G. L I E N H A R D T

BASSIN HOUILLER DE LONS-LE-SAUNIER ()

HYPOTHESE DE CORRELATIONS DES COUCHES DE CHARBON

20 JUIN 1958 V

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G. LIlüNHARDT

DASSIN HOUILLER Dl' LONS-LE-SAUTJIKR HYPOTHESIS DE ÇOURKLATIOMo DKS COUCUK'S ÜE CHARBON

Paris, le 2Ü Juin 1958

V

A1325 B. R. G. O. M. Paris (XV), le 20 Juin 1958

74, Rue de la fédérotion Bureau de Recherches

Géologiques, Géophysiquei

ET Minières

ÉTABLISSEMENT PUBLIC NATIONAL

ADR«SSE TtLfiQR. 1 BÜROEOLOS-PARIS

TÉLÉPHONE : SUF. 94-O0

R. c. SEINE 84 > «07

Département "Géologie"

BASSIN HOUILLER DE LONS-LE-SAUNIER

HYPOTHESE DE CORRELATIONS DES ÇOUCHfiS DE CHARBON,

2ème rapport préliminaire

par

Go LIENHARDT TABLE des MATIERES

Pages

INTRODUCTION o l

Ifere Partie

- Résultats essentiels 3

- Atlas 5

- Conclusion o... 6

2ème Partie - Méthode et Discussion

-Méthode .o 7

- Corrélations des couches 6

- Conclusion 14

o

« o

Planches 1 et 2 - Corrélations générales

Pl&nche 3 - Dlagranuses de granalomëtrie

Tableau 2 » Répartition niveaux charbonneax par sonda¬

ge.

Tableau 3 - Corrélatiotis g-éaérales

Annexe 1 * Atlas de eerrélatlous

Annexe 2 - Courbes laopaqueS BASSIN HOUILLES DE LONS-LE-SAUNIER

BYPOTHESE DE CORRELATIONS DES COUCHES DE CHARBON

2èine rapport préliminaire

INTRODUCTION

Ce rapport vient compléter le rapport A IT54 du 17 Juin

1957 dans lequel nous avions consigné les premiers r(?snltats

déduits de l'étude de 8 sondages. Nous avons rassemblé ici tous les

aondages ayant atteint le Houillèr, qu'ils aient atteint ou non ie

socle, sauf le sondage de qui n'a rencontré aucune trace de

charbon sur les 108,50 m de Carbonifère traversés et les sondages

effectués dans la partie Nord du Bassin ( 1, Lavigny 1 et

St Lotbain l) qui sont situés à des distances trop importantes pour

que nous ayons pu en tenir compte dans cette étude do détail.

Le tableau 1 résume les principales caractéristiques du

Houillèr par sondage étudié. Nous avons donc, d.ins cette partie du

Bassin plus spécialement exploré, 16 sondages dont trois seulement

n'ont pas atteint le socio.

Nous avons repris et complété le tableau 1 du précédent

rapport en le disposant un peu différemment (cf. tableau n** 2) :

les sondages y sont désignés par ordre alphabétique et nous avons

fait figurer dans chaque case les données suivantes :

- puissance du niveau charbonneux

- cote du raur dans le forage

- cote absolue du mur

- ancienne dénomination s'il y a lien.

t : tToit houillen Socle : Puissance i Puls.charbcn : :

: Sondages : 2 i (1) ;[ (1) ; houillèr : cumulée Observations t

X i t

e 4 e 1 :

: 2 :(535) 1 - . 797,45 ? ) 196,20 2,10 Í : t 1 :(475) . - 827,80 ? 190,60 0,48 :

: Conl lege î3I6»3S. - 446,65 : 668,35 221,70 6,30

:CourbottSon :(27a) i - 368,50 ! - 1137 ! 768,50 19,34 Fort pendage :

:Lon8 1 :243»7 1 - 230,30 i, - 570,70 348,40 11,95

:Lon8 2 «272,2 : « 419,30 '' - 863,30 444 13,94 ' t

: Lons 3 î(260) 427 . - 841 ,62 414,62 ( 9,01 Probablement réduo4

: : 1 ition tectonique 1

: Lons 4 :(330) ' - 190,80 , - 781,40 590,60 18,31 t

: 1 :(285) 1t 388 - 977,60 : 539,60 8,55

: COFl :(292) : - 164,30 : - 646,50 : 482,20 Í 13,51 :

