SOCIÉTÉ HOCHE

16, avenue Hoche - 75 - PARIS 8'

ÉTUDE GÉOLOGIQUE DU GISEMENT DE GYPSE

DE St MARTIN DE LA PORTE (SAVOIE)

par

J. C. BARFETY

BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES

\SERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL

B.P. 6009 - 45 Orléans (02) - Tél. (38) 66.06.60

Service géologique régional JURA - ALPES

B.P. 6083 69 Villeurbanne / Croix-Luizet Tél. (78) 52 . 26 . 67

71 SGN 109 JAL lyon mbuqti

ERRATA DU RAPPORT 7 1 SGX 109 .TAT,

Résumé : Résultat au lieu de : 2,3.10 ̂ , lire : 2,3.10

Sommaire : 44 - EXTENSION DES GYPSES

Page 3 : ligne 18 : les conditions de gisements (1).

(1) Note infra-paginale : Ce sont les "évaporites" des

géologues. Par commodité, nous employons, dans le

texte, le terme de gypse étant donné qu'une étude

de surface ne peut en aucun cas révéler Ta position

exacte de 1'anhydrite en profondeur.

Page 10 : ligne 5 : au lieu de : 2,3 . 10 5, lire : 2,3. 10? m.3

ligne 11 : au lieu de : 100 000 m , lire : 1 000 000 m

Page 12 : ligne 15 : au lieu de : 10 m , 1 i re : 10 m

ligne 16 : blocs exotiques (1)

(1) Note infra-paginale : II faut garder à l'esprit qu'il

s'agit d'une estimation de cubage géologique d'évapo-

rites (gypse et anhydrite) et non d'une estimation

économique du cubage de gypse exploitable. Cette

cubature ne peut être obtenue qu'à l'aide de forages

judicieusement répartis.

ligne 20 : au lieu de : est une certaine, lire : est

certaine.

R E S U M E

,,Le S.G.R. Jura-Alpes du B.R.G.M. a étudié au mois de Mars 1971 le

gisement de gypse de St MARTIN DE LA PORTE, dans la vallée de l'Arc (Savoie).

Modalités administratives

Lettre de la Société Hoche en date du 25 Janvier 1971.

Visite de MM. FEGUEUX et VINCENT, ingénieurs, au cours du mois

de Février 1971.

Objet

Cartographie détaillée (1/5.000) et estimation du volume apparent du

gisement de gypse de St MARTIN' DE LA PORTE.

Résultat

q. Ce gisement de gypse, d'origine tectonique, a un volume apparent de

/S T\ 2,3. 10 m , compte-tenu de la présence de blocs exotiques et de recouvrements

quaternaires partiels.

Avant exploitation, quelques forages de reconnaissance seraient

ut i les .

Ingénieur S.G.R. responsable de l'opération : Mr A. PACHOUD

Ingénieur S.G.R. ayant réalisé le travail : Mr J. C. BARFETY

Dessinateur : J.F. RIEUX

S O M M A I R E

I - INTRODUCTION

2 - SITUATION GEOGRAPHIQUE

3 - APERCU GEOLOGIQUE GENERAL

4 - CONDITIONS DE GISEMENT ET D'EXPLOITATION

41 - CARACTERISTIQUES

42 - ESTIMATION DU VOLUME

43 - CONDITIONS D'EXPLOITATION

PAGES

44 - ESTENSION DES GYPSES 1 1

5 - CONCLUSIONS 12

P L A N C H E S

Fig.l - CARTE GEOLOGIQUE REDUITE AU 1/10 QOUè DU GISEMENT 5

DE SAINT-MARTIN DE LA PORTE -

Fig. 2 - PLANCHE DE COUPES GEOLOGIQUES AU 1/5 OOOè 8 & 9

- 2 -

1 - INTRODUCTION

A la demande de la Société HOCHE, nous avons effectué en Janvier 1971 une

reconnaissance peñérale des régions à gypse, sur cartes géologiques au 80.000 ème,

ou quand elles existent au 50.000 ème, dans les départements de l'Isère) de

la Savoie et de la Haute Savoie.

Ce premier stade de travail a permis à la Société HOCHE de définir un site

favorable à l'exploitation suivant ses propres critères d'exploitation minière.

