Direction Départementale de l’Agriculture et de la Forêt de la Meurthe-et-Moselle Secrétariat technique du pôle EAU

Appui à l’exercice de la police de l’eau souterraine

Projet de forage d’écoute sismique à Bréhain-la-Ville

Etude réalisée dans le cadre des actions de Service public du BRGM 02-EAU-516

Avril 2002 BRGM/RP-51613-FR Direction Départementale de l’Agriculture et de la Forêt de la Meurthe-et-Moselle Secrétariat technique du pôle EAU

Appui à l’exercice de la police de l’eau souterraine

Projet de forage d’écoute sismique à Bréhain-la-Ville

D. Nguyen-Thé

Etude réalisée dans le cadre des actions de Service public du BRGM 02-EAU-516

Avril 2002 BRGM/RP-51613-FR Projet de forage d’écoute sismique à Bréhain-la-Ville

Mots clés : Nappe, calcaires, Dogger, coupe prévisionnelle, zone d’appel, Bréhain- la-Ville, Meurthe-et-Moselle.

En bibliographie, ce document sera cité de la façon suivante :

Nguyen-Thé D. (2002) – Projet de forage d’écoute sismique à Bréhain-la-Ville. Rapport BRGM/RP-51613-FR, 33 p., 9 fig., 4 tab., 1 ann.

© BRGM, 2002. Ce document ne peut être reproduit en totalité ou en partie sans l'autorisation expresse du BRGM.

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Synthèse

la demande de la Direction Départementale de l’Agriculture et de la Forêt de la AMeurthe-et-Moselle, le BRGM a été sollicité par la Direction Régionale de l’Environnement de Lorraine pour donner son avis sur l’incidence de la réalisation d’un ouvrage d’écoute sismique à l’intérieur du périmètre de protection rapprochée du forage AEP de Bréhain-la-Ville (54).

Il est demandé d’établir une coupe géologique prévisionnelle des terrains qui seront traversés par le nouveau forage, et également de définir des recommandations techniques concernant la réalisation de cet ouvrage, afin de préserver la ressource en eau potable qui alimente la commune.

L’analyse de différents logs litho-stratigraphiques des formations géologiques aux alentours de la commune et l’étude des rares données relatives à l’exploitation du forage AEP permettent de préciser la nature des terrains à l’aplomb de la commune et d’estimer les ordres de grandeurs des paramètres hydrodynamiques de la nappe captée (transmissivité de 2.10-3 m2.s-1, coefficient d’emmagasinement de 3.10-5). Le périmètre d’appel du captage AEP, déterminé à partir de ces résultats, montre que cet ouvrage est vulnérable aux pollutions accidentelles qui pourraient survenir sur le chantier de foration.

Des préconisations sont proposées pour effectuer la foration tout en protégeant le forage d’eau communal et la nappe d’eau souterraine captée. Ces recommandations sont notamment :

· réaliser le forage d’écoute au marteau fond de trou à l’air ;

· télescoper l’ouvrage ;

· soigner la cimentation qui doit être faite en plusieurs phases à l’aide de cannes d’injection.

Il est en outre recommandé d’arrêter l’exploitation de l’ouvrage AEP pendant les phases effectives de réalisation du forage d’écoute.

Rapport BRGM/RP-51613-FR 3 Projet de forage d’écoute sismique à Bréhain-la-Ville

4 Rapport BRGM/RP-51613-FR Projet de forage d’écoute sismique à Bréhain-la-Ville

Sommaire

Synthèse...... 3

Sommaire ...... 5

Liste des figures ...... 6

Liste des tableaux...... 6

Liste des annexes...... 6

1. Problématique ...... 7

2. Situation du projet de nouveau sondage ...... 9 2.1 Géologie...... 9 2.2 Première coupe prévisionnelle des terrains ...... 11 2.3 Hydrogéologie...... 13 2.4 Caractéristiques hydrodynamiques...... 15

3. Relations entre le forage d’écoute et l’aquifère capté pour l’alimentation en eau potable...... 19 3.1 Conséquences liées aux résultats concernant T et S ...... 19 3.2 Spécificités liées à la probabilité du développement d’un réseau karstique...... 20 3.2.1 Eventuelle communication du forage d’écoute avec la nappe captée pour l’AEP ...... 20 3.2.2 Risques induits par la réalisation du forage d’écoute...... 21 3.3 Influence du forage AEP sur les écoulements et vulnérabilité de celui-ci vis-à-vis des travaux de fonçage ...... 21 3.4 Incidences éventuelles de la réalisation du forage d’écoute sur les ouvrages situés en aval ...... 23

4. Recommandations techniques pour le fonçage ...... 25 4.1 Travaux de fonçage ...... 25 4.2 Gestion du forage AEP...... 28

Conclusion...... 29

Bibliographie...... 31

Annexes ...... 33

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Liste des figures

Figure 1 – Situation de la commune de Bréhain-la-Ville...... 7 Figure 2 – Carte géologique du secteur de Bréhain-la-Ville ...... 9 Figure 3 – Log stratigraphique d’Audun-le-Roman...... 10 Figure 4 – Positions relatives des forages sur la commune de Bréhain-la-Ville ...... 11 Figure 5 – Carte piézométrique locale de l’aquifère du Dogger...... 14 Figure 6 – Courbe de Theis et droite de Jacob...... 16 Figure 7 – Coupe prévisionnelle schématique des terrains à Bréhain-la-Ville...... 19 Figure 8 – Ecoulement général dans un aquifère karstique...... 20 Figure 9 – Périmètre d’appel en fonction du gradient hydraulique...... 22

Liste des tableaux

Tableau 1 – Coupe des terrains à Audun-le-Tiche...... 10 Tableau 2 – Coupe géologique de la partie supérieure du forage de reconnaissance. 12 Tableau 3 – Première coupe prévisionnelle des formations géologiques...... 12 Tableau 4 – Essai de pompage réalisé par la Générale des Eaux...... 15

Liste des annexes

Annexe 1 – Log de référence du secteur de à Bréhain-la-Ville...... 34 Annexe 2 – Titre de l’annexe ...... 39

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1. Problématique

Dans le cadre du programme de surveillance des zones hiérarchisées du bassin ferrifère Lorrain, une sonde sismique va être installée à Bréhain-la-Ville (nord de la Meurthe-et- Moselle) afin d’étudier les risques d’effondrements miniers sur le territoire de la commune, par le biais de l’enregistrement d’éventuels bruits émis par les ouvrages souterrains (figure 1).

Figure 1 – Situation de la commune de Bréhain-la-Ville (sur fond SCAN100® IGN).

