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BRGM ETUDE HYDROGEOLOGIOUE DU PERIMETRE THERMAL D'EVAUX LES BAINS par D. d'ARCY -RESUME- Cette étude a été réalisée à la demande de Monsieur le Directeur de l'Etablissement Thermal d'EVAUX-les-BAINS, après accord avec le Service des Eaux Minérales du B.R.G.M. , et à l'initiative de Monsieur AUBIGNAT, Conseiller technique au B.R.G.M. L'intervention du B.R.G.M. a été motivée par une modernisation de l'établissement qui voit ses besoins en eau augmenter, alors que les captages actuels débitent de façon précaire et insuffisante. Le faciès lithologique qui domine à Evaux est le granite orienté d'Evaux, roche sombre voisine d'un orthogneiss et souvent altéré. La grande faille de Chambón sur Voueize,passe transversalement à 500 m au Nord de la Station, et un gros filon de quartz orienté N.150E se voit à 100 m au sud du front de taille de l'enceinte thermale. Ce filon a de tous temps été considéré comme drainant les eaux thermales, et constitue encore un pôle d'intérêt mani- feste dans la,présente étude. Un réseau de fracturation secondaire apparait superposé à ces deux grands accidents. Ses traces ont été recherchées sur le terrain à l'intérieur du périmètre thermal et ont permis de reconnaitre des zones d'altération et de fissuration, apparemment favorables à la circulation des eaux. L'histoire des captages et de leurs caractéristiques a été développée, l'analyse des eaux et l'étude de leurs propriétés a été entreprise. Un programme de travaux a été présenté qui conclut ä la possibilité d'implanter dans les secteurs géologiquement favorables, un ou plusieurs forages inclinés destinés à recouper le tronc thermal en amont de l'enceinte actuelle et à l'aplomb du filon. Ainsi seraient rassemblées les multiples émergences actuelles de faible débit, en quelques venues importantes, au débit accru, et d'utilisation pratique. -SOMMAIRE- Introduction 1) - Situation géographique de la station 2) - Aspect morphologique de la région 3) - Géologie régionale 3.1 - Anatexites de la Marche 3.2 - Granite d'Evaux 3.3.- Quartz 3.4 - Le houiller 3.5 - Mylonites 4) - Aperçu tectonique 5) - Historique des thermes 6) - Climat 7) - Origine des eaux thermominérales d'Evaux 8) - Circulation superficielle 9) - Réalisation des captages 10) - Recensement des griffons 11) - Situation administrative des sources exploitées 12) - Température des eaux 13) - Débit naturel des sources 14) - Propriétés des eaux d'Evaux 14.1 - Propriétés physiques 14.2 - Gaz 14.3 - Dépôts 14.4 - Analyses chimiques 14.5 - Radioactivité 15) - Propriétés biologiques des eaux d'Evaux 16) - Utilisation des différentes sources 17) - Observations faites sur le terrain 18) - Proposition de travaux Conclusion 1. INTRODUCTION L'étude géologique du périmètre thermal d'Evaux-les-Bains a été faite à la demande de Monsieur VANCON, Directeur de l'Etablissement thermal. Elle constitue un préliminaire indispensable à l'implantation d'un ou de plusieurs forages destinés à supplanter les captages actuels qui datent de l'époque Romaine, et qui ne suffisent plus aux besoins d'un établissement moderne. Cette étude préalable a consisté en : - une recherche bibliographique des documents publics ou inédits, aux fins d'enquête sur les travaux antérieurs de captages et d'analyses, décrits dans les archives centrales et locales; - un examen sur place des sources et de leur environnement géolo- gique ; - l'établissement d'un rapport indiquant les solutions a proposer pour tenter d'améliorer les débits actuels. L'enquête documentaire et la visite des lieux ont été effectuées au cours du mois de Mai 1972 - le présent rapport qui en résulte décrit : . Le cadre géologique et morphologique de la station ; . Le circuit hydrothermal présumé ; . Les captages et leurs caractéristiques ; . L'analyse et les propriétés des eaux ; . Les observations faites sur le terrain. Il débouche sur une proposition de travaux, amenant à conclusion en vue d'un aménagement moderne de la station. Les archives consultées et recensées au Service Géologique Régional Massif Central du B.R.G.M., ont été celles des Services des Mines ce Clermont- Ferrand et de Guéret, ainsi que les archives particulières de l'établissement, conservées par Monsieur VANCON. 2. 