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DIRECTION DEPARTEMENTALE DE L'AGRICULTURE
INDRE ET LOIRE
REGION DU LATH AN(Indre et Loire)
Recherches des possibilités aquifères duTuronien
Par
D.Chigot
avec la collaboration de
S.Chevrel et C.Talon
BUREAU DE RECHERCHES
GEOLOGIQUES ET MINIERES
SERVICE GEOLOGIQUE REGIONAL CENTRE
10,avenue Buffon«45045 Orléans Cedex
Mai 1983 Téli (38)63.55.60
TABLE DES MATIERES
RESUME
1. INTRODUCTION 1; 1.1 - But de l'étude 1
1.2 - Localisation 1
1 . 3 - Moyens mis en oeuvre 1
2. FORAGE DE CHANNAY SUR LATHAN 3
2.1 - Localisation '..... 32.2 - Déroulement des travaux 32.3- Coupe technique 42.4- Rësultats obtenus 4
2.41 - Géologie 42.42 - Diagraphie 62.43 - Résultat de l'essai de débit 62.44 - Résultats d'analyse physico-chimique 8
3. FORAGE DE RILLE 9
3T1 - Localisation '. 93.2- Déroulement des travaux 93.3 - Coupe technique 103.4 - Résultats obtenus 10
3.41 - Géologie 103.42 - Diagraphie 123.43 - Résultat de l'essai de débit 123.44 - Résultat d'analyse physico-chimique 16
4. CONCLUSIONS .- ." 17
4.1 - Comparaison entre les deux forages 174.2 - Le forage définitif 18
FIGURES1. Situation de l'étude2. Coupe technique du forage de Channay-sur-Lathan3. Forage de Channay-sur-Lathan : essai de débit (remontée)4. Coupe technique du forage de Ri lié5. Courbe caractéristique6. Forage de Rillé : essai de débit (remontée) calcul de la transmissivitë7. Schéma technique à prévoir pour le forage définitif
ANNEXES '
1. Résultat géologique d'après les di'agraphies Gamma Ray et l'analyse des échantillons2. Résultat d'analyse physico-chimique
2.1 - Forage de Channay-sur-Lathan2.2 - Forage de
REGION DU LATHAN
RECHERCHE DES POSSIBILITES AQUIFERES DU TURONIEN
RESUME
A la demande de la Direction départementale de l'Agriculture de l'Indre-et-
Loire, le Service géologique régional Centre du BRGM a procédé à la reconnaissance
de l'aquifère Turonien dans la région du Lathan (30 km au Nord-Ouest de Tours].
Cette étude fait suite à des travaux de recherche réalisés en 1982 dans la
même région à savoir : Inventaire des ressources potentielles des aquifères
(rapport BRGM 82 SGN 422 CEN] et recherche des couches"aquifères du Turonien
par prospection électrique (rapport BRGM 82 SGN 732 CEN].
Le but de la présente étude était de vérifier par des forages et des
pompages les hypothèses émises lors des rapports précédents.
fi-'Pour cela, il a été réalisé deux forages de 90 à 102 m de profondeur.
Les coupes des terrains traversés confirmées par des diagraphies Gamma Ray
ont permis de repérer les formations du Turonien et de constater que les faciès et
les capacités hydrogéologiques sont très différents d'un forage à l'autre.
3- Forage de RILLE : faciès sableux, débit possible : 35 m /h pour un
rabattement de l'ordre de 8 m3
- Forage de CHANNAY : faciès calcaire, débit de l'ordre de 9 m /h pour unrabattement de plus de 50 m.
Un ouvrage de captage définitif pourra être réalisé à proximité du forage de
reconnaissance ; il aura 85 m de profondeur environ et il sera possible d'obtenir3
35 m /h d'une eau de bonne qualité, dépourvue de nitrates.