Cette sonde sera mise en place et cimentée pour être solidaire des terrains au fond d’un sondage de 40 mètres de profondeur et de 165 mm (tubé en 113/125 mm) de diamètre. L’ouvrage est prévu d’être foncé dans le bourg de Bréhain-la-Ville, à environ 35 mètres de l’emplacement de l’unique forage AEP de la commune (d’indice national 01132X0069) et à l’intérieur de son périmètre de protection rapprochée. Dans ce contexte, se pose la question de la pérennité de l’alimentation en eau potable de la commune pendant la durée des travaux et par la suite, en raison des perturbations physico-chimiques susceptibles d’être induites par ceux-ci. En particulier, les travaux de foration risquent-ils de perturber le fonctionnement du captage AEP, notamment lors de la phase de cimentation ?

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2. Situation du projet de nouveau sondage

2.1 GEOLOGIE

La commune de Bréhain-la-Ville est située sur les terrains calcaires du Jurassique de la partie nord-est du Bassin de Paris. Régionalement, les formations s’organisent en une structure monoclinale qui est limitée vers le nord par la côte du Dogger au niveau des agglomérations de Rédange, Ruissange, et Audun-le- Tiche (figure 2).

Toarcien Aalénien

Limons des plateaux

Bajocien moyen et inférieur

Bajocien supérieur

01132X0069. 1 km *

Figure 2 – Carte géologique du secteur de Bréhain-la-Ville (BRGM, 1959).

Selon la carte géologique (feuille de / Audun-le-Roman, 1959), l’ouvrage se situe en limite d’affleurement du Bajocien moyen à inférieur et du Bajocien supérieur. La lithologie locale comporte la séquence suivante (tableau 1), reprise par E. Côte (1996).

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Formation Etage Puissance (m) Calcaires à polypiers supérieurs 23 Marnes d’Audun-le-Tiche Bajocien 10 Calcaires à polypiers inférieurs moyen 30 Calcaires de la Hutie 10 Calcaires du Haut-Pont et d’Ottange Bajocien 40 Marnes de Charennes inférieur 24-39 Tableau 1 – Coupe des terrains à Audun-le-Tiche (d’après Côte, 1996).

Le log stratigraphique synthétique établi à Audun-le-Roman (à 7 kilomètres au sud de Bréhain-la-Ville, Rémy 2001) permet de compléter la description lithostratigraphique régionale (figure 3).

Figure 3 – Log stratigraphique d’Audun-le-Roman (Rémy, 2001).

10 Rapport BRGM/RP-51613-FR Projet de forage d’écoute sismique à Bréhain-la-Ville

La coupe géologique du forage AEP de Bréhain-la-Ville n’est pas connue. La position géographique du forage est la suivante : X = 856 920, Y = 199 080 (zone Lambert I), Z = 420,00 m EPD. Les connaissances techniques de réalisation et d’équipement sont très limitées (foration achevée en 1914). Seuls sont connues les profondeurs de l’ouvrage (83 mètres) et de la pompe (78 mètres). Le diamètre du forage est estimé à 300 mm (communication orale de la Générale des Eaux). La position du tubage et des crépines est inconnue.

2.2 PREMIERE COUPE PREVISIONNELLE DES TERRAINS

A moins de 500 mètres au sud du forage AEP de Bréhain-la-Ville, il existe un ouvrage pour lequel la coupe géologique est détaillée en Banque de données du Sous-Sol et qui permet de préciser la géologie locale (figure 4 et tableau 2). Il s’agit d’un ouvrage de reconnaissance pour l’exploitation du minerai de fer qui a été réalisé en 1894. Son indice national est 01132X0025 et ses coordonnées sont : X = 856 970, Y = 198 750 (zone Lambert I), Z = 402,15 m RNG.

Figure 4 – Positions relatives des forages de la commune de Bréhain-la-Ville.

Sachant que le toit de la formation ferrifère présente un pendage selon l’axe méridien au niveau de la commune de Bréhain-la-Ville d’environ 1,5 % (d’après la carte altimétrique du toit de la formation ferrifère, Vaute 2001) et que les deux ouvrages sont distants de 440 mètres1, si les différentes formations sont isopaques2, alors les terrains décrits dans le tableau 2 doivent être rencontrés au forage AEP à des altitudes d’à peu

1 Les coordonnées des ouvrages référencés en BSS sont calculées à partir des emplacements qui ont été indiqués par les foreurs. Pour optimiser l’évaluation de la distance entre les deux ouvrages, nous avons utilisé leurs positions sur le plan cadastral et sur la carte au 1/25 000e de la BSS.

2 D’égales épaisseurs.

Rapport BRGM/RP-51613-FR 11 Projet de forage d’écoute sismique à Bréhain-la-Ville

près 6,5 mètres supérieures à celles du forage de reconnaissance de code 01132X0025. En tenant compte de la différence d’altitude entre les deux ouvrages (17,9 mètres), on obtient pour le forage AEP des profondeurs de terrain majorées de 11,4 mètres par rapport à celles du forage de reconnaissance.

On peut ainsi estimer qu’au forage AEP de Bréhain-la-Ville, les formations du Bajocien moyen et inférieur sont recouvertes par une épaisseur de terrains du Bajocien supérieur (marne de Longwy puis oolithe de Jaumont) d’au plus 11,4 mètres, et l’on en déduit finalement une première coupe prévisionnelle des formations géologiques au niveau du site d’implantation du forage d’écoute sismique (tableau 3).

Profondeur (m) Epaisseur (m) de à Nature des terrains 0,00 6,00 6,00 Castine (calcaire) 6,00 13,25 7,25 Calcaire cristallisé (polypiers) 13,25 25,80 12,55 Calcaire jaune 25,80 27,97 2,17 Marne 27,97 38,50 10,53 Calcaire cristallisé (polypiers) 38,50 40,00 1,50 Marne compact et verdâtre 40,00 40,95 0,95 Calcaire jaune 40,95 44,20 3,25 Calcaire jaune clair 44,20 60,05 15,85 Calcaire jaune 60,05 64,00 3,95 Marne plastique verdâtre 64,00 75,75 11,75 Calcaire jaune (marno-calcaire) 75,75 98,45 22,70 Marne micacée Toit de la formation ferrifère 98,45 99,05 0,60 Calcaire ferrugineux 99,05 102,95 3,90 Calcaire marneux ferrugineux Tableau 2 – Coupe géologique de la partie supérieure du forage de reconnaissance d’indice 01132X0025.

