CONSEIL GÉNÉRAL DU DEPARTEMENT DU TERRITOIRE DE LELFORT PLACE DE LA REPUBLIQUE - 90000 BELFORT - TÉL. (ik) ¿i,17 M RECHERCHE DE SITES D'EXPLOITATION DE ROCHES POUR CONCASSAGE DAhS LE TERRITOIRE DE LELFORT (90) 79 SGN ¿+26 FRC PAR C. JAVEY JUILLET 1979 BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES SERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL B. P. 6009 - 45018 ORLÉANS CEDEX - Téléphone (38)63.80.01 - TELEX : BRGM 780258 F Service géologique régional FRANCHE-COMTÉ 1, SQUARE CASTAN - 25000 BESANÇON - Téléphone (81)83.20.98 RECHERCHE DE SITES D 'EXPLOITATI ON DE ROCHES POUR CONCASSAGE LANS LE TERRITOIRE DE LELFORT (90) 79 SGN ¿T26 FRC RESUME Une menace d'interdiction pèse sur la Carrière de LEPUIX où la SOCIETE DES CARRIERES DE LA MEILLERAIE extrait une roche massive destinée au concassage. Le Conseil général du département du Territoire de Belfort a demandé au B.R.G.M. de rechercher, à l'intérieur du département, un gisement de substitu- tion, de matériau analogue, mais ne présentant pas, du point de vue environnement, les inconvénients du site de LEPUIX. La roche exploitée est constituée par des tufs rhyodacitiques d'âge Viséen supérieur, dont l'épaisseur est estimée à plus de 400 m, et qui s'étendent dans la partie septentrionale du département, suivant une bande orientée E - W, depuis ROUGEMONT-LE-CHATEAU, jusqu'à AUXELLES-KAUT. Une étude documentaire, complétée par un examen des photographies aériennes a permis de préciser l'extension de la formation et de localiser les zones, a priori, favorables. Au terme d'une prospection sur le terrain, un certain nombre de sites ont été sélectionnés en fonction de divers paramètres dont les plus contraignants ont été, sans conteste, les contraintes liées aux plans d'urbanisme et à la protection de l'environnement. Pour chacun de ces sites, sont décrits les avantages et les inconvé- nients . Ingénieur responsable de l'étude C. JAVEY Secrétaire B. SILVESTRI Outre le résumé, ce rapport contient 16 pages de texte, une figure et 3 plans en annexe. - 1 - TABLE DES MATIERES 1 - INTRODUCTION 2 1.1.- LOCALISATION ET BUT DE L ' ETUDE 2 1.2.- TRAVAUX EFFECTUES 2 2 - PRINCIPALES CARACTERISTIQUES DE LA ROCHE EXPLOITEE 4 2.1.- CARACTERISTIQUES PETROGRAPHIQUES 4 2.2. - STRUCTURE ET ALTERATION 5 2.3. - PRINCIPALES CARACTERISTIQUES MECANIQUES 6 3 - EXTENSION GEOGRAPHIQUE DE LA FORMATION 4 - PARAMETRES PRIS EN COMPTE POUR LA RECHERCHE DES SITES D'EXPLOI- TATION 7 4.1.- IMPORTANCE ET GEOMETRIE DU GISEMENT 7 4.2. - SITUATION GEOGRAPHIQUE 7 4.3. - CONT.RAINTES LIEES A LA PROTECTION DE L'ENVIRONNEMENT-. 7 4.4. - SERVITUDES D'URBANISME - PLANS D'OCCUPATION DES SOLS.. 7 5 - SITES D 'EXPLOITATION SELECTIONNES 8 5.1.- SITE N° 1 8 5.2.- SITE N° 2 9 5.3.- SITE N° 3 10 5.4. - SITE N° 4 H 5.5.- SITE N° 5 12 5.6.- SITE N° 6 13 5.7.- SITE N" 7 14 5.8.- SITE N° 8 14 6 - PRESENTATION DES RESULTATS : 15 7 - CONCLUSION 16 ANNEXE 1 : PLAN DE SITUATION DES SITES D'EXPLOITATION SELECTIONNES 1.1.