I R3552' I I CONSEILREGIONAL I PROVENCE.ALPES.COTED'AZU R I et MINISTEREDE L'INDUSTRIE I BRGM t'ENTREPRISEAU SERVICEDE tA IERRE I I LESARGILES INDUSTRIELLES I DU I T I I I t T Mai 1992 contratËifiâ;i'ii / BRGM R 35521

DOCUMENTNON PUBLIC I I I CONSEILREGIONAL PROVENCE-ALPES-COTED'AZUR BRGM et MINISTEREDE L'INDUSTRIE r'tùlaattria lu 3ltvlcl Dl 1À lltl€

LESARGILES INDUSTRIELLES DU VAUCLUSE

parG. GONZALEZ.

Contrat Etat i Région/ BRGM Mai 1992 87 / 04634 000 R 35521

DOCUMÉNTNON PUBLIC

BRGM. PROVENCE.ALPES - CÔTED'AZUR - Morrcillc : | 17, ovrnuc da Luminv l3OO9 Moreitl'' Ftcrc' F iiil'Ëli ir.ii l:ï,it'- rrr."pi.,j', (33)tl.4r'15'Io'Tèlex ;SRGM 40r 185 SoÊhioAntiPolit I :06565 Volbonnc cedox, I'once iIi.' iiiiôlilei.rz.cz - r6t6€opiâur, t33) e3.6s.3s 06 I LES ARGILES INDUSTRIELLESDU VAUCLUSE I I RESI][,lE I

I La pïésente étude concerne 7es argiles industrielles du Vaucluse dont, les principaux gisenents sont situés à Manmiron et dans Ia région d,Apt. I Les travaux de reconnaissance ont été menés sur Jes sifes de , de t Pérréal et de Jean-Jean. ILs ont été suivis d'essais draptitude à l'utili- I sation industrie/.le sur les argiTes du prenier site.

Le principal gisenent, de part son extensian et la qualité de ses artiTes est t celui de Mormoiron. En effet des niveaux d'argiles yertes dont 7 tépaisseur est souvent de 7'ordre d.u nètre ou p7us, s'observent fréquennent à l'affleureneût dans le conpTexe détritique de Marmairon. Les t ravaux engatés sur ce sire ne I permettent pas de conclure à Ttexistence de gisenents patentiels d'attaputtite ou de snectite d.'importance ou de qualité suffisante, en yue d'une exPloitation à un stsde industriel. Toutefois au nord du village Ttextension du Bartonien (niveau contenant Les artiles), non uisible à 1'affleurenent, I recouvert. par le9 formatians quaternaires, deneure inconnue et ,les résuTtats oDtenus lors des essais ne peuvent permettre de préjuger de la qualité de cette er(tension. f test donc au aord de l,lotwiron qu,il conuiendrait de I poulsuivre fes invest igat ions paur reconnatt'.e T,ertstence du Eartanien et pour en évaTuer patentiel t le dtegtToitabiTité. llllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllessites de Perréal (au nard de Gargas ) et de Jean-Jean (au nord-est d,Apt) n'offrent pas de possibilité dtexploitation de type industriel ; 7e prenieî pour des raisans d'ordre environnenental et technique, le deuxiène â cause de t Ia nédiocrité du natériau d.évalué par de fortes teneurs en caTcite, d.oTonite I ou Eypse. ! I t I

I Rapport BRGMR 35521 PAC 45 92 I I LE,SARGILES INDUSTRIELLESDU VAUCLUSE

SOMMAIRE I

NO pages

I l- INTRODUCTION.. . . . 1 I 2-PROIX]CTIONFRAIICÀISE ET ITTTERI{ATIONAIE J 2.1- LE MARCHEDES BENTONTTES T 2.2 - LE MARCHEDES ARGILES FIBREUSES 3 3 _ LES PRII{CIPAID(SITE DU VAUCLUSE 4

I 3.I - LE SIÎE DEMORUOIRON ...... 4

3.1.1 - Les argiles présentes 4 t 3.1.2 - Le bassin de Mornoiron.... 4 3.1.3 - La série sédimentairedu bassin de Mormoiron...... 7 3.1.4 - Les carrières drattapulgite de Mormoiron 9 3.1.5 - Les carrières ouvertes dans le conplexe détritique vert...... l0 de Morrnoiron 3.f.6 - Reconnaissancede terrain ...... l0 3.1.7 - Essai drapti-tudeindustrielle ...... 12 3.1.8 - Conclusions .,...... 20 I 3.2 - LE SITE DE PERREAL(St Saturnin-1es-Apt, Gargas) .... 20 3.2.1 - La géologie de Perréal ... 20 3.2.2 - Travauxde reconnai.ssance ...... 22 3.2.3. - Concluslons...... 23

3.3 - LE SITEDE JEAN-JEAN(Apt)...... 23 I 4 - coNclusroNs...... 2s I I ANNEXES: Atlas photographique I I

I Rapport BRGMR 35521PAC 45 92 I I vAUcLUsE I LEs ARcrLEsTNDUSTRTELLE' DU I t Liste des figures I

I I t'ie. I : Localisation des carrlères d'argiles industrielles de Mormoiron

Fie. 2 : Geologie du bassin de Mormoiron(l/50 000). I

I Fj.g. 3 : Variations latérales de faciès des fornations olitocènes dans 1e bassin de Mormoiron. I

