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 ,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 , 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 et du Chacros, rivières dont les eaux réunies se jettent dans le , 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.

3.5 - Mylgnites

Une mylonitisation importante souligne tous les accidents ma- jeurs de la région, affectant la plus grande partie des roches que l'on y ren- contre. Ces zones mylonitiques sont souvent silicifiées.

4 - APERCU TECTONIQUE Sur le terrain les fractures les plus fréquemment relevées sont orientées N 130 à N 150.E, et donc de direction armoricaine. Des contraintes ultérieures ont créé des cassures orientées N.40 E et des faisceaux de fractures subméridiens. La fracturation la plus importante donnant lieu à la formation de mylonites, peut être observée à la sortie E de Chambón sur Voueize, sur la route de Budelière. Cette zone mylonitique pourrait constituer l'axe même de la vallée de la Tardes. Le trajet de la grande faille E.W de Chambón a pu être précisé, à la fois par observation sur le terrain, en suivant la N.715 à l'Est de la carrière Doulaud, et par examen de photographies aériennes. De la même façon, la position 5. du filon de quartz est définie sans ambiguïté. Il affleure derrière le garage de l'Hôtel de la Fontaine, sur la route qui mène des Thermes à Evaux (direction N.150 E - Pendage - N 60° - Puissance visible 4 à 5 m). On le retrouve dans la courbe à grand rayon du chemin qui contourne les thermes, en passant au- dessus de la falaise ; Bien qu'à cet endroit, il ne soit pas à l'alignement, sa direction est inchangée, ce qui laisse supposer - soit, qu'il a une certaine épaisseur, soit, qu'il est constitué de plusieurs filonnets parallèles entre eux. Il apparait encore en rive droite et en rive gauche de la vallée N.S du ruisseau de Moneix qui traverse la N.715 à la sortie S.E d'Evaux (Direction N.150 E - Pendage au S-SW 60° - Puissance visible : 10 m). A cet endroit un pe- tit barrage maçonné a été construit, de façon à créer,en aval de la route Nationale, une retenue. Sur les photographies, le trajet de ce filon est par endroits, par- faitement matérialisé, sous la forme d'une arête de couleur claire, et même d'un pointement rocheux. On voit également se produire plus au SE un décro- chement transversal qui a été indiqué sur la Fig. 1, et le filon ainsi rattraper en direction, les trajets repérés sur la feuille de Montaigut en Combrailles, par les géologues des Mines du Châtelet, à plus de 5 km de distance. L'interprétation des clichés aériens permet de distinguer tout un ensemble de fractures secondaires, qui laissent des traces évidentes dans la topographie. Ce jeu assez complexe de failles d'orientation diverse, a été reporté sur un fond simplifié I.G.N. au 1/25 000 provenant d'un agrandissement du 1/50 000e en hachures : Evaux-les-Bains I.G.N. n° XXI11-29. (Fig. 1). Il faut remarquer que la zone la plus favorable à l'implantation d'un forage - zone qui se trouve à 500 m au NE des Bains- se situe largement à l'écart du périmètre des sources, à l'intérieur d'un compartiment (F F F) qui constitue en même temps dans le thalweg du ruisseau de Moneix, un point bas de la topographie. Cependant, la condition où l'on est de limiter l'étude au périmètre thermal ne permet pas de retenir cette observation. Dans cette enceinte, ou dans un voisinage immédiat, n'apparaissent à cette échelle que deux directions tectoniques susceptible de présenter de l'in- térêt : l'une - N 140 - est celle du filon de quartz d'Evaux Saint Maurice(Fig.2 qui pointe à 100 m environ au Sud des Bains, l'autre - N 20 - est celle d'une faille qui longe la falaise E de l'enceinte, et se voit fort bien sur le terrain. Echelle 1/3500 environ. 6.

Cette fracture a cependant l'inconvénient probable de n'être qu'une faille de cisaillement sur laquelle vient en amont buter le filon de quartz, qui est très vraisemblablement décroché à ce niveau. Il n'a pas été possible en tous les cas» d'en retrouver le prolongement en surface à l'Ouest de la route qui mène des Bains à Evaux. Ces restrictions seront examinées en conclusion de cette étude.

