07-ParisGéologie-Reliefs

ECOLE D'ARCHITECTURE DE LA VILLE ET DES TERRITOIRE DE MARNE LA VALLEE 2° ANNEE – 2008-2009 - 2° semestre

JARDINS, SOLS & PENTES COURS N° 7

GEOLOGIE PARISIENNE ET TOPOGRAPHIE INDUITE

SOMMAIRE LE BASSIN PARISIEN ..................................................................................................................... 2 1.1 L’échelle stratigraphique ............................................................................................................ 2 1.2 250 millions d’histoire ................................................................................................................. 2 2 LA GEOLOGIE PARISIENNE .......................................................................................................... 4 2.1 Les grandes plates-formes à emboîtement................................................................................ 5 2.2 Le cours de la Seine et les principales collines.......................................................................... 6 2.2.1 Les sources de Belleville ................................................................................................... 6 2.3 Remblais et buttes artificielles.................................................................................................... 8 2.4 Exploitation des sous-sols.......................................................................................................... 9 2.4.1 Géologie et historique des carrières - Le calcaire. ..................................................... 9 2.4.2 Le Gypse, Les Buttes Chaumont et la cimetière du Père Lachaise ......................... 11 2.4.3 Le parc des Buttes Chaumont ......................................................................................... 12 2.4.4 Le cimetière du Père Lachaise ........................................................................................ 13 2.4.5 Les catacombes............................................................................................................... 13 3 Rappel Historique – TOPOGRAPHIE ET IMPLANTATION........................................................... 14 3.1 Passage à gué.......................................................................................................................... 14 3.2 Reliefs et premiers établissements .......................................................................................... 15 3.2.1 La ville romaine sur la colline en rive gauche.................................................................. 15 3.2.2 Les buttes alluvionnaires de la rive droite ....................................................................... 16 3.3 Limite de zone inondable ......................................................................................................... 17 1

TABLE DES ILLUSTRATIONS

Dia. 1 : Géologie du bassin parisien........................................................................................................ 2 Dia. 2 : Coupe synthétique du bassin parisien ........................................................................................ 4 Dia. 3 : Les emboîtements des plates-formes structurelles .................................................................... 5 Dia. 4 : Carte structurale de Paris et ses environs .................................................................................. 5 Dia. 5 : Carte topographique actuelle de Paris - Courbes tous les 1 m .................................................. 6 Dia. 6 : Carte géologique – Extrait sur le plateau de Romainville ........................................................... 6 Dia. 7 : Carte géologique simplifiée géologique de Paris........................................................................ 8 Dia. 8: Rappel sur la lecture de la carte géologique de Paris et la coupe aux échelles distordues........ 8 Dia. 9: et la coupe aux échelles distordues............................................................................................. 8 Dia. 10 : Plan de localisation des extractions du calcaire ..................................................................... 10 Dia. 11 : Les catacombes. Anciennes carrières de calcaire ................................................................. 11 Dia. 12 : Les carrières de gypse au Buttes Chaumont.......................................................................... 11 Dia. 13 : Carrière et aménagement des Buttes Chaumont ................................................................... 12 Dia. 14 : Le Parc des Buttes Chaumont - Plan extrait "des promenades plantées" de Alphand .......... 12 Dia. 15 : Géologie du secteur du cimetière du Père Lachaise .............................................................. 13 Dia. 16 : Localisation des secteurs de front de taille au Père Lachaise................................................ 13 Dia. 17 : Topographie restituée à l'époque romaine ............................................................................. 14 Dia. 18 / Topographie à l'époque romaine. Détail du passage de la Seine .......................................... 14 Dia. 19 Implantation primitive sur l'Ile de la Cité. Période pré romaines............................................... 15 Dia. 20 : Maquette de restitution de Lutèce, Bas Empire : IV-V° siècle ............................................... 15 Dia. 21 : Lutèce Plans d'après les relevés de Théodore Vacquer, archéologue XIX° siècle................ 16 Dia. 22 : Topographie de Paris à l'époque romaine Détail sur le passage à gué de la Seine et premiers foyers d'urbanisation ....................................................................................................... 16 Dia. 23 : Eglise Saint Gervais Dia. 24 : Emmarchements rue François Miron........................... 16 Dia. 25 : Les voies parallèles à la Seine Dia. 26 : Orientations des voies au XII° siècle (avec le rempart de Ph Auguste) ................................................................................................................. 17 Dia. 27 : Les premiers foyers sur les reliefs et le passage de la Bièvre au Bourg Saint Marceau ....... 17

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LE BASSIN PARISIEN

1.1

L’échelle stratigraphique

Avant de regarder de plus près ce qui se passe sous le sol parisien et quelles en sont les conséquences sur la forme de la ville, nous allons faire un retour en arrière pour dérouler le synopsis de la création du bassin parisien. Je viens de vous distribuer une échelle stratigraphique ou échelle des temps fossilifères qui vous permettra de mieux comprendre l’échelle des temps de la formation de notre planète en situant à la fois dans le temps et dans l’épaisseur de ce « milles feuilles », les termes qui vous sont inconnus mais qui sont utilisés pour parler du sous sol. La désignation des couches géologiques repose sur deux règles : D’une part la présence ou non de fossiles et d’autre part des sites où ces formations ont été observées et constituent des repères archétypiques. Cette échelle des temps géologique commence il y a 4,6 milliards d’années par la formation initiale de la terre et se divise en 5 périodes appelées le précambrien, le primaire, le secondaire, le tertiaire et le quaternaire ou encore le Précambrien qui dure 4 milliards d’années, le paléozoïque qui dure 370 millions d’années, le mésozoïque1 pour 165 millions d’années, le cénozoïque pour 63 millions d’années et enfin le quaternaire pour 2 millions d’années. Vous vous rendez compte de ce temps très long de fabrication de l’écorce terrestre à partir du socle initial du précambrien. 1.2

250 millions d’histoire

Illustrations issues de www.futura-science.com GEOLOGIE PARISIENNE ET TOPOGRAPHIE INDUITE

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2 ® Bruel-Delmar

Dia. 1 : Géologie du bassin parisien

Comment se déroule cette histoire si nous opérons un recadrage sur le bassin parisien. Tout d’abord, ce bassin parisien ne se limite pas à la région aujourd’hui appelée francilienne mais va bien au-delà. Il est délimité par les Vosges, le Massif Central et le Massif Armoricain. Au Nord, il se poursuit dans le Bassin de Londres et de Bruxelles.

