MINISTERE DE L "ENVIRONNEMENT PREFECTURE DE LA RÉGION DE FRANCHE-COMTÉ UNIVERSITÉ DE FRANCHE-COMTÉ DIRECTION RÉGIONALE DE L 'AGRICULTl'RE ET DE LA FORÊT BESANÇON FÉDÉRATI. O~ FRANÇAISE DE SPELEOLOGIE SERVICE RÉGIONAL LABORATOIRE DE GÉOLOGIE D'AMÉNAGEMENT DES EA t X STRUCTURALE ET APPLIQUÉE LIGUE SPÉLÉOLOGIQµE .. DE FRANCHE-COMTE par Pierre CHAUVE. FrançoiseDUBREUCQ, Jean-Claude FRACHON, Alain GAUTHIER, Jean-Pierre METTETAL, Jacques PEGUENET, ANNALES SCIENTIFIQUES DE L'UNIVERSITÉ DE BESANÇON, GÉOLOGIE, MÉMOIRE N° 2 ISSN 0759-7517 MINISTERE DE L'ENVIRONNEMENT PREFECTURE DE LA RÉGION DE FRANCHE-COMTÉ UNIVERSITÉ DE FRANCHE-COMTÉ DIRECTION RÉGIONALE DE L'AGRICULTURE ET DE LA FORÊT BESANÇON FÉDÉRAT~O~ FRANÇAISE DE SPELEOLOGIE SERVICE RÉGIONAL LABORATOIRE DE GÉOLOGIE D'AMÉNAGEMENT DES EAUX STRUCTURALE ET APPLIQUÉE LIGUE SPÉLÉOLOGIQVE DE FRANCHE-COMTE par Pierre CHAUVE, FrançoiseD UBREU CQ, Jean-Claude FRACHON, Alain GAUTHIER, Jean-Pierre METTETAL, Jacques PEGUENET, ANNALES SCIENTIFIQUES DE L'UNIVERSIT~: DE BESANÇON, GÉOLOGIE, MÉMOIRE N° 2 ISSN 0759-7517 SOMMAIRE Introduction ........................................................ p. 1 Il Le cadre géographique et géologique ................................... p. 2 Ill Méthodologie ....................................................... p. 5 IV Eléments d'interprétation ............................................. p. 7 V Conclusion ......................................................... p. 8 VI Répertoire départemental des colorations ............................... p. 9 VII Bibliographie relative aux traçages ..................................... p. 9 VIII Atlas des circulations souterJaines ..................................... p. 1 à XVII Les caractéristiques des points d'injection et de réapparition sont données par département p. 11 et suivantes. Les chiffres en romain dans les tableaux correspondent au numéro des planches sur lesquelles figurent les points d'injection. GAUTHIER. Ont également contribué à ce SERVICE REGIONAL D'AMENAC: Avant-Propos travail François JACQUIER, Robert LE MENT DES EAUX . PENNEC et Rémy LIMAGNE. Zone Industrielle, Route de Thise, B.P. 931 - le Service Régional d'Aménagement des 25021 BESANÇON CEDEX eaux, Jean-Pierre METTETAL, hydrogéolo­ Depuis 1979, une centaine de colora­ gue. tions nouvelles ont été effectuées grâce à - le Laboratoire de Géologie Structurale et soit au: l'aide financière du Ministère de !'Environ­ Appliquée de l'Université de Franche­ LABORATOIRE DE GEOLOG nement et du S.R.A.E. de Franche-Comté. Comté avec Françoise DUBREUCQ, Doc­ STRUCTURALE ET APPLIQUEE teur de l'Université de Franche-Comté, de FACULTE DES SCIENCES Cette deuxième édition reprend le Jacques PEGUENET, technicien et de Place Leclerc plan et la présentation de la première édi­ Pierre CHAUVE, Professeur à l'Université 25030 BESANÇON CEDEX tion (Chauve et al. 1979). Elle tient compte de Franche-Comté. des remarques et des suggestions des uti­ Ces organismes sont chargés de lisateurs. Elle a été complètement révisée L'impression a été réalisée par !'Impri­ centralisation des données et détienn1 et augmentée des traçages nouveaux réa- merie de la Faculté des Sciences sous la pour chacune des colorations la fic 1isés depuis 1977 ainsi que des colorations responsabilité de Pierre LIEVREMONT. complète. anciennes qui ont été retrouvées depuis. Pour éviter toute interférence en Le catalogue des colorations recen­ les traçages, toute expérience de colc Cette rédaction est le fruit d'une colla­ sées ici, peut être am~lioré. Les personnes tien doit être annoncée au S.R.A.E. boration efficace entre : en possession de documents relatifs à des Franche-Comté, route de Thise, Besanç - La Ligue Spéléologique de Franche­ colorations qui ne figurent pas ici seront Tél. 81.80.52.99. Comté, et plus particulièrement Jean­ très aimables de bien vouloir les communi­ Cet inventaire a été arrêté à la date Claude FRACHON, géographe, et Alain quer soit au : 15 septembre 1986. d'essayer de cerner au mieux les circula­ Cependant, les techniques employée tions souterraines. Or si l'on connait bien la étaient relativement frustres et ne fourni! 1 • introduction réponse des bassins hydrologiques de sur­ saient que des informations de type "tau face à un épisode pluvieux et si l'on arrive à ou rien", la réapparition du colorant étan établir le bilan d'une nappe alluviale, il est recherchée seulement à la source surveillée En Franche-Comté plus de 60% des beaucoup plus difficile de cerner les circula­ terrains qui affleurent sont calcaires. Et tions karstiques. En effet entre la fonçtion Le niveau actuel des connaissance même sous des recouvrements alluviaux ou "entrée" caractérisée par les pertes de théoriques sur les karsts, ne permet pa glaciaires importants (plaine de Pontarlier, rivière ou les précipitations et la fonction (ou pas encore) une approche déterminist' vallée de la Saône, du Doubs, de l'Ain ... ), "sortie" matérialisée par les résurgences et des circulations karstiques à partir de on trouve des calcaires en profondeur. exsurgences existe un domaine rarement données géologiques. Le traçage reste don1 Seuls des secteurs comme la Serre près de Dole ou la partie méridionale des Vosges accessible sauf ponctuellement dans de un outil adapté aux problèmes pratique (qui ne comportent pas de terrains d'âge rares réseaux spéléologiques. 