5 - HISTORIQUE DES THERMES

La découverte des sources thermominérales d'Evaux les Bains est fort ancienne. Les Gaulois en connaissaient déjà les effets, mais il faut attendre l'invasion des Légions Romaines pour voir s'édifier les premiers thermes, qui furent construits entre 40 et 24 av. J.C sous le principat d'Auguste. ils étaient alimentés à l'époque par plus de 40 sources distinctes. Après plusieurs siècles de prospérité, les thermes Romains furent incendiés par les Barbares vers l'an 260 de notre ère ; les ruines en furent ensevelies sous la terre et les éboulis, ce qui permit leur conservation jusqu'au siècle dernier Au XVIe siècle - peut-être avant - se situent la réfection et la modification du puits César, de la piscine et du Grand Bassin. En 1769, il existait deux petits établissements: . les Bains d'en haut, utilisant l'eau du Puits César ; . les Bains d'en Bas avec un bain appelé Grand Bassin. C'est à cette date qu'un troisième établissement fut créé par le Sieur Desglaudes, qui détourna à son profit, une partie des sources du Grand Bassin. En 1831, sont construites les ailes E et S de l'établissement actuel. En 1833, le maire d'Evaux fit effectuer des fouilles qui permirent de découvrir de vastes constructions, dont seules, les voûtes étaient écroulées • Au lieu de restaurer ces bains, on détruisit tout ce qui n'était pas immédia- tement profitable au nouvel établissement. Puis eurent lieu en 1852, la démolition des Bains Desglaudes, et des Bains d'en Haut en 1858. En 1899 fut construite l'aile Nord de l'Etablissement. 6 - CLIMAT

Du fait de l'altitude moyenne, le climat est doux et égal, la température moyenne de Juillet-Août étant de l'ordre de 18 à 25°. Par suite de leur position, au fond d'une carrière ouverte dans une seule direction (E.N.E) les thermes sont bien protégés des vents , Dans son ensemble, le climat est lé- gèrement tonique et stimulant. La saison a lieu du 5 mars au 10 octobre et entre les deux guerres, il y avait 650 curistes par an. En 1966, on en comptait 1650 et en 1971 : 1657. La capacité quotidienne de traitement serait cependant à l'heure actuelle de 850 curistes au maximum, à raison de 1 m3 d'eau minérale en moyenne pour chaque traitement et par jour.

7 - ORIGINE DES EAUX THERMOMINERALES D'EVAUX

L'hypothèse classiquement admise depuis L. De Launay en 1895, est qu'il existe un circuit souterrain alimenté par les eaux météoriques qui s'infiltrent au niveau des plateaux granitiques, depuis la crête de granite allant de Montaigut à Espinasse, à plus de 40 km à l'Est d'Evaux. Les eaux souterraines progressent de l'Est vers l'Ouest jusqu'à la rencontre du filon quartzeux imperméable d'Evaux Saint Maurice, qui les draine vers leur point d'émergence. En profondeur les eaux se réchauffent : en supposant que la remontée se fasse sans résistance et à un débit suffisamment fort pour que la tempé- rature de l'eau ne s'abaisse pas au contact des roches traversées, on pourrait penser que, pour un degré géothermique moyen de 28 à 30 m, le point le plus profond qu'atteindraient les eaux se situerait vers 1 600 m, puisqu'il y a 57° au griffon du Puits César. Ce calcul est évidemment bien spéculatif.. La surface du quartz constitue un plan de drainage le long duquel il doit subsister au moins en profondeur, d'assez larges cassures ouvertes car bien que le fond du thalweg soit à 120 m au dessous des griffons naturels, et que la direction N.S de la schistosité de la roche s'y prête, les eaux n'ont pas tendance à s'y déverser. La même remarque est à faire au Sud d'Evaux, où il existe des points d'intersection de la topographie avec le filon, d'altitude plus basse qu'aux bains. La recollection des eaux y est cependant rendue difficile parce que les plans de foliation de la roche sont E.W, et que les eaux devraient traverser un granite massif. 8.