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Entre 250 et 41 millions d'années, le bassin de Paris est un bassin marin épicontinental reposant sur du cambrien.

1

Mésozoïque. Terme de géologie. (a) Troisième des ères géologiques, le Mésozoïque (ou Secondaire) débute vers 250 millions d’années. Il se termine par une crise biologique importante. Bien au-delà des Dinosaures, qui apparaissent et disparaissent avec cette ère, la crise est marquée par l’extinction de formes vivantes variées (Ammonites, Bélemnites, Rudistes), continentales ou marines. Terminée au Tertiaire, l’orogenèse des Alpes commence dès le Jurassique supérieur. Sur le plan de la dérive des continents, la formation de l’Atlantique est le fait majeur. Le Mésozoïque est une ère chaude où se forme une grande quantité de calcaire, roche d’origine biologique. Au Mésozoïque, en plus de 200 millions d’années, les dépôts peuvent atteindre 35 km d’épaisseur. Le Mésozoïque comporte trois périodes.

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Après l'érosion de la région au Cambrien, des sédiments (grès et schistes) se déposent. Au Silurien, sous l'action de la tectonique des plaques, le futur bassin parisien dérive avec le microcontinent Armorica et entre en collision avec le continent Euramérique au Dévonien. Il est alors à nouveau soulevé par l'orogenèse2 hercynienne qui affecte tout l'Europe centrale au Carbonifère, et plisse les sédiments antérieurs.

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A la fin du Carbonifère, la France entière est occupée par d'imposantes montagnes, à l'exception de la Flandre et du Pas-de-Calais, ou se déposent dans des marais des résidus végétaux rapidement ensevelis par les débris de l'érosion intense des reliefs, qui formeront les bassins houillers du Nord et de la Belgique.

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Au Permien (moins de 100 millions d'années plus tard), après l'érosion des montagnes, la région du bassin parisien s'affaisse, par réaction post-orogenique. Des fossés d'effondrement 1 ont été détectés dans le socle sous 3000 mètres de sédiments plus récents.

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Au début du Trias, la dépression ainsi crée voit se sédimenter des roches détritiques terrigènes issues de l'érosion des massifs hercyniens environnants, formant des couches de grès. Vers la fin du Trias, le bassin est recouvert par une mer tropicale peu profonde, reliée a la mer germanique a l'Est et à la Téthys alpine au Sud, aux eaux tropicales, qui a laissé des dépôts évaporitiques, la région se trouvant sous des latitudes tropicales désertiques (autour du Tropique du Cancer).

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Au Jurassique, après une période de déposition détritique, la mer recouvrant le bassin se peuple de coraux, qui laissent des dépôts carbonatés (calcaires). Dans le même temps, sous l'action conjuguée du poids des sédiments et de la fragmentation de Pangée, qui étire la croûte continentale, le bassin s'enfonce (phénomène de subsidence).

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Au Crétacé, les tensions crustales prennent fin avec l'ouverture définitive de l'Atlantique Nord, et le bassin se retrouve émergé dans sa partie nord. Le sud-est cependant régulièrement inondé par la mer. Cette période est riche en dépôts sableux. Au Crétacé supérieur, la mer envahit de nouveau l'intégralité du bassin et dépose d'épaisses couches de craie, formée par l'accumulation des coques (tests) calcaires d'un type de phytoplancton, les coccolithophoridés, aujourd'hui affleurant en Champagne crayeuse, en Picardie et en Haute-Normandie.

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Au Paléocène, toute la croûte continentale européenne se soulève sous la poussée de l'orogenèse alpine, au sud. Le sud du bassin parisien se retrouve émergé, tandis que sa partie orientale, le massif des Vosges, se soulève, courbant les couches sédimentaires et relevant les bords de la cuvette. Ces couches portées en altitudes seront ainsi fortement exposées à l'érosion, et cette érosion donnera naissance à la formation des "cuestas", l'érosion dégageant les couches anciennes. Pendant cette époque, la mer repoussée vers le nord-ouest, dépose des calcaires coquilliers. Se retirant elle laissera place à des lagunes déposant des marnes. A la fin du Paléocène, la mer revient, dépose sables et argiles, puis se retire, succédée par les lacs qui sédimentent des calcaires.

2

Orogenèse Une orogenèse est une phase de formation des montagnes. Par extension, l'orogenèse désigne à la fois un système théorique expliquant les mécanismes de formation des reliefs, et l'ensemble des orogenèses se succédant à travers les temps géologiques. Elle résulte de la collision d'une plaque continentale contre une autre plaque continentale, et se passe au niveau des limites convergentes.

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Au début de l'Éocène, période de transgressions et de récessions marines, la mer, venant du Nord-ouest, envahit à nouveau le centre du bassin, jusqu'en Champagne à l'est et dans le sud de l'Île-de-France au sud. Sables et argiles et calcaires se déposent, dont les sables de Beauchamp. Laissant place à une lagune centrée sur Paris, elle revient pour la dernière fois pendant l'Oligocène et dépose les sables dits de Fontainebleau.

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Au Miocène, le réseau hydrographique actuel, dont la Seine, est mis en place. Le bassin est alors une vaste plaine dominant à peine le niveau de la mer.

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Au Pliocène, la région est soulevée par les forces de la tectonique: la Seine, confrontée à un pente plus forte, s'enfonce sur place, creusant dans les couches sédimentaires: c'est le début de la formations des coteaux de Seine, visibles en Haute-Normandie, qui met a jour les craies du Crétacé. L'érosion des terrains portés en altitude accélère la formation des cuestas.

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Lors des glaciations du Pléistocène, le niveau de la mer baisse. La Seine adopte une pente plus forte et continue de creuser sa vallée. C'était à l'époque un fleuve bien plus puissant qu'aujourd'hui. A la fin du Pléistocène, le lac formé par la fonte de la calotte glacière nord européenne et situé au sud de la Mer du Nord déborde au niveau du Pas-de-Calais, et se déverse dans l'océan Atlantique, provoquant une forte érosion des couches tertiaires et Crétacées, creusant ainsi le pas de Calais et séparant le bassin parisien de l'Angleterre.