- - I Fie. 4 : Echantillonate et sondages résultats d'analyses Contour I géologique du complexe détritique vert de Mormolron t Fis. 5 : Histogramnedes teneurs en caC03des argiles et rnarnes vertes du cornplexedétritique vert de Mormoiron r Fie. 6 ; Sondage1 t Fie. 7 : sondasez

I Fie. I : sondase3

Fig. 9 : sondase4 I

Fie.10 : sondare5 I

I Fle.ll I La butte de Perréal de verte exploitée I Affleurement lrargile

Fie.l2 i site de Jean-Jean I I I t Rapport BRGMR 35521 PAc 4s 92 I I t LES ARGILES INDUSTRIELLESDU VAUCLUSE T I INTRODUCÎION

La présente étude, flnancée par le Conseil Rétional, réalisée par le BRGMavec I I'aide du Ministère de lrlndustrie et l rAménagenentdu Territoire, concerne les argiles industrielles actuellement très recherchées en et plus part iculiè rement leurs principaux tisements de Mormoironet dtApt. Elle rentre I dans le cadre de la convention de recherche pluriannuelle, progrârûrre 1987 dossi-er Conseil régional 087/04634000 (dé1ibération n'660 en date du I 28.09.87). Deux types d'argiles donnent lieu à des activités industrielles importantes en Vaucluse :

I * Les artiles pour la terre cuite :

Elles sont utilisées pour la fabrication de tuiles, briques réfractaires ou I non, revetement de tnurs et de so1s, poteries. Elles sont, en général , consti* tuées d'un mélange de plusieurs espèces mi.nérales (kaolinite, illites, smectites, chlorite, etc ...) exceptées celles utilisées pour 1a fabricatlon I de briques réfractalres (kaolinite pure) qui doivent supporter des températures supérieures à I 500'C.

Plusieurs gisements drartiles pour terre cui.te étalent autrefois exploités à I , Gitondas, Monnoiron, St Saturnin 1es Avitnon, Vedène, La Bastide-des-Gourdons.La faïence drâpt, autrefois aussi réputée que celle de Mouti.ers-Ste-Marie, était produite à partir de petits gisenents d'artile de I Castellet et du pal.éokarst du Coulon. Les argiles pour terre cuite sont exploitées à viens près drApt pour la l briqueterie. Les argiles kaoliniques sont exploitées à Bo1lène (Noyères) où elles renferment jusqurà 30 I dralumine et 6 Z de fer. La production annuelle est de I 20 000 tonne6.

I * Les argiles industrielles ou absorbantes : Bentonites - Sépiolites - Attapulgites, dont lrutilisation industrielle, plus valorisable, est basée sur leurs caractéristiques physiques : viscosité, I propriétés absorbantes. I . Les bentonites sont lrappellation conunercialedes smectites. o Les sépiolites et attapulgltes sont des argiles fibreuses. I Smectites, sépiolites et attapulgltes se rencontrent souvent intinement associées dans les mênestisenents. En outre, elles présentent souvent des propriétés sernblables l pouvoir dradsorption des liquides, faculté de rester I en suspension et interviennent fréquenunent dans les mêmes secteurs industriels.

T Rapport BRGMR 35521 PAC 45 92 I I I LEs ARGTLESrNDUsrRrEttEs DU vAUcLUSE

I r - Utilisation des bentonites (smectites)

I . smectites calciques : I - rafflnage des liquldes (huiles) et du sucre

- préparation de crèmes et poudres en phannacie I absorbants (nettoyage de sols - litières animales)

I . snectites calclques activées à I'acide :

- décoloration des hulles et traisses organiques et minérales I - catalyseurs de réactlons chimiques

- . smectites sodiques (naturelle ou artificielle) :

- fabrication de rnoules de fonderles I - bouletage de minerais de fer puvérulents pour le passaeie dans les hauts fourneaux I - boue de forage : remontée des matériaux du fond de trou, - maintien des parois, lubrification des tites et de l'outil" de forage I * en ténie civil : injection pour constitutlon de voiles imperméables... I

I - Utilisation des attapulgites et sépiolites I - Purification et décoloration des liquides

- Gélifiant et chartes pour insecticides etc ... I Les utilisations principales sont les suivantes :

I - boue de forage en eau salée (cas de forages profonds) - l1tières animal,eset absorbants de sols. T La variété conpactede séplolite est appelée écumede ner. Elle est utillsée t notarurentpour sculpter de petlts objets (pipes en particulier). I

I Dans le vaucluse ces argiles ont été exploitées à Apt : gisements de Jean*Jean I et de la Debruge Perréal. Elles le sont toujours à Mormoiron en petites quantités pour I I industrie pharmaceutique.

- Rapport BRGMR 35521 PAc 4s 92 2

I

I I LES ARGILES INDUSTRIELLESDU VAUCLUSE I t 2 .PRODUCTIOI{I'RNCAISE ETII{TERI{ATIO}IATE t - I 2,t, Lenarehé des bentonites La productlon mondiale a été, en 1975, de 6 millions de tonnes. I Les U.S.A. sont le principal producteur (2 920 K.T), les autres pays producteurssont 1a ex-R.F.A. (700 K.T.), lfltalie (350 K.T.), la Grèce ( 380 I K.T.), 1e Royaume-Uni(170 K.T.) et le Japon(400 K.T.). La production française est faible, la consoûmation natlonale est assurée presque exclusivement par des irnportations provenant d'Italie, de Grèce, "A I ex-R.F.A. et des U.S.A. qui en représentent plus de 95 équivalent à un déficit de 86 pour I nillions de francs 1982. En france les bentonites proviennent essentiellement de la réeion de Berjerac : I production assurée par les sociétés CECA et LAFAVRE,et anciennementpar des (St - (SECP). I carrières dé Perréal Saturnin-les-Àpt Gartas) dans le Vaucluse

I 2,2,- [e rnarehédes argiles fibreuses t La product.ion nondiale est essentiellement assurée par deux pays 3 1'Espagne (350 K.T. en 1979)et les U.S.A. (780 K.T. en 1876).

