Évolution sédimentaire cénozoïque (Paléocène à Pléistocène inférieur) de la Normandie

En Normandie occidentale, seule la région du Cotentin a conservé une épaisse série sédimentaire cénozoïque (environ 280 m), bien qu’en partie cachée sous les terrains holocènes. Dès l’Éocène, le bassin du Cotentin est ouvert sur le domaine atlantique, protégé par des hauts‑fonds rocheux paléozoïques, chenalisant les eaux et accélérant les courants tidaux. Selon les époques, c’est une morphologie de baie ou de couloir tidal, encadrée par les reliefs du Nord et Sud Cotentin. Les dépôts sédimentaires cénozoïques correspondent à des périodes de haut-niveau eustatique, lors du recouvrement de l’Armorique sous des eaux atlantiques (Lutétien moyen à Bartonien ; Oligocène inférieur ; Miocène moyen ; Plio-Pléistocène), transportant des sables et graviers coquilliers marins côtiers (faluns) ou des sables quartzeux tidaux. Cette série cénozoïque se caractérise également par de très nombreuses lacunes stratigraphiques (Paléocène, Éocène inférieur et moyen, Oligocène moyen et supérieur, Miocène inférieur et supérieur, Pliocène inférieur) qui témoignent de plusieurs déformations, émersions et érosions. Les transgressions atlantiques recouvrant le Massif armoricain s’avancent également à plusieurs reprises en mer de la Manche, puis dans la vallée de la Seine (Haute-Normandie) et finalement dans la cuvette parisienne. Elles expliquent le dépôt de sables marins coquilliers ou quartzeux, dans la vallée de la Seine dont bon nombre ont été ensuite érodés et remaniés au Plio-Pléistocène inférieur. Dans le même temps, la paléo-Seine drainant la partie nord du Massif central s’écoule dans ce couloir, y déposant des sables quartzeux grossiers entre le Pliocène inférieur et le Pléistocène inférieur.