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Pendant l'Holocène qui voit la fin des glaciations, la Seine, qui retrouve un cours moins violent, dépose limons et sables pour former les îles que l'on voit aujourd'hui. Le bassin parisien se couvre d'une forêt tempérée décidue GEOLOGIE PARISIENNE ET TOPOGRAPHIE INDUITE

29/10/2007 Coupe actuelle du bassin de Paris NW SE

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Dia. 2 : Coupe synthétique du bassin parisien

L'allure finale est celle d'un plateau agricole ou boisé avec quelques buttes témoins, entaillé de vallées et légèrement incliné vers la Seine. Le Bassin parisien est l'archétype du bassin sédimentaire constitué d'un empilement de couches meubles et cohérentes se relevant vers la périphérie et offrant des formes de type « Cuesta »

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LA GEOLOGIE PARISIENNE Cartes extraites de Guide géologiques régionaux "Bassin parisien" Ch. Pomerol, L. Feugueur

Nous imaginons en préambule que nous allons gommer l’épiderme urbain et même le derme des remblais séculaires et examiner l’écorché géologique de Paris. Cette archéologie n'est pas visible directement non seulement parce que le sol est recouvert d'un revêtement (pavage, chaussée ou

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terre végétale dans les jardins) mais aussi parce que l'histoire a généré un certain nombre de remblais artificiels.

2.1

Les grandes plates-formes à emboîtement GEOLOGIE PARISIENNE ET TOPOGRAPHIE INDUITE Carte de la région parisienne montrant la succession des plate-forme structurales emboîtées du Nord vers le Sud

® Bruel-Delmar

Dia. 3 : Les emboîtements des plates-formes structurelles

On remarque sur cette carte que la plupart des grandes formations du tertiaire présentes à Paris dans le sous-sol. Quatre grandes plates-formes s'y retrouvent aussi: Ces quatre plates-formes sont les plateaux calcaires entaillés par les cours d’eau qui ont dégagé les terrains meubles. Elles sont :

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Les plates-formes du calcaire grossier (Soissonais, Valois, Vexin)

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La plate-forme du calcaire de Saint Ouen (Parisis)

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Les plates-formes de Brie et de Beauce

Les trois premiers (Soissonais, Valois, Vexin) s’abaissent vers Paris, centre de la cuvette et pénétrant dans la capitale même :

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La surface du calcaire grossier : du Luxembourg à Denfert Rochereau et à la place d’Italie

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La surface du calcaire de Saint Ouen à l’Etoile, la plaine Monceau et la Montagne Sainte Geneviève

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La surface de la plate-forme de la Brie avec celle de la Beauce à Belleville et Charonne, tandis que les sables de Fontainebleau affluent à Montmartre (127) et à Ménilmontant (128)

® Bruel-Delmar

Dia. 4 : Carte structurale de Paris et ses environs

Rappel : les couches de sous sol ne sont pas horizontales d’un point de vue structurel, Paris est situé entre l’anticlinal3 de Meudon/Saint Maur et la fosse de Saint Denis au Nord. Il en résulte un certain pendage4 des couches vers le Nord (fig 19). (Pente 1/9° de degré).

3

Anticlinal : du grec « antiklinein » : = se pencher en sens contraire de « anti » (anti) et « klinien » (pencher), verbe qui repose sur la même racine indo-européenne que le latin « clinare » (incliner).

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2.2

Le cours de la Seine et les principales collines

Le changement du cours de la Seine – crue de 1910 – ancien lit : gare de Lyon – Bastille – Richard Lenoir – place de la République – Château d’eau – Richer – Provence – Châteaudun – place de la Trinité – place de la gare Saint Lazare – Pépinière – Boétie – rond-point des Champs Elysées – Montaigne – Seine au niveau du pont de l’Alma. Exemple de toponymie : rue de la Grange-Batelière. Toutes les rues qui partent de cette paléo rive droite de la Seine grimpent vers Montmartre, les Batignolles et la plaine Monceau. A l’opposé, sur la rue connexe, se sont les quartiers bas comme le Marais.

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Dia. 5 : Carte topographique actuelle de Paris - Courbes tous les 1 m

Butte Montmartre : 127 m NGF Sables de Fontainebleau (le Sacré Cœur repose sur le gypse par 83 piliers de 43 m). Colline de Belleville-Les Lilas-Ménilmontant (Buttes Chaumont) : sable de Fontainebleau mais perchée sur calcaire de Brie + nappes aquifères s’écoulant par des sources au niveau des marnes vertes Ce sont les sources dites « du Nord » captées dès la période romaine puis le Moyen Age et qui ont alimenté pendant longtemps les fontaines de la rive droite. Sur ce point je souhaite faire un petit développement afin de rappeler par le biais de cette aperçu de la géologie parisienne, que les foyers d'urbanisation ont su exploité un site riche de diverses composantes primordiales comme celle de l'alimentation en eau qui fut longtemps une des préoccupations majeures de Paris et de ses dirigeants.

2.2.1

Les sources de Belleville GEOLOGIE PARISIENNE ET TOPOGRAPHIE INDUITE Le plateau de Romainville La colline de Belleville

Gypse

Gypse

Sables de Fontainebleau

Calcaire de Brie

Marnes à Huitre Calcaire de Brie Marnes vertes Gypse

Marnes vertes

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Dia. 6 : Carte géologique – Extrait sur le plateau de Romainville

Je profite de cette diapositive pour vous présenter une carte géologique établie par le BRGM Bureau général des ressources minières. Cet organisme privé intervient dans les domaines ayant attrait aux espaces souterrains. Ces trois principales missions sont : - Recherche et développement technologique et innovation - Appui aux politiques publiques et informations des citoyens 4

Pendage : inclinaison de couches géologiques parfois lisibles lors de soulèvement ou après érosion sur les pierres issues de la sédimentation.

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Coopérations internationales et aide au développement

Je vous distribue en fin de 2° séance une photocopie vous donnant les principaux sites Internet que vous pouvez consulter pour avoir des informations sur la géologie, les pollutions de sols, les bases de données des cavités souterraines, les bases de données concernant les séismes, et les mouvements de terrain, les ressources minières, l'observation des cotes, les données nationales sur l'eau, et enfin les données concernant les minéraux.

