BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES SERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL B.P. 6009 - 45060 Orléans Cedex - Tél.: (38) 63.80.01 DIRECTION DEPARTEMENTALE de 1'EQUIPEMENT GROUPE d?ETUDE et de PROGRAMMATION Estimation des besoins en granuláis et recensement des gisements potentiels dans la Vallée de la Meuse entre PAGNY-SUR-MEUSE et DOMREMY-LA-PUCELLE J. RICOUR avec la collaboration de Cl. MAROTEL Service géologique régional LORRAINE Rue du Parc de Brabois - 54500 Vandœuvre-lès-Nancy Tél. : (83) 51.43.51 79 SGN 587 LOR Vandoeuvre, le 26 novembre 1979 RESUME L'étude des ressources et des besoins en granuláis dans le Sud du département de la Meuse fait suite aux études antérieures réalisées en particulier pour le Groupement d'Etude et de Programmation de la DIRECTION DEPARTEMENTALE de 1'EQUIPEMENT. L'évaluation des besoins montre que ceux-ci sont en stagnation du fait de l'évolution de la démographie du secteur concerné. L'étude des ressources montrent que celles-ci sont en général de qualité moyenne à médiocre et sont susceptibles de couvrir la demande locale sous réserve que les exploitations plus importantes du secteur de PAGNY - VOID, au Nord, n'absorbent la demande du Sud du département. SOMMAIRE Pages Résumé 1 - Introduction.. 1 2 - Cadre géologique du secteur d'étude . 2 2.1. Aperçu géologique 2.2. Caractéristiques des matériaux rocheux et meubles 3 - Etude des besoins 8 3.1. Aperçu des besoins au niveau national 3.2. Définition des besoins au niveau local 4 - Etat des contraintes dans le secteur d'étude 13 4.1. Définition des contraintes 4.2. Zones à réserser à l'exploitation de granulats 5 - Conclus ions 16 LISTE DES ANNEXES Annexe 1 - Caractéristiques des points d'eau captés pour la desserte des collectivités Annexe 2 - Evolution delà population dans le secteur d'étude Annexe 3 - Cartes de gisement et des contraintes (échelle au 1/25 000) - Commercy 5 18, Gondrecourt-le-Château 1 à 8 - î: - INTRODUCTION - Par convention en date du 04.07.1979, le Groupement d'Etude et de Programmation de la Direction Départementale de l'Equipement de la Meuse a confié au Service Géologique Régional Lorraine du B. r. g. m. l'étude des besoins et des ressources en granulats du Sud du département de la Meuse entre PAGNY-SUR-MEUSE au Nord et DOMREMY-LA-PUCELLE au Sud. L'étude des perspectives de développement du Sud Meusien abou- tira à définir les besoins en granulats de ce secteur et les ressources éventuellement exploitables nécessaires pour les couvrir compte-tenu des contraintes existantes. - 2 - 2 - CADRE GEOLOGIQUE DU SECTEUR D'ETUDE - 2.1. Aperç_u_géologique régional L'étude vise plus particulièrement le Sud de la Meuse qui cor- respond aux feuilles IGN au 1/50 000 de Commercy et de Gondrecourt (cf. annexe 3). Ce secteur correspond à la Vallée de la Moyenne Meuse qui entaille les calcaires argovo-rauraciens jusqu'à leur substratum marneux dans la partie Sud. Cette série de calcaires oolithiques, récifaux et lithographiques dont la puissance varie de 120 à 150 m constituent les Cotes de Meuse. A l'Ouest, ils plongent sous couverture marno-calcaire (Séquanien - Kimmeridgien). La partie occidentale du secteur est représentée par les cal- caires du Barrois (50 m) dont la partie supérieure (calcaires cariés et calcaires tachetés) a donné lieu localement à des exploitations entre Treveray et Reffray. Les formations sédimentaires sont tapissées par des matériaux d'origine alluviale ou colluviale : - les §lluvions_modernes_et_anciennes sont surtout développées dans la Vallée de la Meuse entre Goussaincourt et Pagny-sur- Meuse. Elles sont constituées d'éléments calcaires avec une forte proportion de particules fines argileuses. Localement des formations tourbeuses peuvent prendre une extension non négligeable. Les alluvions anciennes n'ont pu être reconnues que dans la Vallée de l'Ornain - localité d'Abainville - et au Sud dans les Vosges, en rive droite de la Meuse à Maxey- sur-Meuse ; - 3 - - la grouine : calcaire plus ou moins contaminé par des fines argileuses est un matériau d'origine périglaciaire parfois lié à des éboulis de pente de granulomètrie plus grossière. Elle se développe surtout sur les calcaires argovo-rauraciens (Vaucouleurs, Montbras, Burey-la-Côte, Domrémy-1a-Puce1le), n'est connue qu'exceptionnellement sur les marno-calcaires Kimméridgiens et n'a jamais pu être cartographiée sur les calcaires Portlandiens. 