î Perrigny 1 : 284 461 - 846,60 385,60 10,06

:P*rigny 2 :312»55: 507,90 ; - 797,95 ; 290,05 6,55 :

* ¡Plainoiseau ;262,50 343 « 934,50 ! 591,50 9,66

X : (509i ! ^ 730 ? 152,80 1,71

« : Villeneuve 1 :(290) 244,50 «ia 884 639,50 14,79

» t mm tViUeneuve 2 :(300) 365 901,65 530,65 14,26 » 9

9 t ! e

1 1 X

(1) En cote absolue

TABLEAU N I

Caractéristiques du Houillèr par sondages étudiés. ^^ - 3 -

RESULTATS ESSENTIELS

Les corrélations établies précédemment dans les huit

sondages étudiés n'ont pas été modifiées. Nous nous sommes

attachés à raccorder les nouveaux sondages en prenant comme repère

horizontal la couche E 3, c'estàdire le premier niveau de

charbon qui semble bien identifié dans tous les sondages. Ces

corrélations sont résumées d;ins le tableau n" 3<,

1**) La partie inférieure du Carbonifère, sous cette

couche prise comrae horizon repère est composée essentiellement de

sédiments très variés au point de vue texture et surtout disposés

sans stratification précise. En effet, il s'agit quel^efois de

charbon, mais le plus souvent d'un complexe schisto-gréseux et

dans certains sondages de masses de conglomérats à éléments de

nature lithologique et de taille variées. Les corrélations entre

ces différents niveaux sont pratiquement irréalisables et nous les

avons le plus souvent groupes, dans un figuré spécial sur les

coupes, sous le nom de "complexe de base".

Mode de dép6t i les différents socles recoupés par

les sondages prouvent que le sol de la région lédonienne était

formé, avant les dépôts stéphaniens, de granite raigmatitique,

fortement nsylonltisé par places. La surface morphologique était

loin d'être plane et montrait des coteaux entourés probablement

de vallées, les différences d'altitudes pouvant atteindre 100 à

150 m.

Au moment de la reprise de la sédimentation, des lacs,

ou même des fleuves ont recoupé les dépressions et ont déposé des

alluvions. Pendant ce temps les sollicitations de la subsidence

coeameaçalent à se faire sentir, mais de façon très anarchlque |

on ne trouve pas» en effet, de cycles sédimentaires bien définlse - 4 -

Les apports sont très irréguliers d'un endroit k l'autre de la région considéréco Dans certains sondages, les sédiments restent relativement fins pendant toute eette période (Plainoiseau» Moiron),

dans d'autres les conglomérats sont en majorité, soit à éléments pres¬ que exclusivement de cristallin (Courbouzon), soit à galets de quartz

ou d'arkose (Villeneuve 1, Lons 4). On ne peut, comme dans les assises supérieures, comparer les conglomérats d'une coupe à l'autrec

2°) La partie moyenne du Carbonifcre» que nous faisons

provisoirement débuter à la couche E 3 prise comme référence, est de loin la plus intéressante au point du vue du charbon. Eu effet, elle renferme les belles couches des faisceaux B - C - D et E

(cf tableaux n" 2 et 3)» Les planches 1 et 2 résument les corrélations entre ces différents niveaux. Les sondages y sont disposés par affinités à égale distance les uns dos autres. Seule

l'échelle des hauteurs y est respectée. Dans la deuxième partie de ce travail seront discutées ces différentes corrélationso

Mode_de dé^ôt : La paléogéographie du Stéphanien est maintenant bien installée et les dépôts vont se succéder régulière¬ ment. La fin de la période précédente est marquée par un cycle sédimentaire s'achevant par le dépôt de E 3. Sédimentologiquement parlant d'ailleurs, la limite que nous avons choisie n'est pas satisfaisantoo En effet, les dépôts réguliers commencent à la base de ce cycle ; mais, cette limite n'est pas évidente dans tous les sondages et, de toutes façons, au point de vue de l'exploitation, cette assise continue, avec ses caractères propres, est la meilleure démarcation. Sous elle, à moins d'un jeu de la tectonique, l'exploi¬