83 SGN 361 CEN
1. INTRODUCTION
1.1 - BUT DE L'ETUDE ,
L'étude a . pour but de vérifier les hypothèses avancées lors de la
prospection géophysique et de connaître les caractéristiques hydrodynamiques
de l'aquifère turonien.
1.2 - LOCALISATION (figure 1)
La zone étudiée se situe au Nord-Ouest de Tours, sur les communes de
Channay-sur-Lathan et de Rillé.
1.3 - MOYENS MIS EN OEUVRE .
Deux forages destructifs ont été effectués, l'un à Channay-sur-Lathan,
l'autre a Rillé. Chaque forage a été accompagné d'un essai de débit, d'un
prélèvement d'eau pour analyse et d'une diagraphie Gamma Ray.
Le présent rapport rend compte des résultats obtenus sur les deux forages.
2. FORAGE DE CHANNAY-SUR-LATHAN
2.1 - LOCALISATION
Ce forage a été positionné au Sud-Ouest de Channay-sur-Lathan à proximité
du lieu-dit Lessay.
2.2 - DEROULEMENT DES TRAVAUX .
Le sondage de reconnaissance a été effectué par l'entreprise MONTAVON en
rotation avec une "Failing 1500". Les travaux se sont déroulés durant les mois
de mars et d'avril 1983 :
09.03 - Choix du site en accord avec la DDA 37 et l'entreprise de forage
18 au 21.03 - Travaux d'aménagement
22.03 - Début du forage : creusement de 0 à 7 m 28 en 12"1/4
23.03 - Creusement de 7 m 28 à 37 m en 12"1/4
24.03 - Creusement de 37 m à 50 m en 12"1/4. Pose du tubage en 0 260 de 0 à 49 m
Mise en place d'un bouchon d'argile
25.03 - Creusement de 50 à 56,21 m en 9"7/8
28.03 - Creusement de" 56,21 m à 73 m en 9"7/8
29.03 - Creusement de 73 m à 95 m en 9"7/8
30.03 - Creusement de 95 m à 102 m en 9"7/8 - Pose de la crépine en 9"7/8 et mise en3
place du gravier (1 m )3
31.03 - Mise en place de graviers (0,9 m ) - Traitement de la boue à l'eau oxygénée
01.04 - Pompage à l'émulseur - Traitement è l'eau oxygénée
05.04 - Pompage à l'émulseur - Pose de la pompe immergée
06.04 - Essai de débit d'une durée de 9 h. Prise de la remontée
07.04 - Remontée de la garniture et mise en place d'un tube PVC 0 100
08 au 12.04 - Travaux de déménagement du chantier
11.04 - Fin de travaux de déménagement - Fermeture du chantier
02.05 - Diagraphie Gamma Ray
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Fig n°2-Coupe technique du forage de Channay/Lathan
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2.3 - COUPE TECHNIQUE (Figure 2) s
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Le forage a été équipé temporairement par un tube plein de 0 260 mm de 0 à
50 m et un tube plein en 0 160 mm de 0 à 50 m,et de 50 à-102 m par une crépine
de même diamètre entourée de graviers. Un bouchon d'argile a permis l'isolation
de la nappe du Sénonien.
L'ensemble des équipements . a été retiré et remplacé par un tube PVC en 100 mm
de 0 plein de 0 à 50 m et crépine de 50 à 100 m.
2.4 - RESULTATS OBTENUS
2.41 - Géologie
La prospection géophysique avait donné le toit du Turonien à 50 m du sol et
celui du Cénomanien à 90 m. Les faciès du Turonien avaient été assimilés à des
faciès carbonates (par différence avec les faciès sableux). L'examen des échantil-
lons a permis la description des terrains traversés :
0 - 0,5 m - Terre végétale >
0,5 - 22,0 m - Calcaire lacustre avec passées d'argile verte
22,0 - 32,0 m - Sable avec passées argileuses vertes et blanches
32,0 - 39,0 m - Sables avec débris coquilliers '
39,0 - 54,0 m - Marno-calcaire avec silex blonds
54,0 - 75,0 m - Calcaire bleu marneux
75,0 - 98,0 m - Craie avec passages calcaires
98,0 - 102,0 m - Marnes à Ostracées glauconieuses
Cette coupe peut être résumée selon les différents étages géologiques :
0 - 22 m - Ludien
22 - 54 m - Sénonien
54 - 98 m - Turonien
98 - 102 m - Toit dû Cénomanien
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2.42 - Diagraphie (annexe 1) :
Une diagraphie Gamma Ray a été effectuée le 2 mai 1983 au forage de Channay.