Profondeur (m) Epaisseur Nature des terrains Formation de à (m) 0 5 5 Calcaire Calcaires de Jaumont 5 11 6 Marne Marnes de Longwy 11 17 6 Castine (calcaire) 17 25 7 Calcaire cristallisé (polypiers) Calcaires à polypiers supérieurs 25 37 13 Calcaire jaune 37 39 2 Marne 39 50 11 Calcaire cristallisé (polypiers) Marnes d’Audun 50 51 2 Marne compact et verdâtre ? 51 52 1 Calcaire jaune Calcaires à polypiers inférieurs 52 56 3 Calcaire jaune clair Calcaires de la Hutie 56 71 16 Calcaire jaune Calcaires de Haut-Pont 71 75 4 Marne plastique verdâtre ? Calcaires d’Ottange 75 87 12 Calcaire jaune (marno-calcaire) 87 110 23 Marne micacée Marnes de Charennes Toit de la formation ferrifère Tableau 3 – Première coupe prévisionnelle des formations géologiques. L’épaisseur des marnes de Longwy (6 mètres) a été établie à partir du log stratigraphique d’Audun-le-Roman (figure 3).

12 Rapport BRGM/RP-51613-FR Projet de forage d’écoute sismique à Bréhain-la-Ville

Le rattachement des différents niveaux calcaires et marneux aux formations géologiques régionales n’est pas immédiat du fait des variations de puissance (à Audun-le-Tiche les terrains du Bajocien moyen et inférieur ont une épaisseur de 137 à 152 mètres ; à Audun-le-Roman leur puissance est de 130 mètres ; au forage de reconnaissance 01132X0025 elle n’est que d’environ 76 mètres puisqu’on s’éloigne de l’axe du bassin d’Amermont--Ottange) et des variations latérales de faciès. Ces dernières s’illustrent, par exemple, par le passage des marnes d’Audun à un faciès calcaire. On regroupe ainsi les marnes et calcaires compris entre les profondeurs prévisionnelles de 37 et 51 mètres, dans la formation des marnes d’Audun. De la même manière, la zone à Sowerbyi qui caractérise notamment les calcaires sableux d’Ottange (Thierry et al, 1980) peut présenter un faciès marneux franc dans ce niveau calcaire (BRGM, 1959), de sorte qu’on rattache les marnes plastiques verdâtres situées entre les profondeurs prévisionnelles de 71 et 75 mètres à la formation des calcaires d’Ottange.

Notre interprétation stratigraphique de la coupe du forage de reconnaissance 01132X0025 diffère de celle du log de référence (situé à 1350 mètres à l’est-nord-est du captage AEP) de la zone hiérarchisée 022B du secteur de Crusnes dans laquelle les marnes de Longwy et les calcaires de Jaumont sont absents (Genna, 2001 et annexe 1). Cependant, quel que soit le raccordement des différents faciès marneux aux formations stratigraphiques connues à l’échelle du bassin, ces niveaux marneux imperméables sont susceptibles de former les murs de petites nappes perchées (rôles hydrogéologiques similaires). Tous les raisonnements et toutes les recommandations qui sont formulées dans cette étude sont donc valables pour l’interprétation stratigraphique de A. Genna (2001).

2.3 HYDROGEOLOGIE

Les formations des calcaires et marnes du Dogger constituent un aquifère multicouche de première importance en Lorraine. Cet ensemble est drainé par le réseau hydrographique (par la rivière la Crusnes au sud) et il présente aussi une série de sources de cuesta au niveau des reliefs de côte. Les calcaires à polypiers du Bajocien moyen et les calcaires à entroques et sableux du Bajocien inférieur, dont le mur est les marnes de Charennes, forment la principale nappe du système aquifère. Les calcaires à polypiers sont susceptibles d’être karstifiés ou tout du moins ils sont fréquemment fracturés et diaclasés.

Au-dessus se trouve la nappe d’importance secondaire de l’oolithe de Jaumont. Elle est usuellement alimentée par drainance ascendante à partir de l’aquifère des calcaires à polypiers lorsqu’il est captif. Toutefois, à Bréhain-la-Ville, il existe une bâche à incendie qui semble approvisionnée par un niveau d’eau situé à environ 5 mètres de profondeur (communication orale de la Générale des Eaux). Ce niveau correspondrait donc à la nappe des calcaires de Jaumont. Or, le niveau statique dans le forage AEP de la commune a été mesuré (pour la première fois) au début de l’année 2002 à 40,45 mètres de profondeur. La nappe des calcaires de Jaumont semble ainsi alimentée uniquement par les précipitations, et elle correspond finalement à la nappe phréatique qui est rencontrée au toit des marnes de Longwy.

Rapport BRGM/RP-51613-FR 13 Projet de forage d’écoute sismique à Bréhain-la-Ville

L’ensemble des calcaires à polypiers du Bajocien moyen peut être envisagé comme deux formations aquifères plus ou moins indépendantes, l’aquifère principal des calcaires du Dogger étant ainsi divisé en deux nappes par les marnes d’Audun. La nappe des calcaires à polypiers supérieurs est d’ailleurs de faible importance (BRGM, 1985). Il est d’autre part concevable que le niveau de marne compact et verdâtre, prévu d’être rencontré entre 50 et 51 mètres de profondeur, place en condition captive la nappe exploitée par le forage AEP de Bréhain-la-Ville (puisque le niveau statique au forage est de 40,45 mètres de profondeur).

Figure 5 – Carte piézométrique locale de l’aquifère du Dogger (d’après Petit 1995, à partir d’un document de l’Agence de l’eau Rhin-Meuse).

Le niveau de marne plastique verdâtre, prévu entre 71 et 75 mètres de profondeur et rattaché au calcaires d’Ottange, ne constitue certainement pas un écran imperméable continu puisque le faciès majeur de la formation est calcaire. On retient ainsi comme mur de la nappe principale inférieure des calcaires du Dogger la formation des marnes micacées (marnes de Charennes).

14 Rapport BRGM/RP-51613-FR Projet de forage d’écoute sismique à Bréhain-la-Ville

Localement, la surface piézométrique de la nappe des calcaires du Dogger indique que les écoulements se font en direction du sud-ouest (Petit, 1995). A partir de la carte piézométrique de 1976 qui est présentée dans l’étude de Petit et qui a été éditée par l’Agence de l’eau Rhin-Meuse, on estime le niveau piézométrique statique dans le forage de Bréhain-la-Ville inférieur à environ 370 m NGF (figure 5). Récemment, une mesure piézométrique a permis de mesurer le niveau statique dans le forage à 40,45 mètres de profondeur, ce qui ramené à la cote de la tête de puits, donne une valeur de 379,55 m EPD.