8 - CIRCULATION SUPERFICIELLE

La pression hydrostatique, la température et la minéralisation des sources diminuentde l'amont vers l'aval, ce qui semble démontrer que les griffons les plus éloignés du filon sont alimentés par des branchements très superficiels des trajets les plus internes. L'ensemble du système émissif comprenant une trentaine d'émergences, dérive vraisemblablement d'une venue unique, qui à la faveur de la fissuration de la roche, se ramifie en un réseau complexe de filonnets. - Gëologiquement, il n'existe cependant à Evaux qu'une X source unique, bien qu'on puisse distinguer un cer- tain nombre d'émergences différentes pouvant présen- ter des variations dues à des infiltrations super- ficielles, mais qu'il serait facile de réunir en un seul appareil de captage. Le rapprochement des diver- ses émergences, l'égalité de leur niveau, l'identité leur température et de leur chimisme prouvent que l'on a affaire à une seule et unique venue d'eau souterraine (De Launay - Annales des Mines - 1895) (Fig. 3) Mais, par ailleurs, les plans de schistosité de la roche on-t une direction N.S. parallèle à l'axe du thalweg, ce qui a pour effet de faciliter l'écoulement des eaux sauvages de l'amont vers l'aval. Ainsi, existait-il à quelque soixante mètres en amont des sources, le long du chemin montant à Evaux, une fontaine d'eau froide non potable alimentée par les eaux superfi- cielles. Celles-ci, à la faveur des fissures et suivant la direction de la schistosité s'infiltrent et se trouvent en charge de 10 à 20 m sur les griffons des sources, provoquant ainsi une dilution des eaux thermales. Les preuves de la circulation de ces eaux d'infiltration, sont multiples : - Ecoulement d'eau froide venant du massif rocheux, dans le caniveau qui traverse en tunnel, au niveau des sources, la rampe menant à Evaux. - Suintements le long de la paroi rocheuse - Enfin, existence sur la plateforme même à l'Est du bassin Desglaudes1 d'une petite émergence d'eau froide de faible débit dont le niveau se déprime lors de la vidange du bassin, ce qui met en évidence l'interconnexion des cir- cuits chauds et froids au sein du massif rocheux. y.

9 - REALISATION DES CAPTAGES

Le captage des sources a été effectué à l'époque Romaine. A l'origine, les sources thermales jaillissaient sur le flanc d'un vallon étroit, en pente rapide vers le N-NE, et se déversaient dans un ruisseau qui coulait au fond du thalweg - Les Romains ont creusé,à l'aplomb des griffons naturels, une excavation de 13 à 15 m de profondeur, et rejeté les déblais en aval créant ainsi une plateforme básale d'environ 60 m2 de superficie. A chaque point d'émergence, la roche a été creusée plus ou moins profondément pour mieux dégager les fissures. Tout autour de celles-ci, ont été montées des plaques de béton de façon à isoler chaque venue d'eau minérale dans une sorte de petit puits, qui était calibré en fonction du débit; puis une chape générale de béton - la dalle romaine - (de 3,50 m d'épaisseur) a été coulée sur toute la plate forme et le puits de chacun des griffons, surmonté d'une cheminée. Ainsi le captage des eaux se fait-il sous charge, de façon à éviter,en principe, le mélange avec les eaux superficielles. Ce procédé était très usité Par ^es Romains. En pratique, comme l'a montré la pollution grave et prolongée qui a atteint les captages à une époque encore très récente, on pouvait considérer que seul le puits César, dont la cheminée complétée aune hauteur de 5,35 m au dessus de la roche, était bien protégé. (voirFig. 4). Le radier en béton qui réunit les puits maçonnés de 3 à 4 m de profondeur, avait pour effet de créer,ailleurs que sur les puits, une charge obligeant l'eau à sortir en totalité par ces orifices. Les eaux étaient ensuite collectées et conduites dans des piscines dont certaines ,suivant la coutume Romaine ,étaient bâties directement sur les griffons. La situation des captages n'a pas évolué depuis cette époque, en dehors du fait que les niveaux d'écoulement des émergences utilisées ont été réhaussés par l'installation sur celles-ci de cheminées verticales dans les- quelles l'eau minérale ascensionne avant de s'écouler. Cette charge artificielle sur les griffons a eu pour effet de réduire leur débit, mais a permis aux eaux de recouvrer leur pureté bactériologique.

