L'étude sédimentologique détaillée de l'Ilerdien (Thanétien supérieur à Yprésien inférieur) permet de définir 57 types de faciès et 6 systèmes de dépôt incluant des grès, calcaires et marnes fluvio-deltaïques à marins ouverts. L'analyse stratigraphique révèle des séquences physiques (successions de facies transgressives-régressives), respectivement des lithocycles (alternances grès/calcaires-marnes), qui se superposent à cinq échelles, leur corrélation, appuyé par la cartographie photogéologique, permet de reconstituer l'évolution paléogéographique par incréments d'environ 100'000 ans. Les données bio-magnétostratigraphiques et la hiérarchie stratigraphique indiquent que les séquences sédimentaires sont liées à des cycles climatiques modulés par la tectonique synsédimentaire. Sur un plan conceptuel, ce travail montre que l'analyse intégrée des séquences physiques et des lithocycles représente un outil puissant dans l'analyse stratigraphique à haute-résolution. Les résultats de cette étude trouvent leur application dans la modélisation paléoclimatologique et la prospection ou la protection des ressources naturelles.