l’une des formation géologiques les plus constantes dans les environs de Paris. Ils sont dus à une importante transgression, qui a recouvert une large partie Nord du bassin jusqu’à Etampes, et qui a duré 7,5 millions d’années.
           Cette transgression, nettement plus importante que les précédentes, débute par des dépos de sables grossiers et calcaires, contenant des galets de silex, et souvent de la glauconie, un minéral verdâtre de la famille des micas, qui devient couleur rouille à l'air. Ces sables, que l’on peut observer à l’Ouest de Paris, par exemple dans la région de Beynes, sont parfois fossillifères, avec le polypier Eupsammia trochiformis, le foraminifère Nummulites laevigatus et des dents de requins. Ils sont suivis par les bancs de calcaire grossier, épais de 20 à 30m. Puis, vers 45 millions d’années, la mer commançant à se retirer, elle dépose les “marnes et caillasses”, formation lagunaire azoïque, constituée d’une succession de minces niveaux de marnes et de calcaires. A cette époque, le Bassin Parisien est presque complètement séparé de la mer du Nord: les marnes est caillasses sont une formation d’eau douce. L’émersion du bassin devient ensuite complète, ce qui met fin à l’étage Lutétien.
           La transgression est divisée en deux phases séparées par un court épisode lacustre représenté par le "banc vert", d'où la subdivision de l'étage en Lutétien inférieur et supérieur.
           Voici ci-dessous la stratigraphie des bancs de calcaire Lutétiens. Du fait de l'importance économique de ces bancs, elle est particulièrement détaillée, et a d'abord été observée par les carriers qui les exploitaient. Ce sont d'ailleurs eux, et non les géologues, qui ont donné la plupart de leurs noms. Mais une statigraphie est d'autant plus variable qu'elle est détaillée. Celle-ci correspond à Paris et ses environs, où la pierre à bâtir a été particulièrement exploitée dans le passé, et on observe de plus en plus de divergences au fur et à mesure qu'on s'éloigne de la capitale, rendant très difficile la détermination des différents bancs.
           Lutétien inférieur
                     Sables grossiers: Souvent fossilifères.
                     Banc des cosaques: Calcaire sableux très grossier avec de nombreux moules internes et dents de requins, renfermant souvent des niveaux de
sable.
                     Banc à vérins: Avec moules internes de Campanile giganteum. Il débute souvent par 2 à 3m de calcaire sableux jaune, suivi de 2 à 3m de calcaire blanc à grains serrés appellé "banc de Saint-Leu".
                     Vergelés.
                     Lambourdes: Calcaire à millioles (foraminifères).
                     Banc royal: Il contient souvent Cerithium lamellosum, Clavilithes noae et Avicularium lithocardium.
                     Calcaire marneux à Potamides lapidum.
                     Banc Saint-Nom: Calcaire à millioles.
           Les niveaux les plus bas du Lutétien inférieur contiennent parfois des quantités énormes de Nummulites laevigatus, une nummulite de taille centimétrique caractéristique des terrains de cette époque. Quand la roche qui les contient est dure (calcaire), elle prend le nom de "pierre à liards". Ces nummulites sont fréquemment accompagnées du polypier Eupsammia trochiformis.
           Lutétien Supérieur
                     Banc vert (Lacustre): Il contient peu de fossiles (Potamides lapidum), avec parfois des lits argilo-sableux au dessus et au dessous.
                     Banc de marche (60cm).
                     Liais (1m).
                     Cliquart (50cm), avec des galets calcaires à la base. Il est appellé "banc de laine" quand sa consistance est friable.
                     Grignard (40cm): Très fossilifère (Saxolucina saxorum, Loxocardium obliquum, Serratocerithium serratum...), avec des millioles à la base.
                     Souchet (60cm): Mêmes fossiles que dans le précédent.
                     Banc blanc (40cm).
                     Bancs francs: Bancs de calcaire siliceux avec peu de fossiles (Potamides lapidum), séparés par des marnes vertes.
                     Banc de roche: Très dur, à Saxolucina saxorum et millioles.
           Ce banc de roche marque la fin de la formation dite "calcaire grossier". Ensuite débutent les "marnes et caillasses":
                     Rochette: Calcaire en plaquette à Corbula anatina.
                     Calcaire marneux blanc: Avec parfois un horizon de marne feuilletée au milieu.
                     Calcaire à polypiers.
                     Calcaire marneux à Potamides.
                     Banc calcaire à Serratocerithium denticulatum et Potamides cristata.
                     Banc calcaire à Loxocardium obliquum et Cardium blainvillei.
           Les marnes et caillasses se terminent par une succession de minces bancs de calcaires, cailloutis, marnes et sables souvent azoïques, avec des cristaux de gypse, qui marquent le retrait de la mer lutétienne.
 