1 - SITUATION GEOGRAPHIQUE DE LA STATION La Station thermale d'Evaux-les-Bains (1873 habitants) est située au NE du département de la Creuse, aux confins de l'Allier et du Puy-de-Dôme - à 355 km de Paris, 120 km au NW de Clermont-Ferrand et 52 km à l'Est de Guéret. Elle se trouve sur un plateau rocheux que traversent les vallées de la Tardes et du Chacros, rivières dont les eaux réunies se jettent dans le Cher, à 2 km en aval d'Evaux, vers le NE. Les points hauts de la région sont constitués par les collines de Combrailles à 25 km au N.W. qui culminent à + 655 m au signal de Toulx-Sainte- Croix et par une ligne de crête à l'Est culminant à 804 m qui sépare le bassin hydrologique du Cher de celui de l'Allier allant du Nord au Sud de Montaigut en Combrailles à Espinasse. L'altitude moyenne du plateau est d'environ 460 m, celle de la station étant plus précisément de + 430 m. 2 - ASPECT MORPHOLOGIQUE DE LA REGION On remarquera, à petite échelle, l'alignement des sources d'Evaux sur des filons de quartz, subparallèles à ceux de Néris-les-Bains et de Bourbon 1'Archambault et faisant partie du même système de fractures orientées N.140 E. Les fractures sont perpendiculaires au sillon houiller qui traverse le Plateau Central de Champagnac à Saint Eloy et Souvigny. De plus, l'analogie chimique entre les eaux de ces trois stations est certaine. Une autre direction morphologiquement importante existe allant d'Evaux à Néris, c'est celle d'une profonde dépression orientée N.40 E, qui forme en aval la vallée de Tardes, puis celle du Cher, plus au Nord. En amont, entre son confluent avec la rivière du Chat Cros et le bourg de Chambón sur Voueize, la Tardes s'encaisse de 80 m dans une vallée à fond plat* il se produit le long de ce trajet une importante dislocation qui, en se prolongeant vers l'Est, met en contact le granite d'Evaux proprement dit, avec les anatexites de la Marche se trouvant au Nord. Tous les affleure- ments rocheux visibles dans la vallée, portent les traces d'une mylonitisation intense accompagnée de traces de striction extrêmement nettes. 3-. Cependant, entre Chambón et Evaux, la Tardes coule dans un graben formant un pincement dans l'ensemble granito-migmatitique Précambrien dont il est question ci-dessus. Ce graben a conservé des formations volcaniques et sédimentaires du Viséen. Il se trouve limité au Nord et au Sud par un système compliqué de fractures ESE - W-NW tributaire de la phase de plissement hercy- nienne et de direction armoricaine (F.1). 3 - GEOLOGIE REGIONALE Plusieurs faciès seront décrits, que l'on ne trouve pas tous repré- sentés au droit du périmètre thermal qui fait l'objet de cette étude. 3.1 - Anatexites_de_la_Marche Au nord du grand accident transversal de Chambón sur Voueize, passant lui-même à 1 km au Nord d'Evaux, se trouvent des anatexites compara- bles à celles de la Marche. Ce sont des roches riches en quartz, oligoclase automorphe et microcline, biotite et muscovite. La structure en est grenue à schistosité floue, à lits de biotite nébulitique et figures tourbillonnai res, avec présence de cordiérite en nodules de 2 à 3 cm formant tache et donnant à la roche un aspect tigré. La foliation est irrégulière, confuse et contournée. Il peut y avoir passage au faciès embréchitique à foliation plus nette, alter- nance des lits de biotite et de feldspaths plus régulière, et finalement appa- rition d'une schistosité cristallophyllienne. La roche fraiche a une teinte bleutée caractéristique, elle prend par altération une coloration rouille. Ce faciès sera observe à 3 km au NW d'Evaux sur la N.715, à la car- rière Doulaud, où est exploitée une lentille de gneiss oeillés, de schistosité confuse. L'ensemble de la carrière est traversé de filonnets aplitiques. 3.2 - Granite_çTEvaux Au sud de la faille de Chambón - et donc dans le périmètre des thermes- existe une roche particulière à la région d'Evaux, quoi qu'elle ne représente q'un faciès orienté du granite de Guéret. C'est une roche monzonitique de structure grenue, d'une teinte sombre tirant sur le bleu foncé, avec feldspaths grisâtres quelquefois porphyroïdes, biotite en lits sombres, muscovite invisible et cordiérite peu apparente en taches. La texture en est massive,catacl astique et la foliation très accusée est presque cristallophyllienne. 4. 3.3 - Quartz II existe sous forme de grands et larges filons accusant des décrochementsdes terrains anciens. Le quartz occupe des cassures qui peuvent être rattachées, dans le temps, aux arands accidents intermédiaires entre le Dinantien et le Stephanien. Il faut tout de suite mentionner comme le plus important d'eux tous, le filon d'Evaux - Saint Maurice, absolument rectiligne, de direction N 140 E qui peut être suivi de façon plus ou moins continue vers le SE et sur plus de 40 km. On admet que ce filon joue, vis à vis des eaux thermales, le rôle d'un mur de drainage les conduisant à l'émergence. 3.4 - Le_Houiller II ne sera cité que pour mémoire, car il n'affleure pas à Evaux. Il s'agit d'un tuf volcanique alternant avec des grés, datés du Viséen supérieur qui remplissent le bassin de subsidence de Chambón sur Voueize. Ailleurs le Viséen moyen sédimentaire, apparait en quelques endroits, discordant sous les formations précédentes.