2.4 CARACTERISTIQUES HYDRODYNAMIQUES

Il n’existe pas dans la littérature, à notre connaissance, de mention des valeurs de la transmissivité et du coefficient d’emmagasinement de l’aquifère du Dogger dans le secteur de Bréhain-la-Ville. Afin de déterminer les paramètres hydrodynamiques de cet aquifère au niveau du forage AEP de Bréhain-la-Ville, la Générale des Eaux a réalisé un essai de pompage sur l’ouvrage au début de l’année 2002 (avec un débit de pompage de 5 à 6 m3.h-1). Les valeurs qui ont été relevées par le gestionnaire pendant l’essai sont reportées dans le tableau 4. D’après l’opérateur, au bout d’une heure de pompage, un régime quasi-permanent a été atteint.

Heure 14:00 14:10 14:30 15:00 Temps de pompage (s) 0 600 1800 3600 Profondeur d’eau (m) 40,45 41,30 41,35 41,40 Rabattement (m) 0,00 0,85 0,90 0,95

Tableau 4 – Essai de pompage réalisé par la Générale des Eaux sur le forage AEP de Bréhain-la-Ville.

En toute rigueur, le très faible nombre de mesures du rabattement en fonction du temps ne permet pas d’interpréter l’essai de pompage de manière correcte. De plus, pour un puits, il est souhaitable d’interpréter la remontée du niveau piézométrique à l’arrêt du pompage afin de s’affranchir des pertes de charge qui existent pendant la descente. Cependant, faute de mieux, l’interprétation de l’essai peut donner une information sur l’ordre de grandeur des paramètres.

Lors du report sur un graphique bi-logarithmique des rabattements mesurés en fonction du temps pour l’identification des paramètres hydrodynamiques, la superposition à la courbe de Theis3 est réalisée sur la seconde partie de la courbe ce qui confirme qu’un régime quasi-permanent a été atteint (figure 6 de gauche).

3 C’est la représentation graphique de la fonction du puits W(u), en fonction de la variable d’intégration u, qui est une solution de l’équation de la diffusivité en régime transitoire établie par C.V. Theis en 1935.

Rapport BRGM/RP-51613-FR 15 Projet de forage d’écoute sismique à Bréhain-la-Ville

2

1.8 1.6

1.4 1.2

1

0.8 0.6

Rabattement (en mètres) 0.4 0.2

0 1.E+02 1.E+03 1.E+04 1.E+05 1.E+06 Temps (en secondes) Figure 6 – A gauche, superposition des points d’observation avec la courbe de Theis ; à droite, report sur un graphique semi-logarithmique.

Afin d’approcher le plus possible l’ordre de grandeur des paramètres hydrodynamiques de l’aquifère capté par le forage AEP de Bréhain-la-Ville, on utilise la méthode d’approximation logarithmique de Jacob (figure 6 de droite). La transmissivité T est évaluée en considérant la variation du rabattement sur un cycle logarithmique selon (1) et l’on obtient le coefficient d’emmagasinement S suivant (2) à partir du temps t0 correspondant à un rabattement nul lorsque l’on prolonge la droite de Jacob. Les trois points semblent présenter une répartition qui s’incurve vers le haut. Cependant, étant donné que nous disposons uniquement de trois points et que les valeurs des rabattements paraissent arrondies à 5 centimètres près, nous avons pris en compte les trois points dans la régression linéaire.

Q T = 0,183 (1) s Tt S = 2,25 0 (2) r 2

3 -1 -4 avec : Q = 5,5 m .h ; r = 0,15 m ; s (le rabattement) = 0,12 m et t0 = 1,4.10 s on obtient :

T ~ 2.10-3 m2.s-1 et S ~ 3. 10-5

Compte tenu des informations disponibles, ces résultats sont les ordres de grandeur approchés au mieux de la transmissivité et du coefficient d’emmagasinement.

16 Rapport BRGM/RP-51613-FR Projet de forage d’écoute sismique à Bréhain-la-Ville

L’approximation de Jacob étant valable à 0,25 % près (par rapport à la formule de Theis), avec ces valeurs et pour des temps supérieurs au centième de seconde, l’utilisation de la méthode est validée. Cette méthode d’interprétation s’applique en principe aux milieux poreux. En dehors de ces cas son utilisation sous-entend que la fracturation doit être répartie de manière homogène et qu’elle ne doit pas privilégier de direction d’écoulement. Cette situation n’est pas certaine à Bréhain-la-Ville où la fracturation naturelle (diaclase) comporte certainement des directions préférentielles éventuellement développées par des circulations karstiques. Par contre, les conditions de faibles rabattements (à défaut d’un état de captivité assuré) et de forage parfait sont remplies.

Afin de vérifier la validité de ces résultats, étant donné le faible nombre de points disponibles, il est possible d’évaluer la sensibilité de l’orientation de la droite de Jacob. On considère donc, cette fois-ci, uniquement les deux derniers points de la figure 6 de droite (c’est-à-dire qu’on tient compte de l’incurvation vers le haut de la répartition des points). La variation du rabattement sur un cycle est alors de 0,165 mètre et l’on en déduit une transmissivité du même ordre de grandeur que celle mentionnée ci-dessus. La représentation des points de mesure se faisant sur un graphique logarithmique, il est clair qu’une variation de l’angle de la droite de Jacob a beaucoup plus d’influence sur la détermination du coefficient d’emmagasinement que sur celle de la transmissivité. On trouve cependant, en utilisant uniquement ces deux derniers points, c’est-à-dire pour un -3 temps (fictif pour lequel le rabattement est nul) t0 voisin de 6.10 seconde, un coefficient d’emmagasinement proche de 0,1 % qui, même s’il est une quarantaine de fois plus important que le résultat mentionné précédemment, reste toujours représentatif d’un même type de nappe (aquifère captif).

Si l’on extrapole la droite de Jacob à des temps de plusieurs heures, on évalue le rabattement au forage de Bréhain-la Ville à 1,2 mètres après 72 heures de pompage. Dans ce cas le rabattement spécifique est d’environ 1.10-3 m2.s-1. Avec de manière réaliste, des précisions d’un chiffre significatif, on constate que cette valeur est sensiblement égale à la moitié de la valeur de la transmissivité (2.10-3 m2.s-1), ce qui montre la cohérence des calculs.

On peut considérer que l’effet de capacité du puits est négligeable pour le diamètre de l’ouvrage (300 mm) et la transmissivité déterminée (Genetier, 1992).