10 - RECENSEMENT DES GRIFFONS Le dispositif de captage décrit précédemment interdit absolument l'accès aux griffons. Il sera donc procédé ,dans la mesure du possible,à un simple recensement des sources actuellement captées. Ces sources étaient au nombre de 34 en 1932 : .10 sources exploitées; 10 abandonnées et 14 dans une situation mal définie. . o u pe du ruiLs Le En 1934, 13 sources étaient exploitées et 13 inexploitées En 1962, 13 sources étaient exploitées et 12 inexploitées A l'heure actuelle, 16 sources sont en service, qui ont nom :

César Le Milieu Formant le Escalier Bain de vapeur Vaporarium Rocher Vesta Les Galeux Desglaudes donnent Nouvel le Rome Nord le bassin Petit Cornet formant le Rome Sud Desglaudes bassin carré Dix sources Ste Marie Piscine ronde Del amarre

On citera, parmi d'autres, comme ayant été abandonnées, les sources - des Pauvres - Duratius - du Chemin - du Puits triangulaire - Petite source - du puits ovale - Auguste - du puits octogone - du Puits Losange - du bassin ovale On consultera la fig. 5, pour ce qui est de la position des sources de exploitées etvl intercommunication existant entre leurs divers branchements, (voir également panorama fig. 6)

11 - SITUATION ADMINISTRATIVE DES SOURCES EXPLOITEES

Les sources d'Evaux ne bénéficient pas d'une déclaration d'Intérêt public, et ainsi n'a-t-il pas été créé de périmètre de protection. Leur exploitation a été autorisée pour un temps illimité par arrêté Ministériel du 19/04/1879. Cette autorisation est à caractère collectif et ne mentionne ni le nom, ni le nombre des émergences qu'elle concerne. Un arrêté Ministériel du 28/1/1957 a retiré de l'emprise de l'autorisation collective de 1879, les sources suivantes : - des pauvres - ouits triangulaire - du chemin - puits ovale - petite source - puits octogone - puits losange - Delamarre Tr*trPloif¿c$ -©•• (fCcu\/en7f f ' J

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12 - TEMPERATURE DES EAUX II est donc permis de supposer qu'il y a mélange des eaux thermales avec les eaux froides superficielles et de voir en cela, la raison de la dif- férence des températures aux griffons ( 8)

: Source 1880 1892 1920 1932 1934 1935 1955 1957

\ César 57° 57° 57° 58° 56° 57° 55° 50° ; Escalier - 44° - - 45° 44° 44° 46° : Rocher 45° 45° 45° - 34° 32° - 39° ; Bassin carré 51° 51° 51° 52° 52° 50° 47° 51° : Vaporarium 53° 53° 53° 58° 53° 55° - 52° ; Piscine ronde 37° 37° 37° 45° 35° 35° - - : Ste Marie 49° 49° 49° 50° 50° 50° - - ! Desglaudes 46° 46° 46° 52° 49° 47° 40° 48 : Vesta 50° 50° 50° 50° 48° 47° 37° 49

Dans l'ensemble, ces températures sont assez constantes dans le temps, elles diminuent de l'amont vers l'aval, comme il a été dit (§8) La source du Rocher semble manifester le plus d'indépendance. Lorsque l'on a nettoyé le puits César, il y avait 66° au fond, alors qu'il n'y en a plus que 57° en surface. Au puits Delamarre, en début de saison l'eau est à 37-38°, alors qu'au bout de 3 jours de pompage, elle atteint 43-44°

13 - DEBIT NATUREL DES SOURCES

En 1957, des mesures du débit des sources ont été exécutées sur 13 d'entrés elles. Ces mesures ont été faites à l'orifice de déversement du trop plein de chaque captage et donc en débit naturel. Mais, dans une première série d'expériences, les sources étaient en charge dans les conditions normales de l'exploitation. Dans un deuxième temps, elles débitaient un écoulement totalement libéré : (voir fig. 7) ..-„. 4-»-:. LZ n .L

