'I II Parla, Lo 22/5/1959 B

ETUDE HYDROGEOLOGIQUE DU

BASSIN DES SOUBCES DE LA VANNE (YONNE)

Ro HUTEK, Cl. UEGNIENy J. FLORIN

'i II Parla, lo 22/5/1959 B. R. G. G. M. Paris (XV), le 22 Mal 1959

74, Rue de la Fédération Bureau de Recherches

Géologiques, Géophysîques

ET Minières

ÉTABLISSEMENT PUBLIC NATIONAL

ADRESSE TClCGR. > BURGEOLOG-PARIS

TÉLÉPHONE ; SUF. 9400

R. C. SEINE 04 B .07

N/Rif. Département "Géologie"

ETUDE HYDROGEOLOGIQUE

DU BASSIN DES SOURCES DE LA VANNE

Par

Ro HLAVEK, Cl. MEGNIEN et Jo FLORIN ETUDE HYDROGEOLOGIQUE DU BASSIN DES SOURCES DE LA fANNE

INTRODUCTION

I - BUT DE L'ETtfDE

tes sources de la Vanne qui 8(»i captées par la Ville de

Paris, BOtts aont appames comme un magnifique eisamp d* étude permettant de resondre de nonbreax problèmes hydrogéologiqaea } problèmes qui semblent aases parties liera à l 'hydrogéologie de la craie de l 'Yonne, mais qni penveni avoir, en réalité, nae certaiae importance poar l'é» tude plus générale de la circulation daas la craiSo La Ville de Paris poBséidant de nombreux documenta aur l'observation des sources et sur lès expériences de colorations à la fluoresceins exécutées sur lear bassin versant, nous avons cherché à compléter cette étude par des observations hydrogéologiqaes. Nous dlstiaguerons deux parties t

Etude géologique et écoulnoent des ewsix souterraineSo

Les problèmes qne nous avons essayé de résoudre sont les suivants t

1*) L'éeoulmaent de l'eau dans la erais s'effectuent 11 par circu latióos karstiques ou par nappes T Un des modes de circu la¬

tí on exclut-il l'autre oa les deux peuveotils coexister T Dans ee dernier caa, la circulation karstique a-t-ells lieu ea dessus ou «a dessous du aiveau supérieur de la nappe T

2*) Pent-oB établir on véritable bilaa ds l'eaa t Quels sont les eosffieients d'iafiltratioa et quelle eat l'imperiaaee des réser¬ ves T PLAN DE SITUATION DE L'ETUDE DE LA VANNE

5o urce s de Coche pies

Died

rV Courïehay **-;

fig.1 - 2 -

II - GENEKALITES SUR LES SOURCES CAPTEES PAR LA VILLE DE PARIS

a) Les sources

Les sources qui ont été captées par BELGRAND en 1870 sont

situées dans la vallée de la Vanne et dans celle du rû de Saint-

Ange, toutes deux affluentes de l'Yonne. Les sources se répartissent

en trois groupes (fig. 1 et 2) :

! Les soinces hautes (l07 à 136 m d'altutude) dont les

eaux peuvent arriver à Paris par gravité i sources de la Bouillarde,

3 d ' Armentière et de Cérilly. Leur débit raoyen est de 67.000 m par jour.

2°) Les sources basses (6ô à 93 m d'altitude) qui néces¬

sitent un refoulement de 20 m dans l'aqueduc de la Vannej Ce sont

les sources des Pâtures, du Maroi, de Saint Philbert, de Theil et 3 de Noé. Débit moyen t 60.000 m par jour.

3") Les sources de Cochepies (79 m) refoulées de 28 m en¬

viron dans l'aqueduc. Débit moyen : 33.000 m par jour.

Les eaux captées sont acheminées par l'aqueduc de la Vanne jusqu'au réservoir de Montsouris à Paris, à L'altitude de 80 m»

La capacité journalière de l'aqueduc est de 140.000 m en¬

viron. Il existe 6 usines élévatoires qui sont, de l'amont vers l'a¬

val, celles de Flacy, Gaudin, Cluzy, La Forge, Mal ay-le-Roi , Mailloto

Les usines de Flacy et de Gaudin se servent de l'eau motrice de

Cerilly, les autres utilisent la force motrice de la Vanne elle-mlmev''.

Le long des conduites, un certain nombre de drains captent

au passage de l'eau diffuse provenant, soit de la craie, soit des

alluvions : drains de la Bouillarde, drains de Flacy, drains de

Marol et drains de Saint Philbert.

b) Le Pl' teau d'Othe, g en .5 rat eur des sources

Les sources sont situées aux pieds N et W du plateau

d'Othe qui est limité par les rivières de l'Armançon au S, de la

Vanne au N et de l'Yoïne à l'W. On peut considérer la Nosle, affluen-

te de la Vanne comme limitant à l'E le bassin des sources, mais

en réalité le plateau se continue jusqu'à la vallée des SCHEMA DES SOURCES DE LA VANNE

d'après M. Mazoit

Aqueduc de x^\ La Vanne

La Forge Oaudin

L'auge CapraisOL'oie _^ r^^-, u l audm Xf^> Armen hères Amonh f- ,. w MOJhorhCQS'^ Philiberl- Orsim de Fisc _^ Drainj ae >r~l I la BouiUgrde Drains oe 11A Armenl-ieres \\ y Philibert Maroi Aval La Bouillarde

Miroir y^

Oaler^ei

SOURCES BASSES de csptace

Ocochcpies Occrilly

SOURCES DE COCHEPIES SOURCES HAUTES

LEGENDE

O Sources

Usines

Drains

Aqueduc par grovife

mm Conduire de refouleme^^

rig.2 - 3 -

la Seine. Ainsi définie, cette partie occidentale du plateau d'Othe

forme un rectangle de 20kn sur 30 km. Ce plateau est légèrement incli¬

né du SSE vers le NNW ; il domine au S l'Armançon de 160 m et il

s'abaisse jusqu'à une centaine de mètres au-dessus de la Vanne au N.

C'est une masse crayeuse formée de Turonien et de Sénonien qui sup¬

porte quelques lambeaux de Tertiaire et qui plonge faiblement vers le

NNW, comme la topographie.

Sur le rebord S qui forme une véritable cote, au sens mor¬

phologique du terme, les vallées sont courtes et nombreuses. Elles dis¬

sèquent en festons le rebord du plateau, tandis que leurs parties bas¬

ses se confondent dans une plaine dégagée par l'Armançon dans le Cré¬

tacé moyen (Albien et Cénomanien)» Dans cette dépression qui va de

Saint-Florentin à Joigny, le Cénomanien forme des buttes mollement f''

ondulées. ,'

Le rebord W du plateau d'Othe forme un abrupt sur la vaMée

alluvionnaire de l'Yonne. Il diminue d'intensité de Joigny au S

jusqu'à Sens au N. Des vallées, de direction WNW-ESE ou E-W, entailf

lent ce plateau. Les principales sont celles d'Armeau, du rû Galan};',

du rû de Saint-Ange et de Véron. La vallée du rû de Saint-An. e est !l,a

plus importante et elle pénètre de 13 km environ dans le plateau

jusqu'à Dilo. C'est à son débouché dans la vallée de l'Yonne que se

situent les sources de Cochepies.

Le rebord N du plateau limite la pjaine alluviale de la

rive gauche de la Vanne. Entre Sens et Villeneuve l'Archevêque, ce

rebord dessine un arc de cercle ouvert vers le NW et il donne nais¬

sance aux sources basses ; entre Villeneuve l'Archevêque et Aix-en-

Othe, il forme un arc de cercle plus faible et ouvert vers le N ; il

abrite les sources hautes sauf celle de Cerilly. L'arc des sources

basses est entaillé par 3 vallées principales de direction générale--

ment NW-SE : vallée de Vaumor t-Ceri sier s , vallée de Varei 1 les-Vaudeu is-

Arces, vallée des Sièges. La seconde de ces vallées présent e- un cours 8U~ pélieur orienté N-S entre Arces et le Pont Evrat ; nous verrons plus

loin que cette anomalie est due à des influences tectoniques.

L'arc des sources hautes ne comporte qu'une seule vallée

importante qui est celle de Riyny-le-Ferron. Celle-ci se rqmifie

notablement vers l'amont en donnant la vallée de Ceri 1 ly-Fournaudin - 4

où se trouvent les sources de Cerilly, la vallée de Berulles et d<

Boeurs-en-Othe et la vallée adjacente de la Guinand. La vallée àe la Nosle qui limite notre étude est de direction NW-SE et elle se jette dans la Vanne après avoir traversé Aix-en-Othe. - 5 -

PREívüERE PARTIE : ETUDE GEOLOGIQUE

Nous exaninerons dans la première partie de ce rapport les

éléments géologiques dont la connaissance est indispensable poar comprendre les phénomènes qui déterraiuent la circulation des eaux souterraines :

I - SERIE STRATIGRAPHIQUE

Il - MICROFAUNE

III - SEDIMENTOLOGIE, INSOLUBLES, POROSITE ET DENSITE DE LA

CRAIE

IV - LEVE GEOLOGIQUE ET TECTONI^iUE

V - ETUDE DES DIACLASES - 6 -

I - SERIE STRATIGRAPHIQUE

Les format! ns intéressant l'étude du bassin des sources de

la Vanne sont les suivantes :

Tertiaire Sables et argiles à silex 0 à 20 m

Sénonien Craie blanche 190 m

Turonien Craie raarneuse 160 m

Cénomanien Craie dure et narneuse 70 m

Cette succession repose sur les sables grossiers de l'Albien supérieur qui n'affleurent dans notre secteur que dans les environs de Saint Florentin.

Nous avons pris comme base de départ pour l'étude strati¬ graphique les travaux de J. LAMBERT et de A. HURE. Nous avons tenté de «regrouper les différentes zones paléontologiques de ces auteurs pour obtenir des niveaux que l'on puisse distinguer plus facilenjent sur le terrain, soit d'après les caractères de la craie elle même, soit d'après ses silex. i

A - LE CENOMANIEN

Les auteurs signalent dans le Cénomanien deux niveaux : à

la bas;, les marnes de Brienne, au sommet, la craie à Ammonites. En fait, nous avons pu distinguer sur le terrain 3 niveaux différents i

( 3 - Craie dure 35 m

Cénomanien ) 2 - Gaize 10 m

1 - Marnes de Brienne 25 m PI : CENOMANIEN. Carrière de Laroche. - 7 -

Les "Marnes de Brienne" sont des raarnes argileuses grises, souvent plastique» <>» l'en peut attribuer au Cénomanien inférieur car on y signale Mortonjcgras iñflatum et Pycnodonta vesiculoea. Elles sont souvent masquées par la végétation et elles corresF^ondent au pied des

talus de la craie cénomanienne.Parf ai tement imperméables, elles for¬ ment des zones humides et donnent des lignes de sources à la limite avec la gaize. La partie supérieure de ces marnes est riche en glauco¬ nie.

La gaize qui n'avait jamais été signalée dans ces zones forme en réalité un niveau assez constant que nous avons même pu suivre de¬

puis l'Armançon jusqu'à la Loire, c'est-à-dire sur une distance de près de 50 km. C'est en fait, comme le montrent les lames minces, une craie

riche en débris et en concrétions siliceuses. C'est une roche légère, gris-noir en prof ondeur, et qpl,«n surface, est blanc-jaunâtre avec des taches grises. Elle se rencontré en bancs réguliers de 20 à 30 cm dont l'altération a un aspect caractéristique en boules. Nous n'y avons rencontré que des débris indéterminables de pectenidés.

La craie dure ou craie à Ammonites est caractérisée par

l'abondance de la faune qu'elle renferme. Les auteurs distinguent deux

zones : une zone inférieure à Schle nbachia varians, Acanthocerae man¬ tel 11 , Turrilites tubercul atus , Pectén asper et Inocerames . une zone supérieure à Holaster subglobosus, Acanthoceras rothomagense. Scaphl tes aequalis.

En fait, les différences pétrographiques de ces deux niveaux sont faibles. Ils sont tous deux, composés de bancs de 0,5 à 1 m de craie dure, blanche, pourtant très riche en éléments argileux (à l'ana¬

lyse 20 h. 4lO % d'insolubles), alternant avec des niveaux centlmétriques

ou décimétriques de marne crayeuse, grise ou blanche. Il semblerait

pourtant que les silex qui parsèment irrégulièrement ces lioilzons soient plus gros dans le niveau supérieur. Ce sont des silex de forme quel¬ conque ou e¿| polochons, de 20 à 30 cm, de couleur uniforme grle- blanchâtre, sans écorce différenciée. On trouve dans la craie quelques points noirs de glauconleo La photo Pl montre le contact de la galss avee la craie à Ammonites. - 6 -

B - LE TURONIEN

Le Turonien se divise en deux assises x Turonien inférieur ou Salmurien à la base (craie à Inoceramus lablatus) et Turonien supérieur ou Angoumien au sommet (craie à Mlcjraster leskel » Ml eras ter breviporus) o Mais, à l'intérieur de ces divisions J. LAMBERT et

A. HURE ont distingué 6 zones paléontologiques.

F - Zone à Mlcraster Icaunensis (30 m) ANGOUMIEN E - Zone à Sternotaxis planus ( 10 m) à Mlcraster leskel D - Zone à Cardiotaxix peroni (20 m) (lOOm) C - Zone à Terebratulina gracilis (40 m)

SALMURIEN B - Zone à Conulus subrotondus (50 m)

A -^ Zone à Actinocamax plenus (10 m) TURONIEN (60 m)

La zone A est difficilement observable ) c'est une craie marneuse, grise, sans silex. Il y aurait, d'après J. LAMBERT, deux

zones paléontologiques différentes » à la base Inoceramus planus, au

soraraet Typocidaris hi ru do. Gisement : Dracy»

La zone B, à Conulus subrotondus. est développée dans la

région de Brion, Bussy-en-Othe et Chai 11 ey, C'eat une craie également

grise et marneuse, sans silex comme la précédentOo

Les zones A et B sont l'équivalent des dièves du Nord. Elles

jouent d'ailleurs, nous le verrons, un rôle hydrogéologique un peu

analogue mais légèrement décalé dans la série stratigraphique car dans

le Nord, la craie à Terebratulina gracilis devient trèa marneuse t

(faciès marlettes). - 9 -

Avec la zone C, à Terebratulina gracilis, le faciès de la

craie change : elle est blanche, plus tianche et plus compacte que les

autres craies du Turonien, assez fine et sans silexo II y a quelques

rares niveaux raarneux verts très fins de un dixième à un millimètre.

Ao HURE fait remarquer que cette craie correspond en affleurement à

des espaces Infertiles. Nous l'avons égale-^ent remarqué surtout dans

la région de Challley.,

La craie des zones A, B et C s'altère à l'air en petits

débris esquilleux qui forment sur la côte Sud du plateau d'Othe de

véritables cônes d'éboulis. Les ponts des carrières eux-^-mlraes

dèa que l'exploitation ess»**

Les fossiles principaux de cette craie sont Mlcraster l^ei

( «= M. breviporus) , Rhynchpnella cuvierl, Terebratula aemlglobosa,

Spondilus spinosuB. On trouve le faciès typique de cette craie sur la

rive droite de l'Yonne, de Saint Aubin à Joigny.

La zone D à Cardiotaxis peroni est représentée par une craie

blanche, marneuse, à silex. C'est la première apparition des silex dans le Turonien. Les anciens auteurs nommaient ce niveau { zone à

silex "blonds". Ce sont, en fait, des silex gris-blanc auréolés, à

écorce blanche et épaisse avec coeur blond ou châtain.

La zone E à Sternotaxla planus ( = Holaster planus) esl

constituée d'une craie blanche à silex "noirs". Comme précédemment,

11 faut remarquer que les silex sont en fait gris-blanc. Leur répar¬

tition dans la craie est quelconque : on en trouve de disséminés

dans la masse, tandis que d'autres sont en lits, en cordons ou en

bancs siliceux obliques. Faune f Cidaria aubvesiculosa. Rhynchonella

pl icati lis. R^lCuvierl . Terebratula semiglobosa. Spoodylus spinosuso

Gisements : Saint Julien-du-Saul t et Villevaltero

La zone F à Mlcraster Icaunenajs a une attribution strati¬

graphique très discutée.

PERON (1687), A. GROSSOUVRE (l90l), E. HAUG (1907) plaçaient

cette zone à la fin du Turonien, tandis que J. LAMBERT (1676), - 10 -

p. LEMOINE (1911), A. HURE (1913) la plaçaient à la base du Sénonien.

En fait, cette craie est intermédiaire entre le Turonien et le Séno¬

nien. Elle correspond à la craie de Vervlns des Ardennes à Epiaster brevis (d'après A. HURE, les termes de Mlcraster icaunensis et d'Epiaster brevis désignent une même espèce).

On y rencontre des faunes sénoniennes comme Mlcraster de- cipt ens et des faunes turoniennes corarae Mlcraster leskel et Sterno¬

taxis planus o II semble cependant que la découverte d'ammonites dans celte zone, comme Pachydlscus peramplus et Prionotropis neplus, soit

en faveur d'un rattachement au Turonien. C'est d'ailleurs cette dé¬

couverte qui a amené J. LAUBERT à opter finalement pour cette solu¬

tion dans ses "Souvenirs de la Géologie du Sénonais", bien qu'il ait soutenu auparavaixt la thèse contraire.

La craie de la zone F est blanche, sans silex. Elle se dis¬

tingue nettement des zones E et G qui contiennent des silex et qui

1 '^encadrent . Elle se présente ordinairement en gros bancs de 2 à 3 m d'épaisseur, séparés par des niveaux plus raarneux qui contiennent de fins filets argileux v e r t s , qui ont de quelques dixièmes de millimè¬ tres à 1 mm d'épaisseur et entourent parfois de petits nodules de craie. La pbot« P2 montre les niveaux marneux da Turoalen sapérieura

Les diverses zones paléontologiques du Turonien ne sont pas

toutes reconnaissables sur le terrain car il faudrait dans chaque carrière un nombre assez grand d'Echtnldés, déterminables, parmi les¬ quels se trouveraient représentées les associations caractéristiques.

Nous n'avons pu dégager que 3 zones repérables sur le

terrain :

Turonien supérieur (30m) Craie blanche, en gros bancs séparés

Zone F par des petits niveaux marneux, sans

silex ou très rares silex épars.