C'est ainsi qu'a été retenue l'étude de l'affleurement de gypse de Saint Martin

la Porte (Savoie). Celle-ci a consisté,au mois de mars 1971, en une cartographie

géologique détaillée, à l'échelle du 1/5 000 (obtenue par agrandissement photo-

graphique de la carte I.G.N. St Jean de Maurienne n° 8 ) , complétée par une esti-

mation approchée du volume exploitable à ciel ouvert. Ce lever de'carte n'a en-

core été suivi par aucun forage, pouvant fournir une valeur exacte des épaisseurs

de gypse.

2 - SITUATION GEOGRAPHIQUE

Le gisement de gypse étudié est situé en Maurienne (Savoie) sur la rive droite

de l'Arc, à l'entrée aval de St Michel de Maurienne. Allongé suivant une direction

à peu près méridienne, il s'étend depuis le défilé du Pas du Roc au Sud, emprunté

par l'Arc, et le village de la Vilette à près de 2 km au Nord.(ti-S- ')

Son accès est facilité par la route de Saint Martin de la Porte à Beaune

traversant la falaise de gypse par un petit col au lieu-dit "La Porte". Au Sud

de celui-ci la butte du point côté 941 montre une surface horizontale parcourue

par une ancienne route militaire desservant quelques blockhauss, édifiés pour

la défense des voies de communications de la Haute-Maurienne ; au Nord du Col de-

là Porte au contraire les gypses donnent des pentes beaucoup plus raides et une

arête où se profile la petite chapelle de Bon-Secours. Près du village de la

Vilette les gypses disparaissent sous les terrains glaciaires et les cônes de dé-

jection, et cette arête, perd toute individualité.

_ Q _

3 - APERÇU GEOLOGIQUE GENERAL

La vallée de l'Arc entre St Jean et St Michel de Maurienne présente des

versants abrupts, à peine adoucis par l'accumulation à leurs pieds des produits

de désagrégation, et s'élevant rapidement à de hautes aLtitudes (massif de la

Croix des Têtes). Les terrains qui les constituent sont à dominante calcaire et

calcaréo-argileuse d'âge Jurassique principalement, à fort pendage général vers

l'Est.

Par contre, au-delà d'un court défilé, au lieu-dit "Pas du Roc", à l'entrée

de St Michel de Maurienne, les pentes bordant l'Arc paraissent plus accueillantes.

Ici l'Arc entaille sa vallée dans une épaisse formation de grès et de schistes

très tendres, d'âge houiller. Ce contraste morphologique a son explication dans

l'histoire géologique de la région.

En effet ces terrains appartenaient, a l'origine, à des bassins-de sédimen-

tation fort distants l'un de l'autre, qui ont été rapprochés et mis en contact,

sous l'effet d'efforts tangentiels violents, suivant un plan, incliné plus ou

moins régulièrement vers l'Est, mais en général à forte pente.

Comme c'est le cas fréquent dans les Alpes, le long de ce contact tectonique

majeur se sont accumulés des terrains salifères, gypses, ou anhydrites, suivant

les conditions de gisements. En effet le gypse est, à la fois un niveau de décol-

lement pour les assises qui le surmontent et un niveau lubrifiant quand le mouve-

ment est amorcé ; il s'injecte facilement le long des zones de fracture et de dis-

tension .

Il peut receler des écailles de terrains divers entraînés lors de sa migration;

ces corps étrangers ou "bloca exotiques" des géologues auront une grande importan-

ce dans le cas d'une mise en exploitation.

Les gypses de St Martin de la Porte ne sont pas dans une position stratigra-

phi quo normale mais sont d'origine tectoniques, Lis se suivent tant vers le Nord

que vers le Sud, de Bourg-St-Mauri ce au col du Galibier définissant la "zone des

gypses".

Ils sont la plupart du temps d'accès difficile dans des régions élevées, ce

qui n'est pas le cas ici .

4 - CONDITIONS DE GISEMENT ET D'EXPLOITATION

41 - CARACTERISTIQUES (fi,;. 1)

L'affleurement se présente comme une lentille de 1,6 km de longueur

maximale et 300 m de largeur au plus. 1.1 débute, au Sud, au droit du lieu-dit

la Roche à quelques 350 mètres de la route de Modane et forme la butte du point

côté 941 accidentée d'entonnoirs de dissolution. Il s'interrompt au col de la

Porte avant de donner la colline de la Chapelle de Bon-Secours et se termine très

rapidement un peu à l'Est du hameau du Mol lard-Durand . La partie nord du gisement

est décalée vers l'Ouest par une cassure de direction sud ouest - nord est de

rejet inconnu passant au col de la Porte.

