G.I.E. PROVENCE BRIQUES

MARSEILLE

RECHERCHE D'ARGILES A BRIQUES DANS LES BOUCHES DU RHONE (d' à l'ouest de Saint Maximin) par Y. AYME - L. DAMIANI F. TRAUTMANN - R. VEUX - A. ZANFONI

Service géologique régional PROVENCE - CORSE 16, boulevard Pèbre, 13 (8«) Tél.: (91) 76.00.40

MARSEILLE,LE 10 FEVRIER 1972 72. SGN.055.PRC - 2 -

RESUME

Le G.I.E. Provence - Briques a demandé au B.R.G.M. d'effectuer une reconnaissance préliminaire dans les Bouches du RhSne (d'Arles à Saint Maximin - Var) en vue de rechercher un gisement d'argile à briques destiné à alimenter une nouvelle usine. Ce gisement devrait avoir des réserves de 3 ' à 5 Mnr% en un ou deux points peu éloignés l'un de l'autre , et être exploitable dans de bonnes conditions économiques.

Nos reconnaissances ont porté :

Sur les formations pliocène et quaternaire d'Arles, du Nord de Saint Martin de Crau et de l'Etang d'Entressen' qui se sont révélées sans grand intérêt soit à cause de la présence de nodules calcaires, soit à cause du recouvrement de formation de Crau. Sur les formations crétacées et éocènes de l'Est de l'Etang de Berre : vers Velaux où les argiles ont montré localement la présence de nodules de chaux et de bancs de safre. Sur les formations miocènes du Sud de qui se sont révélées également contenir des niveaux calcaires et celles oligocènes de l'Ouest de qui renferment des niveaux de conglomérats. Enfin sur l'Eocène de , où des argiles du type "Valabre" pourraiert être retenues tandis que des argiles du type "" pourraient l'être à l'Ouest de Châteauneuf le Rouge. Ces secteurs semblent présenter respectivement des réserves de 1,5 Mm3 et de 3 MnW qu'il faudrait vérifier.

Avant de passer à une reconnaissance approfondie complétée par des sondages en vue d'essais, il est nécessaire de procéder à une recherche cadastrale. - 3 -

TABLE DES MATIERES

Résumé 2

Introduction 5

I - SECTEUR D'ARLES 6

II - ETANG D'ENTRESSEN 8

III - SECTEUR DE VELAUX 9 A - Dans le Bégudien 10 B - Dans le Rognacien 12 C - Dans le Vitrollien 12

IV - SECTEUR NORD D'AIX EN PROVENCE 13 A - Les niveaux équivalents à ceux des argiles des Milles 13 B - Au Sud de Venelles 13

V - SECTEUR SUD-EST D'AIX EN PROVENCE 15 A - Les argiles de Valabre 15 B - Les argiles de Puyloubier 16

Conclusion 18 - 4 -

TABLE DES ANNEXES

- Plan general du 1/200.000

- Extrait n° 1 au 1/20.000 du secteur d'Arles

- Extrait n° 2 au J/20.000 du secteur de Velaux

- Extrait n° 3 au 1/20.000 du secteur Nord d'Aix en Provence

- Extrait n° 4 au 1/20.000 du secteur Sud-Est d'Aix en Provence. - 5 -

INTRODUCTION

Sur la demande du G.I.E. PROVENCE - BRIQUES le B.R.G.M. a recherché des argiles à briques dans la région s'étendant d'Arles (Bouches du Rhône) à Saint Maximin (Var) , limitée au Nord par la vallée de la Durance et la dépression de Rians (Var), à l'ouest par le Rhône, et au sud par l'étang de Berre et les chaînons compris entre le Nord de Marseille et Saint Zacharie (Var). Le périmètre de cette zone est défini par le plan général que nous avons joint en annexe.

Cette recherche d'argile a concerné de nombreux niveaux géologiques : à savoir le Crétacé supérieur du secteur de -Velaux, 1'Eocène de Valabre, Meyreuil, Rousset, l'Oligocène et le Miocène de Venelles enfin le Pliocène de l'Est d'Arles. Les formations miocènes des bords de Durance n'ont pas été examinées car leurs matériaux ne présentent pas les qualités requises. De même l'Oligocène de Puy Sainte Rêparade a été écarté car il a déjà été reconnu pour les Tuileries de la Méditerranée. Les argiles,faisant l'objet de cette recherche, sont destinées à alimenter une future briqueterie d'une capacité importante ce qui nécessite de trouver un gisement dont les réserves devront être au moins de 3 à 5 Mm , exploitable dans de bonnes conditions économiques (accessibilité, faible découverte, etc..) Ces argiles pourraient être extraites dans un ou deux gisements situés à peu de distance l'un de l'autre.