Bartonien (de Barton, une ville d'Angleterre)
           Très largement représenté dans tout le parisis, qui correspond à la moitié Nord de la proche banlieue parisienne, ses dépos, variés, sont très souvent sableux, ce qui facilite les récoltes de fossiles, d’autant plus qu’ils ont été abondamment exploités en sablières. C’est ce que les anciens auteurs appellent les “sables moyens”.
           Le Bartonien a été le théâtre de deux transgressions, qui permettent de le diviser en deux sous-étages, l’Auversien (de Auvers-sur-Oise, à 25km au Nord-Ouest de Paris, dans le Val d'Oise), franchement marin, et le Marinésien (de Marines, à 40km au Nord-Ouest de Paris, dans le Val d'Oise), plus souvent lagunaire ou lacustre. La transgression auversienne commence par un niveau de petits galets avellanaires (voir cuisien). Il est suivi par des sables plus fins (sables de Guépelle et de Beauchamp), qui se sont déposés alors que la mer était un peu plus profonde (d’où un fond plus calme et des fossiles très bien conservés). Après émersion, une partie des niveaux supérieurs des sables de Beauchamp s’est transformée en grès, phénomène fréquent.
           La transgression marinésienne, qui intervient peu après, à laissé des sédiments plus variés, dont la plupart sont sableux. Ils sont résumés dans la stratigraphie suivante, qui présente la subdivision de l'étage en ses différentes zones, toujours de bas en haut.
           Sous-étage Auversien
                     Zone de Mont-Saint-Martin: Très localisée (dans l'Aisne), elle marque la toute première arrivée de la mer dans le bassin pour cette transgression. Les couches correspondantes ont été détruites partout ailleurs avant l'arrivée des sédiments des zones postérieures (Cornulina minax et
Clavilithes scalaris).
                     Zone d'Auvers: Sables grossiers avec petits galets à la base. Pafois très fossilifère avec de nombreux polypiers.
                     Zone de Guépelle,: Sables fins localement très fossilifères avec plusieurs Serratocerithium, Corbula gallica, Cubitostrea cubitus, Batillaria bouei, Callista laevigata et des dizaines d'autres espèces, en général très bien conservées.
                     Zone d'Ermenonville, azoïque.
                     Zone de Beauchamp: Sables à riche faune caractéristique dite "faune de Beauchamp", avec notamment Serratocerithium tuberculosum, Serratocerithium maryense, Polymesoda deperdita, Callista elegans, Olivancillaria laumontiana...
                 Ces cinq zones sont franchement marines, les trois dernières formées de sables très fins issus d'une sédimentation calme, assurant une parfaite conservation des éventuels fossiles.
           Sous-étage Marinésien
                     Zone d'Ezanville (Lagunaire), à Potamides scalaroides.
                     Calcaire de Ducy (Lacustre)
                     Zone de Mortefontaine (Lagunaire): Sable blanc à faune bien caractéristique. Pteria fragilis est une espèce caractéristique de la zone, on ne la trouve pas dans les autres niveaux. On trouve également dans cette zone Dissostoma mumia, Pugilina palissyi, Cantharus copolygonus et Potamides tricarinatus crispiacensis.
                     Calcaire de Saint-Ouen (Lacustre): à Dissostoma mumia. Peu épais à l'Ouest du bassin, il atteint 10m à l'Est (voir ci-dessus stratigraphie centimétrique). Il est souvent séparé en deux sous-zones par un niveau sableux dit "sables de Montagny", à caractère nettement plus marin, indiquant un bref retour de la mer (Cornulina minax, Potamides tricarinatum et Bayania sulpiciensis).
            Une pause dans la transgression sépare le calcaire de Saint-Ouen des sables de Cresnes.
                     Sables de Cresnes (Marins): Sables grossiers présents seulement à l'Ouest et au centre du bassin.
                     Sables de Marines (Marins): Plus fins que les sables de Cresnes.
                     Calcaire du bois du mulot (Lacustre): Il marque la fin de l'époque éocène.
 