Turonien moyen (30 m) Crai» gris» oa blaoeh» à silos ori»*

Zones D, E m blan«, aaréolés*

Ibvonien inférieur (lOQn) Craie marneuse grise, sans silex,

Zones A, B, C avec niveaux marneux. TURONIEN P2 ; Niveaux marneux du Turonien supérieur. ( Talouan. ) - 11 -

C - LE SENONIEN

Le Sénonien comprend deux divisions principales ! l'Emsché-

rien ou craie à Micraster à la base qui englobe le Coniacien et le

Santonien, puis au somraet l'Aturien ou craie à Belemnites qui n'est

figuró e ici que paY le Campanien. Le Maestrichti en qui constitue le deu¬

xième terme de l'Aturien n'est pas représenté dans le Bassin de Paris*

Les divisions paléontologiques généralement admises dans le

Sénonien sont les suivantes :

SENONIEN

MAESTRICHTI EN Lacune

05 O *i B

O z S h3 g Sup. a Bel. 13 aeronata Zone P à Magas pumilus (30 m) t-t ve

X 1t

3 yQ) N CQ Zone N à Galeola papulosa (40 m) < Inf. à Act, quadratus '

SANTONIEN (70 m) Zone L à Mar sup i testestudi narius(lCai (t

0) 2 à Micraster coranginum Zone J à Conulus albogalerus (50 m) ¡j] OQ

M a Di u ¡a o

T* -M O S CONIACIEN (50 m) Zone H à Inoceramus involutus (20 m) 75 S reo à Micraster decipiens Zone G à Tbrebratula semiglobosa (30 m) Cd

1°) Le Coniacien (Craie à Micraster decipiens)

La linite Turonien supérieur - Coniacien tranche assez bien

sur le terrain car on trouve en contact deux craies qui sont assez

différentes. A la craie en bancs et sans silex fait suite une craie

massive très riche en silex. La photo P3 montre l'abondance des silex

dans la orale du Coniacien. P3 : CONIACIEN. Carrière ae Rosoy. - 12 -

Dans la zone G, à Terebratula semiglobosa, les silex sont le plus soîivent en lits ou en cordons ; ils sont moyens ou gros, de for¬ me quelconque mais parfois bran chu s ; leur écorce est mince ; ils sont souvent tachetés et leur couleur est le plus souvent noire. La craie présente p;irfois une allure lito'e, c'est-à-dire que tous les 50 ra ou tous les mètres, on devine un imperceptible joint dans le dépôt de la craie» Cette craie s'exfolie facilement à l'air et les carrières aban¬ données présentent des faces concaves» Gisements : cherain de halage à

Rosoy .

La zone H , à Inoceramus involutus, est très caractéristique.

C'est une craie très grossière blanche à silex et à prismes d'Inoce-

rameso La craie est assez compacte et la cassure montre un "grain" assez c nsidérable par rapport à la moyenne des craies. Elle est ex- trênement riche en prismes d ' Inoceraroes . Ce sont des placiuettes de plusieurs centimètres carrés qui rno.'^.trent sur la trancîie des prismes verticaux de 3 à 6 mm d ' é¡)ai sseur . Ces portions de test peuvent être par ti el 1 e.niesi t ou totalement englobées par les silex à 1 ' intérieur des¬ quels ils gardent souvent leur nature carbonatée. Les silex sont abondants, disséminés en lits et en cordons. Il existe même des bancs siliceux horizontaux obliques. Ces silex sont en général assez gros

( 15 cm) et branclius. Ils sont, suivant les endroits, noirs, blonds ou châtains, avec des taches beiges ou avec des caries reraplies de poudre siliceuse blanche. L'écorce est raince ( 2 mm) et blanche. Sur la photo P4 on distingue les silex noirs et les gros prlsnes d'bocerECEs.

2°) Le Santonien (craie à Micraster coranginum)

La zone J, à Conulus albog al erus , est représentée par une craie blanche, compacte, à silex. Ces silex sont blonds, noirs ou châtains, dissé»^inés ou en cordons réguliers. On trouve souvent quel¬

ques débris de Micraster et d'Inoceraraes dans la craie.

La zone L, à Marsupites testudlnarius, est rarement visible;

c'est une craie blanche, parfois litée avec silex châtains, souvent disséminés, plus rarement en lits ou en cordons. Gisements : Tunr.el de Paron, Saint Martin-du-Ter tre . P¿ ; Détail de le craie de Rosoy. - 13 -

3°) Le Campanien

La limite Santonien - Campanien est soulignée en certains

points par l'apparition de craie phosphatée. Celle-ci titre 30 à

40 ;1 de phosphate tribasique de chaux et elle a été exploitée à Saint

Marti n-du-Tert re. On y trouve en abondance des dents de Larana et des

Ostrea dans les quelque 2 à 6 m de craie jaunâtre à phosphates, avec

des Offaster pi 1 lula qui annoncent déjà le Campanien o

La craie à Actinocanax quadratus est blanche, fine, tra¬

çante, sonore quand elle est sèche. Les paléontologistes ont dis¬

tingué deux niveaux ; un niveau M à Offaster pillula à la base et un niveau N à Galeola papillosa au soramet.

Le niveau M est représenté par une craie compacte, à silex

gris-châtain, auréolés, avec une écorce blanche épaisse. Ces silex

sont le plus souvent disséminés et pas très abondants. On trouve dans

la craie quelques petits points noirs épars de 9 1 au conie.

Les silex du niveau N sont surtout dispopés en cordons ou e;

lits réguliers, reggerrés 8 '-i r 0,30 à 0,40 cm et espacés entre eux d'I m environ, mais il peut y avoir des zones à silex dissérainéso

Quand ces niveaux satis silex atteignent 2 m, ils sont activement

exploités pour les constructions légères. Les silex sont souvent ir¬

réguliers ou branchus, de couleur châtain, parfois translucides à la

base de ce niveau.

La craie à Belennilella mucronata est dure, fine, traçante,

avec silex gris-blond, disséminés ou en cordons. C'est la zone P à

Magas pumilus de J. LAMBERT» Ce fossile est, en effet, plus caracté¬

ristique que Belemnitella mucronata (¡ui fait déjà son apparition à la

base de la zone à iîuadrat a. On y trouve Micraster brongniarti et de norabreux bryozoaires.

Sur le terrain, il n'est géuéralcent possible de distinguei

que les 5 zones suivantes : - 14 -

Campanien "supérieur" Craie blanche fine et compacte à

Zones N et P silex en lits ou cordons réguliers

z Cam4)anien "Inférieur" Craie à silex gris, auréolés,

u. Zone M di ssérainés.

Santonien Craie à silex blonds, châtains et Z Zones J et L noirs .

z Coniacien supérieur Craie grossière à prismes d'Inocera

Cd Zone H mes et silex bl onds , châtai ns et ncdxs.

Coniacien inférieur Craie à silex noirs en lits.

Zone G

Il est même parfois impossible de distinguer le Santonien du Coniacien inférieur. C'est le plus souvent la présence du Coniacien

supérieur, au-dessous on au-dessus du point étudié, qui permet de

trancher l'indétermination. - 15 -

D - LE TERTIAIRE

1°) Le Sparnacien

La craie est altérée, ravinée et recouverte presque partout sur les plateaux d'un manteau d'argile à silex : c'est une argile sableuse, plastique, rouge, avec silex un peu arrondis, à patine bistre brillante, provenant du remaniement des silex de la craie» Il est difficile d'évaluer l'épaisseur de cette formation qui glisse sur les versants pour se raccorder, parfois, avec les éluvions de vallée et masquer ainsi complètement les affleurements de craie.. Elle a en général de 2 à 15 m. Au sein de ces argiles à silex, il existe des amas de sables roses (N de Couleurs) ou des argiles plastiques bario¬ lées, rouges, violettes ou grises (hameau du Fay, au N de Villechéti- ve) ou des bancs de grès lustrés»

Les poches de décalcification de la craie sont remplies d'argiles à silex, de sables ou de lignites, córame à Dixmont. A Dix- mont, 1 1 y a en effet une vingtaine de mètres de couches d'argile, avec 5 m de lignite dans lesquels on trouve des troncs d'arbres de flore tropicale. Il y a parfois dans ces poches des sables grossiers, du minerai de fer en grains (limonite). Sur le plateau des Bordes,

RAULIN signale 40 m de dépôts tertiaires, sans doute sparnaciens.

2* ) Le Lutétien

- Il existe sur le plateau d'Othe quelques débris de calcaires lacustres lutétiens raeuliérisés à Planorbis pseudo-ammonius . (Vers

Cou lours et Boeurs-en-Otbe).

3°) Le Stampien

Il forme quelques blocs rocheux, d ' as, eet ruinlforne, isolés sur le ;. la teau d'Othe (N de Dixmont). Ce sont des gr?s compacts, gris- blanc à patine brune, de grain fin, avec traces indéterminables de gastropodes. La surface des blocs rocheux est parsemée d'alvéoles qui ressemblent à des "taff cail" . Ces grès ont servi de polissoirs ou de menhirs à l'époque préhistorique (Menhir de Vaumor^. - 16 -

E - LE QUATERNAIRE

Dans la vallée de l'Yonne, on trouve les niveaux d'allu¬ vions qui sont classiques dans le bassin de la Seine.

1*) Alluvions anciennes (a )

1 a Haute terrasse (a ) Alluvions à éléments granitiques et jurassi

ques déposés vers une altitude de 35 m, re¬

présentés en dehors de la région étudiée vers

Vil 1 ene uve-1 a-Guy ard .

Moyenne ¿errasse (a ) Alluvions de nature variée, calcaires sili¬

ceux, granitiques déposés vers 30 m. Une

terrasse de ce niveau semble exister sur la

rive droite de l'Yonne, au N de Sens»

le) «¿££S_Í;¿II5£S¿ (^ ^^ sont des alluvions formées de roches ter

tiaires, crétacées, jurassiques et graniti-.

ques qui forment un replat vers 12-15 m au-

dessus de l'étiage de l'Yonne. Cette terrasse

existe de chaque côté de la Va\ine sauf sur

les parties fortement convexes des versants,

entre Flacy et Chigy sur la rive gauche et

entre Foissy et Malay-le-Pe ti t sur la rive

droite. La plupart des sources de la vallée

de la Vanne sortent à la base de cette basse

terrasse»

2°) Alluvions modernes (a )

Ce sont des cailloux et des graviers d'origine diverse, des

sables et des argiles» Cette formation tapisse le fond de la vallée

de l'Yonne et de la Vanne et l'aval des principales vallées qui en¬

taillent le plateau d'Othe.

r - 17 -

Dans la vallée de la Vanne des sondages ont montré que les graviers des alluvions roodernes sont surraontés de 1 à 3 m de tourbe entre Chigy et Noé (en face des sources basses). L'accumulation de tourbe semble se poursuivre encore actuelleraent sur certains points, comme en face de Chigy.

Plus à l'aval, entre Mal ay-le-Grand et Maillot on trouve

1,50 ra à 2 m de terre tourbeuse surmontée de 1,50 m à 4 m de tuf calcaire jaun^.tre léger, caverneux, à empreintes de végétaux aquati¬ ques» Ce dépôt de carbo -ate de chaux par les eaux de la Vanne est en grande partie dû à l'apport calcaire des sources et à la proximité de la confluence de la Vanne et de l'Yonne. -lo

ll - MICROFAUNE

96 échantillons provenant du bassin de la Vanne et dont

l'âge est compris entre le Cénomanien et le Campanien inférieur ont

été étudiés pour la raicrofaune par M. àlARIE»

Ces échantillons de faciès crayeux possèdent d'une part un

cortège de foraminif ères qui leur est commun, d'autre part des fora- minifères spécifiques de certains niveaux.

Les espèces suivantes ont été retrouvées dans presque tous

les échantillons ;

Eggerellina gibbosa

Arenobulimina oblica

Marsonnella oxycona

HagenoTsella elevata

Ataxogy ro idi na variabilis

Lenticulina rotúlala

Gyroidina nitida

Globigerina cretácea

Gravelinella lorneiana

Il est par contre assez difficile de définir celles qui

sont vraiiîîent caractéristiques d'un niveau donné.

Pour essayer de les mettre en évidence, nous avons porté

dans le tableau de la figure 3 la microfaune des carrières dont

l'attribution stratigraphique est certaine de par leur position, leur

faciès, leur macrofaune.

Les chiffres de 1 à 67 représentent dans l'ordre les fora- minifères suivants, qui ccnstituent l'ensemble des espèces rencon¬

trées dans l'étude des 96 échantillons : REPARTITION DES PORAMINIFERES DANS LA CRAIE

c Numéros a^^ribues aux difFérenfes (Voir tex^e ) ETAGES .d o ^ m o UJ «- w o « o

57 o o o o o o o o o o o 0 o o o o o o o o o o o

Campanien ------56 O o o o o o o o o 0 o o o o o o o o inférieur

55 OOOO o o o o o o o o o o o

53 O o 0 o o o o o o o o o

Santonien --

05 O O o 0 o o o o o o 0 o o o o o o o o o

32 O O o o o o 0 o 0 o o o o o o

....

Coniacien 27 o 0 o o o o o o ? o o o

01 0 0 0 o o 0 o o o

? 92 ooo o o o 0 o o 0 o o o 0 0 ooo o 0 o

Turonien " 16 o o 0 0 o o o o o o o o ooo o o 0 supérieur

06 o ? o o o ? o ? o o ? o o o o o

80 ooo o o o 0 o o o o o 0 o ?

Turonien - 77 o o o o o o ? o 0 o o o o o o moyen

? 70 o o 0 o o o o o o ? o o 0 o o o

1 90 OOOO o o o o o o o o o o

89 O OOOO o o o o o o o o o

88 OOO ooo o o o o o o o o o o o o

Turonien o o o o o o ? o o o o Inférieur

11 O O o o o o o o o

10 O o o ooo o o o o o o

09 o ooo o o o o o o o o

36 O o o o Cénomanien

13 o o o 0 o o o o o o o o o o

nf3.Q67 - 19 -

1 Rheophax 35 Flabellina ornata

2 Tritaxia pyramidata 36 " , cf. baudouiniana

tt 3 " tricarinata 37 rugosa

4 Orbignyna ovata 36 Bollvini tella eleyi

5 Verneuilina rugosa 39 Bulirainella cf. guttiforrais

6 Clavulinoides 40 Eouvigerina americana

7 Eggerellina gibbosa 41 Allomorphina sp.

6 Arenobuliraina d'Orbignyi 42 Citharinella elongata

9 " preslii 43 Bolivinoides decorata

10 " obliqua 44 Gyroidina nitida

11 Arenobulimina Cónica 45 Placentula nitida

12 Plectina ru'thenica 46 Globigerina cretácea

13 Marssonella oxycona 47 " sp.

14 Gaudryina rugosa 46 Rosalinella renzi

15 Textular! el 1 a cretosa 49 " linnei

16 Hagenowella elevata 50 " lap pa rent i

17 Ataxogyroi di na crassa 51 sp.

18 " variabilis 52 " appenninica

19 " cóncava 53 " globigainoides Mar.

20 Conulina irregularis 54 Globorotal i tes cf.Mícheliniana

21 Lituola nautiloidae 55 " sp.

22 Bulbophragmium Irregulare 56 Stensiolna sp »

23 Heleros tomel la minuta 57 Gavelinella lorneiana

24 Orbignyna variabilis 56 " clementiana

25 Lenticulina polygonata 59 " stelligera

26 " rotúlala 60 " sp.

27 Enanti ovagi nul ina recta 61 Gavelinopsis vollziana

26 Vaginulina trilobate 62 " ammonoides

29 Saracenaria sp. 63 Spirillina sp.

30 " triangularis 64 Pulvinulinel la cordieriana

31 Frondicularia cf» seplolaris 65 Reusella sp.

32 " frankel 66 Gufflbelina globulosa

33 " archiaciana 67 Cornuspira cretácea

34 " cf. verneuilina 20 -

L'examen du tableau de la figure 3 montre que l'on pourrait distinguer dans la craie 5 niveaux principaux : (pour l'interpréta¬ tion des répartitions, les autres échantillons ont été comparés avec ceux du tableau) :

l/ Le Campanien inférieur (zones M et N) comprendrait les

associations suivantes :

21 - Lituola nautiloidea

24 - Orbignyna variabilis

43 - Bolivinoides decorata

56 - Gavelinella clementiana

2/ Le Coniacien - Santonien (Zones G, H, J et L)

Il ne sanble pas que la raicrofaune puisse différencier le

Coniacien du Santonien.

Les espèces suivantes sont conmunes au Coniacien, au Santo¬ nien et au Campanien inférieur (nos investigations n'allant pas plus haut dans la série stratigraphique) ;

17 - Ataxogyroidi na crassa

19 - Ataxogyroldina concava

26 - Vaginulina trilobata

56 - Stensoina sp .

3/ Le Turonien "láoyen et supérieur (zones D, E et F)

Il est assez pauvre en foramini f ères caractéristiques. On peut cependant prendre en considération les deux formes suivantes :

41 - Allomorphina sp.

54 - Globorotal 1 tes cf. micheliniana mais elles montent jusque dans le Santonien ou le Campanieno

4/ Le Turonien inférieur (zones A, B et C)

Les espèces suivantes :

2 - Tritaxia pyramidata

45 - Placentula nitida peuvent caractériser le Turonien inférieur en l'absence des espèces

types du Cénomanieno - 21 -

5/ Le Cénomanien supérieur

Il est caractérisé par 1 ' a.s ociati on :

8 - Arenobuluraina d'Orbignyi

15 - Texlulariella crelosa

52 - Rosalinella appennlnica

Si la craie du bassin des sources de la Vanne est très riche

en foraminif ères , nous voyons par contre qu'elle est pauvre en fora- rainifères caractéristiques d'un étage donné. Le plus souvent, les indi=

cations de terrain sur le faciès de la craie et sur l'aspect des silex dctmenL des renseignements tout aussi satisfaisants à condition que l'on

dispose d'un bel affleurement et qu'on reste dans la région où les

faciès sont définis par rapport aux étages. Les forarainifères restent

cependant la seule ressource du géologue devant de petits affleure¬ ments ou des cuttings de sondages. - 22 -

III - INSOLUBLES. POROSITE. DENSITE

A - LES INSOLUBLES

Avec l'étude des insolubles, nous abordons la constitution

de la craie en rapport avec ses propriétés aquifères.