Nous alons examiner ces gisements d'Ouest en Est. - 6 -

SECTEUR D'ARLSi

Dans ce secteur, nous avons considéré les deux formations argileuses existantes dans le Quaternaire et le Pliocène. a/ Le Quaternaire comprend des argiles grises à intercalations de sables peu importantes se répartissant à l'Ouest d'Arles : Trinquetaille, au Nord et au Sud vers les marais. Un prélèvement effectué dans ce niveau à Trinquetaille a donné un mauvais résultat après cuisson (échantillon entièrement pulvérisé ) aussi ce niveau trop calcaire a-t-il été abandonné rapidement. b/ Le Pliocène comprend des argiles rouges, bigarrées çji affleurent au Barbegal sur la bordure nord de la Crau,qui forme un plateau au Sud de la dépression de la vallée des Baux (cf. extrait de carte 1).

La coupe de cette formation a été relevée le long de la route de Fontvieille (RD 33) depuis les abords du plateau jusqu'à la dépression elle montre sur la pente :

- des galets de Crau, assez peu cimentés sur 5 à 8 .m de haut; - une argile calcaire jaunâtre à trainees blanchâtres sur 1 m; - une argile de couleur rouille à marron rouge à nombreuses trainees blanchâtres ( 1,5CknXEchantillons n° 1 à l'W et n° 4 en bordure de route); - une argile semblable, à la précédente mais de couleur plus sombre (Echantillon n° 2 à l'ouest et 4 bis le long de la route ép. J,50 m .) - un cordon de poudingue, très démantelé à l'ouest, d'extension plus ou moins irrégulière, dont l'épaisseur est de l'ordre de 2,00 m. - 7 -

Après le virage en épingle à cheveux (sous le niveau de poudingue) s'observe une argile saumon a marron avec quelques trainees blanchâtres mais paraissant graveleuse sur la pente, son épaisseur a été évaluée à 5 - 6 m (échantillon n° 3) Dans les champs labourés, de l'argile marron s'observe ainsi que le long de la route entre le Barbegal et Peluq:.¡á (â l'Ouest). C'est dans ce secteur qu'à été prélevé de l'argile visible sur 1,50 m (échantillon n 5) Ces argiles affleurent également vers l'Est entre Goudègue et Bel-Air, au sud de Mireille où un petit grattage montre de l'argile marron clair sur 1,50 m de haut et enfin vers l'Ilon. Après cuisson, les prélèvements 1, 2, 3 et 4 ont donné une belle couleur rouge, et ont montré la présence de nodules calcaires qui ont disloqué leur masse; tandis que le 4 bis et le 5 ont eu un bon comportement, car ils sont dépourvus de chaux. Ces niveaux prélevés sur affleurements, apparaissent comme douteux, de plus, leur exploitation ne serait possible que par l'extraction préalable des galets de Crau sur une puissance de 8 m,mais pouvant s'accroître vers le Sud.

Compte tenu de la présence de nodules calcaires et que leur épaisseur a été évaluée à 7 - 10 m, ces argiles semblent d'intérêt très limité. - 8 -

I I

ETANG D'ENTRESSEN

JDa,ns l'ensemble de la, Crau, les a,rgiles pliocenes n'affleurent pratiquement que sur le pourtour de l'Etang d'Entressen. Elles sont masquées en surface par des cailloutis de la Crau et ne sont visibles que dans les berges de l'étang. Ce sont des argiles rouge blanchitr« renfermant des trainees blanchâtres calcaires,ainsi que d'abondants petits graviers calcaires.

Ce mauvais aspect joint à la faible puissance de cette formation (J à J,50 m) nous a incité à ne pas retenir ces argiles.