tant n'a aucun espoir de recouper des niveaux intéressantso

La succession des cycles sédimentaires est maintenant régulière ei bien continue. Les plus conplets se terminent par une assise schisteuse renfermant du charbon en quantité souvent appréciable. Les toits et murs des couches soni presque toujours horizontaux, dénotant uu calme parfait des dépôts. Les sédiments - - 5 -

sont plus rarement très grossiers, les conglomérats d'épaisseur

généralement assez faible et à galets de petite taille sont assez

largement étendus» Il en est notamment un qui se suit dans presque

tous les sondages sous la couche C3 et qui semble être caractérisé

par la présence, abondante dans ses éléments, de petita galets de

cherts dont la taille varie entre 1/2 cm et 1,5 cm.

Cette partie moyenne du Carbonifère a environ 200 à

250 m d'épaisseur.

3°) La partie supérieure dont la limite est arbitraire¬

ment placée au toit du niveau B 1 forme une masse essentiellement

arkosique à texture variée souvent grossière. On y rencontre encore

quelques niveaux charbonneux, mais jamais importants» Nous avons

tenté de les raccorder entre eux, mais sans y parvenir toujours de

façon satisfaisante. Son épaisseur est variable d'un sondage à

l'autre. Dans un prochain rapport nous expliquerons ces variations

par la présence, entre le Stéphanien et le Permien, d'une phase

tonique assez importante, qui a provoqué une certaine dislocation

par un jtju de failles et ceci pendant une période d'éraersion,

donc d'érosion.

Mode de dépô^ : Le fait le plus important observé dans

cette troisième partie est le petit nombre de niveaux de schistes

fins et de charbon. Il semble bien que les cycles sédimentaires

soient très incomplets dans la plupf^rt des cas, soit qu'il y ait

eu érosion partielle entre chaque cycle, soit que les possibilités

"d'approvisionnements" en sédiments plus fins soient épuisées,

soit encore que la subsidence soit devenue plus saccadée et plus

rapide, contrariant nin^i le développement normal du cycle.

ATLAS

Dans un Atlas joint en annexe, nous avons r&hsatkhlé 9

ooupes dont la situation est fixée sur la figure 4» Les échelles,

respectivement au 1/2000* et 1/5000* pour la hauteur et la longueur . 6

ont été respectées. Ce travail ne tient pas coa^pte de la tectonique

||,én<ári^I^» BOUS y avons pris, cooime dans les planches 1 ei 2» le

niveau E 3 comme repère horizontalo

Ces différentes coupes ont des points de sections entre

elles qui portent une dénomination primaire (Ex } C 6) ou secondaire

(Ex : C 6'), c'est-à-dire que les premières, relativement proches

d'un sondage, ont servi pour établir la coupe dans laquelle elles

figurent comrae secondaires.

Pour tenir compte du pendage moyen d'environ 45*

qu'accuse le Houillèr de Courbouzon, nous avons diminué les

épaisseurs et ramené ainsi les niveaux à l'horizontal.

CONCLUSION

Malgré la maille relativement grande des sondages

exécutés dans cette région, il est possible de donner les grandes

lignes de l'histoire de la formation de ce bassin et de proposer

des corrélations des couches de charbon, principalement dans la

partie moyenuco

METHODE ET DISCUSSION

I - Méthode

1®) Nous avons repris, en la simplifiant, la méthode

décrite dans le précédent rapport* En effet, il nous semble

préférable, pour mieux dégager les ensembles, de ne pas entrer

dans le détailo Au lieu de considérer 8 termes lithologiques, nons

n'en avons utilisé que quatre, h savoir t

- charbon

- schistes et grès fins

- grès arkosiques

- conglomérats

Des diagrammes simplifiés ont été établis de la aêae

façon qne précédemment et les comparaisons deviennent plus alséeso 5,40 Ô42 354

¿QZ soi PLAN DE SITUATION DES COUPES

Recoupement primaire

Recoupement seconc/^rre

Í 45'

51" 90~

46° 4 O"

SO

5 V so'

183 193

354 S4Z SfiQ Echelle . Vso.OOQ* Forages du Jura B.RQGM.-CMF FIG. 4 - 7 -

Nous avonn également fait une deuxième série de diagrammes, dans lesquels nous n'avons tr^nu compte que de la succession dés termes lithologiques, mais non de leur cpaisseuro

Le résultat obtenu n'est pas concluant, aussi n'en donnerons-nous pas la figuration complète pour chaque sondage, nous réservant d'y faire appel localement s'il y a lieu dans la discussion qui va suivre.