Celle-ci a permis d'affiner la coupe ci-dessus :
0 - 25 m - Calcaire lacustre avec passées d'argile verte à 5 m, 16 m, 19 m
[d'épaisseur 1 à 2 m)
25 - 55 m - Sable sénonien argileux
55 - 84 m - Turonien calcaro-mameux
II faut remarquer que les faciès sont de plus en plus argileux en profondeur
Le niveau le plus argileux est le Turonien.
Le bouchon d'argile a été repéré sur la diagraphie entre 47 m et 51 m. La
diagraphie n'a pas pu être faite jusqu'au fond du forage à cause du remblayage
par les graviers éboulés lors du retrait des crépines acier.
2.43 - Résultat de l'essai de débit (figure 3)
3Le niveau statique a été mesuré à 5 m 45 du sol. Pour un débit de 8,50 m ,
maintenu pendant 6 h, le rabattement a été de 53,11 m./ - • . •
Le résultat de l'essai de débit est reporté sur la figure 3 donnant la
transmissivité calculée à partir de la courbe de remontée. On a obtenu :
T = 10~5 m2/s
La durée de pompage a été réduite par rapport au programme initial à cause
des mauvais résultats obtenus.
- 8 -
2.44 - Résultat d'analyse physico-chimique (annexe 2-1)
A la fin de l'essai, une prise d'échantillon d'eau a été effectuée en vue
d'une analyse physico-chimique.
La température de l'aquifère est de 13°3 C. .
Les résultats montrent une eau de bonne qualité, bicarbonatée calcique, de
dureté moyenne [22°7)'.
Les teneurs en éléments azotés sont faibles, hormis l'ammoniaque :
NO : 2,0 mg/1 ;
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la teneur en ammoniaque est forte mais inférieure à la concentration
maximale admissible requise par les normes [0,5 mg/1].
L'eau issue du Turonien carbonate est dépourvue de fer.
- 9 -
3. FORAGE DE RILLE
3.1 - LOCALISATION
Le forage se situe sur la commune de Rillé, à proximité du château de la
Briche.
3.2 - DEROULEMENT DES TRAVAUX
Le sondage a été effectué avec la même machine que le forage de
Channay-sur-Lathan. Les opérations se sont déroulées durant le mois d'avril 1983.
11.04 - Choix de l'emplacement en présence de M. MARTEAU (DDA 37) et de M. ALBERT
[entreprise MONTAVON]
13.04 - Travaux d'aménagement
14.04 - Creusement en 12"1/4 de 0 à 21 m
15.04 - Creusement en 12"1/4 de 21 à 29 m
18.04 - Creusement en 12"1/4 de 29 à 38 m - Alésage en 12" 1/4 de 0 à 15 m
19.04 - Alésage en 12"1/4 de 15 à 35 m
- pose d'un tubage en 0 260 mm et mise en place du bouchon de ciment
- creusement de 38 à 44 m en 9"7/8
20.04 - Creusement en 9"7/8 de 44 à 81 m
21.04 - Pose de la crépine 0 160 mm et du massif de gravier
22.04 - Traitement de la boue à l'eau oxygénée
25.04 - Pompage à l'émulseur
26.04 - Pose de la pompe et début de pompage
27.04 - Fin de l'essai de débit et prise de remontée
28.04 - Retrait de l'équipement acier et pose d'un PVC en 0 100
29.04 au 02.05 - Déménagement du chantier
02.05 - Diagraphie Gamma Ray.