Ludien (de Ludes, village de la Montagne de Reims)
           Si le Sparnacien est l’étage de l’argile, le Lutétien celui du calcaire, et le Bartonien celui du sable, le Ludien est par excellence l’étage du gypse. Ce minéral, qui est du sulfate de calcium hydraté, est légèrement soluble dans l’eau. Il est présent à l’origine dans l’eau de mer et son dépos sous forme de roche solide résulte de l’évaporation de celle-ci. Il est exploité pour la fabrication du plâtre. Le Ludien correspond à une transgression qui atteint la champagne, mais de faible profondeur, avec de nombreux niveaux à caractère lagunaires. C'est ce qui a permis le dépos du gypse par évaporation, les lagunes basses formant des marais salants naturels (le sel déposé à cette occasion, très soluble, a été redissout ensuite). En effet à cette époque, le comblement du bassin est déjà bien avancé. Ainsi les masses de gypse correspondent à des phases de retrait de la mer, les marnes intercalaires à des avancées de celle-ci.
           C'est dans les carrières de gypse de la butte Montmartre à Paris que Georges Cuvier a découvert les vertébrés fossiles (Paléothérium et Anoplothérium entre autres) qui lui ont permis de faire accéder au statut scientifique la paléontologie des vertébrés. Les dépos de gypse s'organisent en quatre masses principales, séparées par des marnes ou des argiles qui contiennent souvent de minces lits de gypse. Dans la partie  Sud-Est du bassin le gypse est remplacé par le calcaire de Champigny.
                     Marnes infra-gypseuses à Pholadomya ludensis.
                     Quatrième masse de gypse
                     Marnes: Alternance de marnes blanches et de minces lits de gypse.
                     Marne jaune à Pholadomya ludensis.
                     Troisième masse de gypse
                     Marnes jaunes (Marines) à Lucina inornata, Batillaria pleurotomoides et Potamides tricarinatus.
                     Deuxième masse de gypse: Environ 8m d'épaisseur avec un banc de marne grisâtre de 50cm d'épaisseur au tiers inférieur.
                     Marnes verdâtres: Feuilletée avec nodules de célestine, Potamides tricarinatus et Batillaria pleurotomoïdes.
                     Marnes à silex avec cristaux de gypse en fer de lance. 4m d'épaisseur.
                     Première masse de gypse: Saccharoïde (aspect de sucre cristallisé), homogène.
 