I La product.ion française, très faible, est assurée par deux gisements : attapulgite de Mormoiron (Vaucluse, 800 T.lan) et sépiolite de Salinelles (Gard, 2 000 Î./an). La consomrnatj.onfrançaise ne peut donc etre actuellenent I satisfaite que par des importations en provenance drEspagne (150 K.T. /an) et des U.S.A. (20 K.1./an), représentant un déficit annuel de la balance conner- t ciale de 1'ordre de 90 millions de francs. Malgré le contexte écononique difficile, on notera que ces deux marchés I restent en pleine expansion $ à 7 % par an). I t

I RapporrBRGM R 35521pAc 4s 92 I I t LES ARGILES INDUSTRIELLESDU VAUCLUSE I I 3 - tESPRII{CIPAU)( SITES DII VAUETUSI I 3.1.- I [e siteile Monnoiron 3.1.1. LES àRGILES PRESENTES I Lrattapultite est exploitée à Mormoironentre la Jouvet.te et les Roussans (fie.l) près de la carrière drocre. Stratitraphiquernent, e11e appartlent à lréocène moyen. El.le apparait sous la forrne dtune couche de 1,5 m contenant du I calcaire blanc très fin et très dur ; elle recouvre de la Montrnorillonite reposânt elle-même sur de la Beidellite. Lrensernble de ces argiles qul donnaient une puissance de l0 mètres a été exploité pour réaliser 1rétanchéi.té I du barrage de Serre-Ponçon (Durance) et de La fouille de 1a Basilique St Pie X à Lourdes. I En 1974-75, Expansia (Laboratoire pharmaceutiqueBAUF0UR, usine dans I'oise) qui est le seul utilisateur de cette attapulgite a tenté dten utiliser pour la fabrication de litière animale par déssication à 400'C et granulation. I Celle-ci, l0 000 tonnes, nra durée qurun an, Eon prix de vente ne permettant I pas de concurrencer les lit1ères espatnoles ou arnérlcaines. Harius LAl.lY fournit, à la demande, divers crus de produit brut à I'usine Expensia d I Isles,/ortes. I Aucuneautre utilisation (fonderie, bouletage) nraurait été tentée. t 3.1.2. - LE BASSIN DE MoRHoIRoN(fig. 2)

Le bassin est situé à une quinzaine de kllonètre à 1'Est de . Les I dépôts sédimentaires se succèdent drEst en Ouest, en une sorte de rnonoclinal en forme de croissant ouvert sur I'ouest sur le Fossé Rhodanien. Au nord, le bassln est limité par le nont Ventoux ; à l'Est et au Sud, il est ceinturé par les Monts de Vaucluse. Le bassln stétend sur 20 km du nord au sud et sa plus I grande largeur nratteint que 7 km. I I T

I Rapport BRGMR 35521PAC 4s 92 I I 1Km r-l

Fig.2 Géologiedu Bassin de Mormoiron échelle1/50 000e I LES ARGILES INDUSTRIELLESDU VAUCLUSE I

I 3.1.3. . LA SERIE SEDIMENTAIRE DU BASSIN DE MORMOTRON

La série sédinentaire est essentiellenent d'âte crétacé et paléogène(fie. 3)

LrAptien (Crétacé inf.) est représenté dans la région de Mormoiron qui appar- I tient à la fosse vocontienne, pâr des dépôts fins, calcaires et marneux. Au nord srétablit un domaine de récifs urgoniens, à lrernplacementdu I actuel. A 1rAlbo-cénomanien se déposent des grès et des sables à glauconite. Après le Cénomanien et jusqu'au Miocène se déposent successivement deux grands ensenbles réputés continentaux : le Bartonien et le Ludien.

Le Bartonien comprendde bas en haur : I ': des sables ocres rouges et blancs, localement ferrugineux au sommet I (goethite) et des argiles bariolées à concentrations ferrugineuses * un conplexe artilo sableux hétérogène à nlveaux artil-o-sableux rouge brique à Bernusset, bruns verdâtres à passées contlornétriques au Roussan, et à argiles noires conposées essentiellement de snectite à la Rouquette. I Lrépaisseur de ces sédinents varle de quelques décimètres à une quinzaine de mètres.

I * la terre à Foulon à attapulgite qui est un niveau lenticulaire affleurant sur 600 à 800 mètres. T Un sondage réalisé dans la carrière de Roussan donne une épaisseur de 15 mètres avec La coupe suivante : sous le calcaire de Jocas niveau de 2,5 nètres drattapulgite et de smectite, puis l0 mètres de smectite sur I 2 à 3 nètres drattapulgite très pure. x le calcaire de Jocas, daté de I'Eocène supérieur, est constitué de deux barres de calcaire siliceux, de deux mètres chacune, séparées par un t niveau d'argile verte. I I I I

I Rapport BRGMR 35521 PAC 45 92 I I I LES ARGILES INDUSTRIELLESDU VAUCLUSE t t Le Ludien est composé de haut en bas de formation suivantes s'étateant dfest en ouest : I * le complexe détritique vert de Mormoiron : sables et argiles à niveaux conglomératiques. Les minéraux argileux, rernaniés du Bartonien local, sont essentiellement des smectites alunino-ferrifères accompagnées dfillite parfois abondant.e, drun peu de kaolinite mais aussi dratta- I pulgite (surtout vers le soffnet de la série).