Ces argiles pliocenes ont été reconnues par différents forages réalisés tant vers les marais de Meyranne que dans la zone de Saint Martin de Crau. Elles ont été trouvées sous un important recouvre- ment de galets de Crau (20 à 50 m) ce qui leur ote tout intérêt. - 9 -

III

SECTEUR DE VELAUX

Ce secteur correspond à la plaine du Vallat limitée par l'Arc au Nord et à l'Ouest, la voie ferrée au Sud et le plateau du Grand Arbois à l'Est (cf. extrait de carte n° 2). La série stratigraphique débute à l'Ouest par les formations d'argiles, de grés et de calcaires du Bégudien (Crétacé supérieur) constituant le plateau de Merry et celui du Plan entamé par le Vallat. Ces niveaux sont surmontés par les argiles, les calcaires, les grés du Rognacien (fin du Crétacé) s'étendant depuis Rognac jusqu'au plateau de Velaux,recouverts vers l'Est par des alternances d'argilites et de calcaires argileux de l'Eocène (Buttes Sainte Propice, du Collet Redon et Plateau du Grand Arbois). Le schéma général,ci après , donne l'allure de l'ensemble de ces formations.

NO SE Le Plan Graviers Plaine de Plateau d'Arbois de l'Arc Merry

Argiles Echelle 1 km - 10 -

Nous avons examiné ces formations soit à la faveur d'affleurements ou de carrières abandonnées soit encore dans la trache du feeder gaz Fos - Bouc-Bel-Air.

Différents niveaux argileux ont été observés dans ces formations et nous allons décrire leurs caractéristiques.

A - DANS LE BEGUDIEN

- A l'Est de la R.113, à 300 m au SE du pont de la Fare, à proximité de la Sarranne affleure localement une argile rouge ayant donné un bon résultat à la cuisson (FT6). Ce niveau est surmonté par des marnes et ensuite par un niveau calcaire - Un peu plus au sud, à 500 m de la ferme de Flory, une ancienne carrière a montré : . Sol argilo-calcaire 1 m . Marne bariolée à concrétions carbonatées et gypseuses 0,90 m . Marne calcaire crème 0,20 m . Marne gris-verdâtre tachée de jaune et gypse 0,30 m . Marno-calcaire gréseux grisâtre 0,30 m . Marne grise à concrétions carbonatées 0,40 m . Marne lie de vin gypseuse 0,80 m . Marno calcaire gréseux gris crème 0,50 m . Marne gris verdâtre tachée de jaunâtre à concrétions calcaires et gypses 1,00 m . Marne lie de vin bariolée de jaunâtre, plus claire à la base avec gypse.(Echantillon F.T.7.) 2,50 m . Marno calcaire gréseux crème perforé 9,60 m . Marne gris verdâtre gypseuse 0,50 m . Marne lie de vin bariolée de jaunâtre à gypse 0,35 m . Calcaire marneux gréseux, grisâtre, crime 0,30 m . Marne lie de vin bariolée de jaunâtre et à gypse abondant sur 2,00 m

L'échantillon F.T.7. s'est très bien comporté après cuisson, mais il présente une teinte pâle. -11-

Cette série parait difficile à retenir à cause des nombreuses intercalations de niveaux gréseux (à éliminer) et de la présence des concrétions calcaires et gypseuses.

L'ensemble du secteur montre ensuite d'abondants passages marneux surmontés par des bancs de calcaires et de dolomies constituant l'ensemble de la plaine de Merry.

- Plus à l'Est, vers Bel Air une tranchée ouverte au NW de la RD 20 montre sous des calcaires grisâtres durs sépares par de minces lits sableux,des argiles calcaires gris-verdâtre à concrétions carbonatées „ L'échantillon F.T.5 prélevé dans ces argiles a donné une bonne couleur rouge après cuisson eu s'est bien comporté.

- A l'Est immédiat de la voie ferrée, le secteur du Plan a montré des argiles visibles dans la tranchée du feeder gaz ainsi que dans les talus de l'ancienne graviere ouverte dans cette butte. La coupe schématique en est la suivante : Tranchée du Ouest Est feeder Argiles bigarrée Echantillon à petites concré- Sable F.T 9 Graviers sableux tions \calcaires (au nord) 4 à 5 m calcaire VF (10m) (saf/e)

Argile rouge le Plan M ^Argile Calcaire franc jaune verte avec ou sans à nodules le Plan Fn et concrétions calcaires

La puissance des argiles est difficile à évaluer à cause de la couverture L'échantillon F.T.9. cuit rouge et donne de bons résultats; celui du Plan M également, et celui du Plan F a montré la présence de nodules calcaires qui ont explosé. - 12 -

Ce secteur paraissait digne d'intérêt à cause de la grande extension des argiles (supérieure à 25 ha)tmais leur qualité semble inégale à cause des nodules trouvés dans l'ancienne graviere.

