Département du Loiret
ETUDE DE LA STRATIFICATION CHIMIQUE
DANS LA PARTIE LIBRE
DE LA NAPPE DES CALCAIRES DE BEAUCE
(LOIRET)
, Par
N. Oesprez
BUREAU DE RECHERCHES
GEOLOGIQUES ET MINIERES D SERVICE GEOLOGIQUE REGIONAL CENTRE 23 sen 115 CEO 10, avenue Buffon» 45045 Orléans Cedex Février 1983 Tel: (38) 63.55.60 ETUDE DE LA STRATIFICATION CHIMIQUE
DANS LA PARTIE LIBRE DE LA NAPPE
DES CALCAIRES DE BEAUCE
(DEPARTEMENT DU LOIRET)
RESUME
Le Département du Loiret et la Direction départementale de l'Agriculture du Loiret ont confié au BRGM, service géologique régional Centre, une étude destinée à montrer la réalité d'une stratification chi¬ mique à l'intérieur de la nappe de Beauce dans sa partie libre, là où des teneurs souvent excessives en nitrates sont observées dans les eaux des captages publics.
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, Dans ce but ont été retenus, après dépouillement des informa¬ tions techniques, géologiques et hydrogéologiques, les captages repré¬ sentatifs c'est-à-dire situés en dehors de la zone influencée par les rejets des agglomérations.
Il ressort de "cette étude que plus la pénétration dans l'aquifère est grande et plus la partie ouverte de la colonne de captage est básale, plus la teneur en nitrates est faible.
La confirmation de la réalité de la stratification chimique de la nappe a été apportée par la diminution progressive de la teneur en nitrates des eaux du captage AEP n° 2 d'ORMES, en cours d'avancement,
de 60 à 111 m. .
83 SGN 115 CEN TABLE DES MATIERES
RESUME
1. PRELIMINAIRE 1
2. RAPPEL DE LA STRATIGRAPHIE ET DE LA LITHOLOGIE DE LA BEAUCE .. 5
3. PRINCIPALES CARACTERISTIQUES DE LA NAPPE DE BEAUCE 10
4. EXEMPLES DE STRATIFICATION CHIMIQUE 13
4.1 - Nord de la Beauce - Bassin de l'Essonne et de la Juine .13 4.2 - Bassin Occidental de l 'Oeuf-Essonne 14 4.3 - Bassin Oriental de l'Oeuf-Essonne 15 4.4 - Bassin Retreve-Nant 16 4.5 - Bassin de la Conie de Patay . 17 4.6 - Bassin des Mauves 18 4.7 - Récapitulation graphique des captages choisis 18 4.8 - Cas particulier du forage AEP 2 d'Ingré 21
5. CAPTAGES PUBLICS PROFONDS AVEC TENEURS- EN NITRATES SUPERIEURS AUX NORMES DE POTABILITE 23
5.1 - Caractéristiques techniques de ces ouvrages 23
6. CONCLUSIONS ;.. ; 27
Figures - 1 - Teneurs en nitrates dans les eaux des captages publics - 2 - Alimentation en eau des collectivités du Loiret - 3 - Extension géographique - 4 - Tracés des -profils géologiques - 5 - Carte piézométrique - 6 - Position des crépines des colonnes de captage par rapport à la surface piézométrique
- 7 - Groupes de communes prises comme exemples de stra tification chimique de la nappe de Beauce - 8 - Evolution de la teneur en nitrates en cours d'avancement des travaux - 9 - Situation des ouvrages -10 - Région de Tournoisis-Epieds-Gémigny
Annexe 1 - Caractéristiques des captages publics dans la partie libre de la nappe de Beauce.