Fig n°A-Coupe technique du forage de Rillé
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3.3 - COUPE TECHNIQUE (figure 4) ,.'. ',
Le forage a été équipé provisoirement d'un tube acier en 0 260 mm de 0 à 37 m,
puis d'un tube plein en acier de 0 160, mm de 0 à 37 m suivi d'une crépine en même
diamètre entourée d'un massif de graviers de 37 à 81 m.
Ces éléments ont été retirés en fin de forage, pour être remplacés par un
tube PVC en 0 .100 mm permettant ainsi d'utiliser le sondage comme piézomètre.
3.4 - RESULTATS OBTENUS
3.41 - Géologie
Les renseignements donnés par la géophysique avait permis de positionner
le toit du Turonien vers 26 m. Il n'avait pas été possible de connaître la profondeur
du Cénomanien. Cet élément nous est fourni par les forages de la Briche où les
marnes à Ostracées du Cénomanien ont été rencontrées entre 92 et 95 m de profondeur.
L'examen des échantillons a permis de donner la coupe suivante :
0 - 1 m - Terre végétale
1 - 5 m - Calcaire blanc lacustre
5 - 12 m - Argile verte
12 - 33 m .- Calcaire crème à silex
33 - 42 m - Calcaire gris, sableux à le base
42 - 45 m - - d° - mais plus argileux
45 - 46 m - Sable fin gris clair • .
46 - 76 m - Sable fin plus ou moins argileux avec débris coquilliers et micas
76 - 77 m - Argile sableuse
77 - 81 m - Argile verte sableuse
Cette coupe peut être résumée selon les différents étages rencontrés :
0 - 12,5 m - Ludien
12,5 - 33,0 m - Sénonien
33,0 - 81,0 m - Turonien
- 12 -
3.42 - Diagraphie (annexe 1)
Le 2 mai 19B3, une diagraphie Gamma ray effectuée dans le forage a permis
de préciser in situ la superposition des couches :
0 - 5,0 m - Calcaire franc
5,0 - 12,5 m - Argile
12,5 - 32,0 m - Sénonien - Tendance plus argileuse à la base
32,0 - 77,0 m - Turonien sableux avec passées argileuses
Dans le Turonien, les niveaux de sable argileux sont localisés de 43 à 45 m
On observe des teneurs un peu plus fortes en argile de 46 à 54 m et enfin une passée
argileuse à 70-71 m de profondeur.
Le bouchon d'argile a été repéré entre 33 et 38 m de profondeur.
On peut effectuer une comparaison avec la diagraphie effectuée par
M. PIERSON à la Parmencelle. Les résultats obtenus donnaient :
0 - 12 m - Eocène
12 - 2B m - Sénonien argileux
26 - 40 m - Sable argileux avec passées de grès.
Il apparaît donc des différences importantes sur le plan de l'interprétation.
Par contre, les faciès rencontrés sont semblables."
3.43 - Résultat de l'essai de débit
Les essais de débit se sont déroulés du 25 au 27.04.1963. Ils ont été
effectués tout d'abord à l'émulseur, puis par une pompe immergée.
3.431 - Çourbe_çaraçtfristigue (figure 5)
Des paliers de débits successifs ont été effectués. Pour chacun, on a noté
le rabattement. Le report sur un graphique arithmétique permet de définir si le
débit critique a été atteint. . •
o _2O . 3 O m Niveau enm
Le tableau suivant résume l'ensemble des observations.
1
Date '
'25.04.19831
'25.04.19831
'25.04.1983f
'26.04.1983
•26.04.19831
•26.04.1983
'26.04.19831
•26.04.19831
Débitm3/h
1
. 2,70' (artésien)
31,001
34,50I
2,7001 Cartésien)
35,601
47,80
72,201
50,00i
' Niveaum
>+ 0,50
-6,37f
-7,78
+ 0,50i • .