Nous donnons ci-dessous les résultats de 96 analyses effec¬

tuées au laboratoire de chlnle du B.R.G.G.M.

a) Carapanien inférieur

Echantillons n" 29 52 54 55 56 57

5Í' insolubles 1,06 0,64 1,22 0,43 0,64 0,49

Moyenne (6 analyses) 0,82 % d'insolubles

b) Coniacien et Santonien

Echantillons n» 1 2 16 22 26 27 30 32 37 39 fo insolubles 0,44 0,40 2,02 0,51 0,73 0,71 0,63 0,85 0,55 0,62

Echantillons n" 41 42 43 44 45 46 47 46 49 50 fo insolubles. 0,75 0,50 1,22 0,90 0,75 0,90 0,65 0,78 0,36 0,45

Echantillons n° 56 59 60 61 62 63 66 72 79 93

% insolubles 0,96 0,69 0,70 1,60 0,56 0,66 0,39 1,00 0,15 0,61

Moyenne (30 analyses) 0,70 f d'insolubles

e) Turonien supérieur

Echantillons n° 3 6 15 16 19 20 21 65 75 76 92 95

fo insolubles 0,63 3,99 87 97 1,32 1,77 1,02 1,09 1,36 0^ q,91 1,16

Moyenne (l2 analyses) 1,30 f insolubles - 23 -

d) Turonien raoyen

Echantillons n" 33 62 70 71 72 74 77 60 81

% insolubles 2,99 0,56 1,33 0,98 1,00 1,17 0,67 1,65 0,61

Echantillons n° 82 64 85 66 67 91 94 95 fo insolubles 1,41 1,01 0,63 0,66 1,35 0,91 1,10 1,16

Moyenne (17 analyses) 1,15 % d'insolubles

e) Turonien inférieur

Echantillons n» 6 9 10 11 12 14 23 24 25

fo insolubles 5,96 4,32 4,75 3,31 3,25 3,25 1,41 2,34 3,71

Echantillons n» 34 35 69 73 83 66 69 90

fo insolubles 2,54 1,92 1,17 0,69 1,92 2,63 2,60 3,54

Moyenne (17 analyses) 2,66 f d'insolubles

f ) Cénomanien

Deux échantillons seulenent : n° 13 avec 21,06 f d'insolubles

n" 36 avec 41,03 f d'insolubles

Soit une moyenne de 31,05 f.

Cette étude de la ruantité d'insolubles des échantillons de

craie correspond à peu près à celle de la quantité d'argile» En

effet, la craie ne laisse après attaquer aucun résidu quartzeux et pra-

ti(;uer;ent pas de résidus siliceux.

Nous voyons le Sénonien représenté par une craie très pure qui

moins de i f d'argile. Il semble que le Campanien inférieur

soit un tout petit peu plus marneux raais nous manquons d'une assez gran¬

de quantité d'échantillons pour soutenir la comparaison du Campanien

avec le Coniacien-Santonien . - 24 -

Le Turonien moyen et supérieur est légèreraent marneux avec

1,15 fo et 1,30 fo d ' i nsolubles o Le Turonien inférieur est par contre nettement raarneux avec 2,66 % d'insolubles, bien que nous n'ayons pas pu avoir d'échantillons de l'extrêne base du Turonien qui lui est encore plus marneux et que les échantillons aient été récoltés en dehors dec niveaux marneux qui parsèment la craie.

Le Cénoraanien tranche de son côté par sa teneur très élevée en insolubles (31 f^. Il est curieux de remarquer que les craies cénomaniennes ne paraissent pas marneuses au toucher car elles sont assez dures, voire mêrae légèrement recristallisées.

B - POROSITES

Les mesures de porosité ont été faites au porosiraètre de chantier, modèle I.F.P., s-r des échantillons de craie découpés en prismes d'une dizaine de centimètres cubes et séchés à l'é tuve. Les résultats .sont les suivants :

a) Campanien inférieur

Echantillons n" 29 54 55 56 57

Porosité 5^ 47 43,5 39 45,5 40

Moyenne (5 échantillons) 43 fo

b) Coniacien-Santonien

Echantillons n" 01 26 27 30 32 36 53 66

Porosité f 47 32 38,5 37 42 43,5 43 42,5

Moyenne (6 échantillons) 40,6 % - 25 -

c ) Turonien supérieur

Echantillons n» 03 6 16 19 75

Porosité fo 41,5 43 30 34 44

Moyenne (5 échantillons) 36,5 f

d) Turonien moyen

Echantillons n° 71 72 80 86

Porosité fo 42 46 44,5 43,5

Moyenne (4 éc¡i anti 1 1 ons) 44 f

e) Turomen inférieur

Ecianti lions n» 10 11 14 24 69 89 90

Porosité fo 41,5 24,5 37 39 42,5 36,5 41,5

Moyenne (7 échantillons) 37,5 %

f ) Cénomanien

Echantillons n« 13 2 36

Porosité % 26,5 3 2,5

Moyenne (2 échantillons) 30,5 fo

L'exaraen des résultats montre la forte porosité du Sénonien et du Turonien moyen 5 ensuite, viennent le Turonien supérieur el le

Turonien inférieur qui le sont un peu moins ; enfin, le Cénomanien montre une porosité faible pour de la craie» - 26 -

Quand on examine l'enserable de la porosité de la craie on

constate qu'elle est quand ^ême très forte, avec 39 % en raoyenne.

Cette porosité ne semble pas en accord avec les ooservations

de niveau de puits. En effet, considérons un puits situé aur le somraet

topographique d'une colline coïncidant, par ailleurs, avec le soramet

de la nappe à cet endroit. Les variations annuelles seraient P égales au rapport des précipitations sur la porosité du terrain , . , 1000 mra ., ^ . X + , , P S'it au maximum TtTTT = 2.500 mra, en supposant que toute l'eau

s'i'^filtre. Or, les variations de niveau de t'^ls puits sont souvent 10

fois plus grandes, alors qu'une faible partie de l'eau tombée s'infil¬

tre sen 1 eme nt ,

Nous avo: s donc été amenés à n^esurer de nouveau la porosité

de quelques éch m tillons, non plus la porosité totale raais la porosi t^

efficace , c'eat-à-dire la quantité d'eau f r -.vi ti ue ^le ¡e.it coder u,n vol.;.-^.e de craie dci;;..éo

Pour cela, nous avons pris des échantillons de craie que nous

avers immergés 24 hcurep, puis laissés égoutter 24 heures en atmosphè¬

re s-;>turce d'eau. Les écJian ti 1 1 ons ont ensuite été étudiés corarae d'ha¬

bitude au porosiraètre.

Les résultats sont les suivants, pour les échantillons n° :

- 54 (Campanien inférieur) Porosité efficace 0,6 f (P» totale 43,5 %)

- 30 (Coniacien-Santonien) Porosité efficace 1 /i (P. totale 37 fo)

- 3 (Turonien supérieur ) Porosité efficace 1 fo (P. totale 41,5 f)

- 60 (Turonien moyen ) Porosité efficace 0,3 f (P. totale 44,5 f)

- 24 (Turonien inférieur) Porosité efficace 0,5 fo (P. totale 39 f)

- 13 (cénomanien) Porosité efficace 0,6 % (P. totale 26,5 ;;')

Malgré 1 ' i -nprécisi on du porosiraètre pour ces faibles valeurs,

1 'ordre de grandeur de la porc sité efficace est coraplètement différent

de celui de la porosité totale.

Nous verrons à propos des bilans que c'est la valeur de la

porosité efficace qui est la plus en harmonie avec les oalculs. - 27 -

C - DENSITES

La raesure des densités a été effectuée sur des échantillons séchés à 1 ' étuve .

a) Campanien inférieur

Echantillons n" 29 54 55 56 57

Densité 1,49 1,52 1,675 1,64 1,665

Moyenne (5 échantillons) d = 1,60

b) Coniacien - Santonien

Echantillons n° 01 26 27 30 32 36 53 66

Densité 1,46 1,65 1,67 1,70 1,54 1,55 1,45 1,60

Moyenne (6 échantillons) d = 1,60

c) Turonien supérieur

Echantillons n*> 03 06 16 19 75

Densité 1,61 1,56 1,92 1,63 1,515

Moyenne (5 échantillons) d = 1,69

d) Turonien moyen

Echantillons n° 71 72 80 66

Densité 1,56 1,48 1,58 1,56

Moyenne (4 échantillons) d = 1,55 - 26 -

e) Turonien inférieur

Echantillons n" 10 11 14 24 69 89 90

Densité 1,70 2,11 1,75 1,69 1,6551,77 1,625

Moyenne (7 échantillons) d = 1,74

f ) Cénomanien

Echanti lions n° 13 36

Densité 2,25 1,89

Moyenne (2 échantillons) d = 2,07

Nous observons un classement analogue aux porosités lot les ; Sénonien et Turonien moyen représentés par des craies lé¬

gères, Turonien supérieur et inférieur par des craies moyennes, Cé¬

nomanien par une craie fra^nchenent dense, (figure 4) IM50LUBLES , POROSITES , DENSITES

DE LA CRAIE

ÍN50LU5LE5 POROSITES DE/iSITES

0 10 20 30 AOX 20 30 40 50% 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 20

J I u _J I L_

Campanien

Coniâcien Santonien

Turonien supérieur

Turonien

moyen

Turonien inférieur

Cénomanien

Fig.4 - 29 -

IV - LEVE GEOLOGIQUE ET TECTONIQUE

A - PRINCIPE DU LEVE

Il est très difficile le faire un levé géologique sur

les seuls affleurements de craie, les argiles à silex et les limons

cachant la craie sur un mètre d'épaisseur au minimum et les affleure¬ ments qui apparai.ssent en dessous étant altérés et non identifiables.

A part quelques exceptions, ce sont les carrières ou les marnières

qui donnent les seuls renseignements certains sur la constitution

géologique du sous-sol.

Nous avons donc étudié systématiquement la plupart des car¬

rières comprises entre Sens, Joigny, St. Florentin et Aix-en-Othe, ce

2 qui représente une centaine de points sur une surface de 600 km en¬

viron. En fait, les carrières ne .sont pas régulièrement distribuées

sur cette surface et les vallées sont plus riches en points que les

plate au X»

Sur chaque carrière nous avons noté ;

- La hauteur de coupe

- L'aspect de la craie :

- Altérée ou non,

- Blanche ou grise,

- Pure ou marneuse,

- Fine ou grossière,

- Massive ou litée,

- A niveaux raarneux ou non ;

- L'aspect des silex :

- Abondants, rares ou absents,

- Disséminés, en lits, en cordons ou en bancs siliceux,

- Silex petits, moyens ou très gros,

- Silex sphériqueg , branchus ou quelconque,

- Ecorce des silex mince ou épaisse,

- Texture uniforme, tachetée, auréolée ou cariée,

- Couleur gris-blanc, blond, châtain ou noir ; - 30 -

La faune :

- Prismes d'Inocerames gros ou pellls,

- Radióles ou noa,

- Echinides, Brachiopodes, etc.o

La tectonique i

- Pendage,

- Direction des diaclases subveriicales el obliques ;

A l'aide de cee éléments, et en les comparant à ceux des carrières types décrites par J. LAMBERT, nous avons pu leur donner une attribution stratigraphique» Cette attribution tient compte des lndlca<

lions données par la macrofaune, la microfaune et la position de la carrière.

Ces points sont numérotés de 1 à 95 et sont reportés sur la carte au l/lOO.OOO de la planche lo Les points qui ne sont pas numéro¬

tés correspondent à des observations non relevées systématiquement.

Il ne nous a pas semblé possible de prendre une échelle plus détaillée que le l/'100,000 eu raison de l'irrégularité de la distri¬ bution des points d'observation. Pour plus de clarté nous avons sup¬ primé de la carte les aff leureraents tertiaires principalement consti¬

tués d'argile à silex, qui couvrent tous les plalequx, et les dépôts alluvionnaires qui occupent tous les fonds de vallée. Sans cette pécaution, la carte se réduit à celle des flancs de vallées et elle

n'est J lus démonstrative de la tectoniqueo Soulignons que cette carte

est un schéma Interprétatif, exécuté à partir des indications géolo¬

giques de carrière, à l'aide de la morphologie.

B - DESCRIPTION GEOLOGIQUE ET TECTONIQUE

Les différentes assises du. plateau d'Othe suivent la mor¬

phologie el plongent de 1 % environ vers le NW (figo 5), Cette struc¬

ture, d'ensemble assez simple, est plus compliquée dans le détail. La

carte des pendages apparents et des lignes tectoniques est portée sur

la planche IIo

Le rebord Sud du plateau d|Othe voit affleurer l'ensemble des

couches comprises entre l'Albien et le Turonien supérieur. N.W COUPE GEOLOGIQUE SCHEMATIQUE DU PLATEAU D'OTHE S.E

Vanne Ru de si Ange Annnançon 250 225 ESNON

nraZZm^^

Campanien Santonten i Coniacien Turonien Infra-Turonieni cénomanien Albien

Echelle i i1km. Houieurs X' 10 î\^.^ - 31 -

L'abrupt est formé par le Turonien moyen et inférieuf. L'extrême base du Turonien ( Inf ra-Turonien) , très marneux, donne un adoucisse¬ ment à la partie qui se raccorde avec la pente douce parsemée de pe¬

tites buttes du Cénomanien. La plus importante de ces buttes est celle de St. Florentin qui est dissymétrique, en ce sens que le versant

N de la butte a une pente plus forte que le versant S. Cette côte qui fait face à celle du S du plateau d'Othe, en est séparée par une dépression érodée jusqu'à l'Albien supérieur.

La carrière de Venizy montre, en outre, dans le Cénoraanien un plongement Nord très fort, de 11 grades. Ces observations condui¬ sent à admettre l'existence d'un léger anticlinal de direction ENE-

1HSW au N de la butte de St. Florentin, anticlinal qui avait déjà été pressenti par LEMOINE et ROUYER en 1904.

Quand on examine les pendages apparents des carrières qui se trouvent sur la rive droite de l'Yonne, entre Joigny et Vi 1 levall ier, on constate qu'ils sont très forts pour la région (5, 3, 7 el 10 grades) et tous dirigés vers le NW» Ils coincident avec la brusque montée du Turonien inférieur à partir de St. Aubin, jusqu'au-dessus de Joigny, avec une élévation de 100 m sur 4 km. Nous soraraes en pré¬ sence d'une ride anticlinale E-W que nous appellerons anticlinal de

Joigny et qui est peut-être le prolongement de celui de St. Florentin.

En suivant la vallée de l'Yonne, de Joigny vers Sens, on

voit successiveraent disparattre le Cénoraanien au S de Joigny, le Tu¬

ronien inférieur à St. Aubin, le Turonien moyen à Armeau, le Turonien supérieur à Villeneuve-sur-Yonne.

A. HURE avait montré le passage d'un léger axe anticl inal , de direction NNW-SSE, entre Passy et Véron, en se basant sur des ob¬

servations paléontologiques et des comparaisons d'altitudes. Nous

avons trouvé dans la vallée du rû de Saint Ange, entre Villeneuve-sur-

Yonne et Les Bordes, une carrière qui présente un pendage S assez

régulier de 1 grade, qui confirmerait cet anticlinal. Au N de cet an¬

ticlinal, on remarque un plongement assez rapide, puisque les hauteurs

qui dominent Rosoy sont couronnées par du Campanien. D'ailleurs, la

position de ce lambeau de Campanien correspond, de l'autre côté de

l'Yonne, au synclinal de St. Mart in-du-Tertre , qui a été mis en évi¬ dence par les exploitations de phosphate» - 32 -

Le long de la rive gauche de la vallée de la Vanne, de la vallée de Cerilly à celle de l'Yonne, on trouve presque partout le

Coniacien surraonté du Santonien el, sur les hauteurs des Sièges, on

retrouve du Campanien. Ce Campanien occupe une position de cuvette synclinale qui est confirmée par une série de carrières dont les

couches ont un pendage nul. Par contre, en amont du débouché de la vallée de Cerilly, on trouve du Turonien supérieur. Pour expliquer

cette disposition, il faut, après en avoir fait le tour, regarder ce

qui se passe sur le plateau lui-même. Là, on constate qu'il existe

deux régions géologiques différentes. L'une, orientale, est constituée

principalement de Turonien, tandis que l'autre, occidentale, est sur¬

tout formée de Sénonien. Elles sont séparées par une grande faille

appelée "faille de Cerilly", de direction NNE-SSW, avec un rejet d'une

cinquantaine de mètres vers l'W» Elle a une quinzaine de kilomètres de long depuis la région d'Arces jusqu'à Rigny-le-Ièrron où elle se

perd dans la vallée. Elle est bien visible à Pont-Evrat où elle met

en contact le Turonien supérieur et le Santonien. Le Turonien qui

borde la faille plonge forteraent vers l'W comme s'il existait un

"crochon" de faille. A 500 m à l'W de Cerilly, on retrouve la faille

qui met en contact le Turonien moyenavec le Coniacien. Là encere, le

fort pendage du Turonien vers l'W permet de dire que la lèvre orien¬

tale de la faille a un style particulier. Cet argument, ainsi que

l'identité des rejets, nous a permis de ne faire qu'une des failles

de Cer-lly et de Pont-Evrat qui étaient à l'origine distinctes, sur la

carte géologique au 1/80.000 de Troyes et de Sens. Contrairement à ce

qui avait été admis, la faille ne passe pas au pied de la falaise qui

borde la rive gauche de la vallée de Cerilly, mais à 500 m plus à l'W.

Ce bord est encore Turonien et s'il est abrupt, c'est parce qu'il

plonge fortement vers la faille.