Alot& Z /es ofebftj en ch&rge. ont ett'*nesur*'j -3 /órift'ce s d«s_co/*nn.e.s . .._. î. _' ' /•a effarée cies c-ofotynes cl e. Ier>sem¿>/* -est reste* perjd&rjt toute* 1 /es operations • ¡ ' / | . • - /«s" cte'/b/fs €*? c/e'charcfe. ont ef-*rrnesves t / fszo DEBITS E-MPB-RATUREÍ Pour S. Sources : ROCHBR et £t* Mfífiii'e /es •& *r>esur*s o-nt «/• ' <3u mê*ne orifice, (conduite d uii/is^tibn) • kj-7 - - . Eche Ile of es tenn/otrjtxjrcj debit total en char g e , /22 5* • « debits et températures mesures te 2 8 novembre f957 ss/'f en ch&rge. - extérieure •*• 5 * ensemble •du s y stèm e. cm Bchêne dts débits €¿tres/2ih . too debit to/a/en dtchirg* i 9 en cf e'cfr&rg e, - <=J° -h 5,5 232 • d S d*~cemhre /&?} ö/° • 9û

debits en 24 heures .go.

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«k- 58° . 6oo»o . 60 54* 56" •-»•• -S3* 52- J... , ».- 5 2 5 4-9* - 51' 4-9c . co-aoQ , SO 4-a" 4-6 4-6° - 43° 4-3 ' .1. M- 4-2' . 4-O

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J . a Pii /?oc/?er seine ronde Petit Cornet Dix sources S s/n de Cesar Nou ve//e Des ^/«9 uc/es Nord Sucé Vestâ Sainte - J V Puits do milieu + 6â/e

28/11/1957 9/12/1957 : SOURCES Débit par jour Débit par jour TEMPERATURE Sources en charge Ecoulement libre

; César 11.880 27.936 58° :Escalier 4.824 7.632 46° ; Rocher 1.944 1.008 39° :Bassin carré Petit - : 12.744 20.304 52° Cornet Dix - : 6.984 16.704 50° Sources ; Vaporarium : : . Puits du Mil i eu - : . Bain de vapeur î 5.508 0 .'Piscine ronde 49.197 119.520 52° :Sainte Marie ! 2.016 0 - .'Desglaudes seule : 14.184 29.664 48° :Vesta : 5.688 10.080 49° INouvelle 7.876 0 - :Des Galeux

122.845 litres 232.848 litres nr 1/minute _ -^I/minute = cb

Le débit global dans le premier cas n'est donc sensiblement que la moitié de celui obtenu dans le second. Mais c'est au prix de cette diminution d'écoulement que les griffons ont pu être mis à l'abri d'une contamination latente (voir § 9)

En 1958, était montée sur le puits Delamarre - dont la source avait cependant fait l'objet d'une révocation en 1957 - une pompe qui permettait d'en soutirer de façon continue un débit d'environ 40 m3/jour. Lors du pompage, on note un abaissement du niveau dans les puits Sainte Marie et Auguste ainsi que dans la Piscine Ronde.

Vers 1960, était montée également, une pompe sur le puits César, qui permet, au besoin, de soutirer près de 200 m3/jour de complément, A ce moment sont influencés les puits des Galeux et de l'Escalier. 13.

Est installée aussi, sur la source Sainte Marie, une petite pompe, dont le débit par jour est insignifiant puisqu'elle n'alimente que la buvette. L'appoint obtenu par pompage a porté la quantité d'eau débitée en un jour, de 233 à 350 m3/jour environ, que qui explique les chiffres donnés au §6, pour 1'année 1972. Il faut aussi noter que la perte de charge aux griffons Vesta et Desglaudes doit être considérable, car le débit ne varie pas, que la chambre soit vide ou qu'elle soit pleine, c'est-à-dire lorsque la charge sur ces griffons augmente d'environ 2mètres.

14 - PROPRIETES DES EAUX D'EVAUX 14.1 - Les eaux d'Evaux sont très limpides, de couleur légèrement bleu vert et très douces au toucher. Avec la profondeur, leur teinte apparait vert sombre. Elles ne subissent pas d'altération à l'air libre. Leur saveur est agréable, légèrement alcaline. Elles sont inodores, à l'exception des eaux des sources du Rocher et du Petit Cornet, qui sont sulfurées. Mesure de la résistivité électrique à 19°c (moyenne de 10 lectures) en ohm/cm/cm2 :

1932 1933 1935 :

! Puits César 564 540 581 ! : Rocher 538 490 576 : ! Vaporarium 542 520 553 ! : Desglaudes 558 540 561 : ! Vesta 570 480 587 ! : Bassin Carré 561 550 566 : i Sainte Marie 559 520 559 ; 14.