11 s'agit d'un d'étude des liaisons entre points d'injectior secondaire) font exception, il en est de monde complexe qui ne peut être abordé et de réapparition, qu'il s'agisse de suivre h même des terrains qui les environnent, ces qu'indirectement, sa connaissance est tracé d'une pollution ou de reconnaître le: zones ne contenant que peu de calcaires. cependant à la base du développement liaisons entre une perte et la ou les source: Partout ailleurs le sous-sol de la région ren­ économique régional. avec lesquelles elle est en communication ferme des calcaires dans lesquels s'effec­ tuent des circulations aquifères profondes. Pour surmonter les difficultés pra­ Les circulations karstiques jouent donc un tiques que posent la détermination des rôle primordial au niveau de l'hydrologie de bassins versants hydrogéologiques - dont la la région. connaissance est à la base de toute protec­ tion efficace des sources - des hommes La nature du sous-sol explique la comme E.A., Matel ou E. Fournier avaient pauvreté de la région en circulations de préconisé la reconnaissance des circulations surface et l'existence d'un réseau hydrogra­ karstiques par traçages. Des traçages acci­ phique lâche (Fig. 1). 11 est donc logique de dentels avaient déjà été observés et des trouver un nombre de vallée faible où se essais ponctuels avec des substances variées concentrent les émergences karstiques. avaient déjà été réalisés, mais c'est à ces Cette origine explique aussi certains carac­ deux auteurs et la découverte de la fluo­ tères particuliers du régime des rivières resceine que l'on doit les premières expé­ comme leur réponse rapide à un épisode riences menées d'une manière rationnelle. pluvieux, mais aussi leur baisse de niveau rapide par temps sec. Des phénomènes de ~pture par érosion régressive dans des conduits souterrains à l'origine sont responsables des déviations du Doubs dans son cours supérieur (gorges du Fourperret) et de son cours moyen (clos du Doubs) et d'une évolution irréversible vers une liaison permanente entre Doubs et Loue à partir de Pontarli~r. Sachant la part prépondérante des sources karstiques pour l'alimentation en eau potable ou industrielle de la région et connaissant les problèmes considérables que posent leur protection, il importe \ ,_ / MORTEAU ,-· -· l I I I ____ , ,/ "\"<': ,,,;' ___....,e. _,.,, ,.- 1' I I </ I ' ' '.I. PONTARLIER\ 1 \ 1 1 1 ,' I ,1 1 I I \ •,, 1 1 ,,/ ... -- ,-·· \ ,,, ··' ,-,,," Fig. 1 : Le Doubs et ses affluents. On note la concentration des ,, écoulements de surface dans des vallées profondes sépa­ rées par interfluves où l'infiltration directe domine. // ,, 1 Les méthodes de traçage sont donc LITHOLOGIE toujours d'actualité, mais le développe­ Il - Le cadre ment des techniques de détection, leur En première approximation on peut liaison à l'étude hydrodynamique des géographique dire que la Franche-Comté est un pays cal­ sources et la surveillance systématique caire, du moins toute la partie centrale et des sources voisines permettent d'aller et géologique orientale. plus loin et d'apporter des renseignements La Franche-Comté recouvre tes qua­ Les calcaires sont des roches sédi­ complémentaires. Il faut cependant garder tre départements du Doubs, du Jura, de la mentaires qui se sont déposées pour la à l'esprit que cette technique est longue Haute-Saône et du Territoire de Belfort. plus grande partie, dans la mer par précipi­ (durée de 2 à 6 semaines) et nécessite de Cette région est couverte par les cartes tations chimiques de carbonate de cal­ nombreux déplacements ce qui la rend régulières de l'Institut Géographique cium dissous dans l'eau de mer ou par coûteuse. National à toutes les échelles depuis le fixation grâce à l'activité biologique des 1/25 000 jusqu'au 1/250 000. Les cartes qui organismes qui vivaient dans la mer. De Parmi les progrès réalisés dans les servent de support aux tracés reconnus nombreuses variétés de calcaires sont pré­ traçages il faut signaler le développement (fig. 2) sont des demi-coupures de la carte sents dans la région ils se distinguent par des techniques de détection et de l'utilisa­ de France au 1/100 OOOème. leur aspect macro et microscopique, leur tion des fluocapteurs. plus ou moins grande pureté, la fractura­ La région est aussi couverte par des tion et éventuellement leur porosité; il Le développement de techniques de cartes géologiques à différentes échelles. convient de noter que les formes de disso­ détection permet de réduire dans des pro­ Des cartes au 1/250 000 sont en cours lution sont plus fréquentes et plus déve­ portions de 100 à 1 les quantités de colo­ d'impression, la couverture au loppées dans les calcaires les plus purs. rant utilisées, les seuils de détection étant 1/80 OOOème sur fond à hachures est com­ passés de 10-7 à 10-9 kg/I, d'où un intérêt plète et celle au 1/50 OOOème sur fond de la Schématiquement on peut dire que le économique certain.