-6,421
-14,68
-23,51
-17,56t
' Débit spécifiquem3/h/m
1
3,81
4,11
3,8l
3,Bl
3,7
3,0
2,9t
2,61
1
f
t
1
f
1
1
t
1
I
1
t
t
1
1
t
Le tracé de ces points sur la figure 5 montre que le débit maximum pourra3
être de 35 m /h. Au-delà de ce débit, on risqua d'épuiser la nappe par manque
de réalimentation. La présence de nombreuses failles et des variations de faciès
servent de barrières de réalimentation.
3.432 -
La transmissivité a été calculée a partir de la remontée du niveau en fin
de pompage. La figure 6 reprend les mesures en pompage.
Celle-ci est de : 1,1 x 10~3 m2/s '
Cette transmissivité est plus forte que celle de la moyenne des forages
au Turonien.
4 5 6 7 8 V IG"1 2 • 3 4 5 6 7 8 9 1 0 a
_ I LJ —
3.44 - Resultat d'analyse chimique
A la fin de l'essai, un échantillon d'eau a été prélevé en vue d'une
analyse physico-chimique.
La température de l'aquifère était de 14°C.
Les résultats montrent une eau de bonne qualité.
Les teneurs en éléments azotés sont faibles :
N03 : 4,6 mg/1
NO : < 0,01 "
NH4 :< 0,1 "
L'eau issue de l'aquifère testé est dépourvue de fer.
- 17 -
4. CONCLUSIONS
4.1 - COMPARAISON ENTRE LES DEUX FORAGES
Les deux forages de reconnaissance ont permis de connaître la productivité
des faciès du Turonien ainsi que la différence géologique et chimique existant
dans la région :
- Des différences importantes existent au point de vue géologique entre les
deux forages :
. le calcaire lacustre est plus réduit en épaisseur au forage de Rillé
. la proportion d'argile est plus importante dans ce dernier
. le Sénonien est à dominante sableuse au forage de Channay-sur-Lathan. Ce
faciès ne se retrouve pas au forage de Rillé. Dans les deux sondages, on retrouve
un passage de marne calcaire à silex
. le Turonien est à dominante carbonatée à Channay-sur-Lathan avec une
proportion d'argile importante, tandis que le faciès principal du sondage
de Rillé est sableux '
. la base du Turonien est identique dans les deux forages et correspond
à une argile verte sableuse.
- Du point de vue hydrogéologique, le forage de Channay-sur-Lathan a un
niveau statique à la cote 84,5 NGF. Il produit 9 m /h pour un rabattement supérieur3
à 50 m. Le forage de Rillé est artésien a 2,7 m /h à 0,5 m du sol. Son niveau3
statique s'équilibrerait à 81,20 m. Sa productivité maximale est de 35 m /h pour
un rabattement de l'ordre de 8 m.
- 18 -
4.2 - LE FORAGE DEFINITIF
Le résultat des deux essais montre qu'il faut chercher la ressource en
eau dans le faciès sableux et qu'il faut abandonner le faciès carbonate à cause
de sa faible productivité.
Le forage définitif pourra être implanté à environ 50 m du sondage de
reconnaissance au coin Nord de la parcelle 102 Cfigure 7).
La coupe géologique de ce forage sera la même que celle du sondage de
reconnaissance, c'est-à-dire :
0 - 12,5 m - Ludien lacustre
12,5 - 33,0 m - Sénonien crayeux
33,0 - 81,0 m - Turonien sableux et argileux à la base
Les marnes à Ostracées seront certainement trouvées entre 85 et 90 m.
La coupe technique de ce forage pourra être effectuée selon le principe
suivant Cfigure7], en rotation.
' Creusement'0 en pouces
Tube0 en mm Equipement
' 0 - 35 m
'35 - 85 m
32"
24"
630
500
'Cimentation à l'extrado
'Crépine inox ou à nervure'repoussée avec massif de'gravier
Le forage devra produire 35 m /h maximum sans crainte d'abaissement rapide
du niveau piézométrique.