           Oligocène
Sannoisien
                     Marnes bleues d'Argenteuil: 8 à 10m d'épaisseur.
                     Marnes blanches de Pantin à Limnea strigosa. 5m d'épaisseur.
           Ces deux derniers niveaux forment ce qu'on appelle les "marnes supra-gypseuses", par opposition aux "marnes infra-gypseuses" qui précèdent les masses de gypse du Ludien.
                     Banc marabet: Mince banc de gypse de 1m d'épaisseur, absent par endroits, plus ou moins calcaire ou marneux.
                     Glaises à cyrènes (Lagunaire): Un à deux mètres d'argiles feuilletées jaunes ou brunes, à fossiles saumâtres à moules internes de Corbicula convexa (Cyrena convexa des anciens auteurs).
                     Argile verte de Romainville: Azoïque, 4 à 6m d'épaisseur.
                     Calcaire de Sannois: C'est le maximum de la transgression sannoisienne, la côte est proche du centre du bassin.
                     Calcaire de Brie (Lacustre): Parfois décalcifié sous la forme de meulière, avec peu de fossiles.
 
Stampien (de Stampae, nom romain d'Etampes)
           Malgré le niveau déjà élevé du Bassin Parisien, la transgression stampienne, la dernière, est la plus étendue du cénozoïque, qui dépasse Etampes et Fontainebleau. A Paris la profondeur maximale de la mer est de l'ordre de 60m. La sédimentation est surtout sableuse (se sont les "sables supérieurs" des anciens auteurs), avec une fréquente grésification lors des émersions. Les fossiles ne sont présents que si les sables ont été protégés des infiltrations par le calcaire d'Etampes. Dans le cas contraire ils ont été dissout.
                     Marnes à huîtres: Deux espèces d'huîtres caractéristiques, Ostrea cyathula et O. longirostris. Cette formation est localement dénommée molasse d'Etrechy quand elle prend un caractère calcaire plus marqué. Elle contient alors Granulolabium plicatum et Pelecyora incrassata. Ces marnes sont suivies par une formation variable, aternance de marnes, sables, grès et calcaires à millioles, de quelques mètres d'épaisseur seulement, mais très constante.
                     Zone de Jeurre: 1,5m d'épaisseur.
                     Zone de Morigny: 2m d'épaisseur.
           Ces deux niveaux sont des sables marins, localement extrêmement fossilifère (faluns).
                     Sables à galets d'Etrechy: 7m d'épaisseur.
                     Falun de Vauroux: 6m d'épaisseur. Il est divisé en deux sous-zones, en bas des sables blancs (notamment vers Etampes) à Nevenulora thierensis et Corbulomya triangula, au dessus des sables à Syndosmya elegans (notamment vers Vauroux).
                     Falun de Pierrefitte: 6m d'épaisseur, avec Corbulomya triangula, Cerithium charpentieri.
                     Sables de Saclas: 12m d'épaisseur, contenant de nombreux galets et dents de requins.
                     Zone d'Ormoy: 4m d'épaisseur. Fréquemment un falun, comme pour les zones de Jeurre et de Morigny.
           Tous ces niveaux sableux franchement marins sont réunis sous la dénomination "sables de Fontainebleau". Ils représentent la dernière incursion de la mer dans le bassin. Tous les niveaux postérieurs, beaucoup moins nombreux, seront déposés par des eaux douces.
                     Calcaire d'Etampes (Lacustre)
 
Chattien  Cet étage, essentiellement continental, n'a laissé auncun dépos significatif dans le Bassin Parisien.
 
           Miocène
Aquitanien (de la région aquitaine, autre bassin sédimentaire)
                     Calcaire de Beauce (Lacustre): Il est divisé en deux sous-zones, en bas le calcaire du gâtinais (environ 15m) avec Helix ramondi, Cyclostoma antiquum, Planorbis cornu et plusieurs espèces de limnées. Au dessus la molasse du gâtinais (15m également) avec divers niveaux de sables, argiles, grès et calcaires, et nombreuses espèces d'Helix et de limnées.
 
Burdigalien
                     Sables de Lozère (Fluviatiles): Sables grossiers azoïques à grains de quartz, déposés par un fleuve aujourdu'hui disparu qui érodait le Massif Central, comme le font la Loire et la Seine actuelles.