Rapport BRGM/RP-51613-FR 17 Projet de forage d’écoute sismique à Bréhain-la-Ville

18 Rapport BRGM/RP-51613-FR Projet de forage d’écoute sismique à Bréhain-la-Ville

3. Relations entre le forage d’écoute et l’aquifère capté pour l’alimentation en eau potable

3.1 CONSEQUENCES LIEES AUX RESULTATS CONCERNANT T ET S

L’ordre de grandeur du coefficient d’emmagasinement, qui est représentatif d’une nappe captive, permet de lever l’indétermination sur l’existence du niveau hypothétique de marnes compactes et verdâtres situé entre 50 et 51 mètres de profondeur (tableau 3) : il doit être présent au niveau du forage AEP de Bréhain-la-Ville. Cette interprétation est concordante avec la connaissance de la lithologie régionale (figure 3) qui met en évidence des variations latérales de faciès, notamment pour les marnes d’Audun.

La coupe prévisionnelle des formations géologiques au niveau du projet de forage de Bréhain-la-Ville (tableau 3) peut finalement être schématisée, aux variations latérales de faciès près, suivant la figure 7 :

Figure 7 – Coupe prévisionnelle schématique des terrains à Bréhain-la-Ville.

On peut ainsi envisager que le projet de forage d’écoute n’atteigne pas la nappe des calcaires à polypiers inférieurs, du Bajocien moyen et inférieur, qui est a priori l’aquifère capté par le forage AEP de Bréhain-la-Ville. Après avoir traversé la nappe phréatique des calcaires de Jaumont située sur les marnes de Longwy, le forage d’écoute rencontrerait la petite nappe perchée des calcaires à polypiers supérieurs au-dessus des marnes d’Audun et s’arrêterait dans le faciès calcaire des marnes d’Audun.

Rapport BRGM/RP-51613-FR 19 Projet de forage d’écoute sismique à Bréhain-la-Ville

3.2 SPECIFICITES LIEES A LA PROBABILITE DU DEVELOPPEMENT D’UN RESEAU KARSTIQUE

3.2.1 Eventuelle communication du forage d’écoute avec la nappe captée pour l’AEP

En milieu karstique, les écoulements suivent le schéma général des circulations présenté sur la figure 8 : dans les secteurs où la perméabilité des terrains est médiocre, le niveau d’eau est généralement supérieur à celui des zones perméables qui drainent le système. Des variations de niveau d’eau de plusieurs mètres peuvent de ce fait être observées sur seulement quelques décamètres de distance horizontale. Le niveau piézométrique au droit du projet de forage d’écoute pourrait éventuellement être supérieur de 5 à 10 mètres à celui mesuré dans le forage AEP. Dans le cas d’un niveau marneux, prévu entre 50 et 51 mètres de profondeur, non parfaitement continu, on peut ainsi envisager que les calcaires à polypiers inférieurs, au droit du projet de forage, soient en continuité hydraulique avec la petite nappe des polypiers supérieurs et avec l’éventuel niveau aquifère du faciès calcaire des marnes d’Audun. Le forage d’écoute atteindrait alors la nappe captée par le forage AEP de Bréhain-la-Ville.

Figure 8 – Ecoulement général dans un aquifère karstique (selon Drogue, 1982).

Une autre configuration doit être considérée : le cas où le forage d’écoute sismique rencontrerait une diaclase qui communique avec la nappe captée par le forage AEP de Bréhain-la-Ville, quel que soit le niveau piézométrique de cette nappe.

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3.2.2 Risques induits par la réalisation du forage d’écoute

Dans ces conditions, une pollution accidentelle (de type hydrocarbures) survenant sur le chantier de foration pourrait très rapidement être transférée vers l’aquifère.

Le projet prévoit également que le forage soit cimenté. De manière générale, le laitier utilisé lors de la cimentation a une densité de 1,8 ce qui doit lui conférer vis-à-vis du transport les propriétés d’un DNAPL (dense nonaqueous phase liquid) : il traverse verticalement la nappe et s’épanche sur le mur de cette dernière, formant une flaque qui se déplace suivant le pendage. Lors de la traversée de la zone saturée en eau, une partie du laitier est diluée et migre dans la nappe vers son aval hydraulique. La phase de cimentation du forage d’écoute pourrait ainsi entraîner des perturbations de la qualité de la nappe exploitée pour l’AEP.

Ces éventuelles pollutions pouvant être transférées vers l’aquifère des calcaires à polypiers inférieurs, du Bajocien moyen et inférieur, sont a priori susceptibles d’atteindre le forage AEP de Bréhain-la-Ville suivant son activité.

3.3 INFLUENCE DU FORAGE AEP SUR LES ECOULEMENTS ET VULNERABILITE DE CELUI-CI VIS-A-VIS DES TRAVAUX DE FONÇAGE

La carte piézométrique de la figure 5, produite en juillet 1976, donne une idée des directions d’écoulement au sein de l’aquifère calcaire du Dogger : les circulations se font en direction du sud-ouest. Lors de l’exploitation de la nappe par le forage AEP de Bréhain-la-Ville, la surface piézométrique est abaissée et les lignes d’écoulements sont dirigées vers le forage au voisinage de l’ouvrage. Le périmètre d’appel correspond à la ligne de partage des eaux qui délimite le domaine de l’aquifère alimentant le captage (aussi appelé zone d’appel). Toute pollution qui se trouve dans cette zone est susceptible d’aboutir au captage. L’implantation prévue du forage d’écoute sismique étant située à l’aval hydraulique du forage AEP, tant que ce premier forage reste hors de la zone d’appel, tout polluant (issu de ce même forage) ne peut être transféré dans la zone d’appel, même sous l’influence de la dispersion cinématique.

Il est possible de déterminer l’étendu de la zone d’appel en régime permanent à partir de l’équation (3). Celle-ci est adaptée à la problématique locale puisqu’un régime quasi- permanent est rapidement atteint lors de l’exploitation du forage AEP, et elle permet de calculer la distance entre le forage et le point de stagnation (extrémité aval du périmètre d’appel).

Q Q est le débit [m3.s-1] ; x = (3) 2 -1 stag 2pTi où : T est la transmissivité [m .s ] ; i est le gradient hydraulique en l’absence de pompage [-].

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A partir de la carte piézométrique (figure 5), on peut évaluer le gradient hydraulique à 3,3 %. On en déduit la valeur de xstag : 3,5 mètres. Dans l’état actuel des connaissances géologiques et hydrogéologiques – transmissivité et surface piézométrique – la zone d’appel du forage AEP semble donc très réduite (figure 9). Les risques de pollution accidentelle liés à la foration de l’ouvrage de surveillance paraissent ainsi limités pour ce gradient hydraulique de 3,3 %.

Il est possible, inversement, de déterminer le gradient de charge minimum pour lequel le périmètre d’appel atteint le projet de forage. Avec une distance xstag égale à 34 mètres, on trouve un gradient hydraulique de 3,3 ‰ (figure 9), soit un ordre de grandeur inférieur.