14.2 - Gaz A la surface des puits, et plus spécialement du Puits César, on observe un abondant dégagement de bulles gazeuses, remontant par intermit- tence. Ce dégagement est d'autant plus important que la pression atmosphérique est plus faible. Les eaux contiennent surtout de l'Azote, mais pas de C02 libre. Selon les analyses faites par le Professeur MOREL (1914), la compo- sition des gaz spontanés des sources est en moyenne de : . Azote 93,4 % . Gaz carbonique des bicarbonates 5,09 % . Gaz rares 1,4 %

14.3 - Dépôts :

Les dépôts solides laissés par les eaux d'Evaux sont faibles et consistent en une mince couche très dure, à CO3 Ca dominant, que l'on re- trouve à l'orifice des tuyaux d'alimentation des bains.

14.4 - Ana¡yses_chimigues

D'une façon générale, leur composition varie peu d'une source à l'autre. En 1885 le laboratoire de l'Ecole des Mines en publie l'analyse suivante : en mg/1 et en méa/1

. Annales des Mines 1885

++ ++ : Sources Résidu sec : Ca Mg :C1" :S04":HC03" :N03"

: César 1430 :27.3 8.8 :448.2:9,6 : 140.1:5561:310. :7 0.0 : du Rocher 1435 ;28.2 10.0 1446.519-1 I135.6:5657:305.4 : o.o :Grand Bassin carré 1440 :28.8 9.3 :450.6:10.4 : 145.4:5664:282.7: 0.0 '.Bain de Vapeur 1426 ;23.4 8.5 Í447.2: 9.41136.5:56431292.1 : o.o : Vesta 1442 :26.3 8.3 :456.5: 9.8: 143.6:5602:319.6: 0.0 ; Sainte Marie 1421 J29.2 9.6 1442.211QÎ.0 1142.5:55221301.5 : o.o 15.

++ :Mg++ + + S0 ~~ + TOTAL : SOURCES Ca :Na :K :C1 4 :HC03":TC :TA" :ERR des SELS : ; ': ': ':

: César 1.4 :0. 7 : 19.5:0.2:3.9 11.6 :5.2 :81.8:20.7:2.7 1501 ; du Rocher 1.4 ;o.8 !l9. 4.:0.2;3. 8 11.8 : 5.1 Í21.8Í20.7J2.8 1500 :Grand Bassin Carré 1.4 :0.8 :19.6:0.3:4.1 11.8 :4.7 :22.1:20.6:3.5 1493 ; Bain de vapeur 1.2 '.0.7 :i9.4;o.2:3.8 11.8 :4.9 Í21.6Í20.5:2.6 1481 : Vesta 1.3 :0.7 :19.9:0.3:4.0 11.7 :5.3 :22.1:21.0:2.5 1524 ; Sainte Marie 1.5 ;o.8 ! 19.2Í0.3Í4.0 11.5 J5.0 Í21.7.:20.5:2.8 1487

En 1914, Monsieur le Professeur A. MOREL donnait les résultats, très complets, suivants en mg/1 :

SOURCES : Couleur Saveur Réaction Résidu sec . :Dens i té Limpidité Alcalinité à 180° vi te

très Eo'ji val ente CESAR : Légèrement Parfaite Neutre 1,52 g 558w/cm; 1,0006 :Bleu Vert agréable à 6,2 cm3 Equivalente urcjn : Légèrement Parfaite Neutre 1,55 g 500 ! 1,0009 :Bleu Vert à 6,5 cm3

Stp MÛRÎT légèrement agréable Parfaite un peu Neutre Equivalente sal ée à 6,3 cm3 1,50 g 500 :1,001 16.

: SOURCES K" Na" Li" NH4+ Mg+" Ca"" Al""" Fe"" Mn Sn""

: CESAR 10 460 0,5 0,6 13 39 6 0,02 traces

: VESTA 10 46 0,3 0,7 10 50 6 3 0,02 traces : Ste MARIE 11 47 0,5 0,2 10 39 8 0,03 traces

S de Cl~ Br~ r S04~~ H2S SiO3"~ HC03~ AsO4H~ N03" NO2"

: CESAR 120 0,08 0,03 540 0,1 120 470 0,02 0 0

: VESTA 120 0,05 0,04 560 0,1 910 450 0,01 0 0

: Ste MARIE 120 0,00008 0,03 550 0,3 100 550 0,02 0 0

Une analyse récente du Docteur NINARD (1962) vient confirmer ces valeurs au moins pour le puits César : .Si02(non :• Résidu sec : K" : Na" : Mg"": Ca"": Cl" :S04~~ HC03" ; ionisée)

Puits César : 1430 : 9.7 :452 : 9 : 28 : 141: 556 310 ': 74

Au total, la minéralisation est faible, avec dominance des ions SO4 et Na . Les sulfates alcalins entrent pour un peu plus de la moitié dans le résidu sec.