Aqueducs et regards depuis le IIe siècle.

Le plateau de Belleville Ménilmontant, qui est la partie occidentale du grand plateau de RomainvilleLes Lilas, oscillant entre 95m et 130m d'altitude, est coiffé d'une couche sableuse qui repose sur sous-couche

quasi-horizontale

de

marnes

vertes

imperméables.

Cette dernière arrête et recueille toutes les eaux d'infiltration, qui réapparaissaient à l'origine (avant l'urbanisation) sous forme de multiples suintements tout au long du rebord du plateau. A la recherche de ressources en eau à un débit suffisant et à pression constante, afin d'alimenter les thermes nouvellement construits à Lutèce, les Romains au IIe siècle reconnurent d'abord les différentes sources existant aux alentours : sur les collines d'Auteuil, de Montmartre, de Belleville-sur-Sablons. Ces dernières, jugées les plus intéressantes, furent captées au moyen de nombreux drains en pierre enterrés convergeant vers un bassin. Ces ouvrages à l'efficacité certaine disparurent après les invasions successives des barbares. Ce tout premier aqueduc tomba ensuite dans l'oubli. Il fallut attendre l'an mille pour que les moines du prieuré de Saint-Martin-des-Champs en construction, éloigné de la Seine et ne pouvant se satisfaire de quelques puits pour le service d'une centaine d'âmes, s'intéressent à la colline toute proche. En prospectant les lieux, ils redécouvrirent les anciens drains enterrés mais ceux-ci étaient endommagés ou colmatés. Ils entreprirent sa restauration et ce nouvel aqueduc aboutit à Ménilmontant à un bassin de réception protégé par un édicule couvert : il s'agit du regard Saint-Martin qui, restauré à plusieurs reprises est parvenu jusqu'à nous. L'aqueduc dit " de Savies " perdura, restauré jusqu'au XVIIIe siècle. Une nouvelle prospection des eaux du plateau, au XIIe siècle, fut le fait des moines soldats appelés chevaliers de Saint-Lazare qui, rentrant de Terre Saint, rachetèrent l'ancienne Abbaye St-Laurent pour en faire une maladrerie. Ils réalisèrent deux nouveaux aqueducs dont celui du Pré-St-Gervais. Toujours au XIIe siècle, le roi Philippe Auguste donna aux Parisiens une halle centrale pour remplacer la foire Saint-Laurent (située hors les murs) ainsi qu'une fontaine qu'il fit alimenter par l'aqueduc St-Lazare, mais cette ressource se révéla rapidement insuffisante. Le roi décida alors d'un nouveau prélèvement direct sur la colline de Belleville, et à l'endroit le plus élevé. Il en résulta un nouvel aqueduc voûté partant de la source principale, où fut bâti le premier regard de la lanterne (altitude 114m). L'édifice actuel (rue Compans) réalisé entre 1563 et 1613, est le plus monumental des regards existants aujourd'hui. L'aqueduc, qui plus bas prenait en écharpe le flanc du plateau jusque vers Ménilmontant, récupérait au passage de nombreux autres drains, collectés dans des bassins couverts, tels le regard des Messiers et le regard de la Roquette tous deux situés rue des Cascades. Cet aqueduc de Philippe Auguste est resté connu sous le nom d'aqueduc de Belleville, par opposition à ceux de Saint-Lazare et

du

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Pré

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Saint

Gervais.

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Les eaux de Belleville, ainsi acheminées par les trois aqueducs aux communautés religieuses et aux fontaines publiques, alimentèrent les Parisiens de la rive droite durant cinq siècles. GEOLOGIE PARISIENNE ET TOPOGRAPHIE INDUITE

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Dia. 7 : Carte géologique simplifiée géologique de Paris

Le Père Lachaise est sur un replat formé de marnes vertes

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La Montagne Sainte Geneviève, rive gauche, supporte quelques restes de calcaire de Saint Ouen que l’on retrouve sous la Sorbonne ou le lycée Louis le Grand. On rencontre les mêmes affleurement sous la place d’Italie et jusqu’au cimetière de Passy en rive droite. C’est aussi la même formation qu’une autre butte très visible, bien qu’en dehors des limites de la capitale et qui est le Mont Valérien (124 m).

GEOLOGIE PARISIENNE ET TOPOGRAPHIE INDUITE PARIS GEOLOGIE BRGM Echelle de tirage 1/50.000°

® Bruel-Delmar

Dia. 8: Rappel sur la lecture de la carte géologique de Paris et la coupe aux échelles distordues GEOLOGIE PARISIENNE ET TOPOGRAPHIE INDUITE

COUPE corrigée (approximativement) Ech Hauteur 1/5.000° Ech Longueur 1/50.00°

COUPE Ech Hauteur 1/2.500° Ech Longueur 1/50.00°

® Bruel-Delmar

Dia. 9: et la coupe aux échelles distordues

2.3

Remblais et buttes artificielles

Toutes ces couches géologiques affleurantes sont aujourd’hui couvertes par les nombreux remblais successifs issus des démolitions et reconstructions de l’histoire.

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Exemple : Rome Foro Romano

-

Exemple : parvis de Notre-Dame, sol gaulois sous 6m de remblais + un certain nombre de buttes dites ‘buttes de gravois » qui ont créé une topographie artificielle telle la butte de la rue Meslay lisible boulevard Magenta et exprimée par les séries d’emmarchements au niveau de la porte Saint Martin (3ème arrdt). Même chose pour les pentes des rues de Clery et de la Lune (2ème arrdt) aujourd’hui rue de Bonne Nouvelle.

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2.4

Exploitation des sous-sols

Le sous-sol parisien a été exploité pour fournir des matériaux de premier ordre que sont le calcaire5 et le gypse6. 2.4.1

Géologie et historique des carrières - Le calcaire.

