Mirie DE CHAZEL0S-SUR-LYON
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BRGM mi RIE DE CHAZEL0S-SUR-LYON 42140 CHAZELLES SUR LYON - tel (77) 54.20.20 VILLE DE CHAZELLES-SUR-LYm (¿G) PROSPECTION DES RESSOURS Bl EAU SOlJTERRAirE ÉTUDE PHOTOGÉOLOGIQUE PRÉLIMINAIRE EN VUE DE l'implantation DES SONDAGES DE RECONNAISSANCE Par G. GAGNIERE 81 SGf^ 523 RHA BUREAU I RECHERCHES ffOUXiIQUES H MINIERES SERVICE GEOLOGIQUE NATIONAL B.P. 6009 - 45060 ORLEANS CEDEX - tel (38) 63.80.01 SERVICE GEOLOGIQUE REGIONAL RHONE-ALPES B.P. 6083 - 69604 VILLEURBANNE CEDEX - tel (7) 889.72.02 LYON, AOÛT 1981 .;..'j; ï* , VILLE DE CHAZELLES-SUR-LYON (42) PROSPECTION DES RESSOURCES EN EAU SOUTERRAINE ÉTUDE PHOTOGÉOLOGIQUE PRÉLIMINAIRE EN VUE DE l'implantation DES SONDAGES DE RECONNAISSANCE ^ 81 SGN 523 RHA RESUME Réalisée pour le compte de la MAIRIE DE CHAZELLES-SUR-LYON (42), l'étude photogêologique du territoire de cette coinmune, située à cheval sur les formations cristallines et cristallophylliennes, constitue la phase préliminaire de la prospection des ressources en eaux souterraines, qui devrait se poursuivre par la réalisation de sondages de reconnaissance. Si ces travaux sont couronnés de succès, des pompes à chaleur seront mises en place aux établissements PATAY, c'est le premier but re¬ cherché. Accessoirement, le second but poursuivi est la recherche d'une ressource complémentaire ou de substitution pour l'alimentation en eau potable de Chazelles, qui a actuellement recours aux eaux superficielles, procédé classique en pays cristallin et cristallophyllien. Dans la région de Chazelles, la fracturation, dif ficile à mettre en évidence, apparemment peu développée et essentiellement fermée, ne perraet pas d'espérer obtenir de forts débits, malgré des conditions climatiques relativement favorables. Un sondage de reconnaissance, de 40 à 80 m de profondeur au niveau des établissements PATAY, devrait permettre de recouper toute la frange d'altération et d'atteindre le granite sain ; le débit escompté ne saurait dépasser 10 m^/h, chiffre maximal enregistré dans le Massif Central ; un débit de quelques centaines de litres/heure n'est pas exclu. Interlocuteur de la Mairie de Chazelles-sur-Lyon : le Conseiller municipal délégué au service des Eaux M. M. DIGONNET Ingénieur du SGR/RHA responsable de l'étude M. G. GAGNIERE Dessin M. J.F. RIEUX Secrétariat Mme S. BELLON Ce rapport contient : 13 pages de texte, 1 figure et 1 annexe. - 1 - TABLE DES MATIERES 1 - INTRODUCTION 2 1.1 - MODALITES ADMINISTRATIVES 2 1 .2 - BUT DE L'ETUDE 2 1.3 - OBJET DU RAPPORT 2 2 - CONTEXTE^GEOLOGIQUE^Dy^SITE^DE^CHAZELLES 3 ^ " SI212ii2tOiil=DES^TERRAINS^CRISTALMNS^ET^CRISTALLgPHYL^^ 5 3.1 - PRINCIPE D'ALTERATION DES ROCHES CRISTALLINES ET CRISTALLOPHYLLIENNES 6 3.2 - ECOULEMENT DANS LES ROCHES CRISTALLINES ET CRISTALLOPHYLLIENNES 8 3.3 - RECHERCHES D'EAU DANS LES REGIONS CRISTALLINES ET CRISTALLOPHYLLIENNES 8 ^ - DOCyMENTATigN^-^TRAVAUX^ANTERIEURS^DANS^LA^REGION^DE CHAZELLES 10 5 - TECTONIgUE^LgCALE^ET^PHOTO^INTERgRETATION 10 6 - gARTICULARITES^DU^SITE^DE^CHAZELLES 11 7 - CONCLUSION - 13 Fig. 1 : Schéma hydrogéologique Annexe : Coupes géologiques et essais de débit des forages de Sainte-Foy-1 'Arg entière et Villemontais 15 - 2 - 1 - INTRODUCTION 1.1 - MODALITES ADMINISTRATIVES L'étude photogéologique du secteur de Chazelles-sur-Lyon (42) a été effectuée par le Service géologique régional RHONE-ALPES du BUREAU DE RECHERCHES GEOLOGIQUES ET MINIERES, à la demande de la Mairie de cette ville (lettre de commande du 16 juin 1981). 