BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES SERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL B.P. 6009 - 45018 Orléans Cedex - Tél.: (38) 66.06.60 DONNEES GEOLOGIQUES ET HYDROGEOLOGIQUES acquises à la date du 31.5.1975 sur la feuille topographique au 1/50.000 de CHATENOIS (Meurthe et Moselle - Vosges) C. MAROTEL - C. MINOUX Service géologique régional NORD —EST Le Longeau, Rozérieulles - 57160 Moulins-lès-Metz Tél.: (87) 60.31.45 75 SGN 189 LOR Rozérieulles, le 31 mai 1975 - 1 - RESUME Dans le cadre de l '-inventaire des ressources en eau de ta feuille au 1/50.000 de Ohâtenois, un état, des divers niveaux a été dressé. • Le plus important est l'aquifère karstique du Bajocien moyen et inférieur j il contribue à l'alimentation en eau potable de 54 communes situées, sur le secteur représenté par la feuille au 1/50.000 de Châtenois. Les autres horizons aquifères3 ceux du Domérien (Grès mêdioliasiques)3 du Rhêtien inférieur (Grès infraliasiques) et du Keuper moyen (Dolomie)3 concourent aussi à l'alimentation d'un certain nombre de localités. La réserve aquifère du Trias inférieur n'est exploitée qu'en un seul point de la feuille (Ravenel). Les études réalisées sur les feuilles voisines ont permi de juger du comportement de cette réserve dont l'intérêt apparaît comme fondamental, voire vital pour l'avenir3 . maisj sous réserve que la gestion de cette nappe soit menée avec toute la prudence désirable. SOMMAIRE pages RÉSUMÉ ï INTRODUCTION 1 - GÉNÉRALITÉS/ 6 11. - GEOGRAPHIE PHYSIQUE . 6 11.1 : Géomorphologie 6 11.2 : Orographie - Hydrographie 6 11.3 : Spéléologie . 7 11.4 : Climatologie. 7 12 - GEOGRAPHIE HUMAINE .. 12.1 : Peuplement et habitat 12.2 : Economie . 2 - GEOLOGIE 21 - DESCRIPTION STRATIGRAPHIQUE SOMMAIRE .... -21.1 : Quaternaire 9 1) Eboulis - Groise périglaciaire .... 9 2) Alluvions récentes, limons superficiels 9 3] Alluvions anciennes 10 21.2 : Jurassique moyen ........... 10 1) Bathonien . 10 2] Bajocien . 10 21.3 : Lias . 11 1) Aalénien . 11 2) Toarcien 11 3] Pliensbachien (ex. Charmouthien).... 12 4] Sinémurien-Hettangien 12 21.4 : Trias . 13 .1] Rhétien 13 ; 2) Keuper 13 pages 3] LettenKohle - Muschelkalk supérieur 14 4] Base du Trias moyen et Trias inférieur 14 21.5 : Formations antétriasiques 14 21.6 : Substratum cristallin 15 22 : TECTONIQUE 15 3 - LES EAUX SOUTERRAINES 16 31 - GENERALITES - . 16 31.1 : 1ère nappe aquifëre : Nappe des calcaires du Bajocien moyen et inférieur j6 31.2 : 2ème nappe aquifère : Nappe des grès médioliasiques du Domérien (Pliensbachien) . 17 31.3 : 3ème nappe aquifère : Nappe des calcaires à Gryphées (Sinëmurien-Hettangien) i? 31.4 : 4ême nappe aquifère : Nappe des grès du Rhëtien inférieur 18 31.5 : 5ème nappe aquifère : Nappe du Keuper moyen ..... 18 31.6 : 6ëme nappe aquifère : Nappe des grès du Trias inférieur . 19 31.7 : Caractéristiques gëochimiques ............ 20 1) Nappe du Bajocien • • • 20 2) Nappe des grès médioliasiques • • • • • • 20 3) Nappe des calcaires à Gryphées • • 20 4.) Nappe des grès du Rhétien inférieur . • • 20 5) Nappes du Keuper moyen 20 6] Nappe., des grès du Trias inférieur ...._........ .21 - ALIMENTATION EN EAU DES COMMUNES 22 5 - CONCLUSIONS 25 BIBLIOGRAPHIE .......... 26 LISTE DES FIGURES FIGURE 1 - Carte de situation au 1/100.OOOème LISTE DES ANNEXES IA/B/C/D/E/FZ " Tableaux des forages" avec leurs caractéristiques, G/ H/ 1/ J. 2A/B/C/D/'EI " Tableaux des sources avec leurs caractéristiques. 3 A/ Bi " Tableaux des analyses physico-chimiques et bactériologiques. 4 A/ Bi ~ Tableaux des données climatologiques. CARTES Carte au 1/50.OOOème des réseaux d'alimentation en eau potable des communes. II - Cartes d'implantation des points d'eau : A) Châtenois 1-2 au 1/25.OOOème B) Châtenais 3-4 au 1/25.OOOème C) Châtenois 5-6 au 1/25.OOOème D) Châtenois 7-8 au 1/25.OOOème - 5 - INTRODUCTION Cette étude de la feuille topographique au 1/50.000 de Châtenois, a été exécutée dans le cadre de l'activité régional du Comité Technique de l'Eau, et financée sur crédits du Ministère du Développement Industriel et Scientifique et du Département des Vosges. La carte de Châtenois est située principalement sur le territoire du département des Vosges et pour un quart environ (partie Nord et Nord-Est), sur celui de Meurthe et Moselle. D'une superficie de 525 Km , soit 52.500 hectares, elle intéresse . les bassins hydrogéologiques de la Meuse (2/3) et de la Moselle (1/3). Cette feuille est traversée par l'axe de communication N.P. 66 (Bar le Duc - Bâle) et par la voie ferrée Mirecourt - Neufchâteau. L'étude, réalisée par C. MAROTEL et G. MINOUX, fait le point des connaissances acquises depuis une trentaine d'années, à la date du 31 mai 1975. - 6 - 1 - GÉNÉRALITÉS 11 - GEOGRAPHIE PHYSIQUE 11.1 : Géomorphologie On peut distinguer sur cette coupure, deux régions'bien distinctes et délimitées approximativement par la diagonale NE-SW. - Au Nord-Ouest, un