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Le Laonnois correspond à une zone de contact entre deux grands ensembles morphologiques : A l'Est et au Nord, les grandes plaines crayeuses (Crétacé) de la Champagne et de la Picardie et à l'Ouest et au Sud, les plateaux tertiaires dits "du Soissonais". La série stratigraphique du Tertiaire va des argiles de Vaux-sous-Laon datant du Thanétien moyen aux calcaires à Cérithes du Lutétien supérieur. Cette butte témoin repose sur la craie campanienne. De bas en haut, cette série stratigraphique présente plusieurs cycles sédimentaires successifs et comprend : 1/ les argiles de Vaux-sous-Laon puis les sables et grès de Bracheux (Thanétien), 2/ les argiles pyriteuses avec lits de lignites (Sparnacien), 3/ les sables (enrichis progressivement en calcaire) et surmontés d'un niveau sommital argileux : les argiles de Laon (occasionnant un niveau de source) (Cuisien), 4/ la " Glauconie Grossière"(Lutétien inférieur). Ce niveau détritique grossier riche en glauconie et témoin d'un faciès transgressif contient des fragments de dents de squales (Sélaciens) roulés et usés provenant du Cuisien sous-jacent ainsi que des dents en bon état d'âge lutétien, 5/ le calcaire à nummulites, (Pierre à Liards) et le calcaire à moulages ou Banc à mollusques (lutétien inférieur) 6/ les niveaux calcaires résistants (Lutétien moyen) formant le sommet de la butte et ralentissant l'érosion des niveaux inférieurs. Ils présentent des aspects variés : calcaire à ditrupes, calcaire à milioles, calcaire à Cerithium giganteum ("Banc à Verrains"), 7/ le calcaire à Potamides (Lutétien supérieur) très peu représenté. Les strates lutétiennes citées ci-dessus sont visibles dans les galeries qui sont décrites dans la fiche PIC0009. La butte-témoin forme un croissant de 3 kilomètres de longueur et de 400 mètres de largeur en moyenne axé vers l'est, au centre de ce croissant se trouve une dépression nommée Cuve Saint-Vincent. vers l'est, au centre de ce croissant se trouve une dépression nommée Cuve Saint-Vincent.
Risques naturels : affaissement de la "Tour Penchée" sur le niveau plastique de l'Argile de Laon, effondrement de la falaise sableuse cuisienne dans certaines rampes, fragilisation de l'édifice cathédrale.