Si au NW de cette faille, on trouve la zone synclinale des

Sièges, par contre, au SE, on trouve un dôme anticlinal sensiblement

N-S, entre Arces, Fournaudin et Cerilly. Ce dôrae a été signalé pour le

première fois par H. THOMAS en 1906. Il est en fait plus important que

ne le pensait son auteur, car on le retrouve dans le tronçon de vallée - 33 -

entre Cerilly et Fournaudin par l'affleurement du Turonien inférieur,

Il est dissymétrique : le pendage occidental est fort et se confond avec le "crochon" de la faille de Cerilly ; le pendage oriental est plus faible (7 grades vers le NE à Fort-Jacquet, 2,5 grades vers le

SE, dans la galerie de captage de Vaudevanne). - 34 -

V - ETUDE DES DIACLASES

L'étude systématique des diaclases présente à la fois un

intérêt tectonique et un intérêt hydrogéologique* Il est intéressant

de savoir si les diaclases sont orientées d'une façon quelconque ou

si, au contraire, elles permettent de retrouver la tectonique au sein

même de la masse crayeuse. Si elles sont orientées, elles entraînent

alors une hétérogénéité dans la perméabilité de la craie qu'il est

indispensable de connaître.

A - EXAMEN STATISTIQUE DES DIACLASES

1") Sétfaodés de relevé

Les diaclases ont été étudiées sys léraati quement sur chacune

des carrières en même tesnps que l'étude géologique d'ensemblco Une

carrière sur deux, en moyenne, nous a fourni des éléments mesurables,

au total une centaine de directions dominantes de diaclases ont été

relevées. La raesure des directions et des inclinaisons s'est faite à

la boussole sur les diaclases les plus fréquentes repérables dans

chaque carrière étudiée. Les irrégularités de la surface des fronts

de taille nous ont permis de repérer à chaque fois le véritable plan

de la diaclase et non pas la trace apparente du plan sur le front de

taille. Il est néanmoins illusoire d'espérer une précision supérieure

à 10 grades dans les directions et à 5 grades dans les inclinaisons

des diaclases obliques. Les diaclases subverticales peuvent cependant

être mesurées avec une précision sensiblement meilleure.

Les mesures de terrain faites par rapport an Nordi magnéliqne

ont été corrigées pour tenir compte de la déclinaison, afin d'obtenir

une direction évaluée à partir du Nord géographique. DIAGRAMME STEREOGRAPHIQUE DES RELEVES DE DIACLASES

PLAN DE LA DIACLASE

FAMILLES DE DIACLASES

DENSITE DES POINTS

PROJECTION STEREOGRAPHIQUE DES POINTS "n"DEFIN15SANT LES NORMALES AUX PLANS DES DIA. CLASES.

fig.6 - 35 -

2*» ) Report statistique

Toutes les observations ont été reportées sur un diagramme s téréographique (fig. 6)» Le plan de cha u e diaclase est supposé passer par le centre d'une sphère à partir duquel on élève une normale

à ce plan, qui coupe la sphère en un point "n". Les différente points

"n" sont projetés sur un plan equatorial et horizontal de la sphère selon une projection conique de centre P, P étant le pôle inférieur de la sphère défini par l'intersection d'une verticale passant par le centre de le sphère et la calotte sphérique inférieure.

Les différents points obtenus sur le diagramme forment des groupes que nous avons essayé de raettre en évidence par le tracé des cercles d'égales densités de points. Le rayon de ces cercles corres¬ pond à une moyenne de 10 grades sur le diagramme, (figure 6)

L'exaî^eii du diagramme montre l'existence de 4 groupes de diaclases formant deux familles distinctes :

Groupe I : Diaclases subverticales de direction 10 gradea

(ou N 10 grades E)

Groupe II i Diaclases subverticales de direction 350 grades

(ou N 50 grades W)

Groupe III t Diaclases obliques de direction 260 grades

(ou S 60 grades W) et de pendage 65 grades vers le

secteur SE

Groupe IV i Diaclases obliques de direction 100 grades

(ou EW) et de pendage 60 grades vers le No

Les autres groupements V et VI ne forment pas des familles distinctes. Ce sont des diaclases subverticales qui se rattachent res¬ pectivement aux groupes I et II dont elles font partie»

a) Di_adases subvertí c al^es ^

Les diaclasea dee groupes I et II forment un réseau dont la trace sur un plan horizontal a une maille losangique de 60 grades dont le grand axe est N 20 grades W (fig. 7)» Sur le terrain ces dia¬ clases se distinguent nettement des autres, non seuleraent par leur verticalité raais aussi par leur finesse» (Voir nholo P5 ) PELEVE DES DIACLASES

REPRESENTATIOM DES DEUX PRIMCIPAUX GROUPES

FAMJLLES J £T M

DMCLAS£S ^UaV£ÑTíCAL£S

FÁMfLL£S M £r JZ

DMCIA5£S OBl/Q¿/£3

fig. 7 P5 : Diaclases sur le front détaille des Pilus à l'E de Vaumort. - 36 -

Ces diaelaaes ne sont jamais ouvertes ; elles forment plutôt des plans de schistosité et elles sont très fréquentes. Dans le Cénomanien

(photo Pl), elles sont espacées tous les mètres ; dans le Sénonien ou

le Turonien, on en trouve en raoyenne une tous les 30 à 50 cm (photo P5),

De part leur régularité et leur forme, elles semblent dues

à des compressions résultnt d'efforts horizontaux»

^ ) Pl,a£lases obliques

Les diaclases obliques qui constituent les groupes III el IV dessinent sur un plan horizontal un réseau à maille losangique de 40 grades :ionl le grand axe est orienté S 60 grades W. C'est-à-dire que

lesgrands axes des réseaux verticaux et obliques sont perpendiculaires entre eux. Les diaclases obliques sont souvent ouvertes ; elles peu¬ vent se charger de silice analogue et de mêrae couleur que celle des silex qui les entourent. Elles sont parfois reraplies d'argile prove¬ nant de l'écrasement des niveaux narneux, mais le plus souvent c'est de l'argile rouge de décalcification (photo P6), Cette argile rouge est généralement stratifiée car elle provient de dépôts de circulations aquifères .

Ce sont, en effet, les diaclases obliques qui jouent le rôle capital dans la circulation aquifère de la craie.

Les galeries de captage d'Arraentière montrent les venues d'eau qui jaiilissent uniquement de diaclases obliques qu'elles ont agrandies.

3 Le débit moyen d'Arraentière est de 20oüC0 m par jour et est fourni

ar 200 m de galeries recoupant une quarantaine de diaclases aquifères.

En général, la fréquence des diaclases obliques, ouvertes ou non, est de une tous les deux ou trois raètres, en moyenneo Quelques observa¬

tions de carrières montrent que ces diaclases obliques ont été aquifè¬

res à une certaine époque» La carrière d'Anneau, dans le Turonien supérieur montre des conduits karstiques dégagés dans les diaclases

obliques, par ti cul Kremenl importants aux points de rencontre de ces , diaclases avec les niveaux marneux, comne on peut le voir sur la photo

P7. P 6 : Diaclases avec dépôt d' argile de décalcification Diaclases obliques

P7 ; Diaclases de la carrière d'Armeau. - 37 -

B - EXAMEN DES DIRECTIONS DES DIACLASES SUR CARTE

1° ) Diaclases subveriicales

Nous avons reporté sur la carte du bassin des sources de la

Vanne les directions des diaclases subverticales, c'est-à-dire celles dont la pente dépasse 80 grades (planche III)»

On observe sur cette carte une prédominance des diaclases

N 30 grades E sur celles nui sont N 30 grades W, raais les deux direc¬

tions raises en évidence par le diagramme s téréographique existent lien réel leinent sur le terrain»

Pour faire apparaître plus netteîoent le réseau ainsi défini, nous avons reporté sur la carte des losanges de 60 grades d'angle avec une flèche représentant leur grand axe. Ces losanges sont hachu¬

rés parallèle ent à leurs côtés et figurent ainsi une partie du réseau de diaclases ; leur orientation a été choisie de façon que leurs cStés soient parallèles aux directions les plus proches rele¬ vées sur le tefrain.

On constate sur cette carte que les grands axes de ces lo¬ sanges correspoiîdeiit au pendage moyen d'un secteur donné de la carte.

On voit apparaître le pendiçje NW de la région orientale de mêrae que le synclinal de la région des Sièges.

Les directions divergentes de la région occidentale du rû de Saint-Ange, pourraient correspondre au passage de l'anticlinal de

Véron.

Enfin, une particularité très intéressante peut s'observer au sujet de la faille de Cerilly. Si on compare la direction de la faille avec la variation des directions des diaclases dans cette

région, on constate son parallélisme avec les diaclases du groupe I»

Autre-: te nt dit, la faille serait elle-même une diaclase du groupe I,

avec un rejet considérable, ou bien elle se serait produite poaté-

rieure'nent sur une direction primitive de diaclase. - 38 -

Le parallélisme du grand axe du réseau des diaclases sub¬ verticales avec le pendage moyen des couches nous crnduit à émettre l''iypothbse que ce réseau résulte d'efforts horizontaux dirigés vers le centre du bassin de Paris, co;nrae si on était en présence d'un début de tectonique d'ècouleraent. On remarquera dé plus yue le grand axe de ce réseau est perpendiculaire à la direction de l'anti¬ clinal de St. Florentin»

2" ) Diaclases obliques

Compte tenu des difficultées des nesures qui sont plus grandes pour le relevé des diaclases obliques, noua avons reporté sur la carte de la région étudiée (planche IV) les directions des diaclases oblinues. On ne trouve pas de directions dominantes bien nettes ce qui semblerait coufirra^er l'indépendance de la formation de ce réseau vis à vis des efforts tectoniques.

Cependant, on peut expliquer ces diaclases obliques par

1 écraseneul de la masse crayeuse sous la charge des sédiments si oh tient compte des arguments suivants :

1 - La forme des diaclases du groupe III et du groupe IV ressemble beaucoup aux figures d ' écrasemeî^t des échantillons soumis

à une presse hydraulique.

2 - La résistance de la craie à 1 ' écraseraent est faible et

2 couramment de l'ordre de 30 kg/cm . Celte résistance instantanée peut être réduite de moitié si les pressions s'exercent pendant un teraps très long. Il euffit alors de 300 m de sédiments de densité 2 pour créer un début de fracturation ce qui rentre dans le domaine des possibilités puisque la craie a, au total, 250 m.

3 - Cette fracturation oblique a dfi se faire quand le sé¬ diment était encore imprégné de sen eau de sédiraenlation car certains silex envoient des digitationa dans les diaclases. - 39 -

C - AGE RELATIF DES DIACLASES

i«^.^«^». I I» II» I III»»! ! I

Le schéma de la figure 9 montre un résumé de l'enserable de nos observations sur l'âge relatif des diaclases.

On remarque sur les coupes de carrières que t

1 - Les diaclases obliques sont postérieures à la sédimen¬ tation, car elles décrochent les niveaux aarneux.

2 - Elles sont contemporaines ou légèrement postérieures à la formation des silex car ceux-ci sont parfois sectionnés par les diaclases, tandis que dans d'autres cas, ils pénètrent dans j celles-

ci ?ar des digitations.

3 - Les diaclases verticales sont postérieures aux diaclases obliques car elles recoupent celles-ci.

4 - Les diaclases verticales sont quand raêrae antérieures aux déformations tectoniques tardives car elles restent toujours perpen¬ diculaires au plan de stratification raêrae quand il existe un fort pendage. RESUME SCHEMATIQUE DES OBSERVATIONS

SUR L'AGE RELATIF DES DIACLASES

1 . O/âc/ase verCica/e

2. Diâc/ase ob/ique

J. Si/ex

4. /V/^aau marneux

5. 3//ex â^ec c/zg/âat/on dans une d/ac/âse

fiS.& - 40 -

DËUXIEyE PARTIE : ECOULEMENT DES EAUX SOUTESBAI NES

L'ensemble du plateau d'Othe forme une masse de craie per¬ méable. Les infiltrations ne peuvent descendre au-dessoua de l 'Inf ra-

Turonien qui est représenté par une craie marneuse assez imperméable, occupant sur qu elquee dizaines de mètres la base des 350 m de craie du groupe Turonien-Sénonien . Sur le rebord Sud du plateau d'Othe,

1 ' Inf ra-Turonien donne naissance à des sources qui sont cependant peu importantes Si on les compare à celles de la Vanne. Ces dernières ne sont pas localisées sur un niveau de la craie car elles émergent aussi bien du Turonien supérieur que du Coniacien. Par contre, elles sor¬ tent toujours au niveau de l'eau des alluvions de la Vanne.

Dans ce bassin hydrogéologique, nous nous sommes demandés quel pouvait être le type de circulation de l'eau dans la craie. Y-a- t-i 1 des circulations karstiques ou des nappes ?

Nous décrirons les phénomènes relatifs à la eirculation des eaux dans les paragraphes suivants î

I - PHENOMENES KARSTIQUES

II - COLORATIONS A LA FLUORESCEINE

III - REGIME DES SOURCES

IV - RELEVE DE LA NAPPE

T - COEXISTENCE DE LA NAPPE ET DU KARST

VI - ESSAI DE CALCUL DU BILAN DES RESERVES ET DE LA POROSITE EFFICACE - 41 -

I - PHENOMENES KARSTIQUES

A - RIVIERE SOUTERRAINE DE LA GUINAND

Il existe dans le bassin des sources de la Vanne des cavi¬ tés karstiques qui ont été explorées. La plus connue est la rivière souterraine de La Guinand.

Le hameau de La Guinand est situé vers 250 ra d'altitude dans^ une vallée sèche , affluente de la haute vallée de Berulles.

C'est vers 1840 qu'un cultivateur fit creuser un puits dans la cour de sa ferme et que les ouvriers trouvèrent, à 20 m de profondeur, un

"cours d'eau très violent" (Puits Guerree). Ce cours d'eau fut retrou¬ vé 600 m en amont paT le creusement d'un puits (Pults Uorrissat), vers 1880. Le Couppey, en 1900, explora les galeries à partir du fond du puits Guerree et en fit un relevé détaillé. L'une des galeries a 107 m de long, l'autre 45 m et elles confluent vers une chambre d'absorption (fig. 9). Elles se trouvent à 30 m de la surface el se dirigent selon 1 ' axe de la vall^.© avec en moyenne une largeur de

1,50 m, une hauteur de 3 m et une pente de 10 fo. Le Couppey signale qu'à cette époque (Mai 1900), l'eau y avait une profondeur moyenne de

40 cm avec plusieurs cascades et un débit de l'ordre de 150 l/s.

Des explorations plus récentes, exécutées à partir de tra¬ vaux de captage, ont montré qu'il existait dans la région du puits liorissat, p}us de 400 m de galeries naturelles.

Ces explorations contrent qu'il existe sous la vallée des circulations de caractère typiquement karstique (avec galeries, chambres, cascades et stalactites, etc.) qui évacuent une grande quantité d'eau en direction de la Vanne. COUPE DE LA GALERIE EST DE LA RIVIERE SOUTERRAIME SE DU PUIT5 GUERREE A LA GUIMAND •Sourcette

es NW

Longueurs 10 m Hauteurs 5 m - 42 -

B - "DIACLASE" DES FOURNEAUX

Nous citerons également la diaclase des Fourneaux, sur le rebord Sud du plateau d'Othe, à 2 km à l'W de Challley. C'est une galerie qui se troure à 10 m de profondeur, qui al à 2 a de large,

3 à 4 m de haut, dirigée sensiblement NW-SE et qui possède un fort courant d'eau de 50 cm de profondeur avec cascades et marmites. Elle a été découverte en captant, à l'amont, une source qui sert actuel¬ lement à l'alimentation en eau de St. Florentin.

C - RIVIERE SOUTERRAINE DE LA BACULE

En tête de la vallée de Cerisiers, au lieu dit "Les Granges

Rouges", on peut voir une cuvette de cinquuite mètres de diamètre et de 6 mètres de profondeur. C'est un effondrement survenu dans la nuit du 26 au 27 Février 1793 qui a donné naissance, le 3 Mars, à la source de "La Bacule" et à celle de "Pierre-Blanche" (U. MAZOIT, 1954), L'ef¬ fondrement aurait sans doute obstrué une rivière souterraine en l'otll-> géant à couler en surfaceo Le ruisseau qui prit naissance se mit à couler dans la vallée sèche de Cerisiers pour atteindre la Vanne après un parcours de près de 10 km. Le débit était Important car 11 y eut trois moulins installés dont ceux de l'Ecléché et de Patoulllal. Ao milieu du XIXe siècle, les eaux diminuèrent, puis disparurent. On es¬ saya de recapler l'eau par puits à la Bacule mais à chaque fois le débit se mit à baisser et l'eau tarit. Depuis, la source ne donne que très rarement et pendant les années exceptionnellement humides.

D - TROU D'EAU DU "BIME DES ENFANTS"

Un abtme s'est formé dans la nuit du 15 au 16 Février 1948 dans la vallée de Boeurs-en-Othe par "explosion", résultant de la compression de l'air dans une «avilé souterraine en période de crue. - 43 -

L'opération avait été accompagnée, d'un véritable coup de canon. L'air comprimé avait soulevé un cylindre de terre de 2,S0 m de dlanètre et laissait voir une cavité préexistante de 25,60 m de profondeur dont

12,70 a d'eau.

E - 8ESU8CENCES. ABSORPTIONS ET BETOIRES

Il serait trop long de décrire tous les phénomènes karstiques qui existent sur le bassin des sources de la Vanne* Une cinquantaine de bétoires au moins y ont été soigneusement repérés par le Service de ContrSle des Eaax de la Ville de Parla qni surveille les costaal- nations possibles. Les vallées qui découpent le plateau d'Othe préeea« tent presque toutes des phénomènes d'absorption et de résurgence. On rnlsseau pouvant d'ailleurs, comme c'est le cas pour le rfi Galant, disparattre et réapparaître plusieurs fois le long de son parcours*

En effet, le rfi Galant, à certaines époques de l'année, appa¬ raft à la source de la Grande Fontaine { 11 disparaît en amont des

Brftlerles } il réapparaît k la Fontaine du S^cré, se perd à nouvean, réapparaît à Val Profonde et coule Jusqu'à l*Yonne, s'il a'est pas absorbé avant par des bétoires à l'aval.