Dans l’analyse hydrogéologique (paragraphe 2.3), nous avons pris en compte que l’aquifère du Dogger fonctionne de manière classique : il est drainé par ses points bas que sont les rivières et les limites de formation (cuesta). Son alimentation se faisant sur tout le plateau, les points hauts piézométriques doivent se situer vraisemblablement vers la zone centrale des plateaux c’est-à-dire autour de la commune de Bréhain-la-Ville.

Figure 9 – Périmètres d’appel en fonction du gradient hydraulique i (sur plan parcellaire, Kircher 1998).

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Le captage AEP de la commune de Fillières, de code national 01135X0161, exploite les calcaires du Bajocien moyen et inférieur et sa charge hydraulique est proche de 273 m EPD (il est situé à proximité de sources alimentant la Crusnes). On peut calculer à partir de ce niveau d’eau le gradient hydraulique moyen entre Bréhain-la-Ville et Fillières (direction des écoulements), soit 1,7%. Sachant que suivant la description sommaire du fonctionnement de l’aquifère, le profil piézométrique de la nappe entre la Crusnes et la côte du Dogger doit être de type hyperbolique, il est possible qu’au niveau du forage AEP de Bréhain-la-Ville (zone de points hauts piézométriques) le gradient de charge soit inférieur à 1,7 %.

Au final, étant donné l’incertitude qui existe sur le gradient hydraulique de l’aquifère calcaire du Dogger au niveau de la commune de Bréhain-la-Ville, on ne peut exclure que le projet de forage de l’ouvrage d’écoute sismique soit situé dans la zone d’appel du forage AEP.

3.4 INCIDENCES EVENTUELLES DE LA REALISATION DU FORAGE D’ECOUTE SUR LES OUVRAGES SITUES EN AVAL

En ce qui concerne l’aval du forage d’écoute sismique, il existe un certain nombre d’ouvrages AEP qui sont situés à plusieurs kilomètres de Bréhain-la-Ville. De ce fait, sur la distance à parcourir par un éventuel polluant, la dispersion cinématique devrait assurer une dilution importante tant que les concentration et quantité en polluant ne sont pas trop élevées. Il en vient qu’une attention particulière doit être apportée à la réalisation du forage de surveillance.

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4. Recommandations techniques pour le fonçage

4.1 TRAVAUX DE FONÇAGE

Afin de limiter les risques de pollution de la nappe captée par le forage AEP, il est préférable de réaliser le forage au marteau fond de trou à l’air (pour éviter la pénétration d’autres fluides de forage dans les formations calcaires). Pour réduire les vibrations, qui pourraient modifier la fissuration des terrains, il est souhaitable de limiter la vitesse moyenne d’avancement du forage à 0,14 m/min sur toute la hauteur du forage et à 0,20 m/min ponctuellement, d’exécuter la foration à la pression minimale sur le taillant et de contrôler l’amplitude des vibrations induites (INERIS, 2001).

Les coupes prévisionnelles qui ont été établies, tableau 1 et figure 7, montrent que plusieurs niveaux marneux seront traversés par le forage de surveillance. La nappe des calcaires de Jaumont, qui sera atteinte dès les premiers mètres de foration, est susceptible d’avoir une qualité médiocre du fait de sa proximité avec la surface. Il est donc nécessaire, de manière classique, de ne pas mettre en communication cette nappe de surface avec l’aquifère calcaire sous-jacent capté par le forage AEP. De la même manière, la petite nappe perchée, pouvant se trouver dans la partie inférieure des calcaires à polypiers supérieurs, ne devra pas être mise en communication avec la nappe captée. La nappe des calcaires à polypiers supérieurs pourrait en effet avoir elle aussi une qualité médiocre, étant donné que le recouvrement par les terrains du Bajocien supérieur (calaires de Jaumont et marnes de Longwy) est réduit aux alentours du bourg de Bréhain-la-Ville (figure 2). Il faudra donc réaliser le forage d’écoute sismique en plusieurs diamètres et prévoir un premier diamètre de foration suffisant pour tenir compte de toutes les configurations qui sont envisagées dans ce qui suit.

Des recommandations générales sont également à prendre en compte : le lait de ciment doit avoir une densité de 1,8 (en cas de pertes du laitier lors de la cimentation, injecter quelques graviers pour boucher la fissure puis cimenter par-dessus) ; les déchets et fluides (hydrocarbures, huiles) liés au chantier devront être récupérés et stockés dans des conteneurs étanches ; il faudra également disposer de film de polyane et de produits absorbants pour étancher tout déversement de liquide polluant sur le sol ; un rapport de synthèse du déroulement de l’opération contenant les paramètres du forage et la description lithologique des terrains traversés devra être produit et transmis au BRGM ; le forage devra être déclaré au code minier.

Le forage d’écoute étant prévu d’être réalisé dans le périmètre de protection rapprochée de l’unique captage d’alimentation en eau potable de la commune de Bréhain-la-Ville, le principe de précaution maximale doit être de rigueur pour son fonçage. Des prescriptions particulières sont donc recommandées pour limiter les risques de pollution de la ressource en eau au cours de sa réalisation : mise en place d’une dalle bétonnée dès le début des travaux, cimentation par passées pour limiter la pression et l’envahissement des terrains calcaires par le coulis, injection du ciment par des cannes.

Rapport BRGM/RP-51613-FR 25 Projet de forage d’écoute sismique à Bréhain-la-Ville

La réalisation du forage d’écoute devra en fin de compte s’articuler selon les points suivant :

1) réaliser une dalle bétonnée de protection de surface de dimension 1 à 2 m * 1 à 2 m, afin de protéger le trou d’éventuelles infiltrations d’eaux pendant la foration. Aménager dans cette dalle un trou permettant le fonçage du forage ;

2) forer selon un premier diamètre jusqu’au toit des marnes de Longwy ;

3) ancrer le tubage dans les marnes (éventuellement avec le tube guide) en utilisant des centreurs pour aménager un espace annulaire d’au moins 4 centimètres et cimenter à l’extrados sur toute la hauteur avec des cannes d’injection descendues au fond et par passées de 5 mètres. Attendre 4 heures entre chaque passée afin que le ciment ait pris. Raccorder la dalle et le tube-guide avec un joint en ciment ;

4) pour assurer une prise définitive du ciment et éviter sa détérioration, attendre 48 heures, à partir de la fin de la cimentation, avant de reprendre la foration en diamètre inférieur jusqu’au toit des marnes d’Audun vers 37 mètres de profondeur.