- Région AUXELLES-HAUT - LEPUIX 1.2. - Région VESCEMONT - ETUEFFONT-HAUT 1.3. - Région ETUEFFONT-HAUT - ROUGEMQNT-LE-CHATEAU - 2 - 1 - INTRODUCTION 1.1. - LOCALISATION ET BUT DE L'ETUDE La SOCIETE DES CARRIERES DE LA MEILLERAIE exploite, sur la commune de LEPUIX (Territoire de Belfort), un gisement de roche massive qui, après con- cassage et criblage, est commercialisée pour différentes utilisations : - granulats pour bétons et enrobés denses - matériau de viabilité (empierrement) - ballast pour la S.N.C.F. La carrière est implantée au pied du versant ouest du Mont Jean qui domine l'agglomération de LEPUIX. Suite à des plaintes réitérées d'une partie de la population qui prétend être gênée par les nuisances inhérentes à ce type d'exploitation (dégradations du site, bruit, poussière, ébranlements consécutifs aux tirs de mines), la Société est menacée d'interdiction. Le conseil Général du Département du Territoire de Belfort à confié au B.R.G.M. une étude visant à rechercher, à l'intérieur du Département, un site d'exploitation moins sensible aux nuisances, la roche devant posséder les mêmes caractéristiques pétrographiques et mécaniques que le matériau extrait à LEPUIX. 1.2. - TRAVAUX EFFECTUES Toute étude ayant pour objectif de mettre en évidence un gisement de matériau exploitable doit s'effectuer, rappelons-le, en plusieurs phases : - la première phase consiste essentiellement en une étude documentaire et en prospection de surface. - la deuxième phase consiste à effectuer quelques sondages de reconnais- sance et, éventuellement une campagne géophysique sur le, où les sites jugés, a priori, les plus favorables au terme de la phase précédente. - 3 - RECHERCHE DE SITES D'EXPLOITATION DE ROCHES POUR CONCASSAGE DANS LE TERRITOIRE DE BELFORT Figure^ : PLAN DE SITUATION DU PERIMETRE DE L'ETUDE (extrait de la carte MICHELIN n° 66, à 1/200 000e) - la troisième phase est l'étude détaillée du gisement. Elle nécessite l'exécution de sondages complémentaires pour déterminer, de façon précise, la géométrie et l'homogénéité du gisement. La présente étude se limite à la première phase de la recherche. L'étude documentaire, basée sur l'examen des cartes géologiques et des photographies aériennes ainsi que sur l'analyse des documents et renseignements fournis par l'Administration et les exploitants, a permis de circonscrire le périmètre de l'étude (figure 1). Une prospección sur le terrain a é;e efíaccuáe, ensuite, pour localiser les sites, a priori, les plus favorables ,en tenant compte d'un certain nombre de paramètres liés, d'une part, à la protection de l'environnement, d'autre part, aux conditions d'exploitation d'un gisement. 2 - 2.1.- CARACTERISTIQUES PETROGRAPHIQUES La notice explicative de la carte géologique GIROMAGNY à 1/50 000 donne la description suivante : - tufs rhyodacitiques de LEPUIX, d'une épaisseur supérieure à 400 m. Ce sont des roches de texture massive, gris-bleuté, brunâtre par altération, où ressortent des cristaux blancs de fedspath, quelques rares quartz et des minéraux noirs. Les phénocristaux sont constitués d'andésine (74 à 90 %), de quartz (0,1 à 5 %), de biotite (10 à 28 %) souvent altérée en chlorite, de pyroxene (0 à 3 %) très frais et de fantômes d'amphibole. La pâte (matrice) est formée par un assemblage felsitique de quartz et de feldspath alcalin. La composition minéra- logique est celle d'une rhyodacite à texture pyroclastique. Une analyse chimique effectuée en 1970 sur la roche de la carrière de LEPUIX a donné les résultats suivants : Si02 65, 10 % NA2O 3,63 % 5,14% A12O3 15,35% C02 0,28 % MgO 1,4 % CaO 