2,2. Çaractéristi^ues_des niatëriaux_rocheux_et_meubles 2.2.1. Les_matériaux_rocheux Le tableau ci-après résume les principales caractéristiques des calcaires argovo-rauraciens susceptibles d'être exploités dans le secteur étudié : - soit sous forme de calcaires hydrauliques comme dans la région de Pagny-sur-Meuse pour utilisation en cimenterie, en sidé- rurgie ou alors l'industrie chimique ; - soit sous forme de calcaires concassés (région de Voïd) pour utilisation en viabilité. - 4 - PUISSANCE C0 Ca LOS ANGELES [ FACIES : OBSERVATIONS : POROSITE 3 DEVAL en m en % av*- gel | Calcaire à Trigonies 10/15 2,6 5 98 , 4 26 ; :et Astartes Calcaire en 53 10/55 2,1 a 2,6 ; 5,2 à 27,3 98 a 100 ; i ,1 a 2,7 31 à 36 ; : w plaquettes '. gélif H C Calcaire ä poly- 30/60 à 5 100 2,3 a 2,6 23,5 à 25,3 ; piers 2,6 4 RAURA ! o ' Calcaire oolithique 0/5 2,5 3,2 a 5,7 100 2,5 a 2,6 : 26,6 à 28 : : w Calcaire à 0/20 2,6 I à 2,8 100 3 à 5,3 24,2 à 26 * polypiers J Ces matériaux sont surtout utilisables en remblais, couches de forme, exceptionnellement en couches de fondation et couches de base. - 5 - Le tableau suivant résume les caractéristiques des calcaires portlandiens : PUISSANCE : CO Ca LOS ANGELES [ • FACIES : OBSERVATIONS POROSITE DEVAL en m en % avc gel • Oolithe vacuolaire ' dolomitique 3 à 7 1,83 30 100 0,8 60 : • • • Calcaires tubuleux • et calcaires tache- 30 à 45 : 2,32 13,7 100 1,9 35 : tés : M Calcaires cariés 8 2,56 2,5 à 4,2 : 100 2,7 à 3,6 25,6 à 24,9 : p Oolithe de Bure 0,5 à 2 2,16 à 2,61 1 à 18 100 1,5 à 1,9 33,5 à 42 : : g Calcaire de Dommar- : pu 20 à 30 ; 2,32 9,8 99 2,6 28,7 ; tin Calcaire du Barrois 2,47 à 2,65 1,8 à 7 98 4,6 à 5,2 23,6 à 25 : Ces calcaires sont susceptibles de trouver un débouché comme utilisation en remblais, couches de forme et, éventuellement, couches de fondation et couches de base. - 6 - . 2.2.2. Les matériaux_meubles Les épandages d'alluvions anciennes sont très limités dans le secteur étudié ; ces matériaux sont souvent confondus, au niveau régional, avec les colluvions d'origine périglaciaire ou grouines. Ces alluvions anciennes ont une puissance restreinte (3 à 6m) ; de nature essentiellement calcaire, elles sont disposées en terrasses en bordure de la Meuse et de l'Ornain et sont souvent masquées par des éboulis de pente. Les alluvions modernes tapissent les Vallées de la Meuse et de l'Ornain. Essentiellement formées par le démantèlement des calcaires argovo-rauraciens et séquaniens, leur puissance n'excède qu'exception- nellement 9,50 m dont 2 à 3 m de recouvrement limono-argileux. A l'exclusion des reconnaissances géophysiques réalisées entre Pagny-sur-Meuse et Domrémy-la-Pucelle qui permettent de préciser le mode de gisement de ces alluvions, aucune donnée n'est disponibles sur leurs caractéristiques. Néanmoins, on peut supposer qu'elles sont essentiel- lement calcaires (plus de 98 % de CaCO3), très hétérogènes, composées de galets roulés et aplatis avec un équivalent sable probablement infé- rieur à 60, un coefficient Los Angeles compris entre 30 et 35 avant gel. La grouine a été caractérisée sur deux gisements par M. Barrés à Domrémy-la-Pucelle (limite Vosges - Meuse) et à Roises : - 7 - : LOCALISATION : ANALYSE EQUIVALENT LIMITE CLASSIFICATION ESSAI TTTTT TCATTHM " : GISEMENT . GRANULOMETRIQUE SABLE d 1ATTERBERG HRB PRECTOR Ul lLiloAl 1U1N :DOMREMY-la-PUCELLE profil étalé et 60 WL = 32 A. 2.6 (0)_ ds = 2,14 couches de base: .continu IP = 14 (grave argileuse) W % = 8,5 :ROISES .profil peu étalé 50 à 55 WL = 32 à 35 A. 2.6 .ds = 2,10 ¡couches de sur-: et discontinu IP = 16 à 22 (grave argileuse) W % = 9 à 10 :face ou de : fermeture : chemin rural : Ces matériaux calcaires sont très souvent contaminés par des fines, le pourcentage de carbonates variant dans des proportions assez larges (70 ä 100 %). Ils sont utilisables en technique routière, en tout-venant pour le renforcement des chemins ruraux et forestiers, moyennant un traitement approprié à l'aide de chaux ou de liant hydraulique, en couche dont l'épaisseur ne peut être inférieure ä 0,20 m. - 8 - 3 - ETUDE DES BESOINS - 3.1. A£erç_u des besoins au niveau_national La production de granuláis sur le plan national stagne sensi- blement depuis 1972 ä un niveau de 230 millions de tonnes/an. Cette stagnation qui suit une période de développement rapide de la production au cours des années 1969 à 1971 est liée pour l'essentiel à la crise économique actuelle. Ces granulats proviennent pour deux tiers de gisements allu- vionnaires et pour un tiers de gisements de roches massives avec concassage. Ils représentent un chiffre d'affaire annuel de 32 milliards de francs (en 1975). L'évolution de la production de sables et graviers d'origine alluvionnaire est résumée ci-après (d'après les Annales des Mines - Septembre - Octobre 1979 - en millions de tonnes/an) : 1913 6 564 1970 196 870 1929 9 551 1975 223 920 1938 9 821 1976 232 000 1949 18 638 1977 226 000 1960 63 230 1978 206 200 Ils sont destinés à la construction d'une part, aux travaux de viabilité d'autre part.