B - DANS LE ROGNACIEN

Ee nombreux niveaux argileux ont pu être observés plus à l'Est du point 56,7 jusqu'au«points F.T.3 et F.T.4 à la faveur de la tranchée. Il s'agit d'argiles calcaires verdâtres, rougeâtres, lie de vin et bigarrées dépourvues de concrétions,visibles sur plusieurs mètres, avec intercala- tions de niveaux de safre. Ces niveaux de safre sont particulièrement développés vers le carrefour des RD 55 et RD 55 b au point 56,7. Plus au Sud, vers Rognac,, au Petit Vacon ainsi que dans la tranchée de l'Autoroute A 7, apparaissent des niveaux gris verdâtres à rouges mais très riches en concrétions de gypse ce qui feur ote tout intérêt. A l'Est^ vers le Collet de l'Aigle, le front d'une ancienne ballastière montre des argiles calcaires bigarrées et grises et l'échantillon F.T.10 a donné un bon résultat de cuisson.

C - DANS LE VITROLLIEN

Plus à l'Est, les argiles rouges deviennent davantage calcaires avec de nombreuses intercalations de bancs calcaires comme la montré l'échantillon V.14 resté gris, et de comportement très moyen après cuisson,ainsi que le prélèvement V.13.

Dans les pentes au Sud de , les niveaux argileux sont peu développés et calcaires; ilssont recouverts rapidement par d'épaisses barres de calcaires ce qui leur ête tout intérêt. - 13 -

En résumé, dans ce secteur la plaine du Vallat offre de grandes variétés d'argiles; ces argiles sont très étendues, mais elles sont fréquemment entrecoupées par des niveaux de safre, ou de grés et renferment localement des concrétions calcaires (du Plan en particulier).

Il nous a donc semblé inutile de poursuivre toute recherche dans ce secteur. . I V

SECTEUR DU' NORD D'AIX

Nous ayons considéré «îans ce ocetcur les argiles oligocènes de l'Ouest, -, de Meyrargues et les niveaux rougeâtres du Sud et de l'Ouest des Logissons, au Sud de Venelles.

A - LES NIVEAUX EQUIVALENTS A CEUX DES ARGILES DES MILLES n'affleurent que très au Nord d'Aixentre Meyrargues et le Puy Sainte Réparade. Dans le sec- teur du Puy Sainte Réparade ces argiles rouges sont recouvertes rapidement par d'épaisses formations de marnes vertes et rouges et surtout de calcaires. Vers l'Ouest de Meyrargues dans les secteurs du Deffend elles renferment fréquemment des lentilles de poudingues et de conglo- mératSj cor.r.c jn peut s'en rendre compte aisément en examinant les talus de la Rft 96 ,depuis le nord de Venelles jusqu'au petit carrefour de Meyrargues. L'extraction de ces niveaux semble difficile à envisager à cause de la présence de conglomérats stériles plus ou moins cimentés. De plus , nous ne connaissons pas les propriétés physiques et chimiques de ces argiles.

Il faut signaler en outre, que cette zone comprend de grandes propriétés rurales : Fonscolombe en particulier.

B - AU SUD DE VENELLES, nous avons examiné à la faveur de tranchées de canalisations des formations argileuses alternant avec des niveaux calcaires et sableux (safre) (cf. Extrait n° 3 au 1/2Û000) en différents points. - 15 -

Au point VO, une tranchée a permis d'observer de l'argile marron rougeâtre sur 2,00 avec des niveaux calcaires de 0,10 m d'épaisseur.

Au point VI, l'argile calcaréo-sableuse, brune renferme une intercalation de calcaire dur marron clair.

En V2, l'argile était également calcaire et sableuse, la même formation était visible aux points V3 et VA. Un essai de cuisson (Tuileries Méditerranée) réalisé sur les prélèvements VI et V2 a permis d'observer que le VI se disloque lentement, tandis que le V2 chauffe seulement.

Les déblais du puits des Alizés ( JJ m de profondeur) ont permis d'observer (sans qu'il soit possible d'en établir la répartition) de l'argile sableuse jaune, de l'argile jaune et rouge grasse laternant avec du sable parfois grésifié et du calcaire rouge en plaquettes.