F - LES DIACLASES AQUIFERES DES SOURCES D'ARMEMTIERE

Ajoutons à eet ensemble l'origine incontestablement diaela- aienne de certaines sources de la Tanne* Les galeries de captage d*Armentièra, par exemple, montrent les venues d*«aH la slty daas la craieo Ce sont généralement des diaclases obliques, de direction dominante EW, agrandies par endroit ea conduits d'une vingtaine de eentiaèirea de diamètre, d'oîi l'eau jaillit fortenent dans les gale¬

ries de captage. (Flg* 9 bis) vers ARMENTIERES Décharge BASS/N DE LA VANNE ' AVAL SOURCES D'ARMENTÈRES Plan schématique des galeries, des venues d'eau ARMENTIERES e\ des diaclases visibles Arrivée de AVAL la Bouillarde Venue d'eau importante Diaclases sub-verticales Diaclases obliques ARMENTIERES AMONT

ARMENTIERES PRINCIPALES

Galerie au dessus Galerie au dessus du nivedu moyen des eaux du niveau moyen des eaux diaclase "sèche" diaclase rrs èche" 10 20 m ECHELLE - Figure 9 bis - - 44 -

II - COLORATIONS A LA FLUORESCEINE ET EXPERIENCES A LA LEVURE

Le Service de Contrôle des Eaux de la Ville de Paris a fait

exécuter 86 expériences de colorations à la fluorescèine ou d'essais

à la levure de bière, de 1664 à. 1955 sur le bassin des sources de la

Vanne. Nous avons reporté sur la planche V les principales expériences

positives en réunissant en ligne droite le point d'injection el les

points de résurgence les plus importants.

Nous donnons ci-dessous les principaux éléments des expé¬

riences positives en conservant le numéro donné par M. UAZOIT^chef da

Service de Contrôle des Eaux de la Ville de Paris, à Sens.

Les expériences sont classées d'après les trois grands

groupes de sources î

A - GROUPE DES SOURCES DE COCHEPIES

1«») Vallée du rû de St. A^ge

Dans cette vallée ont été exécutés les essais n*» 9, ;

18, 27, 43, 4^,52, 67, 71, 72 et 74. La description sommaire de ces

essais est donnée ci-après :

Date : 13 Septembre 1900.

Expérience faite dans un puits.

Quantité de fluorescèine employée : 400 gr. en 2 h.

Emplacement du point de coloration i pults dit du Crau aux Bordes.

Emplacement de l'émergence colorée x en plus des sources de Cochepies,

colorées dans les conditions suivantes (source principale en 35 h,

source de la Limerie en 38 h, source des Aulnaies en 41 h), ont été

colorées les sources MédÀ el Colin.

Distance parcourue en ligne droite : 5,5 km (Cochepies)»

Vitesse de propagation de la fluoresceins : de 143 à 145 m par heure.

Observations : Des colorations ont été aussi remarquées aux Bordes

el dans les hameaux dits de la Belle Idée et des Bedeaux. - 45 -

Il semble montrer que la coloration a dû emprunter la vallée du rû de St. Ange, tout au moins des Bordes jusqu'aux sources de

Cochepies.

Essai_n»_¿8

Date I 13 Novembre 1900.

Expérience faite dans des puisards.

Quantité de levure employée : 15 kg par puisard, soit 30 kg au total.

Emplacement du point d'émission : ce ^ont les puisards Nord-Est et

Nord-Ouest des haras de Vil 1 echéli ve.

Emplacement dea points de sortie : sources de Cochepies, Noé et du

Miroir.

Dislance parcourue : 14,8 km. (Cochepies).

Observations i La vitesse de propagation n'a pas pu être calculée car

les analyses d'eau n'ont pas été faites aux sources de Cochepies mais

à l'usine de Maillot, c'est-à-dire après un passage dans l'aqueduc.

Essai_n*_2Z

Date : 6 Avril 1901.

Expérience faite dans un puits.

Quantité de levure utilisée : 10 kg.

Emplacement du point de jet : identique à celui de l'essai n* 18.

Emplacement des points de sortie : sources de Cochepies.

Dislance parcourue en ligne droite : 14,8 km.

Vitesse de propagation de la levure : 270 m à l'heure (?).

Observations i les prélèvements ont été faits à l'usine de Maillot et non aux sources de Cochepies, ce qui explique l'indétermination sur

la valeur de la vitesse de propagation.

Essa^_n^43

Date : 5 Mal 1911.

Expérience faite dans une prairie.

Quantité de fluorescèine employée i 500 gr.

Emplacement du pofcnt de coloration : prairie dite de la Vernade aux

Bordes. - 46 -

Emplacement de l'émergence colorée ; sources de Cochepies, Fontaine

Blanche, sources Médée et Colin.

Distance parcourue en ligne droite î 5,2 kra.

Vitesse de propagation de la fluorescèine : 290 m par heure.

Observations : remarquons ici que lors(^e la coloration se fait di¬ rectement dans la vallée, la vitesse de propagation est double de celle effectuée par exemple lors de l'essai n" 9.

Essai n* 45

Date : 9 Juin 1911.

Expérience faite dans le lit du rû de Dillo.

Quantité de fluorescèine employée : 5 kg.

Emplacement du point de coloration : il s'agit des pertes du rû de

Dillo, immédiatement à l'aval du lavoir de Vi 1 lechétive .

Emplacement des éniergences colorées : source du Miroir, petites sources de Theil, drain de St, Philbert, source Noé et Crot

Gueniu.

Dislance parcourue en ligne drorte ! 7,3 kmo

Vitesse de propagation de la fluorescèine : 110 ra à l'heure.

Observations : dans cet essai, les sources de Cochepies n'ont pas

été colorées , ella partie du rû de St. Ange qui a été colorée semble s'arrêter à hauteur de la source du Crot Guenin. Par contre, les sources basses dans la vallée de la Vanne ont été colorées bien que le point d'injection se trouve dans le bassin versant super¬ ficiel des cources de Cochepies. Nous reparlerons de ces dernières colorations dans le groupe des sources basses.

Essai_n»_52

Date : 27 Juillet 1912.

Expérience faite dans un puits.

Quantité de levure employée i 20 kg.

Emplacement du point de Jet : il s'agit du puits Lâchai aux Bordes.

Emplacement des points de sortie : sources de Cochepies et quelques petites sources voisines des éoergences principales. - 47 -

Distance parcourue : 4,9 kmo

Vitesse de propagation de la levure : 250 m par heure.

Observations t 1 *lnj ecllon' ayant été faite dans un puits placé lui- même dans la vallée de St. Ange, on observe, bien qu'il s'agit de levure, une vitesse de propagation élevée (250 m par heure) assez voisine de celle observée lors de l'essai n" 43.

Essai n" 67

Date I 16 Avril 1913.

Expérience faite dans un lavoir.

Quantité de fluorescèine employée x non précisée.

Emplacement du point de coloration t ce sont les perles à l'aval du lavoir de Vil lechétive.

&np.Iacement des émergences colorées x sources de Cochepies, Fontaine

Blanche, Médée, et source de la Croix St. Marc.

Distance parcourue en ligne droite i 14,7 kmo

Vitesse de propagation de la fluorescèine : 160 m par heure.

Essai_n*_7¿

Date : ces essais ont été faits d'Avril à Juin 1914.

Expérience faite sur des pults.

Quantité de fluorescèine employée } inconnue»

Emplacement des points de coloration t 11 s'agit, d'une part, aux

Bordes, des puits Lâchai, du Presbytère et de l'école des garçons, el, d'autre part, de deux puits situés l'un au h^uneau des Bedeaux el l'autre à celui des Sarrois.

Emplacement des émergences colorées t sources de Cochepies, ainsi que quelques petites sources voisines et celle de la Croix St*|lareo

Dislance parcourue en ligne droite t 6,4 km.

Observations : on trouve dans cette expérience à peu près la même vitesse que celle enregistrée lors de l'expérience n* 43. - 48 -

Essai n;_72

Date : 26 Août 1917.

Expérience faite dans le lit du ruisseau.

Quantité de fluorescèine employée : inconnue.

Emplacement du point de coloration : 300 m en amont du hameau de la Grande vallée, situé lui-même dans la vallée La Bique.

Emplacement des émergences colorées : sources de Cochepies et quelques puits non précisés par les divers auteurs.

Distance parcourue en ligne droite : 10,7 km.

Vitesse de propagation de la fluorescèine : 158 m par heure.

Observations : on remarquera que la vitesse de propagation de la fluorescèine est sensiblement la même que celle observée lors de

1 'essai n" 67.

Es8al_n»_74

Date : 28 Octobre 1920.

Expérience faite dans un puits.

Quantité de fluorescèine employée : 100 gr.

Emplacement du point de coloration : puits Lâchai aux Bordeso

Emplacement des émergences colorées J sources de Cochepies.

Distance parcourue en ligne droite : 4,8 km.

Vitesse de propagation de la fluorescèine : 300 m à l'heure.

Observations t l'essai 52 fait au même emplacement, mais avec la levure au lieu de la fluorescèine, a donné une vitesse de propaga¬ tion de 250 m à l'heure ; l'essai 71 donnait une vitesse de 280 m

à l'heure, avec de la fluoresceins.

2*») Vallée du rÛ Galant

Date : 25 Août 1900.

Expérience faite dans unObèloire.

Quantité de fljorescéine employée ; 400 gr, - 49 -

Emplacement du point de coloration t bétoire dit des Brûleries.

(Emplacement quelque peu Imprécis).

Emplacement des émergences colorées t sources de Val profondes,

pults des Thénota, source St. Jean à Vil leneuve-sur-Yonae.

Dislance parcourue en ligne droite i 6,6 km.

Vitesse de propagation de la fluorescèine t indéterminée.

Observations i les colorations auraient été retrouvées à Beaademont ,

el Armeau, ceci, après que les eaux colorées sorties de la Fontaine

de Val profoncñe aient été de nouveau absorbées près des Thénots*

Les emplacements exacts des points d'observations dans ces conmiunes

n'ont pas été donnés et il n'a pu être trouvé de confirmation de

ces observations.

B - GROUPE DES SOURCES BASSES

Dans le groupe des sources basses les expériences suivantes ont été faites : 4, 5, 8, 10, 11, 12, 17, 16, 24, 26, 28, 33, 45, 51,

53, 54, 68 el 65. Les descriptions sommaires de ces essais sont don¬ nées ci-après :

Essai n* 4

- Date X 17 Juillet 1900.

- Expérience faite dans un lavoiro.

- Quantité de fluorescèine employée x 600 gro

- Emplacement du point de coloration x lavoir de la ferme de la Jon-

cherale (actuellement Indiquée sur les cartes au 23.000e comme lien

dit "Le Joncheroy").

- Emplacement des émergences colorées x d'une part, source de Cérlllj^

d'autre part, toutes les sources basses.

- Dislance parcourue en ligne droite : elle varie de 11,6 à 14,5 ka

pour les sources basses, elle est de 6,81uBpourla source de Cérilly. - 50 -

Vitesse de propagation de la fluorescèine : 150 m à l'heure envi¬

ron pour les sources basses, et 91 m à l'heure pour la source de

Cérilly.

Observations : Le colorant injecté à l'aval de la ferme de la Jon-

cheraie a été retrouvé tout d'abord à la ferme de Beauregard, puis

dans divers puits à Grange Sèche, à Vaudeurs, aux Pelile Vaudeurs,

aux Branlards, aux Vallées, à VaMlle» On été aussi colorées la

source de Vareille qui se trouve à l'amont de celte localité, et la

Fontaine Sla Léger qui se trouve à l'aval. Ces points ont été colo¬

rés au bout des temps respectifs suivants : Beauregard, 2 fa -

Grange Sèche, de 6 à 8 h - Puits de Vaudeurs, de 13 à 15 h, exception

faite pour deux puits colorés au bout de 6 h - Les Petits Vaudeurs,

de 13 à 15 h - aux Branlards, de 74 à 76 h - Les Vallées, de 73 à

74 h - Vareille, 78 h pour l'enserable des pults - source amont de

Vareille, moins de 73 h - Fontaine St. Léger, moins de 73 h aussi.

Il est remarquable que dans cette coloration on a pu suivre la pro¬

gression du phénomène el ainsi démontrer que la coloration emprun¬

tait la valléco

Es8ai^_n°_5

Date : 22 Juillet 1900»

Expérience faite dans des bétoires.

Quantité de levure employée t 20 kg à raison de 10 kg pour chacun

des points d'injection.

Emplacement des points de jet x ce sont deux bétoires situées à l'a¬

val des lavoirs de la Joncheraie pour le prem'ier et de Beauregard y

pour le second.

Emplacement des émergences colorées : source de Cérilly, usine de

Chigy (récollant surtout les eaux des sources des Pâtures et du

Maroy), uslne.de La Forge (récoltant l'eau de toutes les sources

basses et même des drainages), source Noé (les prélèvements corres¬

pondants sont appelés dans les mémoires de Montsouris x prélève¬

ments de la forge B). - 51 -

Date t 12 Septembre 1900.

Expérience faite dans des prairies Irriguées.

Quantité de fiuorescéi ne employée : inconnue.

Emplacement du point de coloration : prairie de Chigy (emplacement quelque peu imprécis).

Emplacement des émergences colorées : conduite des Pâtures, source du Maroi»

Distance parcourue en ligne droite t environ 1,2 km.

Vitesse de propagation de la fluorescèine i indéterminée.

Observations : une deuxièrae expérience faite les 24 et 25 Septembre

1900 en versant la fluorescèine dans le ruisseau lui-même a donné des résultats négatifs- pour les emplacements colorés dans l'expé¬ rience du 12 Septembre, mais a permis d'observer une coloration de l'eau prélevée à l'usine de Chigy (?).

Es3ai__n;j^_l0

Date î 16 Septembre 1900.

Expérience faite dans un lavoir.

Quantité de fluorescèine employée t 300 gr.

Emplacement du point de coloration i lavoir de Vaumort.

Emplacement des émergences colorées t ont été colorées toutes les sources comprises entre Malhorlie et le Miroir. Des colorations ont

été signalées dans des puits situés l'un à Vaumort el l'autre à

Theilo

Distance parcourue en ligne droite x environ 1,5 km.

Vitesse de propagation de la fluorescèine x 160 m à l'heure.

Date I 16 Septembre 1900 (même jour que l'essai n** 10).

Expérience faite dans un puits.

Quantité de levure employée : 10 kg.

Emplacement du point de Jet : pulls Hue à Vaumort.

Emplacement dAs points de sortie : sources du Miroir et Noé. - 52 -

Distance parcourue en ligne droite : 2,3 km pour Noé, 1,5 km pour

les autres sources.

Vitesse de propagation de la levure : indéterminée (date d'arrivée

de la levure imprécise).

- Observations : tout d'abord, il y a lieu de remarquer que la source

Noé a été atteinte dans celle expérience alors qu'elle ne l'avait

pas été dans l'expérience précédente. Enfin, si l'on tient compte

des heures d'arrivée probable de la levure, les vitesses calculées

dans ces conditions sont de l'ordre de 25 à 30 m par heure pour les

deux sources alors qu'elles étaient de 160 m par heure dans l'expé¬

rience précédentco

E3sai_ji^Ji2

. Date I 18 Septfflnbre 1900.

Expérience faite dans des puisards.

" Quantité de fluorescèine employée : 2 kg, à raison d'un kilo par

puisard.

- Emplacement du point de coloration ! puisards du haras de Villeché-

live.

Emplacement des émergences colorées : sources du Miroir»

Distance parcourue en ligne droite x 10,4 kmo

- Vitesse de propagation de la fluorescèine : 46 m à l'heure.

- Date : 12 Novembre 1900.

- Expérience faite dans un ruisseau.'

- Quantité de fermais employés i 20 gr. de Mycoderraa Acétlo

- Emplacement du point de jet : 100 m à l'aval de la ferme des Prés.

- Emplacement du point de sortie t le drain el la conduite du Maroy

ont été contaminés ainsi que l'aqueduc d' écfui libre. La source

St. Phllkert a elle aussi été touchée»

- Distance parcourue en ligne droite i pour St. Philibert, 1,2 kmo

- Vitesse de propagation j^ pour SI» Philibert, environ 70 m à l'heure. - 53 -

Observations t selon les mémoires de Montsouris, les ayeodermes da vinaigre peuvent être rencontrés dans des eaux de sonrce lasaffisi ment épurées par le sel bien que ceci soit asses rare* Dans ces coa¬ dl lions, les expériences ae sauraient avoir «ne valeur absolas ss«>

Ion les auteurs eux-mêmes*

Essai n* 18 t déjà décrit dans le groape des sonrees d« Cochepies.

Essai n*> 24

Date I 1er Février 1901,

Expérience faite daas un ruisseau.

Quantité de fluorescèine employée i 400 gr*

Emplacement du point de coloration s pertes du rfi de Vllllers«-LoulSo

Emplacement des émergences colorées t source Noéo

Dislance parcourue en ligne droite t environ 1,8 kmo

Vitesse de propagation de la fluorescèine t 57 m à l'heure environ^.

Observations i 4 expériences ont été faites dans les mêmes condi¬

tions, les deux premières ont donné, en plus de la coloration de la source Noé, des traces de coloration aux sources comprises entre

Malhorlie et Miroir Inclus ) les deux expériences faites ensuite n'ont donné aucune coloration à ces sources. Il est remarqaable de noter que les colorations ont traversé les alluvions tourbeuses de

la Vanne depuis la rive droite Jusqu'à la rive gauche*

Essai n" 26

Date t 18 Mars 1901.

Expérience faite dans nne prairie*

(Quantité de fluorescéiae «sployée t 2 kgo

Emplacement du peint de coloration t le premier kilo de fluorescèine

a été déversé au lieu dit "Prairie des Martlneaux**, et à l'arrivée

de la fluorescèine à la Joncheraie, 11 fat ajouté le deuxième kilo

de colorant*

Emplaeement des émergences colorées t les sources de St* Phil¬

bert et de St* Marcoaf ont été colorées après qne cette eolorattoa

ait été signalée aux Blrons, k la fontaine à l'Erable, à la ferme - 54 -

de Beauregard, au hameau de Grange Sèche, à Vaudeurs, à Petits Vau¬ deurs, aux Cormiers, à Vareilles et aux Sièges.

Dislance parcourue en ligne droite t 12,2 km pour les sources de

St. Philbert et SI» Marcouf el 6,3 km pour les Sièges. Distances variables en ce qui concerne les autres points.

Vitesse de propagation de la fluorescèine : 150 m par heure pour les sources de SI» Philbert el St. Marcouf, les vitesses correspondant aux autres points colorés ne sont pas connues.