Ce calcaire grossier a été largement exploité en carrières souterraines sur la rive droite (Trocadéro) et surtout sur la rive gauche (Saint Michel et Saint Jacques) sous forme de pierre de taille que l’on retrouve dans les parties anciennes de Notre-Dame. Sur l'assise de craie blanche, de plus de 400 mètres d'épaisseur, qui constitue le fond du bassin parisien, se superposent de l'argile plastique, du calcaire grossier, des marnes, du travertin, du gypse, des glaises vertes, des meulières, des sables, où se trouvent différents lits de grès à coquilles marines. De toutes ces richesses naturelles, les parisiens ont utilisé surtout l'argile, pour fabriquer des tuiles et des briques, la pierre calcaire pour bâtir leurs maisons, le gypse pour en tirer du plâtre. Si l'argile ne fait, presque nulle part, défaut, le calcaire grossier, dont l'épaisseur peut dépasser quarante mètres, se rencontre surtout dans les régions des rives de la Bièvre, dans les quartiers de Chaillot, de Passy, et d'Auteuil, à Bercy, à Reuilly. C'est au nord et au nord-est de Paris, dans les Xème, XVIIème, XVIIIème, XIXème et XXème arrondissements, que s'étendent les formations gypseuses. De l'époque Gallo-Romaine à celle des croisades, édifices publics, monuments et maisons de Paris furent bâtis en pierre de taille et en moellons extrait des carrières des faubourg Saint Victor et Saint Marcel, puis celles ouvertes, par la suite, non loin des remparts de la ville, sur l'emplacement des quartiers Saint Michel, de l'Odéon, du Panthéon, du Luxembourg, des rues Denfert-Rochereau et Saint-Jacques (...). . On exploita d'abord la pierre à ciel ouvert; sur le flanc des collines qui environnaient Paris on ouvrit des tranchées. En certains points de la montagne Sainte-Geneviève et des anciennes rives de la Bièvre, dans l'emplacement de l'abbaye Saint-Victor, aux Buttes Chaumont et à Montmartre, on aperçoit encore des traces de ces mutilations. Quand l'exploitation à découvert devint trop pénible ou trop coûteuse, les carriers creusèrent de longues galeries parallèles, coupées de galeries transversales. L'ensemble formait une sorte de damier, aux multiples cases, dont les 'ciels' étaient soutenus par des piliers de section rectangulaire. Ces piliers « carrés » étaient des parties de la masse de pierre que les ouvriers réservaient. Les carriers creusaient autour, tournaient autour de ces piliers que, pour cette raison, on nommait des « piliers tournés ». Des ateliers spacieux, aménagés dans ces souterrains, permettaient aux chevaux et fardiers de passer aisément. La dureté de la pierre, la grosseur des piliers déterminait la hauteur des carrières exploitées par cette méthode, dite à piliers tournés. Cette hauteur, qui ne dépassait guère 1m50 à Reuilly atteignait à Passy 7 mètres. Par la suite, on exploita la totalité des bancs, mais on creusa des galeries moins hautes et moins larges. Pour éviter un effondrement toujours possible et soutenir les toits, on remplissait les vides de remblais, faits de déchets maintenus eux-mêmes par des murs en pierres sèches - par des hagues - et par des piliers artificiels, formés de moellons

5

Calcaire*: emprunté au latin « calcarius » : qui concerne la chaux. L’adjectif d’abord dans les terres, pierre calcaire, qualifie ce qui contient de la chaux et par extension ce qui rappelle la chaux par sa couleur et sa consistance. 6 Gypse : du latin « gypsum », lui-même du grec « gupsos » qui signifie plâtre, chaux vive. Il désigne en minéralogie le sulfate hydraté de calcium communément appelé « pierre à plâtrer ».

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superposés, auxquels on donnait le nom de piliers à bras, par opposition aux piliers tournés. Enfin, à l'intérieur de ces remblais, on ménageait des passages, des galeries de circulation. Ces piliers et ces ciels, ces soutiens et ces toits se dégradaient sans cesse. Les piliers tournés étaient-ils d'une épaisseur insuffisante, venaient-ils à se fissurer, des effondrements se produisaient. La chute de plaques du toit permettait de prévoir ces accidents. Une excavation en forme de cloche, s'ouvrait, se creusait, s'élargissait de plus en plus. Finalement, son sommet s'effondrait, ne laissant, à sa place, qu'une sorte d'abîme, un fontis. A quelle époque les habitants de Paris ont-ils creusé, pour la première fois, les collines qui entouraient leur ville ? Simple bourgade enfermée dans son « île natale » - l'île de la cité - et reliée par un pont de bois à chacune des rives de la Seine, Paris était à l'origine, la place forte d'une petite peuplade Gauloise. La Gaule à peine conquise par César, on vit s'élever, en face de cette île, sur les flancs de la montagne Sainte-Geneviève, une ville romaine, une ville toute blanche, qu'embellirent les Thermes, les Arènes, le Théâtre et l' Aqueduc des eaux Vers l'an mille, les Parisiens bâtirent, avec des pierres arrachées aux carrières situées sous le jardin du Luxembourg, le fameux château de Vauvert, maison de plaisance de Robert le Pieux. Construit non loin de l'ancienne porte d'Enfer et de la rue d'Enfer, l'hôtel royal de Vauvert était en ruines quand Saint-Louis le donna aux Chartreux. Pour le restaurer, ces religieux ouvrirent deux carrières, en consolidèrent les ciels, aux abords des puits d'accès, par de doubles voûtes en pierre d'appareil. Ces souterrains, ainsi aménagés, les chartreux construisirent un escalier pour en faciliter l'accès. Finalement, ils les transformèrent en caves, où, à la lueur de torches de résine, ils se mirent à faire de la bière et à distiller des liqueurs. A l'exemple des Chartreux, les Génovéfains, les religieux de SaintVictor, les Feuillants, les Feuillantines se firent donner de vastes terrains au sud de Paris, en dehors de l'enceinte de Philippe Auguste. Ils reprirent l'exploitation des carrières abandonnées, en ouvrirent de nouvelles, en retirèrent de grandes quantités de pierres pour leurs constructions. De nombreux affaissements se produisirent, des fontis s'ouvrirent, que l'on pouvait voir, naguère encore, sous les rues Gay-Lussac, Saint-Jacques et des Feuillantines. Ce n'est qu'à partir du XVIème siècle que les anciens plans de Paris indiquent les carrières souterraines de cette ville et de ses faubourgs.

