SERVICE INTERDÉPARTEMENTAL DE L'INDUSTRIE ET DES MINES BOURGOGNE - FRANCHE COMTÉ Cité Administrative Dampierre - 6, Rue Chancelier de l'Hospital 21000 DIJON - Téléphone (80) 43.81.12 RECHERCHE DE SITES DE SUBSTITUTION POUR LES CAPTASES A EP DE LA VALLEE DE LA SAONE EN BOURGOGNE par J. PUTALLAZ BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES SERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL B. P. 6009 - 45018 ORLEANS CEDEX - Téléphone (38) 63.80.01 Service géologique régional BOURGOGNE 19, Rue Jeannin - 21000 DIJON - Téléphone (80) 32.61.55 79 SGN 138 BOU Dijon, Mars 1979 RECHERCHE DE SITES DE SUBSTITUTION POUR ŒS CAPTAGESAEP EELAVALlfE DELA SAONE EN BOURGOGNE 79 SGN 138 BOU J. PUTALLAZ RÉSUMÉ Cette étude a été réalisée par le B.R.G.M. Service géologique régional de Bourgogne, pour le compte de son Ministère de tutelle, le Ministère de l'Industrie, dans le cadre des travaux "ERH" en accord avec le Service de l'Industrie et des Mines Bourgogne-Franche-Comté. Le but est la recherche de sites de substitution pour le captage AEP de la vallée de la Saône exploitant la nappe alluviale très exposée aux pollutions. L'objet est le compte rendu des dernières investigations en ce domaine : 3 forages dans la formation de St Cosme aux alentours de Châlon et I forage dans les marnes de Bresse à Glanon. Le forage de Glanon a révélé un aquifère pouvant fournir une dizaine de m3/h d'une eau très chargée en magnésium et sulfates, le rendant impropre à la consom- mation. Les forages réalisés aux environs de Chalon-sur-Saône dans la formation de St Cosme ont montré la présence d'aquifère susceptible d'être utilisée pour l'implantation de sites de substitution. Des tests préalables plus élaborés devront néanmoins conforter les résultats de la reconnaissance entreprise avant la mise en place de tels sites. Les perspectives d'aménagements de ces sites sont discutées, mais les connais- sances actuelles sont bien incomplètes ,et les' efforts de collecte et d'amélio- ration des données devront être poursuivis. Auteur du rapport J. PUTALLAZ Dessinateur JF. RIEUX Secrétaire G. BARROUE Outre le résumé^ oe rapport comprend : - 1 table des matières -16 pages de texte - 2'annexes - 1 - TABLE DES MATIERES Pages 1 - INTRODUCTION 11 - BUT 3 12 - OBJET 3 13 - DEFINITION DU DOMAINE CONSIDERE 3 2 - FORMATIONS=ÇONSIDEREES 4 21 - FORMATIONS PROFONDES 4 22 - MARNES DE BRESSE 4 23 - FORMATION DE ST COSME 4 3 - RESULTATS=DJ:INVESTIGATIONS 5 31 - INVESTIGATIONS AU PLIOCENE 5 311 - Localisation 5 312 - Caractéristiques du forage 5 313 - Coupe lithologique 6 314 - Observations hydrogéologiques 7 315 - Pompage d'essai 7 3151 -. But_du_2om2age_d^essai 7 3152 - In£ergrëtation_du_2omp_age_d.!.essai 8 316 - Qualité des eaux 10 32 - INVESTIGATION DE ST COSME 10 321 - Localisation 11 322 - Réalisation technique et équipement n 323 - Lithologie 12 324 - Pompages d'essai 12 3241 - SJ^.Çhâlon^sur-Saône 12 - 2 - Pages 3242 - §2i_Sassena^ 13 3243 - S32_ST_Martin-en-Bresse 14 325 - Chimie des eaux 14 4 - PERSPECTIVES D'AVENIR 15 = = = = = ==:== = = = = = = = = = = === x -* 41 - MARNES DE BRESSE 15 42 - FORMATION DE ST COSME 16 5 - CONCLUSIONS ]7 ANNEXE 1 FORAGES DE GLANON 19 à 28 ANNEXE 2 FORAGES DE CHALON-SUR-SAONE 19 à 39 - 3 - 1 - INTRODUCTION La présente recherche a été entreprise par le Service géologique régional de Bourgogne du Bureau de Recherches Géologiques et Minières, agissant pour le compte de son Ministère de tutelle, le Ministère de l'Industrie, dans le cadre des travaux "E.R.H", en accord avec le Service de l'Industrie et des Mines Bour- gogne - Franche-Comté. 11 - BUT La partie septentrionale de la cuvette bressanne contient des aquifères alluviaux aux ressources intéressantes, mais en raison de leur vulnérabilité, peuvent poser des problèmes de qualité et de protection inhérentes au dévelop- pement des activités humaines. Il y a donc intérêt, pour les collectivités concernées et c'est le but de ce travail, de développer les connaissances des possibilités aquifères locales, afin d'obtenir une diversification des ressources, qui permette de faire face à toute éventualité concernant la mise hors service, pour une durée limitée ou prolongée, de l'une ou l'autre installation d'alimentation existante par suite d'une pollution d'un cours d'eau ou d'un aquifère. 12 - OBJET L'objet du rapport est le rassemblement des données récemment acquises dans ce domaine, limitées en l'occurrence aux recherches et aux résultats obtenus par des forages et des tests de pompage dans la formation du Pliocène dite des marnes, de Bresse et la formation de St-Cosme. 