Observations x les temps d'arrivée aux points autres que ceux des sources St. PhlLbert et St. Marcouf ne sont pas consignés dans les mémoires de Montsouris. Cet essai doit être rapproché de l'essai n* 4 dont il se distingue par le fait qu'une coloration a été décelée aux Sièges.

E8sai^n^_28

Date : 16 Octobre 1902.

Expérience faite dans un lavoir.

Quantité de levure employée : 15 kg»

Emplacement du point de jet : lavoir à l'araont de Ceriâierso

Emplacement des points de sortie ; source Noé el source du Miroiro

Distance parcourue en ligne droite : 6 kra environ pour la source du

Miroir, 7,3 km pour la source Noé.

Vitesse de propagation de la levure : 61 m à l'heure pour la source du Miroir et 96 m à l'heure pour la source Noéo

Essai n^_^33

Date X printemps 1907 (sans plus de précision) o

Expérience faite dans un ruisseau.

Quantité de fluorescèine employée t 2 kg.

Emplacement du point de coloration t perles du rû de Vil llèrs-Louls

(voir essai a** 24).

Rapiècement des émergences colorées x source Noéo

Dislance parcourue en ligne droite : environ 1,7 km»

Vitesse de propagation de la fluorescèine t 59 ra par heure. - 55 -

- Observations t Seule la coloration de la source Noé est confirmée

par cet essai, les autres colorations visées à l'essai 24 ne l'ont

pas été.

Essai n^ 45

- Cet essai a déjà été décrit à propos des sources de Cochepies.

Essai n" 51

- Date I 25 Mars 1912,

- Expérience faite dans une bétoire.

- Quantité de fluorescèine employée : 6 kg.

- Emplacement du point de coloration i bétoire principal du Bols de

Chavan (emplacement indéterminé)»

- Emplacement des émergences colorées : source Noé.

- Distance parcourue en ligne droite t environ 4,4 kra.

- Vitesse de propagation de la fluorescèine : 52 m à l'heure.

Essai n^SS

- Date X 15 Août 1912.

- Expérience faite dans un ruisseau.

- Quantité de fluorescèine employée ï 6 kg»

- Emplacement du point de coloration : pertes dans le ruisseau au

lieu dit "Prairie des Marlineaux".

- Emplacement des émergences colorées : drain el source du Maroy,

drain et source de SI» Philbert.

- Distance parcourue en ligne droite x environ 13,8 km.

- Vitesse de propagation de la fluorescèine t 150 m par heure.

- Date : 5 Septembre 1912»

- Expérience faite dans une prairie.

- Quantité de fluorescèine employée i 6 kg. - 56 -

Emplacement du point de coloration : hameau de la prairie de

Beauregard.

Emplacement des émergences colorées t cf. n** 53o

Distance parcourue en ligne droite : 11,5 Ism environ.

Vitesse de propagation de la fluoresceins : non déterminée.

Essai n* 66

Date : 3 Mal 1913»

Expérience faite dans une bétoire.

Quantité de fluorescèine employée x 2 kg.

Emplacement du point de coloration x bétoire dite des Bruyères (en

tête du ravin de Veaurenard).

Emplacement des émergences colorées i aource Noé (coloration visible

à l'eell nu), petites sources de Theil, source du Miroir (colora¬

tion visible à l'oeil nu), drain de St. Philbert.

Distance parcourue en ligne droite : environ 7,7 km.

Vitesse de propagation de la fluorescèine ; 96 m à l'heure.

E£sai_n»_65

Date : 19 Octobre 1953.

Expérience faite dans un lavoir.

Quantité de fluorescèine employée : 450 gr.

Emplacement du point de coloration :. lavoir de Vlllechétive.

Emplacement des émergences colorées t source du Miroir.

Distance parcourue en ligne droite : 10,7 kra environ.

Vitesse de propagation de fluoresceins > indéterminée.

C - SOURCES HAUTES

Dans le groupe des sources hautes, les essais sui¬ vants ont été analysés t 4,5, 21, 22, 23, 25, 16, 38, 40, 59, 61, 63, - 57 -

64, 69, 70, 76 bis, 77, 76, 79, 86. Nous ne reprendrons pas les essais

n^ 4 et n* 5 qui ont déj à été décrits dans le groupe des sonrees

basses»

S£££i.2*_2¿

- Date : 5 Décembre 1900.

- Expérience faite dans un puits.

- Quantité de fluorescèine employée : 1 kg.

- Emplacement du point de coloration : puits Savinien-Morissat à La

Guinand.

- Bmplaceraent des émergences colorées : d'une part, sources d'Arraen¬

tière, d'autre part, les puits Aubras et Vallée (ces derniers sont

signalés par M. MAZOIT, mais ne figurent pas dans les mémoires de

Montsouris) .

Par contre, dans les mémoires de Montsouris, se trouve signalée la

coloration du puits de Petite Vallée.

- Distance parcourue en ligne droite : environ 12,2 km.

- Vitesse de propagation de la fluorescèine x environ 110 m à l'heuroo

Essai H»_22

- Date : 23 Décembre 1900.

- Expérience faite dans un puits.

- Quantité de fluorescèine employée t 750 gro

- Emplacement du point de coloration t Identique k celui de l'essai

n» 21.

- Emplacement des émergences colorées : les trois sources d'Armen-

tlèrsB ont été colorées (sources amont, principale el aval).

- Distance parcourue en ligne droite x 12,2 km.

- Vitesse de propagation de la fluorescèine : 110 m par heure environ

(temps d'arrivée de la coloration : source amont, 113 h, source

principale, 115 h, source aval, 119 h).

Essal_n^_23

- Date t 29 Janvier 1901.

- Experience faite dans un puits. - 56 -

Quantité de levure employée : 10 kg.

Emplacement du point de jet : puits Guerree à La Guinand.

Emplacement des points de sortie : source de Cérilly et sources d ' Armenlières.

Dislance parcourue en ligne droite î environ 12,2 km pour Armenliè¬ res et 10 km pour Cérilly.

Vitesse de propagation de la levure i 130 m par heure pour Armen¬ lières; vitesse inconnue pour Cérilly.

Observations : d'après l'heure d'arrivée de la levure à la source de Cérilly, heure consignée dans lea mémoires de Montsouris, la vitesse pourrail être de 53 m pour la source de Cérilly.

Essai._n^25

Date i 1er Mars 1901»

Expérience faite dans unsbéloire.

Quantité de fluorescèine employée : 500 gr.

Emplacement du point de coloration : bétoire située à l'aval du la¬ voir de La Bouillant.

Emplacement des émergences colorées : puits Rousseau au hameau de la Pitoile.

Distance parcourue en ligne droite : environ 2 kmo

Vitesse de propagation de la fluorescèine : 157 m à l'heure»

Essai^n°^36

Date : 16 Novembre 1906.

Expérience faite dans un lavoiro

Quantité de fluorescèine employée : 3 kg en 3 Jets à 8h d'Intervalle.

Emplacement du point de coloration : lavoir de Berulles»

Emplacement des émergences colorées x sources d' Armentièreso

Distance parcourue en ligne droite : environ 5,1 km.

Vitesse de propagation de la fluorescèine : 140 m à l'heure»

Essai_n*_38

Date : 3 Avril 1911.

Expérience faite dans unsbéloire - 59 -

Quantité de fluorescèine employée t 700 gr.

Emplacement du point de coloration t bétoire du rû des sources

Bâtardes de Boeurs à l'aval de la ferme des Enfants.

Emplacement des émergences colorées ! sources d 'Armenlières*

Dislance parcourue en ligne droite : environ 6 km.

Vitesse de propagation de la fluorescèine : 340 m par heure.

Observations : notons ici la très grande vitesse de l'écoulement,

qui représente plus de deux fois les vitesses norraaleraent enre¬

gistrées dans la craie du bassin de la Vannco

Essai_jn*_4û

Date : 10 Avril 1911.

Expérience faite dans un bétoire.

Quantité de fluorescèine employée : 500 gr»

Emplacement du point de coloration : bétoire du rû des sources

Bâtardes (analoqLi^e au n*> 38).

Emplacement des ' éraergencsB colorées : sources d 'Armen tièreso

Distance parcourue en ligne droite : environ 6 km.

Vitesse de propagation de la fluorescèine t 340 m à l'heure.

Observations t la vitesse de propagation de la fluorescèine s'est

révélée identique à celle observée dans l'essai n" 36.

Easain" 59

Date J 7 Décembre 1912.

Expérience faite dans une marnlère.

Quantité de fluoresceins employée : 10 kg.

Emplacement du point de coloration s marnlère Gorgeron au forl-

Sublolo

Emplacement des émergences colorées : d'une part, sources d'ArmenUè-

rea, d'autre part, puits de Boeurs (en particulier puits Girard).

Dislance parcourue en ligne droite : environ 12,6 kra.

Vitesse de propagation de la fluorescèine : 68 m à l'heure.

Essai ^n* 61

Date : 31 Janvier 1913

Expérience faite dans un raviSo - 60 -

Quantité de fluorescèine employée : 5 kg.

Emplacement du point de coloration : ravin de la vallée aux Loups

(sur le côté droit de la route, entre Vaujurennes el Bois-le-Roi ) .

Emplacement des émergences colorées : source de la Bouillarde.

Distance parcourue en ligne droite : 3,8 km.

Vitesse de propagation de la fluorescèine t 100 ra à l'heure.

Observations : il est intéressant de noter la corrmun icat ion de ce ravin, qui est extrêmement poreux, avec la source de la Bouillarde.

Ëssai_n°_63

Date : 6 Mars 1913.

Expérience faite à l'aval d'un lavoir.

Quantité de fluorescèine employée : 4 kg.

Emplacement du point de coloration : lavoirs de Couleurs.

Emplacement des émergences colorées : d'une part, source Gaudin, ainsi que toutes les sources de Flacy, d'autre part, la Fontaine

Jardin.

Distance parcourue en ligne droite : 2 km environ pour la Fontaine

Jardin, 6,7 km environ pour la source Gaudin et les petites sources de Flacyo

Vitesse de propagation de la fluorescèine : 180 m à l'heure environ pour la Fontaine Jardin et 145 m à l'heure pour la source Gaudin el les sources de Flacy»

E^sal n* 64

Date : 1er Avril 1913,

Expérience faite dans un ruisseau.

Quantité de fluorescèine employée : 2 kg»

Emplacement du point de coloration : ce sont les pertes du ruisseau de la Fontaine Nicot (au SW de Cormiers).

Emplacement des émergences colorées : source' de Cérillyo

Distance parcourue en ligne droite t environ 3,6 km*

Vitesse de propagation de la fluoresceins : 200 ra à l'heure. - 61 -

Essai jtt^ 69

Date : 17 Mal 1913.

Expérience faite dans un ravin.

Quantité de fluorescèine employée : 3 kg.

Emplacement du point de coloration t tête du ravin du Cossoue (près de Berulles).

Emplacement des émergences colorées i sources de Cérilly.

Distance parcourue en ligne droite x environ 2,5 km.

Vitesse de propagation de la fluorescèine t 35 m à l'heure.

Observations : malgré cette faible vitesse, cette coloration pré¬ sente un intérêt car elle montre la communication de la vallée de

Berulles avec celle de Cérilly. Par ailleurs, aucun autre point n'a été coloré.

Essai n°_70

Date J 10 Novembre 1913.

Expérience faite dans uïe mare»

Quantité de fluorescèine employée : 4 kg.

Emplacement du point de coloration : mare de la Grande-Jarronnée.

Emplacement des émergences colorées t source de Cérilly.

Dislance parcourue en ligne droite x 6,3 km.

Vitesse de propagation de la fluorescèine : 135 m par heure.

Observations : 11 s'agit de la troisième expérience citée dans les annales de la Société d'Hygiènoo

Elle est d'autre part intéressante car elle montre l'extension du bassin d'alimentation de la source de Cérilly.

Date : année 1936, sans plus de précision.

C'est une expérience naturelle x un effondreraent de 20 m de profon¬ deur s^est produit à droite du cherain départemental 194 de la

Bouillant an Mlneroy, apportant un trouble intense à la source de la Bouillarde. - 62 -

Distance parcourue en ligne droite t 7,3 km environ.

Vitesse de propagation du Ironble ; inconnue.

Observations t celte excavation fit nàttre, selon M. MAZOIT, en araoni de la Bouillant, de nombreuses sources qui, bientôt, disparurent. Ce phénomène est à rapprocher de celui de la formation de la source de

la Bacule*

Easai^n^ 77

Date : 12 Mars 1948.

Expérience faite dans un puilso

Quantité de fluorescèine employée : 750 gr.

Emplacement du point de coloration x puits Savinien-Morissat k La

Guiñando

Emplacement des émergences coljorèes x source de la Bouillarde et

sources d ' Armenti ère.

Distance parcourue en ligne droite : 11,5 km pour la Bouillarde et

12 km environ pour Armentière.

Vitesse de propagation de la fluorescèine i 173 m pour la Bouillarde

de 175 à 160 m pour les sources d 'Armentière.

Observations t selon M. MAZOIT, cette expérience quantitative a per¬ mis de retrouver 94 % de fluorescèine.

Date 1 12 Mars 1952.

Expérience faite dans un bîme.

Quantité de fluorescèine employée t 5 kg»

Emplacement du point de coloration : btme des Enfants*

Emplacement des émergences colorées : sources d'Arraentière.

Dislance parcourue en ligne droite t 7,9 km environ.

Vitesse de propagation de la fluoresceins : 370 m à l'heure.

Observations x remarquons la très grande vitesse de la coloration. - 63 -

Essai__n°_79

Date : 26 Mars 1952.

Expérience faite dans un gouffre.

Quantité de fluoresceins employée ; 1' kg.

Emplacement du point de coloration : gouffre des Enfants.

Emplacement des émergences colorées s sources d 'Armenti ères.

Distance parcourue en ligne droite : 7,9 km environ.

Vitesse de propagation de la fluorescèine : 350 m à l'heure.

Essai_n°^66

Date : 20 Octobre 1953,

Expérience faite dans une source.

Quantité de fluorescèine employée : 50 gr.

Emplacement du point de coloration : source de Cérilly.

Emplacement des émergences colorées : Flacy»

Distance parcourue en ligne droite : 5 kra environ.

Vitesse de propagation de la fluorescèine X 1666 m à l'heure (?).

Observations : si l'on en juge par la vitesse de propagation de la

coloration et par la quantité de fluorescèine mise en Jeu, il s'agit

certainement d'un essai fait sur l'aqueduc lui-même.

D - REMARQUES SUR CES EXPERIENCES

1") Vitesses de circulation

Ce qui est remarquable dans ces expériences, c'est la vitei se avec laquelle l'eau circule. Sur 34 expériences positives, où les teraps de départ et d'arrivée du traceur ont été notés, on obtient une vitesse de 169 ra à l'heure en moyenne (4 km/jour). En fait. - 64 -

cette vitesse esl un minimum car le trajet est supposé en ligne

droite. Remarquons, en outre, que les vitesses enregistrées avec de

la fluorescèine ou de la levure de bière sont souvent identiques

(essais n^ 74 et 52), Si l'on Voulait tenir compte de la sinuosité

des diaclases, il faudrait multiplier ce chiffre par 2 ou 3» On

remarque également que les vitesses moyennes sont différentes pour

les trois groupes de sources x 108 m/h pour les sources basses,

161 m/h pour les sources hautes, 213 m/h pour les sources de Coche¬

pies. Coimne les sources hautes et les sources de Cochepies ont ua

bassin versant en majeure partie développé dans le Turonien, il est

permis de penser que les réseaux karstiques sont plus développés

dans le Turonien que dans le Sénonien.

Une autre observation est relative aux différences de vi¬

tesses enregistrées dans les expériences de valléea. En effet, si on

prend les expériences dont le point d'émission el le point de sortie

se trouvent dans la même vallée, on constate des vitesses générale¬ ment plus grandes que dans les autres expériences. Cette particula¬

rité tient sans doute au fait que les circulations karstiques sont

plus développées sous les vallées que sous les plateaux. Ainsi, pour

une distance en ligne droite sensiblement identique, l'essai n** 43,

effectué dans la vallée du rû de St. Ange, a montré une vitesse de

circulation de 290 m/heure contre 145 m/heure pour l'essai n* 9, ef¬

fectué sur le plateau qui borde la vallée.

2") Trajets (voir planche V)

Ce rôle drainant des vallées se retrouve dans les trajets

empruntés par les colorations el il a été démontré par la coloration

de points intermédiaires dans la vallée du rû de St. Ange dans celle

du rû Galant el dans la vallée d'Arces. Le plus souvent, les points

intermédiaires manquent et la carte obtenue en joignant en ligne

droite point d'émission el point de sortie montre trois grands fais¬

ceaux correspondant aux trois grands groupes de sources.

Par contre, ce qui est le plus intéressant, c'est que

certaines colorations changent de vallée ou même de bassin versants 65 -

A partir de Vlllechétive, par exemple, qui est sur le bassin versant de la vallée de l'Yonne, on remarque que des coloratiatis se sont dirigées vers la Vanne. De même, les expériences faites dans la vallée d^Arces sont ressorlies dans celle'de Cerisiersy dans celle des Sièges, dans celle de Cerilly et aux sources basses. Enfin, les colorations faites dans la rivière souterraine de La Guinand sont ressorlies dans la vallée de Cerilly el dans celle de la Vanne aux sources d '

Nous verrons plus lojn quelle explication donner à ces phénomènes typiquement karstiques. - 66

III - REGIME DES SOURCES

Nous allons essayer de montrer que le régime régulier des sources ne correspond pas aux phénomènes karstiques mis en évidence par la description des cavités naturelles el par les colorations.

A - DEBIT DES SOURCES

Les périodes d'étiage apparaissent généralera.enl en Octobre-

Novembre avec une remontée des débits assez rapide en Décembre et

Janvier, pour aboutir à la crue de FévrierMars . Ensuite, la descente est génèraleraent lente et régulière jusqu'à Octobroo

Le débit total des trois groupes de sources est assez cons¬

tant et l'indice de variation ne dépasse pas 2,5. De 1952 à 1957, les débits d'étiage sont respecti veraenl de 1,5 1,2 - 1 1,1 - 1,2 -

1,2 m /s, tandis que les débits de crue sont de 2,4 - 2,3 - 1,4 - 2,6 - 1,7 - 2,1 m^/so (flg. 10 )

On constate, en moyenne, un retard de 1 à 2 mois entre les maxima de pluviométaie et les maxima correspondants des débits. Compte

tenu de l'infiltration, cette observation montre la lenteur de la

circulation dans un bassin oî» les points les plus éloignés ne sont pas

à plus de 15 kra des sources.