massif calcaire surélevé, plus ou moins démantelé par l'érosion, où subsistent plusieurs plateaux élémentaires (forêt de Neufeys, massifs d'Attignéville, Gémonville), auxquels font suite vers le Sud-Est et l'Est, quelques buttes témoins isolées. Les points culminants atteignent la cote +540 Csignal de Vaudémont). - Au Sud-Est de la diagonale de partage, apparaît une large plaine à dominante marneuse, puis calcaire, se relevant lentement et régulièrement vers lé Sud et le Sud-Est. Sa surface faiblement ondulée représente un couloir naturel de pénétration entre les bassins de la Moselle et de la Meuse : cette aire correspond aux deux pays du Saintois et du Xaintois. Vers la limite Sud-Est de la feuille, ce bas plateau a été entaillé et morcelé en plusieurs massifs collinaires dont le modelé a .été déterminé par la présence d'horizons plus résistants [Grès infraliasiques Dolomie d'Elie de Beaumont]. 11.2 : Orographie - Hydrographie La ligne de partage des eaux superficielles, entre les bassins de la Meuse et de la Moselle, suit une direction sensiblement Nord-Sud. - 7 - De part et d'autre de cette ligne, les eaux superficielles s'écoulent, à l'Est et au Nord-Est, vers le Madon par divers ruisseaux de faible importance : les affluents du Mouzon, le Vair et l'Aroffe, tributaires de la Meuse, se sont frayé un passage en direction du Nord-Ouest, grâce à quatre trouées importantes dans la masse des calcaires du Jurassique moyen. 11.3 : Spéléologie Les eaux collectées par le réseau hydrographique de l'Aroffe vont se perdre dans une série de gouffres de nature Karstique, vers le massif calcaire du Bajocien inférieur, à partir d'un point situé à 300 m environ en aval de Gémonville¿ Ce phénomène contribue à la réalimentation des nappes du Jurassique moyen qui sont mises progressivement en charge sur leur substratum liasique vers le Nord et le Nord-Ouest. 11.4 : Climatologie Le seul poste pluviométrique surveillé dans le secteur intéressé, est celui de Châtenois, qui appartient au réseau de la Météorologie Nationale. La chronique est relativement courte et les données ne sont disponibles que depuis le mois d'avril 1974. Les seules chroniques de longue durée qui ont été enregistrées dans la région, concernent le poste de Mirecourt, situé à l'Est de Châtenois ; les résultats ont été reportés en annexe 4b, pour la période 1970 à 1974. Exception faite pour l'année 1974, où on a enregistré une pluvio- métrie exceptionnelle de septembre à décembre ; la période pluvieuse se situe de façon générale, d'avril à juin. L'apport moyen par la pluie servant : - à la reconstitution de la réserve facilement utilisable, : - à l'alimentation du ruisellement, - à l'alimentation des eaux souterraines par infiltration efficace, est de 265 mm pour une pluviométrie moyenne annuelle de 677,60 mm'variant entre les extrêmes suivants : 823,00 mm en 1974 et 555,50 mm en 1971. - a - La réalimentation des nappes par infiltration et la reconstitution de la R.F.U. s'effectue en général, entre les mois de novembre et mars de chaque année ; la période déficitaire durant laquelle l'évapotranspiration calculée est supérieure à l'apport par les pluies, s'étale d'avril à octobre. Le secteur étudié est donc moyennement arrosé, et correspond à un climat continental à influence océanique. 12 - GEOGRAPHIE HUMAINE 12.1 : Peuplement et habitat La feuille étudiée couvre totalement ou partiellement le territoire de 104 communes (Rémois étant rattachée à Longchamp-sous- Châtenois depuis 1962). D'après le dernier recensement de 1968, la population s'élève à 13.658 habitants, soit une densité moyenne de 26 habitants/Km2. Il n'y a pas de ville importante j seule Châtenois compte plus de 1.000 habitants (1.014 en 1968) ¡ nombreux sont les petits villages (51 communes totalisent moins de 150 habitants) et l'habitat est très dispersé. 12.2 : Economie La région tire ses principaux revenus de l'agriculture. De nombreuses carrières sont encore en activité ; elles exploitent les assises calcaires du Bathonien et du Bajœien, les Calcaires à Gryphées, et la Dolomie du Keuper moyen, ainsi que les groises de la vallée du Vair. La' forêt occupe une superficie assez, importante (forêt de Neufeys). Il existe aussi quelques industries locales : fromagères, fabriques de meubles, etc.. - 9 - 2- GÉOLOGIE 21 - DESCRIPTION STRATIGRAPHIQUE SOMMAIRE De multiples cuestas principales et secondaires, correspondant aux couches les plus résistantes, ont été mises en relief par l'érosion. Outre la corniche du plateau bajocien, se présentent ensuite successivement vers le Sud et le Sud-Est, celles plus ou moins émoussées, du Pliensbachien supérieur (Domérien), du Lias moyen, des calcaires et grès infraliasiques, et du Keuper moyen. Entre ces barres successives demeurées en saillie, s'étendent des pentes et dépressions correspondant aux multiples séquences argilo-marneuses des divers étages liasiques et triasiques.