14.5 - Radioactivité en mil 1imicrocuries/1 itre

Eau César ; Eau Ste Marie : Eau Vesta ; Gaz César;Gaz Pulvéra- rium

2,34 1,06 1,61 80,1 53,4

II s'agit donc d'eaux sulfatées sodiques hypominéralisées, hyperther- males et radioactives. 17.

15 - PROPRIETES BIOLOGIQUES DES EAUX D'EVAUX Ces eaux se distinguent par leurs multiples propriétés bienfaisantes. On distinguera : . Une action sédative très puissante sur les algies rhumatismales ; . Une action anti-inflammatoire ; . Una action sédative sur le système neuro végétatif ; . Une action stimulante des glandes endocrines (gynécologie) . Une action tissulaire favorable à la cicatrisation des plaies (ulcère variqueux) ; . Une action diurétique certaine.

16 - UTILISATION DES DIFFERENTES SOURCES

Les sources sont utilisées de la façon suivante César Ste Marie . Boissons - Gargarismes Rocher Vesta . Gynécologie ) César

Lscalier César Bassin de César Desglaudes Rome Nord Bassin Desglaudes Bains-Douches Rome Sud Massages Del amarre Dix sources Bassin Carré Petit Cornet

Bain de vapeur Puits du Milieu Vaporarium Puits du Bain de vapeur

17 - OBSERVATIONS FAITES SUR LE TERRAIN

A l'intérieur du périmètre thermal, en se déplaçant d'Ouest en Est, tout le long de la falaise qui surplombe l'enceinte des Bains, on voit appa- raitre, dans la muraille, un certain nombre de fissures, de surfaces de glis- sements, ou de petites failles, dont les prolongements à la surface du sol, se 18.

recouperaient de la façon qui a été indiquée sur le plan - fig. 8 . Chacune d'entre elles a été décrite en marge de ce plan de façon suffisamment explicite, pour qu'il n'y soit pas revenu. On notera seulement, l'intérêt que représentent en tant que zones de broyage et directions de fissuration : 1 - La diaclase humide subverticale qui se trouve à l'angle des fronts Sud et Ouest de la carrière ;

2 - La fracture rectiligne absolument verticale qui; sur la face sud, se trouve à l'aplomb du puits César, et semble " commander " l'alignement d'une dizaine d'émergences distinctes jusqu'au puits du Bain de Vapeur. 3 - Enfin, sous la rampe d'égout, au niveau de la muraille de l'hôtel des Sources, se trouve une surface de glissement, de pendage N W 30°, fortement inclinée, donc sur l'horizontale. Les couches sont,à ce niveau, subverticales et de direction sensiblement N.S. En avançant vers la muraille Est, on en arrivera, après une zone confuse, où la roche est particulièrement altérée, à une orientation des couches totalement différente : cette direction nettement indiquée au niveau de la façade Est de l'enceinte, est N.50° E avec un pendage des couches SSE-60°. Il y a donc un plan de discordance orienté sensiblement N.20 E (indiqué sur le plan par un figuré en croisillons), à l'aplomb de la source Desglaudes, et qui préside encore à cet endroit, à l'ali- gnement d'une demi-douzaine de griffons. Cette constatation sur le terrain vient donc confirmer les données de l'observation sur photographie aérienne (voir § 4). Il a cependant été dit, que des restrictions s'imposaient au schéma favorable suivant : - le filon constitue un mur de drainage faisant obstacle à la circulation des eaux profondes et en les captant : - le trajet de la faille - qui recoupe le filon à angle droit - constitue évidemment une zone broyée et conductrice, dans laquelle il est judicieux d'implanter un forage. En fait, le filon à remplissage quartzeux appa- rait sec, en surface, et il faut sans doute aller le chercher assez loin en profondeur, pour obtenir un débit valable. Mais, surtout, la faille n'est probablement pas, au vu de son orien- . tation, une faille ouverte, et le secteur qu'elle affecte n'est pas, de ce fait, forcément, le plus favorable. 19.