B - TEMPERATURES

1*) Sources basses

Nous avons reporté sur la figure 11 les températures des

sources basses en 1958, relevées tous les 15 Jours par le Service de

Contrôle des Eaux de la Ville de Paris. En fonction des écarts maxima

de température, on peut distinguer ! RELATIONS ENTRE LE DEBIT DES SOURCES

ET LA PLUVIOMETRIE

P/uv/ométrie mensuelle a Cerisiers

150

100 J

1952 1953 1954- 1956 1956 1967

Débit moyen mensue/ des sources

3 -

2 _

1 -

1932 7953 WS'^ 1955 1956 1957

fig. 10 - 67 -

a) Les sources de régime thermique très stable dont l'écart thermique raaxlaura est inférieur on égal à 0*5 t

Malhorlie ( t == 0«30 - moyenne t 11*25)

Miroir ( t « 0*35 - moyenne i 11*'22)

Noé ( l = 0«»40 - raoyenne x 11*30)

Marol ( l = 0*50 - raoyenne i 11*55)

b) Les sources à régime thermique moyennement stable dont l'écart maximum est compris entre 0*5 et 1* x

St. Philbert ( l . 0*65 - moyenne t 11*27)

Petites sources de Thell( l = 0*70 - moyenne t 11*25)

Pâtures ( t = 0*85 - raoyenne i 11*62)

c) Les eaux provenant de drains où l'eau est en grande par¬ tie alluvionnaire el où l'écart thermique maximum est supérieur à

1* au cours de l'année t

Drains du Maroi ( l = l''35 - moyenne : 11*52)

Drains de St. Philbert ( t = 1*65 - raoyenne t 11*42)

2*) Sources hautes

La figure 13 représente les températures des sources haa¬ tes. La source de Cerilly ne comporte pas de relevé de l«apérature car le prélèvement est effectué à l'arrivée de Flacy. Les écarts maxima de température nous montrent trois régimes thermiques t

a) Sources très stables dont l'écart maximum est inférieur ou égal k 0*5 s

- La Bouillarde ( t = 0*1 - raoyenne x 11*75) t c'est une source qui est r^narquable entre toutes par la constance de sa ten¬ pérature. Sur les 25 relevés de 1958, 24 ont donné 11*T et un seule¬ ment 11*8.

- Armenlières principale ( t = 0*45 - moyenne t 11*22).

- Armenlières aval gauche( t = 0*50 - moyenne t 11*15) » TEMPERATURES DES SOURCES HAUTES

ANNEE 1958

11. 5J

12.0 ®

MALHORTIE

^T: 0*30 11.0

11.5.

MIROIR

^ T.- O'JS 12.0

11.5

11.3.

110.

11.5

11.0.

11.5.

' THEIL \ 11.0

^ T: 0'70

ii.a \

J F M A M J JAS O N 1 D TEMPERATURES DES SOURCES BASSES ANNEE 1958

115

11.0

/ OPSINS OE FLACy l ®\ / /yr : l 'sa \

1Q5

IQO

ZO TEMPERATURE MOYENNE DE L'AIR SEMS 1958

/~ / V

^^ ÛAUDIN

^Tz /

J F M A M J J A s o N D JFMAMJJASOMD FÍ9.12 - 68 -

Les te^^ipèralures des venues d'eau des différentes galeries ne sont pas tout à fait identiques cependant ; leurs variations sont concomiltantes, comrae on peut le voir sur les graphiques 2 et 3 de la figure 13.

b) Sources assez stables dont l'écart thermique est compris entre 0,5° et 1* :

- Gaudin ( 1=1*- moyenne s 11*40) : celle source a un régime Ihepnique Inlorraédi aire entre les sources d 'Armenlières el les drains de Flacy.

c) Sources variables dont l'écart thermique est supérieur

à 1* :

- Drains de Flacy ( t = 1*55 - moyenne i 10*82) : ce captage draine en grande partie l'eau des alluvions et le graphique de tempé¬

rature (n* 5, figure 13) est le plus Irrégulier des captages éludlésd

3* ) Comparaison des régimes thermiques en 1958

L'étude des températures montre par dessus tout une régularité qui est peu compatible avec le régime karstique.

Cependant si l'on excepte la source de la Bouillarde qui a un

régime d'une régularité exceptionnelle, les sources de la Vanne pré¬

sentent quand même une variation assez régulière (fe la température qui

passe par un minimum en FévrierMars et un maximum en Août-Septembreo-

Les drains qui collectent en grande partie de l'eau aluvionnaire, ont

leurs minima en Avril-Mal el leurs maxima en Octobre-Novembre, c'est-

à-dire qu'il existe un retard thermique de deux mois par rapport aux

eaux de la craie. Comment expliquer ce phénomène qui, contre toute

attente, montre une Inertie thermique plus grande dans les alluvions

que dans la craie ? On peut avancer l'hypothèse que le sol qui re¬

couvre les alluvions tourbeuses de la Vanne étant constcuament humide,

son inertie thermique est plus grande que celui qui recouvre la craie

el par là même influence la tanpéralure des eaux d 'inflltrationo - 69 -

C - RESISTIVITES

1*) Sources basses

La résistivité des sources basses pendant l'année 1958 est reportée sur le graphique de la figure l3 . On distingue deux groupes x

a) Sources dont la résistivité est supérieure à 2.400 t ce sont les sources qui ont une forte variation annuelle :

Noé H o 960 - raoyenne j 2950

Miroir R = 460 - aoyenne : 2760

Malhorlie R = 460 - moyenne : 2760

Theil R « 360 - moyenne : 2740

St. Philbert R = 190 -^moyenne : 2515

b) Sources dont la résistivité est inférieure à 2.400 el avec une variation annuelle inférieure à 150 i

Drains du Marol R « 140 - moyenne t 2390

Drains de St. Philbert R = 140 - moyenne î 2300

Pâtures R = 70 - moyenne : 2375

Maroi R = 70 - moyenne î 2365

2*) Sources hautes

La figure 14 montre également deux groupes t

a) Sources de résistivité supérieure à 2.400 el de forte variabilité t

Armenlières aval gauche R = 290 - moyenne : 2535

Armenlières principale R = 210 - moyenne : 2615

La Bouillarde R = 160 - moyenne : 2470

b) Sources de résistivité Inférieure à 2.400 avec une variation annuelle inférieure à 150 :

Gaudron R = 110 - moyenne t 2315

Brains de Flacy R c 110 - moyenne : 2315 RESISTIVITES DES SOURCES BASSES 3ooo ANNEE 1958 MARO/ ¿IR z 70/3

2700

2600 2600

3O0O

2900

2aoo

2700

2COO

3300

320O í

JIOO

AIOE /¡R .- 9SOJ2

3000 ®

2900 1 - I i \

2600 \ J 2.400 V

27O0 .

260O

2500

J F M A M J J A S 0 N D RESISTIVITES DES SOURCES HAUTES ANNEE 1958

&OUILLARDE /^R .- taOJ3 GAUDIN /3/? z ttOJi 2600 2AOQ .

2SO0 23QO. ® 2400 _ Z20O .

2300

AfíMENTlERES PP*-' zl/?.- ¿»/<3./2 DRAINS OE PLACr /ifi .- fio J3 ZBOO .. 2400 J

2700 Z300 .

2600 (D 220O.

2500

DEBIT TOTAL DES SOURCES ANNEE 1958 1/3 APMENTIERES AVAL G ¿^R.- 29on 2700

2000. 2600

1500 . 2500 f® -/ - -

JOOO 2400

J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A 5 0 N D

Fig.14 70 -

3*) Comparaisons

La comparaison des résistivités et des températures des mêraes sources est extrêmement intéressante. En règle générale : l^s sources de faible variation thermique ont une forte variation de la

résistivité et inversement. Plus la source a une tenpérature stable, ; plus la résistivité est instable, en même temps d'ailleurs que celte

résistivité augmente, c'elá^à-di^e que l'eau est moins minéralisée.

(Voir figure 16). En fait, on est en présence de deux phénomènes dépendant d'un Iroislèrae qui est le débit. En effet, plus le débit est fort, plus les variations thermiques sont faibles et plus la mi¬ néralisation est faible et susceptible de varier. Une exception ce¬ pendant représentée par la source de la Bouillarde qui a un comporte¬ ment très particulier et où il y a régularité à là fois de la tempé¬

rature et de la résistivité.

Les eaux les plus minéralisées sont celles des sources qui drainent les alluvions ou qui en captent une partie.

Enfin, il est inbéressant de remarquer que la résistivité, sur les sources de Noé et du Miroir, par exemple, est représentée par une courbe en dents de scie qui paraît très irrégulière (figo 1 )o

En fait, on peut tracer une enveloppe des minima qui, elle , passe

régulièrement d'un maximum en Janvier à un rainiraum en Mai-Juin et

semblent représenter l'écoulement régulier de la nappe. Par contre,

les pointes à forte résistivité peuvent être attribuées à l'action des apports massifs du karst, car elles sont en concordance avec les préci pli al ions o

Quant à la variation régulière d'es minima, elle ne s'expli¬

que ni par le débit, ni par la température de l'eau des sources.

Comme elle semble présenter une variation régulière au cours de l'an¬ née, il n'est pas impossible qu'elle soit en liaison avec la tempé¬

rature superficielle du sol. L'activité bactérienne, bloquée par le

froid de l'hiver, Joue essentielleraent du printemps à l'automne et

c'est elle qui donne une grande partie du gaz> carbonique dissous dans

l'eau, de même que certains sels comme les nitrates. L'eau d'Infil¬

tration qui se minéralisé en grande partie sur les premiers dèclmèties

de son parcours dans le sol ,ee trouverait ainsi beaucoup plus chargée

en été qu'en hiver. RELATIONS ENTRE LA RESISTIVITE ET LES PRECIPITATIONS

SOURCE DE NOE - ANNEE 1956

RESISTIVITE DE LA SOURCE DE NOE

Ohm/ii

3000

2500

JFMAMJJASOMD

PL UVIO/^E TR/E A CER/S/EPS

lOO_ m

50-

J FMAMJJASOND

Pig. 15 71 -

IV - RELEVE DE LA NAPPE

Malgré l'aspect particulièrement karstique du bassin des

sources de la Vanne, l'étude du régime des sources nous a fait quand mêrae entrevoir l'existence possible d'une nappe. La seule façon de dé¬ montrer l'existence d'une nappe étant sa cartographie, nous avons

essayé de tracer les courbes isopiézoraét riques par le relevé des points

d ' eau.

A - PRINCIPE DU RELEVE

Nous avons relevé systématiquement les points d'eau situés sur le bassin des sources basses et des sources hauteso Dans les ag¬

glomérations où les puits sont plus nombreux, nous n'avons relevé que

2 ou 3 points. Au total, 180 puits ont été relevés sur une surface de

2 400 km environ.

Sur chaque point, numéroté dais l'ordre du relevé sur chaque

quart de feuille au 1/25.000, nous avons noté :

- La désignation,

-Lad aie,

- La co te du sol ,

- La hauteur de la margelle,

- Le niveau statique à partir du sommet de la margelle,

- La profondeur du puits,

- La terapérature du sol à 20 cm de profondeur,

- La terapérature de l'eau prélevée dans un seau de 5 litres,

- La résistivité brute et le coefficient des électrodes

employé»,

- Les observations sur le régime el l'équipement du pulls.

Le relevé s'est effectué du 2 au 7 Mars 1959 par deux équi¬

pes de deux. La rapidité du relevé exclut toute variation importante

du niveau ; d'ailleurs un limnigraphe enregistreur placé sur un puits

à Vaumort n'a décelé qu'une baisse de niveau de 23 era pendant la

période du relevé. - 12 -

B - CARTE DES COURBES ISOPI EZOiETRI (^ES

Contrai reanenl à ce qui a déjà été écrit sur ce sujet, tout puits creusé dans la craie du bassin de la Vanne trouve l'eau à une cote qui dépend de son altitude de départ et de la perle de charge de l'eau dans le terrain. Il n'existe que de très rares exceptions

à cette règloo Les cotes du plan d'eau dans les différents puits se relient facilement entre elles par des courbes isopiézométriques que montre la carte de la planche VI.

Les puits relatifs aux petites nappes du recouvrenent ter¬ tiaire ont été facileraent éliminés pour la construction des courbes car ils présentent un niveau très près du sol, une température bas¬ se, el une résistivité très élevée. Ces puits sont également portés sur la carte mais avec un entourage rectangulaire.

La carte fait apparaître la surface pièioraétrique d'une nappe véritable descendant vers les exutoires en épousant les formes du relief.

On observe trois zones de drainage x l'une vers l'W (sources de Cochepies), la seconde vers le NW (sources basses), la troisième vers le NNW (sources hautes). La pente de la nappe est en moyenne de

1 fo sous les vallées el de 5 ^ sous les collines de la craieo Cette carte permet d'expliquer les colorations aberrantes de Vlllechétive qui se trouve sur une dorsale piézométrique entre les sources basses et les sources de Cochepies. Les expériences faites dana la vallée d'Arces sont, de même, sur une dorsale séparant les sources basses des sources hautes et donnent des colorations de chaque côté de ce sotî» met de la nappe.

Remarquons qu'en fonction de la pluviométrie saisonnière, les points hauts de la nappe peuvent se déplacer et expliquer que des colorations faites à diverses époques au mfene point donnent des résultats différenlso

C - CARTE DES TEHiPERATURES

Nous avons essayé de donner sur la carte de la planche VII une représentation de la température des points d'eau lors du relevé exécuté eatre le 2 et le 7 Mars 1958. Celle élude est assez délicate - 73 -

car il entre une part d'incertitude quant aux contaminations possibles

par des eaux superficielles.

Certains puits ne sont pas protégés contre des infiltrations

de caniveau et si cet étal n'est pas nuisible aux relevés piézométri¬

ques, il le devient pour les relevés de température el encore plus

pour les relevés de résistivité. Nous avons rayé d'une barre oblique

sur la carte une dizaine de points qui apparaissent aberrants el qui

sont pour la plupart des points contaminés.

Onpeul quand même distinguer 4 groupes différents :

1 - Un groupe de tef^^pèratures très basses inférieures à 9* ;

2 - Un groupe de températures basses comprises entre 9* el

10* î

3 - Un groupe de températures moyennes comprises entre 10*

et 11* ;

4 - Un groupe de températures élevées supérieures à 11*.

Les qualificatifs "basses" et "élevées" ne sont employés ici que pour la commodité de l'exposé.

1") Groupe des températures très basses

Les eaux dont les températures étaient inférieures à 9^* au

moment du relevé, avipartiennent presque toutes aux eaux des Ifmbeaux

de Tertiaire sur les plateaux. Ces points sont entourés- par «n petit

rectangle sur la carte de la planche VI. Nous avons constaté que leur

température était très voisine de celle du sol à 20 cm de profondeur

(6"» à 8* pendant cette période).

2 * ) Groupe des températures basses

La carte des températures montre que les eaux de 9* à 10*

se rencontrent le plus souvent dans les fonds'de vallée t vallée du

rû de Saint Ange, vallée de Vaudeurs, vallée^ de Rigny-le-Ferron,

vallée de Cerilly, vallée de Boeurs-en-Othe. ' El les correspondent à

des eaux de la craie qui sont anormalement froides pour deux raisons x

d'abord elles sont près du sol, ensuite elles sont rafraîchies par

des eaux de ruissellement qui s'infiltrent dans les thalwegs. Celte

dernière cause est sûrement prépondérante quand on observe avec quelle

rapidité les vallées de la craie passent de l'état de vallées maréca¬

geuses à l'étal de vallées sèches réciproquement. - 74 -

3*) Groupe des températures moyennes

La majorité des points d'eau du bassin des sources ont une

température comprise entre 10* et 11*. Ils sont répartis sur tout le

bassin mais on remarque que ces points sont quand mêrae plus nombreux

sur le bassin des sources hautes.

4» ) Groupe des températures élevées

Les eaux dont les températures sont supérieures à 11* se

rencontrent dans deux régions nettement différentes t

- dans la zone d'émergence des sources de la Vanne, aussi

bien aux petits points d'eau de ces régions qu'aux sources elles- mênes ;

sur les plateaux.

Ces deux régions opposées sont séparées par le groupe des

eaux à températures moyennes el celui des eaux à températures basses.

Coraraent expliquer ces phénomènes qui semblent assez contra¬

dictoires ? Pour essayer de les expliquer, nous émettons l'hv'.othèse

qui est résumée sur la figure 16. A partir d'un point situé à une

dizaine de raètres sous la surface du sol, de température constante et

égale à la terapérature raoyenne annuelle du lieu, la température aug¬ mente en descendant selon le gradient géothermique de la région» On

sait qae les courbes isothermes ainsi définies épousent normalement

le relief. Dans le cas que nous examinons, l'équilibre thermique est

influencé par la circulation de la nappe. Dans les vallées, il y a

baisse des isothermes à la suite des infil tr^ations d'eau superficiel"

le. Aux sources de la Vanne, par contre, la remontée des isothermes

est due aux émergences massives d'eaux souterraines.

D - CARTE DES RESISTIVITES

La planche VIH donne la réâstivitè électrique de l'eau,

ramenée à 18*C, des différents points observés entre le 2 et le 7

Mars. Celle carte donne une idée d'enserohle des résistivités, mais INTERPRETATION DES TEMPERATURES OBSERVEES DAMS LA MAPPE

Zona. el p/ataauA BAISSE OES

ISOTHERMES

*_ 'Surface

d*. /a nappt.

/<9 Vi»nn*

REMONTEE DES ISOTHERMES

PAR EMERGENCE OES SOURCES

ña. 16 - 75 -

11 n'est pas possible d'avoir la certitude que chaque point d'eau

représente bien la résistivité de la nappe. Les con taaninations par

des eaux superficielles augmentent sensiblement' la résistivité. A

titre de comparaison des "puits-citerne" qui recueillent à la fois des eaux superficielles et des eaux de toitures, nous ont donné des

résistivités de plus de 8.000 ohme . Les infiltrations de purin,

qui sont fréquentes, abaissent rapidement la résistivité jusqu'à un millier d'ohms seulement.