* le complexe chinique de Blauvac où la sédimentation détritique fait I place à une sédimentation carbonatée. Au niveau de Mormoiron la sédimentatlon gypseuse apparalt. I * des calcaires bréchiques et massifs (30 m), des marnes et. du calcaire (l à 2 n), les sables et argiles drUnang (30 m), tous linités au sud du I bassin.

I 3.]..4. LES CARRIERES D'ATIAPULGITE DE IITORMOTRON (Fis. 1) I Ces carrlères situées à environ I kn au sud-est de Mornoiron, €t sont exploitées par la société Marius LAMY. Lrargile extraite (de lrordre de I 800T./an) est utilisée par la société Expansia pour la fabricatlon de produits pharmaceutiques. Ces carrières au nombre de quatre, sont alignées du nord au sud : une au quartier de la Jouvette au nord de la route qui nène aux I Rostldes, Les trois autres ent,re cette route au nord et la D14 au sud du quartier des Roussans.Seule la carrière du sud est toujours en exploitation, de façon intermittente. Lrargile de teinte vert-clair est exploitée sur une épaisseur de trois nètres I au dessous de la barre calcaire de Jocas. Lrensenble présente un assez fort pendagevers lrouest. La coupe géologique relevée dans la carrière sud (D) est la suivante (du haut I vers le bas) : I - argile brune plus ou moins claire (3,5 m) - calcaire argileux rouge et vert (2,5 n) t - calcaire blanc massif à silex blonds (4 m) : calcaire de Jocas - (2 I artile vert-clair m) L'analyse diffractométrique de ces argiles aux rayons X a révélé qu'elles sont composéesprincipalenent de smectite avec présence d'illite et de quartz, La I teneur de CaCO3est de 1,5 7".

Rapport BRGMR 35521 PAC 45 92

I t t LES ARGILES INDUSTRIELLESDU VAUCLUSE I t La coupe somrnaire levée dans la carrière (B) est la suivante (du haut vers le bas) : I colluvions jaunâtres à bruns (2 m) calcaire de Jocas (3 m)

I - argile verte (2 n) sfest révélée après analyse diffractométrique être composéeessentiellement drattapultite avec du quartz. On note la faible "/.. I présence de snectite. La teneur en CaC03 est de 1,6

3.1.5. - CARRTERES OUVERTES DANS LE COMPLEXE DETRTTTQUE VERT DE I MORIIIOIRON

I A 2 km environ au nord-nord-ouest de Mormoiron H. PISANI (fle. l) exploite épisodiquement des argiles vertes du complexe détritique vert à Mormoiron. Ces I artiles ont été reconnues par sondages (cf. Chapitre suivant et fig.4, 7). Leurs analyses ont nontré qufil sragit en fait drartiles narneuses avec une teneur en CaC03de lrordre de 17 I en surface et 18,5 à 30 Z en sondage. Une I passée drargile verte drun rnètre drépaisseur comprenant 7,5 Z de CaC03a été I traversée de 3,5 à 4,5 mètres. Lrancienne carrlère de Mousquions au nord de Ia précédente (fie. l) montre la I coupe suivante : (du haut vers le bas) - argile verte à filonnets de gypse ( I m) I - grès en plaquettes gris-blanc alternant avec niveaux argileux (3,5 m) - (3 I argile verte m) 3.1.6. - RECONNAISSANCEDE TERRAIN (Fig. 1) I La terre à Foulon est observable dans les petites carrières de la Jouvette et des Roussans. Elle est constituée drargiles à attapulgite de 2 à 3 nètres drépaisseur, surmontées dtune couche dtartiles cornposée essentiellement de I snectite et contenant localement de lrattapulglte. Le gisement est lenticulaire il affleure sur une faible superficie, 20 ha environ. I ; Les réserves exploitables estinées sont de lrordre de 100 000 T. pour les argiles à attapulgite et de lrordre de 1 000 000 T. par les argile riches en smectite.

I Rapport BRGMR 35521 PAC45 92 l0 I I I o o o t oo o-) g> Eo (Ev o (l)(6 o t o- o- xo (E o.y -Ct ';o o olt E ,$o Xxo I oo v(D '6P o.= oo o6 :c) -Q- (g(u I (J(l) o() o o t e tQ)o o I o) o o r.g e- 0e I c L o .= I o o = I G -E': oe UI g''A .D d rP:9c i ul I |,l rr tl, z = o= uJ # z 8E UJ o_o () o o I e o€ (, ô og o 8 E€6 6 Ec9 È oà I \OEù gtrY ll ll U' I e o ù, o G' o o I li o o; :J c :g z ssË (! uJ . cr ûç I g,êFâ .9 e ?i:i.= E o VV^ 5 = 3.E.EË UJ 5 -o Êv, I -o z o UJ o |t, o g o o I I = o I ill I I I LES ARGILES INDUSTRIELLESDU VAUCLUSE I

I Des niveaux drargile ou de rnarnes vertes dont 1répalsseur est souvent de 1'ordre du rnètre ou plus, srobservent fréquemrnentà Iteffleurement dans 1e I complexedétritlque vert de Mormoiron (fie. 4). Sur le plan minéraloglque, ces argiles sont princlpalement composées de smectites. Mais celle-ci est souvent associée à de la calcite ou à de lrillite I présente en assez forte proportion.