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Dia. 10 : Plan de localisation des extractions du calcaire

Au temps de François Ier et de Henri II, on exploitait encore des carrières de pierre à: - Saint-germain des prés (rue Bonaparte, rue de Vaugirard, rue Madame), - à Vaugirard, près de la pointe sud du couvent des Chartreux (rue Fleurus, rue Guynemer), - à Notre-Dame-des-Champs et aux tombes (rue Saint-Jacques et faubourg Saint-Jacques, à l'hôpital Cochin-Ricord, rue de la Santé, rue Dareau, boulevard de Port-Royal),

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- à Saint-Victor (jardin des Plantes, rue Cuvier), - à Saint-Marcel (boulevard Saint-Marcel et voies adjacentes), - et enfin rue de l'Arbalète, rue Berthollet, rue Vauquelin, rue Lhomond, rue Mouffetard... Sous Louis XV, la pierre utilisée pour les beaux édifices de Paris provenait des carrières des faubourgs Saint-Jacques et Saint-Marcel, de celles de Vaugirard, d'Arcueil et de Bagneux. Pour la construction de l'Ecole Militaire, Gabriel fit ouvrir des carrières à Vaugirard, sous les terrains compris entre la rue de la Convention au nord, la rue des Morillons au sud, la rue Olivier-de-Serres à l'est, et la rue de Cronstadt à l'ouest. A mesure que Paris s'aggrandissait les exploitations s'écartaient de ses murs, de sorte que « les plus anciennes carrières souterraines de calcaire grossier se trouvent être les plus rapprochées du centre de la ville ». Ajoutons que la superficie totale des régions creusées par les carriers représente le dixième de la superficie totale de Paris Comme vous le savez sans doute, certaines de ces carrières ont été transformées en ossuaires (Catacombes) au fur et à mesure de la désaffection des cimetières. Nous ne sommes donc pas là dans le cas des catacombes romaines (de Rome) qui étaient des cimetières chrétiens cachés ou de Palerme (Sicile), utilisés pour leur capacité exceptionnelle de conservation, mais des galeries de simple stockage des ossements. Ces galeries sont accessibles par la place Denfert Rochereau (14ème arrdt) où se trouve par ailleurs le service des carrières de la Ville de Paris.

Sous le quartier d'Odéon Saint-Sulpice s'étend une série de magnifiques galeries qui, du fait de leur situation géographique, ont du être consolidées par les services de l'IGC (Inspection générale des carrières) et sont peu visitées, et donc relativement préservées 03/04/2009 63 ® Bruel-Delmar Photo © catacombes.info

Dia. 11 : Les catacombes. Anciennes carrières de calcaire

2.4.2

Le Gypse, Les Buttes Chaumont et la cimetière du Père Lachaise

Le gypse que l’on retrouve sur tout le pourtour du plateau de Romainville a été exploité pour la fabrication du plâtre, nommé d’ailleurs « plâtre de Paris ». Les plus grandes carrières étaient celles dites « d’Amérique » et des Buttes Chaumont, mais il en existait également au niveau du cimetière du Père Lachaise et à Montmartre.

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Dia. 12 : Les carrières de gypse au Buttes Chaumont

De cette exploitation, il reste plus de traces que de la précédente dans la mesure où une partie de déroulait à ciel ouvert. La plus remarquable et la plus connue sans doute est le réaménagement par Alphand, paysagiste et directeur des promenades plantées et parcs et jardins sous le baron Haussmann, du parc des Buttes Chaumont. Il s’agit de se que l’on nommerait aujourd’hui une

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réhabilitation de carrière avec non pas la volonté de masquer ce passé industriel, mais au contraire de tirer partie de cette topographie chahutée pour l’exacerber en créant des grottes, cascades, belvédères et gloriettes perchées, ponts suspendus, etc.

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Dia. 13 : Carrière et aménagement des Buttes Chaumont

2.4.3

Le parc des Buttes Chaumont

Petite précision sur les Buttes Chaumont:

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Dia. 14 : Le Parc des Buttes Chaumont - Plan extrait "des promenades plantées" de Alphand

Le nom des Buttes-Chaumont viendrait du mont Chauve car la colline était réputée pour être aride… Plusieurs rudes batailles s'y déroulèrent : la victoire de Montfaucon en 855 où les Normands furent repoussés de Paris par le Comte Eudes et la défaite contre les Prussiens en 1814. Aujourd'hui, c'est une colline pleine de vie, peuplée d'oiseaux attirés par ses hauteurs et la fraîcheur de son lac. Lutèce la blanche. Le quartier des Buttes-Chaumont est célèbre depuis l'Antiquité romaine pour avoir abrité des carrières de gypse. Les Romains utilisaient déjà le gypse car porté à une température de 120°C, il se transforme en plâtre. C'est cet usage qui aurait valu à Paris le surnom de " Lutèce la blanche ". Mais c'est au 19e siècle que furent creusées les fameuses carrières qui changèrent la physionomie de la butte. La précieuse matière était même acheminée aux Etats-Unis, ce qui valut au quartier le surnom de " quartier des carrières d'Amérique ". La falaise s'élevait a 45 mètres. Ce lieu escarpé et inculte servait de bassin de décantation ; on y faisait sécher les matières recueillies qui servaient ensuite à la fabrication d'engrais. Ce n'était pas le seul intérêt de la butte, puisqu'elle permettait de se débarrasser des carcasses de chevaux : une décharge à ciel ouvert tolérée, qui se situait en dehors des limites de la ville Paris. Après l'annexion des communes Périphériques en 1860, l'habitude restera d'y jeter toutes sortes d'ordures. L'exploitation des carrières. On extrayait le plâtre du sous-sol des collines, ici composé d'argile et de glaise. Le plâtre, utilisé dans la plupart des logements parisiens, fut d'abord extrait d'une manière souterraine puis, pour éviter l'effondrement des carrières , exploité à ciel ouvert en provoquant délibérément l'éboulement. Les terrassements pour construire le chemin de fer et le percement de la rue de Crimée ralentirent le développement des carrières, qui fermèrent. Quatre ans furent nécessaires pour réaliser les travaux titanesques de terrassement et créer les