2") Nous avons tenu compte également d'arguments d'ordre géométrique, concordant avec les précédents. En effet, il est remarquable de constater, notamment entre Montmorot CDF 1 et Lons Ij la disposition de ces niveaux dans les différents faisceaux de la partie moyenne, disposition quo nous retrouvons le plus souvent dans les autres sondages.

II - Corrélations dos couches (cf. tableau n° 3)

Nous reprendrons les mêmes*f aisceaux que ceux déterminés précédemment.

1°) Faisceau A - sont groupés dans ce faisceau tous les niveaux charbonneux, qui sont d'ailleurs peu importants, de la partie supérieure du Houillèr o II semble bien qu'il y ait 6 passc'es ou filets différents, mais tous sont plus ou moins locaux et se manifestent surtout dans la région de Villeneuve 2, Lons 3, Lons 4,

à moins qu'il n'y ait des redoublements ce qui n'a pu être mis en évidencco 2*) Faisceau B - Renfermant une seule couche (B l),

ce faisceau est néanmoins caractéristique» En effet, il forme la

limite supérieure de la partie moyenne du Carbonifère de Lonsle

Saunier, c'est-à-dire de la partie exploitableo Cette couche qui fait en moyenne 1,80 m d'ouverture est bien régulière, nettenent caractérisée par sa position et par l'allure dès diagrammes de

sédimentation (cfo figure 3)o

J S

Fig. 5

Diagrammes granulométriques

Diaraètre des sédiments x

Première à partir de la droite schistes Deuxième colonne : grès Troisième colonne : Conglomérats

échelle 1/20.000»

Légende commune auc figures 5, 6, 7y 8, 9. 9

B 1 se r-'duit d' ópais.sour en se scliis tiftant vers le Nord

à Villeneuve 1 et Plainoiseau. A Lons 3, ello ne ferait que 0,79 L ;

s'agit-il d'une réduction locale, d'une erreur de corrélation

ou encore d'une réduction due à la tectonique ?

Enfin, vers l'Est et le Sud, ello a complètement et assez

brutalement disparu à Lons 2, Perrigny 1, Briod 2 et Bornay. Dans

la plupart des cas, des murs de couches permettent de la situer

asp.ez exactement. Reportés sur les diagrammes, ils se placent

exactement en correspondance, le cycle est simplement incomplet.

A Conlièga 1 et Publy 1, il eeriibln bien que l'érosion

post-carbonifère se soit fait sontir, iiuir,f¡u'on no retrouve ni B 1,

ni son correspondant schistifié et que la coupe du Houillèr de ces

sondages débute nettement en dessous.

Signalons encore, à propos de Bornay, si l'hypotiièse _

de corrí.ílations est exacte, une fausse interprétation de la

présejice de nodules de carbon.ite de for dans le rapport de fin de

sondage (A. 1301). En effet, nous n'avions trouvj cos nodules jusqu'à présont que vers la base du houillèr, co qui nous faisait

penser quo le houillèr de Bornay était bas dans la série. Or, à

Villeneuve 2, nous nvons relevé depuis de tels nodules également

au toit de B 1 o

3**) Faisceau C - Les 3 niveaux charbonneux principaux

de ce faisceau sont caractéristiques, t ut au moins dans le centre

de la région étudiée (Lons 1, Montmorot CDF 2, Villeneuve 2, Moiron l)

par leur grande régularité.