I Lfanalyse calcimétrlque de 2l échantillons d'argile narne-verte (fig. 4) révèle des teneurs en CaCO3fortement variables comprises entre I et 39,8 % Les résultats de cette analyse reportée en classe dfintervalles de 5 7" (fie.S) I montrent un histogranme relativement étalé dtoù se dégagent grossièrement deux ensembles de part et dfautre de la classe (15-20 %). Le report sur plan de teneur en CaCO3(fie. 4) ne permet pas de dégager une orientation géographique I ou structurale particulière.

Lfanalyse diffractomique réalisée sur les échantillons à falble teneur en I CaCO3révèle que cinq drentre eux sont particulièrenent riches en smectite (fig. 4). Leur teneur en CaCO3est comprise entre 4,2 et 9,6 7". I Notons qufà lrest de Blauvac un échantillonsdrargile grise prélevé dans un I champcontient de lrattapulgite en quantlté non négligeable (fie.4). Cinq sondagesréalisés à la tarière, localisés à proximité des affleurenents les plus pronetteurs (fie. 4), ont confirmé la richesse en smecti.te de ces artiles nais avec égalementde forte teneur en CaCO3(fig. 6,7,8,9 et l0).

t 3.T-.7. - ESSAIS DIAPTITUDE INDT]STRIELLE

I Des mesures de rendement pour ltutilisatlon des bentonites en forage et en travaux publlcs ont été effectuées sur 4 des 5 échantillons riches en snectite du complexe detritique vert de Mormoiron cités dans 1e chapitre précédent et I sur un échantlllon prélevé dans le Bartonien de la carrière sud des Roussans.

Rappelons que le rendement drune bentonite de forate est Le nombre de mètres I cubes de boue de viscosité 15 cp réalisables à partir drune tonne de bentonite. Les rendements mesurés, sur les échantillons préalablement activés au Na2C03 (remplacement des cations interfoliaires Ca** par des cations Na* en t vue de lrobtention drune bentonite sodique artificielle), sont conpris entre 9 et 11 nt/T, très nettement inférieurs au seuil de rendenent rninimal de 16 rn3/T exigé par IrOCMA (0i1 Companies Materials Associatlon - Londres) pour les T forages pétroliers.

Rapport BRGMR 35521 pAC 45 92 l2 I I II I I I r II III :'/ u/,

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Fig.4 Echantillonageet sondages.

Resultatsd'analyses. - Contourgéologique du complexedétritique vert de Mormoiron.

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Fig. 5 Histogrammede teneuren CaCO3 des argileset marnesvertes du complexe détritique vert de Mormoiron.

Nbre échantillons

Rapport BRGMR 35521 PAC45 92 t3 t LES ARGILES INDUSTRIELLESDU VAUCLUSE I Fig. 6 I ^-. =-- -- =-Æ SONDAGE1 ::_: I : - BR.GftT BASSIN DE MORMOIRON I Proloadeur : 1.{ m. Cornmune de Bédoin

I t01/tggz I prol. Iog d,eeerîptinn Co.CoS I % A'rgilc uert gnrl..nelatse, grutr,:ulee 0.5 - cldir calaoirea blo,nca t9.5 .O .^O. r+O- t-.O éO. Mantz gntm.eleu.se beige I .O r^O r 2-.O .,.O. çO yro r

fO wrO r I 3- .OlOr Merw beîge à, rro.zrlbrev,r grotrlrJ.et co.Icairex 1T

lg wlO r 1-,f931 t 1,8 - F M o:næ a erd,etre puht êra|e.nte I 5- 6 Ho:r'nz aerd,otz.e puluêrttLente & petits lita colnairee 89.2 I 7 t I Ma.zttz verdc"tre pt fuGntlente I 9A 9-6 I to .r-'J Morttc eebleuse uerd.utrz 38.8 - I tl '..ii;' MartLe aableuse phts pla.sti.que -12 'i:r.' kokL s7 (vn petit rsiueant ù galets co,|r'o:ires vers t 2.5 rn) ;.,.c. t = l3-8 - Nonæ gn is bleu -30 I - t4

I Rapport BRGMR 35521 PAC45 92 t4 I I I LES ARGILES INDUSTRIELLESDU VAUCLUSE I

T Fig. 7 ^-. - -r r\ \TT\ { r\ T--r r-l I -=_æ=!!-= ù U r\ IJAtrlf é - I BASSINDE MoRMoIRoN m I proroD.dcur: 11 rn. CofnmUng dg MOffnOifOn I 27/o1/1592 I ptot. log deacriptian CaEoS %

'erwotite I (ae O a 2 m- oband,a:nte & trêc obond,o,nte, iltite frê$...elflte) I 22 At'gita beîge vqd,o,tre plastdçtz auec quelquza trd',ces co.Ic(Inires blcr1tcàes I 2 (ile 2 à. 3 rn- snectite oborr.d,a.ttte ù tréa o'bondo,r'ute, trocee d\llite) ,8.5 a Argib rnanznuse belgc rerd,otte 8' I 9.5 1 ArgilÆ aert aornbre 7.5 1.5 I Argile. *terz.tatse re.rd.olre 5 'C .,'o I ia .9.^Oor- | !a I 6 .O.^Oo.t rr^ or^ 'O w.O Nanzw gris uert. gntm,eleuse 26 7 'O.^O ' t,r o \,^ I 'O .^O .O I -O

