Géologie et relief

Le Bassin parisien, constitué il y a 41 millions d'années, forme un grand ensemble de couches sédimentaires successives. C'est un bassin marin épicontinental reposant sur des massifs datant du paléozoïque, les Vosges, le Massif central et le Massif armoricain. Avec la formation des Alpes, le bassin se referme mais reste ouvert vers la Manche et l'océan Atlantique, préfigurant les futurs bassins fluviaux de la Loire et de la Seine. À la fin de l'Oligocène, le Bassin parisien devient continental[10].

En 1911, Paul Lemoine montre que le bassin est composé de strates disposées en cuvettes concentriques[11],[12], puis des études approfondies sur des données sismiques, des forages et des puits confirment les strates en cuvettes concentriques, mais avec des objets complexes comme des failles. Les formations du relief parisien se situent dans les couches du Mésozoïque et du Paléogène (ère tertiaire) et ont été élaborées par l'érosion. La première strate datant de l'ère tertiaire est constituée d'alluvions de la Seine d'époque moderne. Les plus anciens dépôts sont des sables et des argiles datant de l'étage sparnacien présent dans le 16e arrondissement d'Auteuil au Trocadéro. Mais l'étage le plus connu est le Lutétien, riche en gypse et en calcaire[13].


Aperçu des carrières souterraines de Paris.Le sous-sol parisien se caractérise par la présence de nombreuses carrières de calcaire, gypse et pierre meulière. Certaines ont été utilisées comme catacombes et forment l'ossuaire municipal, dont une partie est ouverte au public. Le calcaire a été exploité jusqu'au XIVe siècle sur la rive gauche, de la place d'Italie à Vaugirard, et son extraction s'est aujourd'hui déplacée vers l'Oise, à Saint-Maximin par exemple[14]. L'exploitation du gypse a été très active à Montmartre et Bagneux.

L'hydrogéologie est très influencée par l'urbanisation. La Bièvre, petit affluent de la Seine qui a modelé toute la rive gauche, a été couverte au XIXe siècle pour des raisons hygiéniques. De nombreuses nappes d'eau souterraines, présentes dans le sous-sol parisien, fournissent par forage de l'eau à la ville, comme celles d'Auteuil. La nappe albienne est la plus connue de la région parisienne et est exploitée à Paris depuis 1841 par le puits artésien de Grenelle[15].