La profondeur projetée du forage d’écoute est de 40 mètres, cependant à la vue de la coupe prévisionnelle des terrains, il peut être judicieux de l’arrêter à 37 mètres de profondeur afin de simplifier sa réalisation. Dans ce cas, les travaux de foration s’achèveront suivant :

5.a) ancrer le tubage dans les marnes d’Audun et utiliser des centreurs pour aménager un espace annulaire d’au moins 4 centimètres. Cimenter à l’extrados sur toute la hauteur avec des cannes d’injection descendues au fond et par passées de 5 mètres. Attendre 4 heures entre chaque passée afin que le ciment ait pris ;

6.a) mettre en place et orienter la sonde triaxiale. Cimenter le fond de l’intérieur du forage sur une hauteur de 5 mètres au plus. Attendre 4 heures. Poursuivre l’installation des sondes sismiques selon le mode opératoire adéquat (mise en place de la sonde monoaxiale et cimentation du reste de l’intérieur du forage en une seule passée si nécessaire).

Une alternative (b) concernant la cimentation de la partie inférieure du forage peut également être envisagée :

5.b) ancrer le tubage, dont la partie inférieure est crépinée, dans les marnes d’Audun et utiliser des centreurs pour aménager un espace annulaire d’au moins 4 centimètres. Mettre en place et orienter la sonde triaxiale ;

6.b) cimenter à l’extrados sur toute la hauteur avec des cannes d’injection descendues au fond et par passées de 5 mètres. Attendre 4 heures après chaque passée afin que le ciment ait pris. Poursuivre l’installation des sondes sismiques selon le mode opératoire adéquat (mise en place de la sonde monoaxiale et cimentation du reste de l’intérieur du forage en une seule passée si nécessaire).

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Si le forage d’écoute est foré jusqu’à 40 mètres de profondeur, la foration devra se poursuivre suivant :

5.c) ancrer le tubage dans les marnes d’Audun et utiliser des centreurs pour aménager un espace annulaire d’au moins 4 centimètres. Cimenter à l’extrados sur toute la hauteur avec des cannes d’injection descendues au fond et par passées de 5 mètres. Attendre 4 heures entre chaque passée afin que le ciment ait pris ;

6.c) pour assurer une prise définitive du ciment et éviter sa détérioration, attendre 48 heures, à partir de la fin de la cimentation, avant de poursuivre les opérations ;

7) reprendre la foration en diamètre inférieur jusqu’à 40 mètres de profondeur.

Deux options (c ou d) pour finir le forage sont également envisageables :

8.c) mettre en place le tubage en utilisant des centreurs pour aménager un espace annulaire d’au moins 4 centimètres. Cimenter à l’extrados sur toute la hauteur avec des cannes d’injection descendues au fond ;

9.c) mettre en place et orienter la sonde sismique 3D. Cimenter le fond de l’intérieur du forage sur une hauteur de 5 mètres au plus. Attendre 4 heures. Poursuivre l’installation des sondes sismiques selon le mode opératoire adéquat (mise en place de la sonde sismique 1D et cimentation du reste de l’intérieur du forage en une seule passée si nécessaire).

Ou encore :

8.d) mettre en place un tube crépiné en utilisant des centreurs pour aménager un espace annulaire d’au moins 4 centimètres. Mettre en place et orienter la sonde sismique 3D ;

9.d) cimenter à l’extrados sur toute la hauteur avec des cannes d’injection descendues au fond. Attendre 4 heures. Poursuivre l’installation des sondes sismiques selon le mode opératoire adéquat (mise en place de la sonde sismique 1D et cimentation du reste de l’intérieur du forage en une seule passée si nécessaire).

Lorsque le forage d’écoute et l’installation des sondes seront achevés, il serait préférable de mettre en exploitation le forage AEP, sans distribuer l’eau, afin d’une part de vidanger le réseau et d’éliminer une éventuelle pollution qui aurait pu l’atteindre, et d’autre part pour nettoyer le forage AEP dans lequel des éléments fins auraient pu s’accumuler suite aux vibrations induites par le fonçage du nouvel ouvrage.

Rapport BRGM/RP-51613-FR 27 Projet de forage d’écoute sismique à Bréhain-la-Ville

4.2 GESTION DU FORAGE AEP

Par l’étude de l’influence de l’exploitation du forage AEP de Bréhain-la-Ville sur le régime de l’aquifère du Dogger, on perçoit du fait des imprécisions des calculs précédents que le forage AEP est potentiellement vulnérable à une pollution accidentelle au cours du fonçage du nouvel ouvrage.

Il apparaît donc nécessaire d’arrêter l’exploitation du forage AEP de la commune pendant chaque phase effective de la foration (mise en place de l’équipement et cimentation comprises). En dehors des heures de réalisation des travaux de fonçage et si aucun incident n’est survenu pendant ceux-ci, l’exploitation du forage pourra être reprise pour assurer les usages de l’eau autres que l’alimentation en eau potable.

28 Rapport BRGM/RP-51613-FR Projet de forage d’écoute sismique à Bréhain-la-Ville

Conclusion

es informations dont nous avons disposées pour réaliser cette étude sont : une Lconnaissance géologique locale non détaillée, des paramètres hydrodynamiques inexistants, un essai de pompage très succinct et un gradient hydraulique de la nappe des calcaires à polypiers inférieurs, de la Hutie, de Haut-Pont et d’Ottange du Bajocien moyen et inférieur non connu précisément. S’ajoutent à ces incertitudes la présence de variations latérales de faciès qui affectent les formations marno-calcaires du Dogger et le fait que l’aquifère capté correspond à un milieu fracturé hétérogène. Toutes ces restrictions nuancent ainsi les résultats que nous avons présentés, à savoir :

§ la coupe géologique prévisionnelle des terrains au niveau du projet de sondage ;

§ la transmissivité et le coefficient d’emmagasinement de la nappe captée, et la zone d’appel du forage AEP.

Les principales recommandations sont :

§ le nouveau forage doit être réalisé par marteau fond de trou à l’air ;

§ l’ouvrage doit être télescopé ;

§ la cimentation doit être soignée et réalisée en plusieurs phases avec des cannes d’injection ;

§ l’exploitation du captage AEP doit être interrompue durant chaque phase effective de réalisation du forage d’écoute.

Ces recommandations correspondent, d’une part, aux prescriptions générales qui sont préconisées pour réaliser des forages de qualité vis-à-vis de la préservation de la ressource en eau. D’autre part, elles sont spécifiques à l’implantation du projet de forage dans un périmètre de protection rapprochée, et elles visent ainsi à minimiser les risques potentiels de pollution pouvant atteindre l’unique ouvrage AEP de la commune.