I 9 ManLe gris aert, gttttteleu.se et sableuse 30 I t0 I It I

I Rapport BRGMR 35521 PAC45 92 l5 I I I LES ARGTLESINDUSTRIELLES DU VAUCLUSE I Fig' ^-. I II - .-.--...... =a- SOI\DAGE3 t : BASSIN DE MORMOIRON I --i=Ë-:ïË:-BR.Gftl Profondeur : 14 Commune de Mormoiron I I I

, Argil,e rouge et bnnq pta.eti.que I t.5 .t{atnc beige, gntmzleuse 2

I (d.e 2 à 3.f rn- sttr*ctite I três ohondente) 8.5 Argil,e betge, grum*Iazse, peu pta.stigte, lêgbenent colaoire à. gyrpse cristo;/Jisl I I I 6 I Ma:rne bei,ge, gntmzl,antse

I 7 I a

I Srrble calcaire fin, beige clair

I to I ,, At'gile aableuse 6eige

I Argilc calceire, grûs ôteù

I Nortæ pttlaêntlente, grLse ù petits bo:rtes calcaires

I Rapport BRGMR 35521 pAC4s 92 16 I I I LES ARGILES INDUSTRIELLESDU VAUCLUSE I t Fig.9 I SOI\DAGE4 BASSIN DE MORMOIRON t --E==-E=tc--BR.GTI Profondeur : lZ Commune I de Blauvac 27 0,( 1992 I I t I t"bhe en rnatiàre orgoni4ue t.5 I 2 ttanes blo.:ræhes co.;lca:ïres s

I I I 5 6

I 7 I I I Ât'gila uert aornbre ù pana,chttree îo1r.4,es. I to gt utncleu,se à, twrnlreu.t r"ri.stava d.e g,ypse, (vn ectite I três s,bond,azrte, prêsetæe dlittite et d,,attapu.Igile) I Cypee bla;nc I

I Rapport BRGMR 35521 pAC45 92 T7 I t I LES ARGILES INDUSTRIELLESDU VAUCLUSE I I Fig. 10 ^-. I =- -= SOI\DAGE5 -# I - :::::- I BRGftI BASSIN DE MORMOIRON I proroadc'r; rr m. Comfnune de Moffnoifon I 2?/o4/1952

rrol. log d.escripfion CaCos I o/o

Rernbla{

I , I 2 36 I

I Marnc beige verd,a.tre pLastiqu.e, à. gronwles colaa:,tes 4

I 5 I 6 32 7 Ër'f' Ma't'tæ betge verd,o.tre, lêgèr*nent soblcuse 27.6

I I +0f 'O -^O .^oJ" .O -O .^ o,^ I .o..^O I v.ov. gri-s gnnneleLrse tt'vec p.tssées sableu.ses beiges 35 'O .^O Manæ bteu. auelques rwro!^ lo 'O w.O r!4Orr 'g '-o r..c|!' I .o-O tl t t

I Rapport BRGMR 35521 PAC45 92 18 I I I LES ARGILES INDUSTRIELLESDU VAUCLUSE I t L'échantillon drargile bartonienne a un rendement de 10,8 qui ne le distingue pas des autres. I Seul 1'argile prélevé au nord des Mousquionsa un rendement de 15,3 rn3/T r proche du seull ninimal . I Drautres mesuresde viscosité ont été réallsées, après activation, sur les I échantillons prélevés par le sondagedu sud des Mousquions. !

Ces mesures effectuées à la concentration de 6,4 e/l00 m1, sont comprises T entre 6 et 9 cp, nettement 1nférieures au seuil de 15 cp exlgé par lrOCMA.

Les spécifications concernant l rutilisatlon des bentonites en fonderie I imposent de teneur en calcite inférieures à 2 "1. Les argiles riches en smectites mises en évidence dans le bassin de Monnoiron dépassent très largementcette teneur (cf. chapitre précédent). De ce fait les tests I drutilisation en fonderie nront pas été réalisés.

Les attapulgj.tes sont principalenent ut1lisées comJneproduits absorbants I (litière aninale, sols industriels, supports de pestieides). Des essais dtabsorption ont été réalisés sur des échantill-ons rj-ches en attapulgite, deux provenant de la carrière des Roussans et un du cornplexe détritique vert à I l rest de Blauvac. t Les principales caractéristiques que doivent présenter les tranulés absorbant sont : une densité faible, un pouvoir absorbant élevé, une bonne attrition (ne I doivent pas se déliter) à sec et après absorption. Les échantillons ont été préparés de la façon suivante : séchate à 105'C pendant 24 heures, broyage et tamisage pour obt.enir des granulés de dimension I 0,8/3,15 mm,calcinâtion à 400"C pendant20 mn. Le modeopératoire de 1â mesure drabsorption dreau est la méthodeFord "Fe- I deral Speciflcatlon n' PA 1056A'i d'avril 1969. La densité des granulés calcinés des argiles des Roussansest de 0,75, avec une absorption de I'ordre de 60. Comparatlvenentaux produits corûnercialisés t sépiolite espagnole: densité : 0,54, absorption dreau = 98 et attapul-gite U.S. : densité = 0,44, absorptlon dreau = 104, leurs caracté rlstiques restent assez modestes. Seule leur consistance après I absorption (assez dur) les rapproche de ces derniers.