Vers l'Oufisr. il n'a été possible d'observer que des sables et des safres au point V5 et des sables argilo-calcaires avec passages calcaires au point V6.

- Nos observations permettent de se rendre compte que l'intérêt présenté par ce secteur est très réduit, du fait de la médiocrité des matériaux recueillis, de l'absence de coupe précise de la série argileuse et des contraintes pesant sur le secteur où la construction connait un grand développement. - 16-

SECTEUR SUD-EST D'AIX EN PROVENCE

Dans ce secteur, nous retrouvons les formations éocènes des argiles de Valabre d'une part et les argile du type Puyloubier (cf. Extrait 4). Les formations crétacées ont été écartées car renfermant une trop fcrte proportion de nodules calcaires.

A - LES ARGILES DE VALABRE renferment d'abondants niveaux de safres grêso-calcaires dans leur moitié supérieure et des niveaux noduleux prédominants dans leur moitié inférieure.

Dans cette formation, seule la partie supérieure est utilisable moyennanînnant une préparation très poussée . En outre, elle est surmontée par d'épaisses barres calcaires de Saint Marc.

303,4

Calcaires de 274,6 Saint Marc

Argiles et safres Argile_s et nodules calcaires Calcaires de Meyreuil

(1) - Cf. notre rapport 71.SGN.415.PRC de Décembre 1971 - 1

L'extension de cette formation est donc limitée à la bande d'affleurement comprise entre Valabre et l'Est de Meyreuil outre le secteur de la briqueterie de Valabre, celui situé ä l'Est de Roman où une exploitation semlblerait possible représenterait au minimum un 2 gisement de 70.000 m ce qui pour une. puissance de 30 m représente 3 environ 2 Mm ¿ sans tenir compte des pertes dues à l'hétérogénéité du gisement (pertes de 20 à 30 % )

B - LES ARGILES DE PUYLOUBIER comprennent trois niveaux plus ou moins réguliers : rouge, marron et violet d'épaisseur variable au dessus d'un banc calcaréo-gréseux. Ces argiles d'une vingtaine de mètres de puissance ont une qualité assez régulière. De même, que les précédentes elles sont surmontées par un niveau dur le poudingue de la Galante(ép. 3 à 8 m) •

285,1 La Cardeline 227,2 RN 7

Calcaire de Vitrolles Poudingue de la Galante Argile iveau de grès calcaire de Puyloubier

Au point de vue de leur extension, ces argiles forment une bande régulière au Nord de la RN 7 et il semble que le secteur compris entre Bassas et la Cardeline soit intéressant. II représente une surface d'au moins 300.000 m et si l'on prend une épaisseur de 10 m 3 seulement ce gisement pourrait receler 3 Mm . Un deuxième secteur existe - 18 -

entre RN 7 et Meyreuil à l'Ouest, il est plus réduit, d'une surface de 2 . .3 200.000 m il représenterait 2 Mm environ.

Sur le plan de la qualité de ces argiles, il ressort des essais,que les Tuileries de la Méditerranée ont fait effectuer au Centre Technique des Tuiles et Briques, qu'un mélange de ces 2 niveaux a donné de bons produits. Il semble donc intéressant d'étudier plus complè- tement ces secteurs. - 1 9 -

CONCLUSION

Nos reconnaissances, qui ont porté sur différents secteurs des Bouches du Rhône,nous conduisent à éliminer les secteurs d'Arles,de Saint Martin de Crau, du Barbegal et de l'Etang d'Entressen à cause de l'irrégularité et de la mauvaise qualité des argiles que nous avons pu y observer.

Parmi les autres secteurs étudiés :

- celui de Velaux, proche des Milles (15 km) présente des argiles de qualité irrégulière bien que d'extension relativement importante; - celui de l'Ouest de Meyrargues, renferme des conglomérats développés qui en compromettent l'exploitation; - celui de Valabre - Meyreuil d'intérêt relatif, car peu développé ( 2 Mm-*) mais de qualité complémentaire de celle des argiles de Puyloubier vers Châteauneuf le Rouge dont nous connaissons deux secteurs dignes d'intérêt:au NE de Meyreuil et à l'Ouest de Châteauneuf le Rouge.

Nous conseillons de reconnaître ces secteurs de Valabre - Meyreuil et de Châteauneuf le Rouge plus complètement et d'envisager en première approche»une recherche cadastrale avant des travaux complémentaires.

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