18 - PROPOSITION DE TRAVAUX

II conviendrait de recapter, en amont et aussi loin que possible, les émergences actuelles, de façon à les mettre à l'abri de toute pénétration par les eaux superficielles. Le travail à préconiser devrait être dans un premier temps, un forage de 90 mm de diamètre, incliné d'environ 60° sur l'horizontale et dirigé vers le filon quartzifère, c'est-à-dire vers le sud. Ce premier forage pourrait n'être qu'un travail de reconnaissance, mais il est possible que l'on obtienne déjà, par ce moyen, un débit appréciable. Il pourrait alors, être complété par un deuxième, puis éventuellement par un troisième ouvrage, ces derniers effectués à plus gros diamètre (150 à 200 mm) La condition préalable destinée à éviter un prix de revient exces- sif du nouveau dispositif, est que l'implantation de ces travaux se fasse depuis la plateforme des sources, à partir de laquelle la longueur à forer pour- rait être de 40 à 80 mètres. Il y a donc deux emplacements à conseiller pour l'installation d'un forage incliné, l'un à l'aplomb du Bassin Desclaudes, dans la zone faillée, n'amènera peut être pas les débits les plus forts. L'autre, tenant compte de l'alignement d'une dizaine de gr-iffons avec la fracture de la paroi Sud et du débit obtenu par pompage sur le puits César, pourrait se situer au voisinage de cet alignement entre les puits César et de l'Escalier, et bien entendu, le plus près possible de la paroi. Il conviendrait toutefois au préalable de s'assurer que le filon quartzifère, se prolonge bien au delà de la route d'Evaux vers l'Ouest, en creusant une tran- chée de quelques mètres de profondeur, le long de la bordure Ouest de ce chemin, en face de l'Hôtel du Dôme et jusqu'au parking. Si les arguments géo- logiques sont moins sérieux, à l'appui de cette dernière solution, il faut du moins se rappeler qu'une source thermale a également jailli en amont du front Sud de la carrière, dans la cave de la villa qui se trouve un peu en retrait de l'Hôtel du Dôme et, à l'alignement du puits César. La fissure, qui semble ainsi aller d'un trait, de cette dernière source à celle du Bain de Vapeur apparait donc productive sans que l'on puisse préjuger, avec exactitude, ni des débits que l'on obtiendra, ni du nombre des émergences qui en arriveront à un tarissement plus ou moins total, après forage en cet endroit. 20.

CONCLUSION DE L'ETUDE

Si une telle entreprise réussissait, les émergences actuelles seraient probablement taries ou amenuisées, au point d'être abandonnées ou même obturées. Les 16 sources exploitées et les 12 autres qui ne le sont pas, seraient résumées en 2 ou 3 grosses venues d'une eau pure, au débit abondant.

La situation administrative de ces sources serait, de ce fait, clarifiée, et l'on pourrait envisager de réclamer à leur sujet, la déclaration d'intérêt public, prévue par la loi du 14/07/1856

o0c BIBLIOGRAPHIE

G. BAZOT : L'association magmatique Dinantienne des Combrailles La couverture oligocène et les ressources thermales et minérales (thèse Doct. Univ. Clermont 1970)

JACQUOT et WILLM : Les eaux minérales de la - Baudry et Cie 1894

M. JEAMBRUN : Projet de création d'un plan d'eau dans la vallée de la Tardes Communes d'Evaux-1es-Bains et de Chambon-sur-Voueize (B.R.G.M. - Sept. 1971) de LAUNAY : Recherche, captage et aménagement des sources thermominerales Baudry et Cie 1899.

Pr A. MOREL : Analyses chimiques des eaux et gaz émis par les sources d'Evaux- les-Bains (Fac. Méd. Lyon 1914) Dr A. RIBIERE : Evaux-les-Bains - Station thermale et climatique (thèse Doct. Mëd. Bordeaux 1957)

Dr 0 VERGES : Le thermalisme à Evaux-les-Bains. 1967.

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