I Lrargile verte du complexe détritique a des carac té ri.stiques encore plus faibles r densité = 0,98, absorption d'eau = 40.

I RapporrBR.M R 3s5zl pAc 4s 92 19 I I t LES ARGILES INDUSTRIELLESDU VAUCLUSE I

I 3.1.8. - coNcrrusroNs

Les travaux de reconnaissance sur le site de Mormoironet les essais indus- I triels d'arglles ne permettent pas de conclure à Itexistence de gisemeots Potentiels drattapulgite ou smectite d'importance ou de qualit,é suffisante, en vue d'une exploitation à un stade industriel. t En ce qui concerne lrattapul-tite de Ia terre à Foulon, les réserves et la qualité du rnatériau sont nettement insuffisantes en vue de la production t lndustrielle de granulés absorbants.

I Le niveau riche en smectites du cornplexe détritique vert sont de qualités I insuffisantes en vue diune utilisation en fonderie, forage ou travaux public.

D'un point de vue structuraL,le Bartonien affleurant au sud-est de Mornoiron a I une extension très limité vers Le sud (en diminution du ruisseau de l tAuzon). vers lrest où lion rencontre les formations plus anciennes du Crétacé, vers 1'ouest il est rapidement masquépar les formations gypso-marneusesdu Ludien. I Par contre au nordn lrextension du Bartonien, non visible à 1'affleurement. recouvert par les fornations quaternalres, demeure inconnue. ctest dans les quartiers de Morrnoiron quril conviendrait de poursuivre les recherches pour identifier les évent.uels terrains susceptibles drouverture de nouvelles I carrières. I 3,2,- l,esite de Perréal {eonmunes deSt Saturnin-les-Àptet de I Gargas) La butte de Perréal est située à 6 km environ au nord-nord-ouest drApt, entre I st Sâturnin au nord et cartas au sud (fie fl)

La société drExploitation des Carrières de Perréal (sEcP) y exploit.e de façon I intermit.tente de ltarg,ile bentonique. Trois carrières ont été ouvertes dans les flancs de la butte : une à lrouest qui est encore en activité. deux à I lrest abandoûnées. I 3.2.L - LA GEOLOGIE DE PERREAL D'après la notice de la carte géologique à 1/50.000 de carpentraÊ la butte est I consti-tuée des formations suivantes du bas vers le haut I * Bârtonien inférieur : sable rouge à travillons latéritiques. Ces sables atteignent une cinquantaine de mètres. A leur sollunet deux faciès; se I différencient : un horizon de marnes vertes localenent assez sableuses surmonté par des calcaires à gypse bien stratifiés.

I RapportBRGM R 35521pAc 4s 92 I I _-". i,-- h

N.J\* Fig.11 La Butte de Perréal" û"*: échelle1/25 000e

/ lçJ !letourt Orct Affleurementde exploitée. {a ûoir , Juive 1

l" I LES ARGILES INDUSTRIELLESDU VAUCLUSE

I

* Ludien inférleur : sables glauconieux de 2 à 3 mètres drépai.sseur. Au contact avec la formation suivante, un paléosol renferme une riche faune de nanrmifères.

* Ludien supérieur : - calcaires à cyrenes : calcaires blancs en plaquettes, lacustres de 5 à 30 mètres drépaisseur

- marnes et dolomies blanches : des niveaux drargiles vertes épais de I à 2 mètres alternant avec des bancs de gypse massifs. Ces argiLes composées essentiellement de smectite sont partiellement dolomitiques et contiennent des disques aplatis de gypse et des masses de pyrite jaunes. Elles sont exploitées conme bentonite. I * Stampien inférieur : calcaire du Sannoisien

I 3.2.2. - TRAVAUX DE RECONNAISSANCE

I Les coupes relevées dans les carrières sont Les suivantes :

* coupe carrière flanc est : du haut vers le bas :

- marnes feu1lletées (12 m)

t - calcaire à passée dtargile verte fi rn)

- arSile verte (1,5 m), caco3 = 2o,6 7.

- gypse (1,5 n)

- marnes feuilletées (1,5 m)

- argile verte (2,5 rn), CaC03= | 7.,

'* coupe carrière f lanc ouest :

- marnes à ca1lloux calcaires (6 m)

- marnes à bancs de gypse (6 m) I - argile marneusesà la base (CaC03= 11,1 %)

- calcaire gypseux (0,8 rn)

- argiles vertes passant latéralernent à une artile kaki entrecoupée de filonnets typseux (1 m).

Rapport BRGMR 35521 PAC 45 92 22

I

I I LES ARGILES INDUSTRIELLESDU VAUCLUSE I

I La carrlère sud du flan Est est ouverte dans une formation fortement gypseuse où alternent des couches épaisses d'argile verte à smectite. Le pendage général de couches est de 15o vers le sud-est. Lfextraction a été I réallsée dans ces trois carrières de façon artisanale, à flanc de pente, le long de lraffleurement du niveau argileux, de façon à éviter des travaux de découverte trop importants. Lrépaisseur de la découverte est de ltordre de ï2 mètres, au niveau du front de tallle actuel. Le décapage vers le sommet de 1a I butte, nécessaire pour une exploitation industrielle, entendrerait un taux de découverte prohibitif I rapidement . Les quelques analyses réalisées sur différents échantillons confirment bien une teneur élevée en smectite rnais égalenent de fortes proportions de calcite, I dolomite ou gypse. I 3.2.3. - coNcLUSroN

Les argiles de la bute de Pérréal, malgré leur richesse élevée en smectite, ne I sont pas vouées à une exploitation de type industriel pour la production de bentonlte. Les facteurs pénalisant sont très divers et drégale contrainte: I - facteur environnemental : lrenvironnement est très peu favorable à lrouverture de carrière : butte isolée dans la plaine, présence de constructions neuves (lotissements) à flanc de colline, site classé au sorunet (Chapelle de Radegonde, site I préhistorique ) .