Les gypses du point 94 1 reposent à l'Ouest sur des dolomies jaunes en

gros bancs à délits schisteux,pentées vers l'Est de 50 à 70° et orientées Nord

à Nord Est passant vers le bas, à leur tour, à des calcaires. Cet ensemble cal-

caréo-doloinitique constitue le flanc inverse d'une structure synclinale de la

zone subbriançonnaise. Le contact entre les morts-terrains et le gypse est le

plus souvent caché par des éhoulLs ou des placages de terrains glaciaires, sans

doute peu épais ; quand il est visible, le long du chemin de crête à quelques

250 m au Sud du col de la Porte, il est très net et brutal.

Par contre au Nord du col de la Porte, les dolomies et calcaires ont dis-

paru, soit recouverts par le quaternaire, soit disloqués lors des mouvements alpins

ETUDE DU GISEMENT DE GYPbEDE SAINT-MARTIN-LA-PORTE-73-

CARTE GEOLOGIQUE

L E G E N DE

V/f/A R.mblois

I I Gypsi

1 I Morts ttrroin»

Alluvions modernes

«•'* '*>>. Contour géologique

^ ^ ^ ^ * " Contact tic tonique

Pcndaqe da cauches (voleurs en ° )

Entonnoir de dissolution

wmmmmmLA : rrS»—Su -, •. / / . A ' '/*,>/*-£•• " L*¡k \ TíAi^r.1 .; .

l.MBAifí

siik\;^?i WMMr^á

- 6 -

A l'Est le gypse est bordé par des terrains superficiels, cônes de dé-

jection au lieu dit "le Vigny", terrains glaciaires à La Porte, de topographie

molle et irréguliè.re , sans doute glissés anciennement. Ces dépôts glaciaires peu-

vent avoir une forte épaisseur et se substituer au gypse, étant donné que les gla-

ciers, devant l'obstacle que représentait le verrou du Pas du Roc, ont surcreusé

leur lit et accumulé d'importantes quantités de sédiments ; ainsi le défilé

du col de la Porte a été occupé par les glaces et a dû être entaillé profondé-

ment par un torrent sous-glaciaire qui a pu façonner un étroit canyon.

En marge des gypses, sous le quaternaire, on relève plusieurs entonnoirs

dus à des phénomènes de dissolution, près du Mol lard-Durand et à l'Est au-dessus

de Vigny. Ces derniers provoquent la disparition complète du ruisseau de la

Grolla issu des hauteurs de Beaune.

Si le gypse paraît, à l'oeil nu, très pur, sans intercalation de bancs

de marnes, de schistes ou de dolomies, il recèle par contre des blocs de sédi-

ments étrangers à ce type de sédimentation, des blocs autochtones ou exotiques

d'origine tectonique. Ils sont bien circonscrits et faciles à repérer à l'affleu-

rement .(fig. ])

Ainsi le rebord de la butte 941 est occupé par un gros affleurement de

calcschistes verts et rouges se débitant en minces plaquettes ; un petit bloc de

grès brun est visible un peu en dessous, vers 850 m. Un peu au Nord, près d'un

blockaus désaffecté, on relève des grès verts et rouges, puis non loin du col de

la Porte, au bord du chemin de crête, une dalle de dolomies grises pentées vers

1'Ouest.

Si l'on suit la route de Saint Martin de la Porte à la Porte on recoupe

successivement deux blocs de calcaires dolomitiques de dimensions modestes appa-

remment, puis sous la galerie de la route des dolomies grises bien litées et,

après une zone d'éboulis à gros blocs, des calcschistes verts pentes à l'Est,

surmontés d'une barre horizontale de calcaires blancs très fins.

- 7 -

Tous ces blocs se prolongent en dessous de la route et sont en partie recouverts

d ' éboulis .

A la Porte, pointent au milieu du quaternaire plusieurs amas rocheux de

dimensions très variables principalement de calcaires sombres à silex noirs, sem-

blables à ceux qui forment le substratum ouest du gypse, et quelques blocs de

cargneules et de dolomies jaunes. Ils peuvent être, effectivement, le prolonge-

ment du calcaire du flanc ouest de la butte 941, ce qui réduirait d'autant la

quantité de gypse sous le quaternaire de la Porte.

- Ce peut être encore des écailles ou des "blocs exotiques" entièrement déchaus-

sés par érosion de la masse des gypses.

- Ou bien ce sont des blocs éboulés au pied des pentes du Perron des Encombres

et transportés, par la suite, à la faveur d'un glissement superf ici-e 1 .'