Annexe 2 : Profils géologiques PRELIMINAIRE
A partir des valeurs des teneurs en nitrates, mesurées par le Laboratoire départemental d'hygiène du Loiret en 1981 sur les eaux des captages piiilics prélevées à la sortie des pompes (entrée du cha-
teau-d'eau) , a été dressée une carte, figure 1, qui fait apparaître :
- Les captages fortement contaminés, dont la répartition est aléatoire (pollutions locales) et qui s\±)issent très fortement l'in¬
fluence des bourgs ou des pollutions rapprochées ; Ce sont :
. Pannecières . Ramoulu . Outarville - Faronville - Teillay-le-Gaùdin . Courcelles . Laas . Châtillon- le-Roi . Neuville-aux-Bois (Sud) . Villereau . Rouvray-Ste-Croix . Tournoisis . Epieds-en-Beauce . Syndicat de Gemigny (Nord)
- Les captages à pollutions épisodiques
. Charsonville . Crottes-en-Pithiverais
- Les captages de la bordure de la forêt d'Orléans, dépourvus
de nitrates : .
Chambón Courcy-Vrigny Santeau-Mareau St-Lyé Chanteau Marigny Chécy Trainou Neuville-aux-Bois (Nord)
Fay- auX7Loges " Donne ry * o Fig n°1 .Teneurs en nitrates dans les 1 1-25 eaux des captages publics 2 25-30 Situation 1981 3 30.35 * 35.40 s 40-45 6 45.50 7 >50
Echelle: 1/500.000 - 3 -
- Les captages du bassin des Mauves : .
. Huisseau . Chaingy . St-Ay
- Les captages du bassin du Ru de Beaugency :
. Le Bardon - . Beaugency . Baule-Messas
Si l'on compare la figure 1 avec la figure 2 où ont été reportées les limites des différents aquifères concernés par les captages, on remarque que :
- Les communes ou syndicats du Nord-Nord. Est du département ont des eaux contenant des teneurs en nitrates inférieures à 35 mg/l et généralement inférieures à. 25 mg/l. Les aquifères captés sont profonds : calcaires de Brie et calcaires de Champigny (forages de 70 à 80 m de profondeur) .
- Les communes où les eaux sont captées dans la craie seule ou à la fois dans la craie et à la base des calcaires de Beauce, ont des teneurs toutes inférieures à 25 mg/l, voire nulles.
- Les communes où les eaux sont captées dans l'Aquitanien seul, le Stampien seul, ou dans les deux réservoirs à la fois ont des teneurs en ni¬ trates comprises entre 10 et 50 mg/l.
Ce sont ces dernieresqui présentent un intérêt pour l'étude de la stratification chimique en fonction de la profondeur de la portion d'aquifère captée par rapport à la surface piézométrique. Communes alimentées par les calcaires de Brie Fign°2 » Alimentation en eau ( eaux captives) Communes alimentées par les calcaires d Etampes des collectivités du Loiret et de Champigny Communes alimentées par les calcaires duStampien de l'Aquitanien et de la craie.
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Communes alimentées par les eaux de la craie
Communes alimentées par les calcaires de l Orléanais et d'Etampes
Communes alimentées par les eaux des Sables de Sologne Echelle 1 : 500 000 ©tt* Uli ***Limit! Sud des Sables de Fontainebleau 5 -
2 - RAPPEL DE LA STRATIGRAPHIE ET DE LA LITHOLOGIE DE LA BEAUCE
La figure 3 illustre la succession des terrains telle que l'on pourrait la rencontrer dans un forage réalisé au coeur de la Forêt d'Orléans, oû la série est complète.
En Beauce, les sables et argiles du Burdigalien sont à l'état de plages oü^buttes résiduelles, de Saran à Buey - St-Liphard et de Neuville- aux-Bois ou Vrigny à St-Péravy-Epreux. A Ingré, les marnes de l'Orléanais sont remplacées par un calcaire lacustre fossilifère ("calcaire de
Montabuzard") .