I - facteurs techniques 3 le taux de découverture est trop important, 1'épaisseur d'argile est assez faible (l à 3 mètres). Le matériau est impur : présence de calcite, I dolomite ou typse jusqutà 20 7". I 3.3,- Lesite de Jean-Jean (commune d'Àptl {fig, Lll

A 5 km envlron au nord-est d'Apt, une couche d'artile verte (équlvalent de la I terre à Foulon de Mormoiron) de lrordre de 9 mètres a été exploitée au hameau de Jean-Jean. I I I

Rapport BRGMR 35521 pAC 45 92 23 I t I I W;tffi: I t (u? -)bo È8 I (Jc N (os F Êlc ç3 .É -: lt Os I EË o3 I a,Ë t I I I t I

I .g o I G' .9 !, = 3 5 E : rO I s =o g) oc,) \OO : cr= I o i(u w.o ,o Q) lD o ÊO o ,c) _- g o ct) I o ù<

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c(t Ql I 4 I I LES ARGILES INDUSTRIELLESDU VAUCLUSE I t La couche est visible au sud-ouest du hameau (flg. 12) Elle présente au bord du ruisseau la coupe suivante (du haut vers le bas) : I - argile verte ( 1 n) - alternance argile vert- clair et calcaire (3 m)

I - argile verte à petites lntercalations calcaires (5 rn) I - artile rouge brlque (4 m) Les argiles vertes sont principalenent composéedrillite et de calcite, la teneur en smectite est faible. Etant donnée sa composition minéralogique, ce nlveau ne présente pas d'intérêt I dans lroptique de cette étude. I I 4 - e0Ncrusr0Ns

Des trois sites vauclusiens contenant des "argiles industrielles" présentés I dans cette étude, seul le site de Mormolron est susceptible de recéler des réserves potentielles et rnérite d'être retenu pour y développer des travaux de I prospection. En effet les sites de Pérréal (St Saturnln-les-Apt - Gargas) et de Jean-Jean (Apt) nroffrent pas de possibilité d'exploitation de type industriel : le I prenier pour des raisons drordre environnemental et technlque, les deux à cause de la médiocrité du natériau dévalué par de fortes teneurs en calcite, I dolomite ou gypse. Par contre à Mormoiron, le contexte géologique et géochimique sont bien dlfférents. Au nord du village 1'extension du Bartonien (niveau contenant les I argiles) , non visible à 1 raffleurement, recouvert par les formations quaternaires, demeure inconnue. Bien que les essais d'aptltudes à 1'usage industriel drattapulgite et de srnectite se soient révélés en deçà des normes t adnises, les résultats, excluant toute exploitation d'importance sur les affleurements connus, ne peuvent permettre de préjuger de 1a qualité d'une I éventuelle extension du Bartonien vers le nord. C'est donc au nord de Mormoiron qu'i1 conviendrait de poursuivre les investitations pour reconnaitre lrexistence du Bartonien et pour en évaluer 1e I potentiel d I exploitabillté. I

I Rapport BRGMR 35521 PAC 45 92 25 I I LES ARGILES INDUSTRIELLES DU VAUCLUSE

ANNEXE

ATLAS PHOTOGRAPHTOUE t I I I I I I I I I I RapportBRGM R 3ss2lPAc 4s 92 I I RouteD224 - Nord-ouest Mormoiron.

Complexedétritique vert de MOfmOifOn. t I Calcairesmarneux burdigaliens en bordureD224 aunord-ouest de Mormoiron. I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I t

I i ':;t'" o çt lilo-, E \q) ? I c0 o o l- o o F I l- () o o F .= 1(l) o'6 I ru, (J o r6 $ 6e I o qlF (l) *o :] o E9 t o .rr-o ,(D I oo X= o o> L. E.. l Ev, o oo) o.E L o I o 5C) = -(B 1t L o I o o z o .9' I I I

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I I Mormoiron

Détaildu calcairede Jocas sur argilesà attapulgite. T I r Mormoiron I I I I I I I t t I I T I I I I I et la carrièrecentrate des ROUSSanS. Calcairede Jocassur argiles à attapulgite. I I T t I I t t o ? G' t o rto o I É, an o ro I g (! Ê o c c) I o (t) L o :g E o t l- C) o E = v, I I g o o I o I ^ I I I T l I I t I I I I I I I ; E I oq $=

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I r Perréal ( I communede St Saturninlès Apt ) I I I I I I t rt t' I t.* I I t I I I I I I I t r Perréal I ( communede St Saturninlès APt ) t I I I I I t I t I t l T I I I I I I t r Perréal I ( communede St Saturninlès APt I I I I I I t I t I

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( communed'APt )

> Sablesocreux et vertscrétacés en arrièreplan. Marnesvertes bartonniennes au planmédian.

Affleurementde marnesvertes bartonniennes'