3,50 % K20 3,95 % S03 0, 14 % perte au feu 0,92 % - 5 - Sur la carte géologique voisine THANN à 1/50 000 (non encore publié), la même formation est désignée par "tufs et ignimbrites rhyodacitiques". Elle est exploitée par la Société Lorraine de Travaux Publics à ROUGEMONT-LE-CHATEAU. L'examen des données lithologiques et structurales de la carrières de ROUGEMONT a -fait l'objet d'une étude effectuée en 1974 par le B.R.G.M., pour le compte de l'Arrondissement minéralogique de DIJON (rapport JAL 75/28). Les caractères pétrographiquesdes échantillons prélevés dans les différents niveaux d'exploitatioi permettent de les définir comme étant des tufs à composition dacitique caractérisé: parune pâte très fine, cryptocristalline, dans laquelle sont disséminés des cria- taux (plagioclase, quartz, amphibole, chlorite, mica) et rares débris microgrenus, quartzo-feldspathiques. Ces déterminations montrent qu'il s'agit bien de roches volcaniques. 2.2. - STRUCTURE ET ALTERATION En carrière, la roche saine, de couleur gris-bleu à gris-vert, est mas- sive, sans stratification bien caractérisée. Le massif est sillonné par de nombreuses discontinuités (diaclases, fractures) plus ou moins orthogonales qui déterminent, lors des tirs de mines, un débitage de la roche en blocs ou polyèdres irréguliers, de taille variable. Un plan de discontinuité majeur est remarquable par sa régularité, sa continuité et par le fait qu'on l'observe aussi bien dans la carrière de LEPUIX que dans celle de ROUGEMONT-LE-CHATEAU. Il se traduit par grandes surfaces de décollement plus ou moins parallèles au front de taille et présentant un fort pendage aval (50 à 70°). Ces- surfaces de décollement, soulignées par un enduit blanchâtre, dur, d'aspect talqueux, évoquent une disposition en bancs épais, moulés autour d'une structure en forme de dôme Au voisinage de la surface topographique, la roche est beaucoup plus fragmentée et altérée, sur une épaisseur variable. Les fractures et diaclases sont soulignées par des dépôts ferrugineux. La roche a une teinte brunâtre et se débite en petits polyèdres qui, sous le choc du marteau, se fragmentent en éléments délimités par un réseau de fissures tapissées d'un enduit bleuté, à reflets métalliques. L'altération affecte principalement les minéraux ferro-magnésiens et a pour effet de diminuer considérablement les caractéristiques mécaniques - 6 - de la roche (dureté, résistance), au point de la rendre impropre à la plupart des utilisations. L'altération descend, parfois plus profondément dans le coeur du massif à la faveur d'une fracture dans laquelle l'eau circule,mais son effet est limité aux lèvres de la discontinuité. 2.3. - PRINCIPALES CARACTERISTIQUES MECANIQUES Les caractéristiques mécaniques qui permettent de juger de la qualité d'un matériau notamment en tant que granulat pour les bétons et les enrobés denses sont les suivantes, pour la roche de LEPUIX : LOS ANGELES : 12 à 14 DEVAL SEC : 20 DEVAL HUMIDE : 18 MICRO DEVAL HUMIDE : 4 à 3 Ces valeurs caractérisent un matériau de très bonne qualité. 3 - EXTENSION GEOGRAPHIQUE DE LA FORMATION La formation des tufs rhyodacitiqaes de LEPUIX-GY appartient à la série dite "série de THANN-GIROMAGNY", d'âge viseen supérieur, qui dessine une zone synclinoriale orientée Est - Ouest.