1.2 - BUT DE L'ETUDE Cette étude correspond à la phase préliminaire de travaux de pros¬ pection visant à reconnaître les ressources en eau souterraine de la commune de Chazelles, jusqu'alors ignorées et considérées a priori comme insuffisantes puisque l'alimentation en eau potable est assurée par le barrage de Gimond. Le but de l'étude, et des sondages de reconnaissance éventuellement transformables en forages d'exploitation, est d'une part de permettre la mise en place de pompes à chaleurs aux Etablissements PATAY, d'autre part de cons¬ tituer un apport complémentaire (ou une ressource de substitution) pour l'ali¬ mentation en eau potable de la commune de Chazelles. 1.3 - OBJET DU RAPPORT A partir de la consultation de la documentation disponible et de l'étude des photographies aériennes, ce rapport devrait répondre aux ques¬ tions : - Peut-on faire un forage avec quelques chances de succès dans le périmètre, des Etablissements PATAY à Chazelles ? - Où peut-on faire des sondages de reconnaissance visant à l'alimentation en eau potable de la commune de Chazelles ? On est en effet amené à dissocier ces deux problèmes, parce qu'ils revêtentfdès.;aspects trës différents : pour la mise en place de pompes à chaleur, l'importance du débit est primordiale ; pour l'alimentation en eau potable, un forage au droit d'une agglomération comme Chazelles est diffici¬ lement concevable, compte tenu du contexte géologique. - 3 - 2 - CONTEXTE^GEOLOGIgUE^DU^SITE^DE^ÇHAZELLES (cf planche 1) Située dans la partie nord-ouest des Monts du Lyonnais, à l'extrémité sud-ouest du chaînon d'Aveize, entre la Brévenne et la Coise, la ville de Chazelles est pratiquement à la limite des bassins de la Loire et du Rhône, autrement dit proche de la limite de partage des eaux. En fait, si la Brévenne et la Gimond, affluent de la Coise, sont paral¬ lèles et coulent en sens opposé, Chazelles se trouve plus précisément entre l'Anzieux, affluent de la Loire, et la Gimond, et appartient donc en fait au bassin de la Loire. Géologiquement, les Monts du Lyonnais font partie de la bordure orientale du Massif Central, pénéplaine antétriasique, fortement relevée, basculée et faillée durée les temps tertiaires, et plus ou moins disséquée depuis par l'érosion. L'orientation des reliefs et du réseau hydrographique selon la direction varisque SW-NE des plissements hercyniens est flagrante ; en effet, une puis¬ sante série métamorphique plissée suivant cette direction constitue princi¬ palement les Monts du Lyonnais. Plus précisément, la série du Lyonnais est un ensemble méso et catazonal d'assises gneissiques et micaschisteuses , s 'ouvrant en son axe sur un coeur anticlinal granitique. La ville de Chazelles est à cheval sur deux formations : - au Nord, les formations métamorphiques représentées par des gneiss oeillés (métagranites) qui ont un faciès très feldspathique, isogranulaire, à deux micas, plus ou moins rubanné, aux lits micacés souvent plissotés in¬ tensément. - au Sud, les formations migmatiques représentées par des anatexites leucocrates à cordiérite, le passage entre les deux formations étant progres¬ sif. Ces anatexites claires sont des roches hétérogènes dans lesquelles se FIG. i E DE CHAZELLES '/LYON MAIRI ETUDE DES RESSOURCES EN EAU SOUTERRAINE SCHEMA HYDROGEOLOGIQUE y^ US terramscristalfins du lyonnais (d'après [!T|[T| Mz-M^ finatexites \77'^m ùs-Oi G^^i^^ ZZ7^- ySérie de ia Brévenne S/-éphanien Um'te de bassin versant /Ixe tectonique suppose Rfv.