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aménagements de parc magnifique. Inauguré le 1er Avril 1867 en même temps que l'exposition universelle, il est isolé de l'extérieur par une grille longue de 2500m. Le lac des Buttes-Chaumont occupe l'emplacement de l'ancienne carrière à ciel ouvert, tandis que la grotte ferme l'entrée d'une ancienne carrière souterraine

2.4.4

Le cimetière du Père Lachaise

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Dia. 15 : Géologie du secteur du cimetière du Père Lachaise

Une trace plus discrète, mais néanmoins lisible pour qui comprend cette histoire de l’extraction du gypse et ses propriétés chimiques de dissolution de l’eau, est le secteur dit « romantique » du cimetière du Père Lachaise. Au niveau de la rupture du plateau, là où le gypse exploité tout d’abord à ciel ouvert a été exploité en galeries pour ne conserver que les filons les plus riches, l’installation du cimetière du Père Lachaise a été perturbé par un certain nombre d’effondrements, fontis, affaissements, etc, déstabilisant la structure des tombes et permettant à une végétation spontanée et pionnière de s’y installer. Il s’en suit un paysage aujourd’hui considéré comme tout à fait romanesque à la façon de la mode pittoresque du 19ème siècle.

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Dia. 16 : Localisation des secteurs de front de taille au Père Lachaise

En dernier lieu, la toponymie est là pour nous rappeler cette exploitation relativement récente comme la rue Blanche à Montmartre qui tient son nom de traces laissées par les chariots transportant le plâtre et qui descendaient la colline.

2.4.5

Les catacombes

Autre exemple de la transformation des carrières d'exploitation des calcaires, cette fois au sud de Paris au niveau des anciennes exploitations de calcaire de Beauce

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Rappel Historique – TOPOGRAPHIE ET IMPLANTATION Ceci n’est qu’un bref aperçu de la géologie de la capitale qui nous permet d’en comprendre les principaux reliefs qui ont formé le socle de l’urbanisation. Avant de parler plus avant des implantations des villages qui bordent Paris jusqu'à leur annexion en 1860, de leur relation au territoire en générale et à la pente en particulier, je souhaite faire un court rappel des principaux axes de développement de la capitale en relation bien sûr avec son territoire, ce socle géologique que nous venons d'évoquer.

3.1

Passage à gué Topographie de Paris à l'époque romaine Lit majeur et zones inondables, principaux reliefs

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Dia. 17 : Topographie restituée à l'époque romaine

Tout d'abord l'implantation initiale, ce passage possible d'une rive à l'autre d'un fleuve important, divagant dans sa plaine et au milieu des marécages. Quelques îles, quelques faibles reliefs en bordure du fleuve qui permettent un passage presque à pied sec, du moins réduisant les distances à franchir. Tout comme à Nantes qui constitue le premier passage après l'estuaire de la Loire, entre la France du Nord et celle du Sud, et à permis l'implantation d'un premier hameau gaulois puis d'une ville gallo-romaine, Paris, Lutèce, présente les caractéristiques topographiques nécessaires et suffisantes pour constituer un point de sédentarisation. Venant du 'col de la Chapelle', on pouvait aborder le fleuve dès les temps préhistoriques en terrain insubmersible et à l'endroit où la Seine, se dédoublant, présente la largeur la plus faible. On voit ainsi sur cette carte de la topographie restituée à l'époque romaine, donc sans les couches successives de remblais évoquées précédemment, l'importance de cette topographie qui a présidé à l'implantation d'un foyer humain sur l'actuelle Ile de la Cité et de deux ponts franchissant le petit et le grand bras de la Seine. Sur les deux rives du fleuve qui n'est pas, il faut s'en souvenir, endigué, les berges sont assez basses et les secteurs inondés forment une enveloppe quasi continue dans cette vallée à fond plat. Les grandes inondations de 1740 puis de 1910 nous ont donné une idée des extensions des zones inondables sur le territoire parisien Saint Méry

GEOLOGIE PARISIENNE ET TOPOGRAPHIE INDUITE

Saint Germain l'Auxerrois Saint Jacques de Bouchers

Les fondements du réseau topographique de Paris

Saint Gervais Grand Pont

Saint Paul

Petit Pont

Montagne Sainte Geneviève

Topographie de Paris à l'époque romaine Détail sur le passage14 à gué de la Seine et premiers foyers d'urbanisation

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Dia. 18 / Topographie à l'époque romaine. Détail du passage de la Seine

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Quelques émergences topographiques vont servir de support à l'approche du fleuve puis à l'établissement et la diffusion de l'habitat hors de l'île mais à proximité du fleuve qui représente à la fois un axe de commerce et d'alimentation qui fit la richesse des Parisii. Sur la rive gauche, le passage naturel est limité à l'est par le débouché de l'affluent Bièvre au niveau actuel de Notre Dame, vers l'ouest, un petit bras de la Seine qui est aujourd'hui repris dans son tracé par la rue de l'Université ainsi qu'une autre rivière dont nous ne connaissons pas le nom mais qui serait située (th. Vacquer) sous les rue de Buci et du Four et dont le confluent avec la Seine se situerait au niveau de la place Saint Michel. Par conséquent, la possibilité de passage est très réduite en tre les catuelles place Maubert et place Saint Michel. Le cheminement principal que nous connaissons dans sa direction Nord-Sud est qui a été repris par le cadro romain principal reprend un chemin gaulois, comme beaucoup de voies romaines d'ailleurs, qui fut sans doute bien avant l'axe de passage des grandes migrations des animaux de la préhistoire européenne comme les mammouths. Aujourd'hui, cet axe est repris par la rue de la Tombe Issoire, le faubourg puis la rue Saint Jacques. Il emprunte le Petit Pont et le pont Notre Dame (le Grand Pont) puis la rue Saint Martin sur la rive droite. Les fondements du réseau topographique de Paris

Implantation primitive Sur l'Ile de la Cité.15 Période pré romaine

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Dia. 19 Implantation primitive sur l'Ile de la Cité. Période pré romaines

3.2 3.2.1

Reliefs et premiers établissements La ville romaine sur la colline en rive gauche Maquette de restitution de Lutèce, Bas Empire : IV-V° siècle

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Dia. 20 : Maquette de restitution de Lutèce, Bas Empire : IV-V° siècle