En effet, le niveau C 3 vient à la fin d'un cycle assez

grossier, débutant par le dépôt d'un conglomérai qui semble se

suivre parfaitement dans presque toute la région étudiée, conglomérat

dont la distinction peut être faite par l'abondance» dans ses

éléments» de galets de cherts de taille variable (0^5 à 1,5 cm)o - 10

La couche elle-même renferme le plus souvent une intercalaire qui

peut localement prendre one assez grande importance (filleneuve l)»

Enfin le toit est formé d'une série schisteuse plus ou noins ¿pais¬

se» nais renfermant presque toujours des schistes charbonneux eu

nêne des filets qui sont parfois assez importants (fllleneuve 1,

Lons 2) (cf figure 6 ) <>

Te 1 Ve 2 Ui L2 Py 1 Py 2 Br

C 1

c Í S . :$i.... c 3

Fig» 6 (voir légende fig. 5)

Les niveaax supérieurs (Cl et C2) qui soni à égale dis¬

tance l'un de l'autre dans la plupart des sondages, tendent à se

séparer et à se schistifler progressivement vers le Nord 1 à

Plainoiseau ils ont totalement disparus» à Villeneuve 1» seul C 2

existe encorco Par contre, à l'Est (Lons 2, RnsrlgBy 1, Conliège)

Ils se rapprochent de C 3 avec qui ils ont tendanee à fusionnero

A %rrigny 2 ils ont complètement disparu» - 11 -

Un dernier niveau C 4, déjà repéré à Lons 2, a été re¬

trouvé sous forme de mur à Conliège et peut-être à Courbouzon, où

il aurait une assez forte épaisseur o En effet, rappelons que le

houillèr rencontré à Courbouzon étant redressé, prouve l'action

de la tectonique et l'on doit laisser planer un grand doute sur

les corrélations qui ont pu être tentéeso

4*) Faisceau D - Comme le précédent, ce faisceau, qui

contient 3 niveaux charbonneux, est bien caractérisé dans ie cen¬

tre de laerégion pu* sa disposition bien régulière, notamment à

Montmorot, Lons 1, Lons 2, Perrigny 1 et Moirouo Très souvent

D 1 et D 2 sont séparés par un niveau, peu épais, grossier» voire

conglomératiquco D 3 légèrement plus éloigné est également séparé

des précédents par une assise gréseuse avec conglomérats locaux

(cf fig 7 )o

L 1 L 2 Py 1 M.

D 1 D 2

D 3 ^

Ftg. 7

(voir légende fig. 5) - 12 -

L'extension Nord de ce faisceau est encore assez nette

en effet» si les niveaux charbonneux ont tendance à s'éloigner

les uns des autres, c'est par suite de 1 'épaississement assez

progressif des assises gréseuses inter média ires ,1e s diagrruames

restent très comparableso A Lons 4, D 1 disparait, mais nous en

trouvons la trace grâce au mur à Stlgnariso A Villeneuve 1 et Plai¬

nolseau, seul un banc schisteux assez important, faisant une in¬

dentation caractéristique dans le diagramme , nous permet d'établir

la corrélation (cf figure 6 )o

L 4 VI 2 P 2

Dl st

D2 -St.

D3. it:. íñ

Figo 8

(voir légende fig. 5)

A Villeneuve 2, soit vers le NE, D 2 dispar ait , complète¬

ment schistif ié, seul le mur à Stigmaria apparaît encorco

A Perrigny 2, seuls les murs à Stigmaria ont persistéo A

Conliège, Briod et Publy la schistification est également presque

complète. - 13 -

De façon générale, D 3 est le niveau le plus constant de

ce faisceau, en épaisseur et en extensicta géographique.

5*») F., i sceau E - Comprenant lea dernières couches impor¬

tantes ,ce faisceau est peut-être le plus Capricieux au point de vue

disposition. En effet, les couches ne sont p¡s à distances compara¬

bles comme les précédentes, les assises gréseuses qui les séparent

varient facilement d'épaisseur, soit par des effets de tectonique,

soit encore ou simultanément, par des dépôts plus importants»

En effet, comme nous l'avons vu dans la première partie

de ce rapport, la partie inférieure du Carbonifère est caractérisée

par un mode de dépôt plus ou moins anarchique» A partir de E 3,

les sédiments deviennent plus ordonnés, mais il est probable que

ce faisceau ©gt encore soumis aux dernières manifestations d'indé¬

pendance des anciens creux du socle I

E 1 et E 3 se suivent néanmoins de façon remarquable

(cf figure 9 ). E 2 par contre, plus chétif, disparait fréquem.Tient,

11 est surtout représenté dans la région centrale (Lons 1 - Mont¬ morot CDF I, Peirigny l)o A Villeneuve 2, il est difficile de préci¬

ser si P 6, repf'sente E 2 ou fait partie de E 1 I L¿ Mn El

Ll

Pl y

St. E2

ñ E3

Fig. 9

(voir légende fig. 5) - 14

6") La Partie inférieure - Comme nous l'avons vu plus

haut, la partie inférieure de ce houillèr renferme quelques niveaux

charbonneux o Certains comme la C 6 de Lons l peuvent atteindre

1 mètre d'épaisseuro Mais ils sont toujours locaux et difficiles

à raccorder entre eux.