En dépit de ces difficultés, nous avons essayé de tracer

sur la carte des zones où la résástivité des points d'eau est supéri¬

eure à 2o200 ohms o Cette valeur a -été obtenue en faisant la courbe

statistique de Gauss sur la répartition des valeurs et en prenant

un raini um entre deux maxima qui semblaient, entre autre, indiquer

deux classes diffère.. les vers 2.000 et 2.300 ohms.

Les zones hachurées de réàstivité supérieure à 2.200 ohms

se trouvent surtout sur les plateaux et aux sources de la Vanne elle *- mêmes. On retrouve là un phénomène analogue a celui des températures, mais ici, le manque de sécurité sur les valeurs nous empêche de con¬

clure. - 76

V - COEXISTENCE DE LA NAPPE ET DU KARST

Dans le cadre du bassin de la Vanne, on est bien obligé

d'admettre qu'il y a coexistence des deux types de circulation dans

la craie. Les précipitations atmosphériques s'infiltrent dans la

craie et forment une nappe qui s'écoule lentement vers les sources.

Il existe, par ailleurs, des conduits karstiques, souvent axés sur des vallées, qui sont des zones de circulations préférentielles.

r Quand les relevés piézométriques ont été faits, en Mars

1959, la nappe était plus haute que la rivière souterraine de La

Guinand. Les galeries étant à 30 m du sol, le niveau d'eau de tous

les puits, et en particulier du puits d'accès Guerree, indiquaient

le niveau de la nappe à 18-20 m de profondeur, c'est-à-dire que le karst étai t noyé.

Les relations du karst et de la nappe sont donc ici les

suivantes :

1 En période de crue, la nappe est plus haute que le karst et ce dernier joue le rôle de drain dans la nappe qu'il rabat

1 égèreraent o

2 - En période normale, le niveau de la nappe correspond

à peu près au niveau des réseaux karstiqueSo Le karst est alors une

zone préférentielle d'alimentation el de drainage de la nappe suivant

que l'on considère les conduits qui sont au-dessus ou en dessous de

la nappe ; cette Arnière ayant surtoul un rôle de réservoir régula¬

teur.

Dans les deux périodes ci-dessus, on peut expliquer les

contradictions enregistrées entre les vitesses de circulation dédui¬

tes des colorations d'une part et des réactions des sources aux plu¬

viométries d'autre part. En effet, si la grande masse d'eau stocké»

dans les pores el dans les fines diaclases de la craie circule très

lentement, dès qu'une pe lit e quantité de cette eau arrive dans un

conduit karstique, elle circule à grande vitesse vers les exulolreso

L'écoulement qui était laminaire devient alors tnrfaulait el il y a dévelop¬

pement du karsto - 77 -

3 - En période d'étiage, la nappe descend en dessous des conduits karstiques. Le débit des sourcea a baissé raais 11 reste as¬ sez constant car il y a uniquenent nne clrculatioa de Happe. Le karat fonctionne seulement pour conduire à la nappe quelques brusques pré¬ cipitations atmosphèrlqueso

Le mécanisme réel semble beaucoup plus complexe ; non seule¬ ment 11 y a coexistence des deux phénomènes^ écoulement ea nappe et

écoulement karstique, mais l'oa peut devenir prépondérant sur l'autre suivant l^époque considérée. Encore dans cette étude, n'avons noua exmlné que les variations saisonnières, sans évoquer les changementa climatiques quaternaires. - 76 -

VI - ESSAI DE CALCUL DU BILAN DES

RESERVES ET DE LA POROSITE EFFICACE

A - LES DONNEES

1*) Météorologie

Depuis 1952 nous connaissons les pluviométries d'Arces, de Berulles, de Couleurs, de Cerisiers et de Sens. Les postes de

Sens et de Dixmont ont une position de vallée ouverte aux vents d'Ouest qui leur donne une valeur non représentative de la pluviomé¬ trie sur le bassin* De même. Arces qui est situé sur un soramet doit

être éliminé. Nous avons pris comme référence les pluvi oraétri es en¬ registrées à Ceri siers, qui est au centre du bassin, et qui donne des valeurs comparables à celles de Berulles et de Coulourso

Au point de vue thermique, seul Auxerre fonctionne .depuis

1952. Nous l'avons adopté, car les températures sont très proches de celles rélevées ces dernières années par le nouveau poste de Senso

2*) Surface du bassin

L'étude se faisant sur l'ensemble des sources hautes, des sources basses et des soarces de Cochepies, nous avons délimité le bassin superficiel qui correspond à ces sources. Le relevé des cour¬ bes isopiézométriques a montré que les limites de la nappe el les limites du bassin hydrographique d'ensemble étaient à peu près super¬ posées.

L'évaluation de la surface a été faite au l/lOO.OOO el comptée sur un cdque millimétré. On peut évaluer la surface du bassin 2 des sources à 480 km avec une erreur certainement inférieure à 1 ^o

3*) Débit des sources

Le débit total des sources est donné par le Service des

Dérivations de la Ville de Paris qui effectue des jaugeages tous les

15 jourso Ce débit comprend à la fois l'eau utilisée dans l'aqueduc et le débit des sources en décharge. Il faut remarquer que les débits des drains alluvionnaires sont comptés dans ce total, mais, en fait. - 79 -

ils compensent les pertes de la nappe en dehors des sources. Nous con¬

naissons les relevés bi-mensuels depuis 1952 jusqu'en 1958.

B - ESSAI D'UN BILAN

1*) Coefficient d'infiltration correspondant an débit des

sources

En fonction des données que nous avons exposées, nous avons

essayé de calculer le coefficient d'infiltration, c'est-à-dire

le pourcentage de la pluviométrie qui ressert aux sources. Nous avons

pris comme comparaison non pas les débits mais les hauteurs d'eau qui

peuvent être directement comparées à la pluviométrie.

Le débit annuel des sources converti en hauteurs d'eau est

donné par la formule :

31.536.10

Hi Qm X X 1.000

480.10

Hi = hauteur d'eau d'infiltration en mm.

Qm = débit moyen en m /s pendant l'année considérée,

l = temps = 365 jours = 31.536,000 secondes 6 2 S = surface du bassin versant = 460 . 10 m .

ou Hl m Qm X 67,5

Année Pluviométrie Débit moyen Infiltration % à Cerisiers des sources correspondan te d'infiltration

1952 992 mm 2009 l/s 132 mm 13,4 %

1953 515 mm 1602 l/s 118 mm 23 %

1954 655 mm 1225 l/s 80 mm 12,2 %

1955 804 mm 1776 l/s 117 HHn 14 %

1956 672 mm 1459 l/s 96 mm' 14,2 %

1957 638 i^ 1397 l/s 92 vm 14,2 %

Total : de 1952 à 4276 ma 635 vm 15 % 1957 - 80 -

Nous voyons que la quantité d'eau qui coule aux sources de

la Vanne correspond à une infiltration de 12,2 à 23 ^. Sur les 6

années, elle est en moyenne de 15 % (voir figure iT). D'autre part,

d'une année à l'autre la hauteur d'eau infiltrée est assez constante

et ne dépasse pas 26 % d'écart par rapport à la moyenne, tandis que

les précipitations varient de 40 % par rapport à leur moyenne.

2*) Bilan total

Nous avons vu, sur une quantité de pluie donnée, quelle est

la fraction qui correspond à l 'infiltration, or l'eau qui reste se

décompose en deux parties qui suivent un sort différent, l'une s'éva¬

pore, l'autre ruisselle.

Pour établir un bilan total, 11 faut connaître les 3 élé¬

ments : eau d'infiltration, eau d' èvaporali on el eau de ruisselle¬

ment o Nous ne connaissons que l'un des &cteurB x l'Infiltration et la

somme des trois qui est la pluviométrie.

On peut essayer cependant de connattre .l 'ordre de grandeur de Hi*at)otraDBplration en appliquant la formule de TURC sur le déficit

d'écoulement (TURC t 1955) t

P2 0,9* T (300 -»- 25t + 0,05t )

E = èvapatransplrallon annuelle «a

P = pluviométrie annuelle en mmo

t = température moyenne annuelle en degrés centigrades. BASSIN DES SOURCES DE LA VANNE

fíAPPOfíT5 fNTfíE LA /^LU\//0/^ETfílE P £T ¿' /NF/LrRATiON I

1952 1953 1954- 1955 1957

r\s-'^7 - 81 -

Année Pluviométrie Température Evaporation

Ceri siers Auxerre

1952 992 naa 10*6 540 tarn

1953 515 mm 10*87 414 nan

1954 655 mm 10*28 457 mn

1955 304 mm 10*75 571 vm

1956 672 mm 9''26 445 mm

1957 636 mm 10*83 462 mm

On aurait donc le bilan suivant j

- Année Pluviométrie Evaporait on Infi Itration Ruissellement total e (par dif f érence)

1952 992 mm 540 mm 132 mm 420

1953 515 mm 414 mm 118 mm - 17 (?)

1954 655 mm 457 mm 80 mm 118

1955 804 mm 571 nmi 117 mm 116

1956 672 mm 445 mm 96 nun 131

1957 636 nsn 462 sm 92 mm 74

La hauteur d'eau qui correspond au ruissellranent de chaque

année n'est pas du tout régulière, elle passe môme à une valeur né¬

gative pour 1953. Il est probable que les pluies abondantes de 1952

aient emmagasiné des réserves qui n'ont été utilisées qu'en 1953, ce

qui fait que le bilan de 1953 n'est pas équilibré, car on ne tient

pas compte de l'"avolr" au début de 1952. Ce bilan par année n'est

donc pas correct. - 82 -

Pour éliminer les influences, il est préférable de prendre l'ensemble des années 1952-1957. On obtient alors x

Evapotr£B]giiration moyenne annuelle 460 mm 67,5 fa

Infiltration moyenne annuelle 106 mm 15,0 fo

Ruissellement raoyen annuel 124 mm 17,5 %

Pluie moyenne annuelle 710 imn 100 %

C - EVALUATION DES RESERVES

Pour évaluer l'ordre de grandeur des réserves, nous avons employé la méthode de A. COUTAGNE sur la courbe de tarissement des sources. Si une source draine la totalité d'un bassin versant, après l'arrêt des précipitations saisonnièreSo la courbe de descente des débits en fonction du teraps est représentée par une équation de la forme x . ' -bot Q « Qo o e

L'intégration de cette fonction de l = 0 à l'infini donne les réserves théoriques du basân.

Les constantes de l'équation se déterminent sur la droite représentant sur un graphique semi-logarithmique, le débit de taris¬ sement de la source en fonction du temps (débit en coordonnées loga¬ rithmiques et temps en coordonnées arithmétiques).

Nous avons appliqué cette méthode à la décrue du débit total des sources de Mars à Novembre 1955, car elle est la plus rapide des

6 années étudiées, donnant ainsi le maximum de sécurité sur les ré¬ serves bien que les précipitations aient été de 460 mm pendant cette périodeo Nous avons étudié un ordre de grandeur maximum des réserveso

La courbe de tarisBemeft,l de la .figure 18 a une équation théorique suivante i

^3/ . . -0,00312» t Jours Q m /s « 2,6 e COURBE DE TARISSEMENT DE LA NAPPE

ANNEE 1955

Q mVs

-0,OO312 t } 3_ Q = 2.6 e i

1 ^--...^^

b i_

§ ~

«0

Q Q5 t ¡ours

c> 90 lao 270

Ta.mps en â/bsasses âr/thmétiquas

Ongin& /a /S /eVr/er 195S

fig. 18 - 63 -

En intégrant de t = 0 à l'infini, on obtient un volume de

72.10 m , volume qui doit être considéré seulement comme un ordre de

grandeur maximum des réserves.

Pour avoir une idée de temps, on peut calculer qu'au bout

de 2 ans, sans apport de précipitations, les réserves seraient enta

3 mées au 9/10 el le débit ramené à 0,3 m /s^ pour un débit initial Qo « 2,6 m^/b,

D - POROSITE EFFICACE

Si, à la suite des observations de terrain, on admet qu'en moyenne la variation annuelle de la hauteur de la nappe est de S m

2 sur l'ensemble du bassin de 480 km et que la porosité de la craie

est de 40 fof on obtient un volume d'eau de 960. 10 m , alors que 6 "î les sources ne débitent annuellement que 47o 10 ,

La différence entre les deux valeurs provient de l'erreur

sur la porosité. En effet, si la craie a une porosité totale de 40 %,

la porosité efficace est bien plus fa ble, car la rétention spécifi¬

que de la craie est très grande. L'ajustement des deux valeurs à un même ordre de grandeur perreel,en fait, de calculer la porosité ef¬

ficace moyenne :

47 . 10^ m^ P. efficace = ^ 2 % 6 3 "^^ 480. 10 m X 5

Cette valeur de 2 % est acceptable car elle cadre assez

bien avec l'ordre de grandeur de la porosité "mouillée" de la craie. - 64 -

CONCLUSIONS

Les sources de la Vanne et leur bassin d'alimentation for¬ ment un ensemble hydrogéologique bien défini et très riche en ensei-

gneraentso

1 - On peut observer "qsie les eaux souterraines doivent leur

existence à une succession stratigraphique qui fait reposer une grande masse de craie perméable sur un niveau de craie marneuse très continu

situé à la base du Turonien.

2 - L'écoulement de ces eaux vers le NNW est déterminé par le pendage général et non pas par des accidents tectoniques localiséso

3 - La craie contient une énorme quantité d'eau qui peut atteindre 47 fo de son volurae. Qudques pourcents seulement peuvent être

libérés et circuler dans la masse par un réseau de diaclases.

4 - Les diaclases se répartissent en familles parmi lesquelles

les diaclases obliques des.groupes III et IV jouent un rôle prépondé¬

rant dans la circulation des eaux.

5-11 existe dans la craie de norabreux phénomènes karstiques et même des rivières souterraines o Les colorations à la fluoresceins montrent que les eaux passent très facilement d'une vallée dans une

autre vallée voisine avec des vitesses moyennes de 4 km par jour.

6 - Ces phénomènes karstiques n'excluent pas l'existence d\iae

véritable nappe aquifère bien qu'il soit souvent admis que l'un des modes de circulation empêche le développement de l'autroo Cette nappe

a été cartographiée pour la première fois dans le bassin des sources

de la Vanne el elle montre une perle de charge régulière de 1 à 5 ^o - 65 -

7 - Suivant l'époque de l'année considérée, les conduits karstiques sont émergés ou inmerges et ils jouent le rôle de canal d'alimentation ou de drain de la nappe,

8 Les sources ont un débit assez régulier et une tempéra¬

ture très stable. La résistivité électrique de l'eau, par contre,

peut varier énormément à la suite de précipitations importantes, met¬

tant en jeu le rôle des conduits karstiques.

9 - Sur 6 années de mesures, l'infiltration raoyenne annuelle correspond à 15 9$ des précipitations.

10 - L'ordre de grandeur des réserves aquifères du massif crayeux est de 70 raillions de mètres cubes.

Cette étude hydrogéologique marque l'état actuel des con¬ naissances sur le f onctionneraent du bassin des sources de la Vanne.

Elle devrait cependant être reprise plus en détail si l'on envisageait

la modernisation des captages, en vue d'un meilleur rendront. - 66 -

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TABLE DES MA H ÈRES

pages j^yRQpUÇTlQN

But de l'étude .., l

Généralités sur les sources 2

PREMIERE PARTIE » ETUDE GEOLOGIQUE

Série stratigraphique 6

Microfaune 18

Insolubles, porosité et densité de la craie 22

Levé géologique et tectonique o...,*. 29

Etude des diaclases . 34

DEUXIEME PARTIE | ECOULEMENT DES EAUX

Phénomènes karstiques 41

Colorations à la fluorescèine o ...... >... , 44

Régime des sources *...«...,...... o 66

Relevé de la nappe ....,, 71

Coexistence de la nappe et du karst 76

Essai de calcul du bilan, des réserves et

de la porosité efficace ,. .* 78

CONCLUSIONS o... 84

INDEX BIBLIOGRAPHIQUE 86 - 89 -

TABLE DES ILLUSTRATIONS

pages

FIGURES

1 - Plan de situation l -2

2 - Schéma des sources o 2 -3

3 - Répartition des f oramlnlfèrea de la craie 18-19

4 - Porosité, Densité et Insolubles 26-29

5 - Coupe schématique du plateaa d'Othe 30

6 - Diagramme des diaclases 34-35

7 - Représentation des familles de diaelaaes o 35

8 - Age relatif des diaclases 39-40

9 - Coupe de la rivière souterraine de La Guinand . 41-42

9bl8 - Plan des sourcea d'Arraentlères 43-44

10 - Relations entre les débita et la pluviométrie . 66-67

11 - Température des sources basses en 1958 .... 67 f 12 - TCTipé rature des sources hautes en 1958 67-68

13 - Résistivité des sources basses en 1958 » 69-70

<^ 14 - Résistivité des sources hautes en 1958 69-70

15 - Relation entre la résistivité des sources de Noé et la pluviométrie o.. 70-71

16 - Interprétation des isothermes o 74-75

> 17 - Représentation des bilans 80

18 - Courbe de tarissement des soarces en 1953 82-83

PHOTOGRAPHIES

Pl - Céaomanien - Carrière de Laroche 6 7

P2 - Turonien supérieur - Carrière de Talovan 10-11

P3 - Conlaciea - Carrière de Rosoy 11-12

P4 - Détail de la craie de Rosoy o 12-13

PS - Diaclases sur un front de carrière 35

< P6 - Diaelaaes avec un dépôt d'argile de décalcifi¬ cation 36-37

, P7 Diaclases de la carrière d'Armeau dana le Turonien supérieur .o 36 - 90 -

PLANCHES

I - Levé géologique

II - Pendages apparents et tectonique

III - Relevé des diaclases subverticales

IV - Relevé des diaclases obliques

V - Colorations à la fluorescèine el à la

levure de bière

VI - Carte des courbes isopiézométriques

VII - Carte des températures

VIII - Carte des résistivités