ère temporaire -permanente Site de forage proposé Accident majeur 81 SGN 523 RMfi - 5 - trouvent associés, de façon plus ou moins intime et en pourcentage variable, d'une part un matériel à tendance grenue, à biotite et cordiérite dispersées, d'autre part un matériel plus ou moins folié, à cloisons de biotite et silli¬ manite, plissotés ou nébulitiques. 3 - HYDROGEOLOGIE^DES^TERRAINS^CRISTALyNS^ET^CRISTALL Les terrains cristallins (cas des anatexites) et cristallophylliens (cas des gneiss) sont considérés comme pauvres, voire dépourvus de ressources en eau. Aussi l'alimentation est-elle souvent assurée par le captage d'eaux su¬ perficielles ; tel est le cas de la ville de Chazelles, alimentée depuis 1890 par le barrage de la Gimond situé à 4 km à l'E. NE à vol d'oiseau de l'agglo¬ mération. Cette provenance relativement lointaine de l'eau distribuée, pour béné-. fique qu'elle soit à l'ensemble des communautés desservies, n'est pas sans inconvénient et, en particulier, les problèmes de traitement entraînent un coût relativement élevé du mètre cube. La question est donc posée de savoir s'il est possible, compte tenu des moyens techniques dont on dispose actuellement, de trouver une ressource ex¬ ploitable à moindre frais, ressource dont on peut supposer la présence, puisqu'il existe d'anciens puits qui ont autrefois alimenté certaines mai¬ sons de Chazelles. Dans ce secteur, et spécialement sous la ville de Chazelles, dans les formations métamorphiques et migmatiques, il y a donc emmagasinement et cir^ culation d'eaux souterraines, ce qui ne peut se concevoir que si la roche est fissurée ou altérée. Il ne faut cependant pas attacher à la tradition orale trop d'importance, un débit de 3 m^/h correspond à une ressource autrefois jugée inépuisable (puits de l'ancienne bascule dans la Grand'Rue, puits près de l'hôpital, etc.) - 6 - 3.1 - PRINCIPE D'ALTERATION DES ROCHES CRISTALLINES ET CRISTALLOPHYLLIENNES Pour mieux comprendre les écoulements en milieu cristallin et cristallophyllien, il est utile au préalable de s'attarder sur le principe d'altération de ce type de roche, car c'est dans la partie altérée seulement que se produisent les écoulements. Sous l'action du climat, ces roches subissent une altération mé¬ téorique qui va les transformer, au stade final, en un mélange plus ou moins hétérogène de sables et d'argiles (arènes) connu dans la région sous le nom de gore. Schématiquement, on peut dire que l'altération consiste en une hydrolyse profonde des minéraux, dont l'importance et les vitesses vont dé¬ pendre de nombreux facteurs : composition minéralogique de la roche mère, taille des minéraux, conditions chimiques du milieu, conditions de drainage, hauteur de pluie, durée des saisons pluvieuses, nature du couvert végétal, présence ou absence dé fractures ou de fissures de retrait, etc. Entre le stade de la roche saine et le gore, on retrouve tous les stades d'évolution de l'altération. C'est ainsi que l'on observe théorique¬ ment de bas en haut : - au-dessus du granite sain et en contact irrégulier avec lui, une zone de roche saine, mais avec fissures plus ou moins altérées.