^ ' Au Nord et à l'Ouest d'Orléans, les formations supérieures la¬ custres se présentent sous un faciès marneux, pulvérulent au sommet (Bricy, Boulay-les-Barres, Sougy, Artenay, St-Lyé). Elles recouvrent les calcaires de l'Orléanais visibles dans la falaise de la Chapelle-St-Mesmin, et autrefois exploités en carrières souterraines (Orléans, St-Ay, St-Jean-de- la-Ruelle, Ormes, etc ...). '.il '' '
En dessous, apparaissent les marnes de Blamont qui affleurent dans la région comprise entre Montigny et Greneville-en-Beauce (10 à 12 mètres). Les marnes de Blamont se sont déposées sur les calcaires de Pithiviers, autrefois activement exploitées à Dadonville, Yèvre-la-Ville, Courcelles (10 à 15 mètres). Sous les calcaires de Pithiviers (base de l'Aquitanien supérieur) apparaît la Molasse du Gâtinais qui affleure -dans la vallée de l'Essonne en aval de Bondaroy et dans la vallée de la Rimarde, en aval . d'Yèvre-la-Ville. ' EXTENSION GEOGRAPHIQUE "c f O) L
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SERIE STRATIGRAPHIQUE - 7
Cette formation qui, au Nord et à l'Est de Pithiviers a vme épaisseur comprise entre 15 et 20 m, se réduit vers l'Ouest et vers le Sud où elle passe à des faciès calcaires. Elle représente l'Aquitanien inférieur et repose sur les calcaires d'Etampes (35 m) recouvrant les sables de Fontainebleau, formation marine, qui affleure dans la vallée de l'Essonne, en aval de Dimancheville et dans le bassin de la Juine, en aval de Sermaises. Leur limite méridionale d'extension passe par Mignêres, Boynes, Escrennes, Neuville-aux-Bois, Artenay, Rouvray-Ste- Croix, localitésoù ilsont été identifiés en forages à des profondeurs comprises entre 60 et 90 m. Quelques golfes de la mer stampienne ont abandonné des dépôts fossilifères connus en profondeur à Ingré, Ormes,
Chaingy, St-Jean-de-Braye, et, au Sud de la. Loire, à Darvoy et St-Denis- en-Val.
Les formations plus anciennes ne sont connues que par fora¬
ges : ; a) Calcaires de Brie et argiles de Romainvi lie, connus au Nord d'une ligne Puiseaux - Sermaises. b) Calcaires de Champigny au Sud, dans la fosse centrale d'Ingrannes et de la Ferté-St-Aiibin .
Les' formations de l'Eocène lacustre affleurent dans la basse vallée du Fusain (calcaires de Chateaux-Landon et de Préfontaines) . Les Calcaires de Morancez et les Marnes de Villeau, leurs équivalents latéraux dans le bassin du Loir, ont été rencontrés à Ingré en dessous de 110 mètres de profondeur. Une série de 6 profils géologiques à travers la Beauce et le Gâtinais est présentée en annexe (tracés figure 4) .
Ces profils, établis d'après des coupes de forages, permet¬ tent d'illustrer l'articulation des différents étages qui constituent le réservoir de la nappe. Ils montrent en outre qu'une série d'ondula¬ tions affectent le sous-sol.
Elles sont la conséquence des contre-coups du plissement alpin, qui, en particulier, ont provoqué la subsidence de la Beauce et de la Sologne pendant l'ère tertiaire.
Les différents horizons marneux, selon leur teneur en argile, constituent des écrans naturels imperméables ou semi -perméables, cloison¬ nant le réservoir aquifère et limitant les échanges chimiques entre sa partie haute et sa partie profonde.
La multiplication des forages privés qui recoupent plusieurs nappes , contribuent à une dégradation de la qualité chimique des horizons profonds du réservoir. «itgo..^ '.Ai'n..lmV *«n^ '-.i/^'- ,-AlHltvillr-. , O,"»'" Fig n"*/» _ Tracés des profils géologiques
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