Les romains lorsqu'ils développent Lutèce, on le voit très clairement ici, reprennent un certain nombre de tracés gaulois et s'inscrivent eux aussi dans la logique topographique avec l'occupation de l'île mais qui perd sa fonction centrale antérieure au profit d'une implantation plus en pente, sur les coteaux de la Montagne Sainte Geneviève. La question de l'alimentation en eau en est sans doute une des raisons car les romains utilisent le captage en eau de la colline de Rungis pour alimenter la rive droite. Cet aqueduc qui traverse la vallée de la Bièvre et a été repris successivement par l'ouvrage de Catherine de Médicis puis par l'aqueduc qui apporte les eaux de la Vannes jusqu'aux réservoirs Montsouris, cet aqueduc donc permettait d'alimenter les divers établissements de termes que comptait la cité et dont nous connaissons aujourd'hui les termes du Nord sur l'emplacement du musée Cluny à la croisée des boulevards Saint Michel et Saint Germain. MaT2-07-ParisGéologie-Reliefs.doc

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Tracés hérités de l'urbanisme romain (52 av. JC à 250 env. après JC)

Lutèce Plans d'après les relevés 17de Théodore Vacquer, archéologue XIX° siècle

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Dia. 21 : Lutèce Plans d'après les relevés de Théodore Vacquer, archéologue XIX° siècle

3.2.2

Les buttes alluvionnaires de la rive droite Saint Méry

GEOLOGIE PARISIENNE ET TOPOGRAPHIE INDUITE

Saint Germain l'Auxerrois

Les fondements du réseau topographique de Paris

Saint Jacques de Bouchers

Saint Gervais Grand Pont

Saint Paul

Petit Pont

Montagne Sainte Geneviève

Topographie de Paris à l'époque romaine Détail sur le passage18 à gué de la Seine et premiers foyers d'urbanisation

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Dia. 22 : Topographie de Paris à l'époque romaine Détail sur le passage à gué de la Seine et premiers foyers d'urbanisation

La question de la rive droite se pose différemment car les grands reliefs sont beaucoup plus éloignés, du moins au niveau de l'île de la Cité. Cette rive également occupée en majorité par des marécages, connaît quelques dépôts alluvionnaires (c'est à dire apportés par le fleuve) Si les routes empruntent les quelques émergences les hommes les utilisent également pour bâtir les premiers groupements de maisons, foyers souvent groupés autour d'un édifice religieux. C'est le cas de la butte de Saint Jacques où fut construite l'église Saint Jacques de la Boucherie dont il ne reste que la Tour reconstruite par Violet le Duc, butte alluvionnaire qui fut arasée par Haussmann au moment de la liaison entre la rue de Rivoli et la rue Saint Antoine. D'autres buttes sont plus lisibles comme celle de Saint Gervais qui avec Saint Jacques de la Boucherie va fixer les premières implantations mérovingiennes vers le V° siècle (Clovis). Cette butte est encore très visible aujourd'hui en particulier aux alentours de cette église et de la rue François Miron, ancienne voie convergente vers le Grand Pont avant la reconstruction de l'hôtel de ville. PREMIERS FOYERS DE DEVELOPPEME Autour de l'Eglise Saint Gervais

11/10/2004 Paris IV, Église Saint Gervais - Un des premiers foyers d ’urbanisation sur la rive droite

Dia. 23 : Eglise Saint Gervais

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PREMIERS FOYERS DE DEVELOPPEMENT Autour de l'Eglise Saint Gervais Paris IV, Rue François Miron

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Paris IV, Rue François Miron, Butte de l ’Église Saint Gervais, 1er foyer d ’urbanisation RD

Dia. 24 : Emmarchements rue François Miron

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3.3

Limite de zone inondable

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LES VOIES PARALLELES AU FLEUVE, EN LIMITE DE ZONE INONDABLE

Dia. 25 : Les voies parallèles à la Seine

22 LES VOIES PARALLELES AU FLEUVE, EN LIMITE DE ZONE INONDABLE

Dia. 26 : Orientations des voies au XII° siècle (avec le rempart de Ph Auguste)

Un certain nombre d'autres voies traversent le territoire et la géographie de la ville, tenant compte de ses conditions topographiques et hydrographiques. Ce sont plus particulièrement les voies qui longent les zones inondables à leur limite. Sur la rive droite, la rue Saint Honoré anciennement chemin du Roule et la rue Saint Antoine mènent vers l'ouest à Dreux et vers l'est à Melun par la rive droite. Ces chemins existaient sûrement avant la période romaine. Les premiers foyers sur les reliefs et le passage de la Bièvre au Bourg Saint Marceau

Maquette de restitution de Lutèce, 11/10/2004 Haut empire : I - III° siècle

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Dia. 27 : Les premiers foyers sur les reliefs et le passage de la Bièvre au Bourg Saint Marceau

Sur la rive gauche, d'autres voies reprennent une stratégie topographique semblable, c'est-à-dire en limite de zone inondable. Vers l'est, nous l'avons vu, la confluence Bièvre Seine, là où cette première mesure parfois 20 mètres de large, empêche tout passage le long du fleuve. Il faut remonter vers le premier passage à gué, celui qui se trouve devant l'emplacement actuel de l'église Saint Médard. Ce point de passage est demeuré l'unique possibilité de traverser la rivière jusqu'au VIII° siècle. C'est d'ailleurs au niveau de ce passage de la rivière que va s'installer le bourg Saint Marceau, un des premiers foyers de la rive gauche et c'est bien plus tard que Haussmann fera converger vers ce même point les deux rues nouvellement tracées Monge et Claude Bernard. Nous prendrons cet exemple comme la preuve que le paysage urbain de Paris ne s'est pas formé par hasard et que, en dépit de l'évolution des conditions géographiques originelles, il existe des tracés ou des points privilégiés dont Haussmann, malgré la rigidité de ses tracés, a bien souvent, consciemment ou non, tiré parti. A l'ouest de la rue Saint Jacques, Lutèce était reliée à Dreux et de là à Chartres par la rive gauche. Deux voies étaient possibles l'une par les rues du Four, de Sèvre et la rue Lecourbe l'autre par la rue de Vaugirard où se développa le bourg de Vaugirard. Cette dernière ne laisse pas de trace majeure dans la topographie mais évitait semble t-il la plaine de Grenelle alors inondable.

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