CONCLUSION

Mis à part Courbouzon I et Lons 3 qui ont donné une cou¬

pe du Carbonifère assez bouleversée, Briod 2, Bornay 1 et Publy 1

qui ont été arrêtés avant d'avoir atteint le socle et Conliège,

dont la technique de carottage n'a peut-être pas permis de recon¬

naître parfaitement tous les niveaux charbonneux, l'étude de tous

les autres sondages a permis de formuler une hypothèse de corréla¬

tions des concheso Ces arguments ne sont pas toujours absolus et

seuls des forages intercalaires permettraient dans l'immédiat

d'être peut-être plus fórmelo A partir de ce tableau de corréla¬

tions, différentes coupes ont été dressées et réunies en 1 Atlas

(Annexe l) permettant d'étudier les différentes extensions géogra-

pbiqueso En Annexe 2, nous avons réuni différentes planches mon¬

trant, grâce à des couleurs différentes, les variations géographi¬

ques de l'épaisseur des 5 couches principales, soit de haut en

bas 3 B 1, C 3, 0 3, E 1 et E 3.

PARIS, le 20 Juin 1958

G. LIENHARDT Ingénieur- Géologue ANNEXE 2

BASSIN HOUILLER DE LONS-LE-SAUNIER (JURAJ COURBES ISOPAOUES

A1325 <*•• Puissance de couche comprise entre

5 m et 5,50m

4,5 m et 5 m

4 m et 4,5 m

3,5 m et 4 m

3 m et 3,5 m

2,50 et 3 ta

2 m et 2,50 m

1,50 et 2 m

1 m et 1,50 m

0,50 et 1 m

0,00 et 0,50 m

Puissance nulle Ô42

¿02

S4Z SfiO Echelle VsQ.OQQ* Forages do Jura B.R.GG.M, - 5,40 saz

¿oí ___ — 202

51' 'so

COURBES ISOPAgUES DE C 3

183

5,°30 Echelle . VSOOOQ* 854 forages du Jura BRGGM CJJF S. 40 S4B

¿02 2QS

COURUES ISOPAQUES DE D 3

18S

342 e 854 5°30 Echelle :Ysoooo Forages dv Jura BR.Q6M.-CJ>.F 5,40 SIS

20Z

PAGHES DE E 1

1S3

S4Z 354 5°30 Echelle. Vsoooo* forages do Jura Bft.GGM -CJ>F h* 5,40 S42

¿02 302

ti-»»

COURBES IÜOPAQUES DE E 3

183

B54 5?S0 Echelle :Vso.OOOf Forages do Jura s J BRGGM.-CJi.F, 0 ù

PLANCHE 3

DIAGRAMMES GRANULOMETRIQUES

By Mt CDF I LI PI Cn

Diagrammes granulome triques

Diamètre des scdiraents Í Première colonne à partir do la droite : schistes Deuxième colonne : grès Troisième colonne : Conglomérats A3 échelle l/;iO.OOO°

A6

Bl

Cl •C2

Dl —

D3

j E2 : S3

Í41, PLANCHE 3'

- DIAGRAMMES GRANULOMETRIQUES Diagrammes granulome triques

Diamètre des sédiments : Première colonne à partir do la droite : schistes Deuxième colonne : grès Troisième colonne : Conglomérats

échelle 1/^0.000°

L2 Pi P2 Ce Br2

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6! C3 C4

Dl i D2 ; D3

! E2 ; - -1— 3 DIAGRAMMES GRANULOMETRIQUES Ve 1 L > Ve 2

(Ai) A3

(A5)

(A6)

íil

(Cl)

C3

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Diagrammes granulométriguea

Diamètre des sedimenta : Première colonne à partir do la droite : schistes Deuxième colonne : grès Troisième colonne t Conglomérats échelle l/:>O.ÛOO°