RECHERCHE DE SITES DE CARRIERES POUR GRANULATS CARTOGRAPHIE DE ZONES SUSCEPTIBLES DE RECELER BRGM DES CALCAIRES DURS AU NORD-EST DU LOIRET Par F. MENILLET 89 SGN 365 GEO/CEN AVRIL 1989 BUREAU DE RECHERCHES GEOLOGIQUES ET MINIER SERVICE GEOLOGIQUE REGIONAL-CENT Avenue dé Concyr_ BP 60 45060 ORLEANS CEE Tel: 38.64.37 TABLE DES MATIERES RESUME 1. INTRODUCTION 1 2. CARACTERES GEOLOGIQUES GENERAUX ET CRITERES DE SELECTION... 2 2.1. VUE D'ENSEMBLE SUR LES CALCAIRES DE BEAUCE AU NORD- EST DU LOIRET 2 2.2. CRITERES DE SELECTION DES ZONES FAVORABLES 5 3. SELECTION DES ZONES FAVORABLES 8 t 3.1. LOCALISATION DES ZONES FAVORABLES 8 3.2. COMMENTAIRE SUR LES DIFFERENTES ZONES SELECTIONNEES. 9 3.3. PROCEDURE DE RECHERCHE 11 4. CONCLUSIONS 12 RECHERCHE DE SITES DE CARRIERES POUR GRANULATS CARTOGRAPHIE DES ZONES SUSCEPTIBLES DE RECELER DES CALCAIRES DURS AU NORD-EST DU LOIRET RESUME Société CRAMBES Auteur : F. MENILLET 89 SGN 365 GEO/CEN Pour localiser des sites favorables à la recherche de gisements de calcaires durs au Nord-Est du département du Loiret, une étude documen- taire et une prospection sur le terrain ont été effectuées. Elles ont permis de préciser la connaissance de la lithologie des Calcaires de Beauce dans cette région et de sélectionner le Calcaire de Pithiviers comme seule subdivision géologique favorable. Ce calcaire n'ayant cependant pas partout une dureté et une épaisseur suffisantes, 6 zones, implantées sur des cartes topographiques à 1/25.000 ème ont été retenues pour une recherche de gisement en sondages. Outre ce résumé, ce rapport contient 12 pages et 2 cartes hors texte - 1 - 1. INTRODUCTION La société CRAMBES de Pithiviers exploite à Dadonville (Loiret) une carrière de Calcaire de Beauce pour granulat. Cette carrière renferme plusieurs bancs de pierre dure de bonne qualité, mais aussi de nombreu- ses passées de calcaire très tendre inutilisable. Aussi recherche-t-elle un autre gisement comprenant moins de stériles et constitué princi- palement de roches dures sur une épaisseur minimale de 5 m. L'étude demandée a pour objet de délimiter des zones favorables à la recherche de gisements > par sondages d'après la documentation disponible au B. R.G.M. et des observations sur le terrain. - 2 - 2. CARACTERES GEOLOGIQUES GENERAUX ET CRITERES DE SELECTION 2.1. VUE D'ENSEMBLE SUR LES CALCAIRES DE BEAUCE AU NORD-EST DU LOIRET Au Nord-Est du Loiret, comme dans l'ensemble de la Beauce, le plateau est constitué par un important entablement calcaire dont l'épaisseur atteint 80 m aux environs de Pithiviers. Cette masse cal- caire est hétérogène et varie tant latéralement que verticalement. Dans la région étudiée, elle peut être subdivisée en 4 ensembles ; de haut en bas : - les Marnes de Blamont, épaisses au maximum de 15 m ; - le Calcaire de Pithiviers, d'une puissance maximale de 30 m, renfermant des bancs de calcaires durs, mais aussi des passées tendres, crayeuses ou argileuses ; - Un ensemble constitué de calcaires tendres, granuleux, crayeux, argileux tendres et de marnes parfois sableuses (Molasse du Gâtinais, Marnes vertes de la Neuville et Marnes sableuses de Beaune-la-Rolande) dont l'épaisseur se réduit d'Est en Ouest (20 m dans la région de Puiseaux) et il est discontinu à l'Est du méridien de Sermaises) ; - le Calcaire d'Etampes ou "Calcaire du Gâtinais" comprenant des calcaires tendres, des calcaires durs et des calcaires silicifiés (silico-calcaires). Seuls les Calcaires d'Etampes et de Pithiviers peuvent renfermer des gisements de calcaires durs. - 3 - Le Calcaire d'Etampes n'affleure que dans les parties orientale et septentrionale de la région étudiée ; ailleurs, il est profond et baigné par un aquifère. Sa constitution lithologique est très irrégulière. Il renferme des bancs durs, mais ceux-ci sont généralement lenticulaires et souvent siliceux, l'épaisseur de ces bancs dépasse rarement 2 m et ils se trouvent habituellement en intercalations dans une masse calcaire de dureté variable, fréquemment tendre. Dans la vallée de la Juine, en amont de Méréville, les bancs aptes à donner de bons granulats sont peu nombreux et s'observent essentiellement dans la partie inférieure des versants, très urbanisés. Au Sud-Ouest de Malesherbes, le Calcaire d'Etampes est dans l'ensemble peu dur et renferme des intercalations assez épaisses de calcaire farineux. Enfin, dans la zone d'affleurement la plus étendue, entre la Neuville-sur-Essonne, Briares-sur-Essonne et Puiseaux, il a été exploité dans quelques carrières artisanales peu profondes. Dans la coupe du forage de référence voisin de Desmont (328-4-4), les matériaux durs ne dépassent pas 20% de la masse calcaire et la passée de roche tenace la plus épaisse n'excède pas 3 m. Les zones d'affleurement du Calcaire d'Etampes ne seront donc pas retenues comme zones favorables. Le Calcaire de Pithiviers affleure selon une bande large et irré- gulière depuis Angerville