Un pompage de 48 h devrait permettre de s'assurer de la capacité du forage.
Des mesures seront effectuées sur le piézomètre afin de connaître'le rayon d'action
du forage ainsi que le coefficient d'emmagasinement de l'aquifère.
Figrf7_Schéma technique à prévoir pour le forage définitif
1,20
33 m
CoteNGF*80m
85 m environ —
Ci mentation à l'extrado
35m
Crépine inox ou à nervurerepoussé avec massif de graviers
8 1 m
MARNE A OSTRACEES
ANNEXE 1
RESULTAT GEOLOGIQUE
D'APRES LES DIAGRAPHIES GAMMA RAY
ET L'ANALYSE DES ECHANTILLONS
Annexe 1 _ Résultats géologiques d'après diagraphie X Rayet analyse des échantillons
Forage de Rillè Forage de Channay/ LathanCote sol
Calcaire lacustre blancm
Argile verte
0
[LÜDEN I I/ Calcaire
/ lacustre/ avec passée
/ d'argile verte
10
\
20
Calcaire crème à silex\
25.
30
\
Sableargileux
•25»
35
A0
Calcaire marneux
30'
35«
-50
- 55 \Sable fin argileux \
\\
\
-60
-65
-70
•75
.77
\
TURONIEN\\
Calcairemarneux
\\
\
\\
\
-y?--
; Passées^argileuses
louchonargile
ANNEXE 2
RESULTAT D'ANALYSE PHYSICO-CHIMIQUE
2.1 - Forage de Channay-sur-Lathan
2.2 - Forage de Rillé
Annexe 2.1
BUREAU DE RECHERCHES GEOLOGIQUES ET MINIERES
SERVICE GEOLOGIQUE NATIONAL
Département : M . G . A. , le 28 avril 1983
Service : ANALYSES PHYSICO-CHIMIQUES
N/Réf. : M. '4226/Hyc. 2740
Demandeur CHIGOT
V/RéfJ
Provenonce : SGR CENTRE
RESULTATS D'ETUDES
N° de Travail RT 626 Bordereau N° 9682
N° Ech. : • CHANAY
Résistivité (Œcm à 20°)
pH
TH
HCO3
Cl
S04N03NHACa
Mg
Na
K
Fe
NO.
(mg/1)ii
H
M
M
H
M
H
H
•i
. H
(LATHAN 37)
2486
7,7
22°71
278
10,7
8
2,0
0,2
78
7'7
10,3
3,9
<0,10
sr\ ni
HCO3
ClsvN03
Total anions (mé) =
Ca
Mg
Na
K
Total cations (mé) =
B I L A N
4,56
0,30
0,17
0,03
5,06
3,89
0,63
0,45
0,10
*
5,07
Annexe 2-Z
BUREAU DE RECHERCHES GEOLOGIQUES ET MINIERES
SERVICE GEOLOGIQUE NATIONAL
épartement : M . G . A . , le 25 mai 1983
ervice : Hyc .
N/Réf. : M. 4226/Hyc.2758
Demandeur : CHIGOT
V/Réf. : .
Provenance : SGR CENTRE
N° DE TRAVAIL RT 626 N° BORDEREAU 9684
RESULTATS D'ETUDES
RILLE 25/4/83
Résistivité (Çï cm à 20°)
pH
TH .
ECO . (mg/1)
Cl "
50 4NO^
NO
NH
Ca
Mg
Na
K
Fe
4
HCO.j
Cl
S04W0„
BILAN
Total anions (mè)
Ca
Mg
Na
Total cations (mè)
1900
7,6
3O°17
360 -,
25,8
16
4,6
<O,O1
<0,l
107,0
8,2
14,6
3,3
5,90
0,73
0,33
O,O7
= 7,03