13 - DEFINITION DU DOMAINE CONSIDERE Le domaine considéré fait partie de la cuvette bressanne au Nord-Ouest de l'axe Sennecey-la Serre. Elle est dite cuvette chalonnaise par opposition à la cuvette de Louhans située au Sud-Est de cet axe. - 4 - 2 - FORMATIONS_CONSIDEREES 21 - FORMATIONS PROFONDES Les renseignements hydrogéologiques obtenus par exploitation des forages pétroliers en Bresse du Nord ont été synthétisés par H. GUDEFIN dans son rapport 78 SGN 363 JAL intitulé "Eléments d'hydrogéologie profonde en Bresse du Nord". Cette recherche concerne les formations tertiaires anté-pliocêne ainsi que les formations d'âge secondaire. 22 - MARNES DE BRESSE Le remplissage plio-villafranchien de la cuvette bressanne (fosse cha- lonnaise) à l'Ouest de l'axe Sennecey-la-Serre est constitué essentiellement de sédiments fins, argilo-marneux, comportant des formations sableuses et silteuses mal individualisées, vraisemblablement lenticulaires et sujettes à de rapides variations. Elles ont été reconnues sporadiquement en subsurface par des forages à la tarière,dans les cinquante premiers mètres par les sondages d'ARGILLY et de VILLEBICHOT, et dernièrement sur 140 mètres par le forage de GLANON. A ARGILLY, le faciès sableux est relativement puissant (entre 30 et 45 m de profondeur), de même que Glanon (entre 14 et 29,5 m de profondeur). 23 - FORMATION DE ST COSME La plaine de la Saône recèle une formation alluviale ancienne.étendue, à la base de laquelle on retrouve 5 à 10 m en moyenne des graviers sableux re- posant sur les marnes de Bresse. Ces couches sableuses et graveleuses souvent interstratifiées dans des lits argileux, passent vers le haut à des argiles et marnes de couvertures, souvent bariolées et pouvant atteindre 15 m d'épaisseur. Elles sont le plus souvent fi- nement varvées et constituent pour les aquifères sous-jacents, une bonne couver- ture protectrice contre les pollutions. Dans une grande partie de la plaine tou- tefois, la couverture a été déblayée, totalement ou partiellement. - 5 - Latéralement, on connaît assez mal l'extension des cailloutis de base, en raison de l'épaisseur de la couverture argileuse, qui peut, selon J.J. COLLIN (1) déborder des limites du dépôt grossier. Chronologiquement, selon F. BOURDIER, l'horizon de St Cosme est à placer à la fin du Quaternaire ancien ou Epi-Villafranchien. Quant aux argiles supérieures, leur âge n'a pas été défini d'une façon certaine, malgré le caractère glacio-la- custre des dépôts varvés. 3 - RESULTATS=D^INVESTIGATigNS 31 - INVESTIGATIONS AU PLIOCENE 311 - Localisation Un forage a été réalisé à Glanon, sur le site de la station de pompage du Syndicat AEP (voir annexe 1, fig. 17, plan de situation). Coordonnées Lambert Identification Feuille à Commune B.R.G.M. 1/20.000 GLANON 527-5X-0O40 810.68 231.31 Seurre N 5 3J2 — Caractéristiques du forage . Profondeur = 120 m . Diamètre : . de 0 à 30 m = 25" . de 30 à 43,40 m- 17" 1/2 . de 30 à 120 m =15" . Equipement (voir annexe 1, fig. 2). (1) - J.J. COLLIN - Les eaux souterraines de la plaine Saône - Doubs - Thèse. - 6 - . de + 2,5 à - 2,7 m : tube plein, acier semi-inox APS 20 A, 0 250 mm . de 2,7 à - 39 m : tube crépine, par nervures repoussées, ouverture 15/10 ème, acier semi-inox APS 20 A, 0 250 mm . de 39,0 à 40,0 m : tube plein acier semi-inox, APS 20 A, 0 250 mm fond soudé. à l'extrados, de + 2,0 m à - 41,10 m, un tube plastique 0 32 mm, crépine de - 27 à - 41,10 m, pour la mesure des niveaux d'eau. massif de gravier filtrant, type Decize, If 1 ,4 - 2,4 mm dans l'espace annulaire, de - 25,0 à - 41,10 m . rebouchage de tout venant de - 48,50 à - 120 m . bouchon de ciment de - 41,10 à - 48,50 m . cimentation de l'espace annulaire de forage de - 8,0 à - 25,0 m et de 8,0 à 1,70 m . rebouchage de tout venant de l'espace annulaire du forage de - 1,70 m à 0 m 313 - Coupe lithologique La coupe lithologique est la suivante : 0 à 2,00 m : remblai - 2,0 à 4,00 m : argile beige légèrement sableuse - 4,0 à 6,00 m : marne oxydée brun foncé sableuse fossilifère (mol- lusques) - 6,0 à 8,00 m : argile beige sableuse fossilifère - 8,0 à 12,50 m : marne bleue fossilifère (mollusques) - 12,5 à 14,00 m : marne bleue fossilifère à grains de sable grossier épars - 14,0 à 25,50 m : marne bleue silteuse, sableuse, concrétions carbo- natées - 25,5 à 29,50 m : marne bleue silteuse micacée à fines concrétions - 29,5 à 31,00 m : sable marneux à fines concrétions - 31,0 à 53,00 m : marne marron-beige à fines concrétions - 53,0 à 64,00 m : marne gris-beige moins riche en concrétions - 7 - - 64,0 à 69,00 m : idem, mais augmentation du nombre et du 0 des concrétions - 69,0 à 73,00 m : idem, mais concrétions moins abondantes - 73,0 à 76,00 m : marne gris-beige fossilifère (mollusques) - 76,0 à 101,5 m : marne gris-beige à rares concrétions -101,5 à 120,0 m : marne gris-beige à concrétions calcaires 314 - Observations hydrogéologiques Le forage a démarré directement dans les marnes de Bresse.