jusqu'à Beaune-la-Rolande. Dans les décennies passées, il fut largement exploité dans des carrières de façon artisa- nale pour chaux, ballast, pierre de taille et pierre de bordure. Géné- ralement peu étendus et peu profonds, les fronts de taille comprenaient au plus 2 ou 3 bancs de pierre dure donnant les matériaux nobles pour la construction de l'habitat traditionnel. A l'Est de la ville qui lui a donné son nom, le Calcaire de Pithiviers comprend trois ensembles : - A la base, un calcaire beige dur massif, non subdivisé en bancs, que nous appellerons "calcaire des Roches tournantes", du nom des rochers qu'il constitue à la Neuville-sur-Essonne ; - Au milieu, un calcaire beige, souvent dur, à faciès hétérogène, est bien représenté dans les anciennes carrières de Courcelles, nous le dénommerons donc le "calcaire de Courcelles" ; - 4 - - Au sommet, un calcaire gris, généralement disposé en bancs qui présentent souvent de petits éléments calcaires de forme subarrondie (ooïdes), bien exposé dans la carrière de Dadonville ; il peut donc être appelé "calcaire de Dadonville". Le Calcaire des Roches tournantes s'est formé par cimentation, recristallisation et calcitisation des marnes et calcaires tendres sous jacents. Sa dureté est donc liée à l'intensité de ces phénomènes. Il est généralement plus compact et plus tenace dans sa partie supérieure, mais peu renfermer des poches assez tendre. Sa base est irrégulière (front de recristallisation), avec des variations pouvant atteindre 2 à 3 m à l'échelle d'une carrière industrielle). Sur les coteaux, il forme souvent des masses rocheuses sur une hauteur de 2 à 10 m. Sa puissance atteint une douzaine de mètres dans la tranchée de la route D 312 au SE de La Neuvilie-sur-Essonne, en direction d'Echilleuse où il affleure assez bien. Il a été exploité dans d'assez nombreuses carrières comme roche dure. Les zones où il est bien cimenté sur une forte puissance sont susceptibles de fournir des gisements intéressants. Le Calcaire de Courcelles est constitué de bancs de quelques décimètres d'épaisseur, souvent lenticulaires, de calcaire beige plus ou moins hétérogène contenant souvent des ooïdes. Ces bancs peuvent être très durs mais alterner aussi avec des passées tendres. Son épaisseur est variable n'excédant pas une dizaine de mètres. Il a été exploité dans de nombreuses carrières pour pierre de taille et ballast. Le calcaire de Dadonville est disposé en bancs assez réguliers, pouvant se suivre sur plusieurs centaines de mètres, voire sur plusieurs kilomètres, ce qui est assez exceptionnel dans les Calcaires de Beauce. Il comprend des bancs très durs, comme le banc gris des carrières du Monceau à Pithiviers-le-Vieil, mais aussi des bancs très tendres, comme ceux qui gênent l'exploitation de la carrière de Dadonville. Le calcaire de Dadonville est le faciès le plus connu du Calcaire de Pithiviers, utilisé dans la région comme pierre de taille ; il s'apparente à la "pierre de Prasville" matière première de moellons appréciés pour les fondations de maison et aujourd'hui utilisée en granulats. Son épaisseur peut atteindre une dizaine de mètres. - 5 - Le Calcaire de Pithiviers renferme donc les principaux gisements de calcaires durs de la zone prospectée. La rareté des masses épaisses de ces matériaux nobles, généralement masqués sous les plateaux nécessite une recherche de gisement par des sondages. 2.2. CRITERES DE SELECTION DES ZONES FAVORABLES Le choix des affleurements du Calcaire de Pithiviers constituent la première sélection, d'après l'étude de la documentation existante et les observations de terrain. Cette même approche permet d'éliminer des zones où le Calcaire de Pithiviers ne montre guère d'indices de calcaire dur et de focaliser la recherche sur les secteurs où ces indices sont les plus nombreux. En plus des critères géologiques, fondamentaux, nous avons examiné comme autres guides possibles, les formes du relief (géomorphologie), la toponymie et des questions à poser lors de l'en- quête sur place. Guides géomorphologiques Les épaisseurs importantes sur une extension suffisante ne se trouveront guère que sur des plateaux. Les bordures de plateaux exposés au Sud et à l'Ouest sont généralement plus favorables : la découverte de limons et dépôts meubles de versant y est généralement moins épaisse et la roche, sèche au moins à proximité du versant et libérée de son "eau de carrière", y est généralement plus dure. La plupart des anciennes carrières étaient localisées sur de tels versants. Etude des photographies aériennes S'il est possible, le choix se portera sur des photographies prises en hiver, à l'époque des labours, en particulier au mois de Mars. Les éléments les plus apparents seront les limites des limons, les indices d'humidité et les traces archéologiques. - 6 - Indications de la toponymie Les noms de lieux-dits peuvent donner des indications sur la nature du sous-sol.