Rapport BRGM/RP-51613-FR 29 Projet de forage d’écoute sismique à Bréhain-la-Ville

30 Rapport BRGM/RP-51613-FR Projet de forage d’écoute sismique à Bréhain-la-Ville

Bibliographie

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Drogue C. (1982) – L’aquifère karstique : un domaine perméable original. Le courrier du CNRS, 44, 14, 18-23.

Genetier B. (1992) – La pratique des pompages d’essai en hydrogéologie. Manuel et Méthodes n°9, Editions BRGM, 130 p.

Genna A. (2001) – Définition d’un log de référence pour les zones hiérarchisées du bassin ferrifère de Lorraine. BRGM/RP-50664-FR, 30 p., 2 tab., 2 ann.

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IGN (2001) – SCAN100® Région Lorraine, licence n° 2001 CUFA 0141.

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Kircher J-M. (1998) – Plan parcellaire au 1/1000e, périmètre de protection de captage des eaux, commune de Bréhain-la-Ville. Réf. 058874/3, Longwy.

Petit V. (1995) – Dossier préparatoire à la mise en place des périmètres de protection du captage de Bréhain-la-Ville (54). Rapport ANTEA A03924, 9 p., 8 fig., 1 tab., 3 ann.

Thierry J. et al (1980) – Jurassique moyen, Synthèse géologique du Bassin de Paris. Mégnien C., vol. I, Stratigraphie et paléogéographie, Mémoire BRGM n°101, p. 125–193.

Vaute L. (2001) – Evaluation de l’impact sur les eaux souterraines du rejet d’une partie des eaux pluviales de Villerupt (54) dans la faille de Crusnes. Rapport BRGM/RP-50777-FR, 39 p., 2. fig., 4 tab., 6 ann.

Rapport BRGM/RP-51613-FR 31 Projet de forage d’écoute sismique à Bréhain-la-Ville

32 Rapport BRGM/RP-51613-FR Projet de forage d’écoute sismique à Bréhain-la-Ville

Annexes

Rapport BRGM/RP-51613-FR 33 Annexe 1

Log de référence du secteur de Crusnes à Bréhain-la-Ville

(Genna, 2001)

Rapport BRGM/RP-51613-FR Projet de forage d’écoute sismique à Bréhain-la-Ville

Le log de référence du secteur de Crusnes à Bréhain-la-Ville a été effectué à partir du log du forage de code 0132X0095 sélectionné dans la Banque de données du Sous-Sol en raison des « densité d’information, qualité géologique de la description, présence de marqueurs stratigraphiques et présence d’un calage possible par rapport au toit de la formation ferrifère » (Genna, 2001).

Sondage de référence 113-2095 Echelle 1 / 500 Tranche de profondeur 0.00 M - 129.10 M Coordonnées du sondage X1 = 858360. Y1 = 1199570. Z1 = 436.530

LOG GEOLOGIQUE DE REFERENCE

LOG LITHO DESCRIPTION LITHOLOGIQUE LOG STRATI INTERPRETATION STRATIGRAPHIQUE ECHELLE (m) EPAISSEUR (m) EPAISSEUR (m) PROFONDEUR (m) PROFONDEUR (m)

0.50 0.50 horizon organo-minéral 0.50 Recouvrements naturels : sols, alluvions…

18.50 calcaire marneux gris-jaune 23.00 Calcaires à polypiers supérieurs

19.00 4.00 calcaire sableux fin jaune 23.00 23.00 Marnes (et calcaires) d'Audun le Tiche : base des Polypiers 25 3.50 calcaire marneux blanc 3.50 26.50 26.50 supérieurs

21.50 calcaire blanc-jaune 23.50 Calcaires à polypiers inférieurs

48.00 2.00 calcaire blanc à polypiers 50 50.00 50.00

alternance de calcaire gris et de calcaire sableux jaune Calcaire de Haut Pont : calc. à entroques de plus en plus 20.00 20.00 devenant marneux sous 79m dominants vers le haut, les lits marneux disparaissant

70.00 70.00

75

alternance de calcaire gris et de calcaire à entroques Calcaire d'Ottange : lits marneux-sableux diminuant vers le 19.00 19.00 jaune devenant marneux sous 79m haut inversement aux calc. entroquitiques et gréseux

89.00 89.00

Marnes de Charennes, micacées-gréseuses, incluant argiles, 100 21.50 marne bleue micacée 21.50 petits lits calc. bioclastiques, parfois conglomérats

110.50 110.50

18.60 formation ferrifère indifférenciée 18.60 Formation ferrifère indifférenciée

125

129.10 129.10 Log de référence du secteur de Crusnes à Bréhain-la-Ville (Genna, 2001).

Rapport BRGM/RP-51613-FR – Annexe 1 Projet de forage d’écoute sismique à Bréhain-la-Ville

Dans son interprétation, l’auteur conserve la proportion des puissances qu’il y a entre la série calcaire située entre les marnes d’Audun et les marnes de Charennes, et les calcaires à polypiers supérieurs aux forages d’Audun-le-Tiche (tableau 1) et d’Audun- le-Roman (figure 3). Par contre il ne tient pas compte de la présence de terrains du Bajocien supérieur j1c1 à l’affleurement (figure ci-dessous) :

Position des différents forages situés à Bréhain-la-Ville.

Dans notre interprétation (tableau 3), nous avons considéré les marnes de Longwy et les calcaires de Jaumont au niveau du projet de forage d’écoute puisqu’il existe des affleurements de Bajocien supérieur.

La comparaison des résultats d’un carottage électrique F7 (tableau ci-dessous) – en tenant compte du pendage du toit de la formation ferrifère et des différences de cote de tête de forage – réalisé sur le forage de reconnaissance d’indice 01132X0114 (situé à 380 mètres du projet de forage d’écoute et à 350 mètres du forage de reconnaissance 01132X0025) avec le log géologique de référence 01132X0095, amènerait à abaisser les profondeurs des unités stratigraphiques de ce log de référence, ce qui irait dans le sens de notre interprétation.

Profondeur (m) Lithostratigraphie de à 51 55 Calcaire marneux 55 67 Calcaire à Polypiers 67 70 Marne calcareuse 70 83 Calcaire du Haut-Pont 83 - Marno-calcaire d’Ottange et Charennes Résultats d’un carottage électrique sur l’ouvrage 01132X0114 (données issues de la BSS).

Rapport BRGM/RP-51613-FR – Annexe 1 BRGM SERVICE GEOLOGIQUE REGIONAL LORRAINE 1, avenue du Parc de Brabois – 54500 Vandoeuvre-lès-Nancy – Tél. : 03.83.44.81.49 – Fax : 03.83.44.15.18