Les données de terrain ne permettent pas de trancher sur l'origine exacte de

ces blocs, seul un sondage pourrait apporter des renseignements complémentaires.

42 - ESTIMATION DU VOLUME (fi«-2)

Pour cerner notre estimation avec le plus de certitudes possibles, nous

avons divisé le gisement en quatre portions successives du Nord au Sud et nous

avons construit autant de coupes, visibles sur la planche jointe, emplacées en

des points remarquables. On a ainsi la forme du gisement et ses épaisseurs succes-

sives.

Nous limitons le gypse en profondeur par l'intersection d'une horizontale

avec le point topogranhique le plus bas en chaque section de coupe envisagée.

Nous avons pris pour pente du gypse celle de la surface de contact avec

les terrains encaissants, dont la valeur moyenne est égale à 60°. On comprendra,

d'après ce qui précède, que ce plan n'est certainement pas régulier et de valeur

constante.

- 8 -

F¡g. 2

ETUDE DU GISEMENT DE GYPSE DE SAINT-MARTIN

DE LA PORTE - SAVOIE

COUPES GEOLOGIQUES SERIEES

L E G E N D E

A A Gypse

Calcaires et dolo m i e s

Blocs exotiques

Eboulis

Glaciaire glaciaire et éboulis mê les

Contact gypse encaissant ( pente du gypse )

Limite inférieure du v o l u m e de gypse envisage(calcul de la surface de base )

E C H E L L E

0 50 100 150 200 ?50 m

1 I I I i t

B R G M / S G R JURA-ALPES /03.71

7/ SGA/ /O9 JA l

-9-

Chopellc de Bon Secours

Route de ST. Martinde la Porte

A A A A A A \ A A A_ A A___A A _ _ A l\\x A A A

A A A A A A A A A800 m

Fig.2

PI. 884 Col de la Porte

A A A A A s

La Grolla R°-u

700 m

Pt•941

T La Grolla R°_u(entonnoir de dissolution)

A A A A A A A \

_Pt -974T

Le Vigny

700 m

7/ /a 9

- 10 -

Nous assimilons chaque tranche du gisement à un prisme droit dont la

surface de base calculée est le plan de coupe limité par les deux droites définies

plus haut (horizontale de base et trace du plan de contact) et la ligne de pente

topographique, la hauteur est la longueur mesurée sur la carte au 1/10.000e.

7 5" 3Le volume total, ramené à l'unité supérieure, est de 2,3.10 m .

Dans le calcul, les causes d'erreur sont de trois sortes, l'épaisseur

des éboulis et du glaciaire près du col de la Porte, les dimensions des blocs

exotiques visibles et, enfin, le nombre et les dimensions des blocs au sein des

gypses.

Pour ce qui est visible, le volume des morts-terrains a été estimé à

fy 100Q000 m ; pour les blocs noyés au sein du gypse on peut attribuer un volume

approché du même ordre de grandeur. Le total des morts-terrains peut donc être

estimé à près du dixième du volume total de gypse exploitable.

Il faut enfin préciser que le prisme de terrain envisagé est supposé

entièrement formé d'anhydrite hydraté, ce qui n'est pas improbable étant donné

la proximité de la surface topogranhique.

43 - CONDITIONS D'EXPLOITATION

On a vu que, du point de vue qualité, le gypse ne présentait pas d'hété-

rogénéité de sédimentation, il ne présente pas d'inters trat ificat ion de marnes,

schistes ou dolomies et pas de passage progressif aux encaissants.

On a insisté également sur les probabilités de rencontre en cours d'ex-

ploitation de blocs étrangers, mais de par leur nature et leur rapport avec les

évaporites, le problème sera facile à cerner en cours d'exploitation.

La gêne et le danger que vont présenter les phénomènes de glissements

superficiels seront plus -difficiles à évaluer. En effet, un peu au Sud-Est du

point 941, le gypse est affecté de tassements importants disloquant les assises

depuis le haut de la butte, où crevasses de tassement et niches d'arrachement

sont bien visibles, jusqu'au bas de la pente, au contact des cônes de déjection.

La plus grande partie du versant oriental montre ainsi une succession

de replats et d'abrupts qui sont autant de paquets glissés. La présence de nom-

breuses crevasses laisse à penser que l'exploitation devra être conduite avec

prudence afin d'éviter des éboulements catastrophiques de cette masse instable.

Elle devra débuter par le haut du gisement et continuer latéralement, et non

être menée du bas vers le haut.

44 - EXTENSION DES GYPSES

Vers le Nord, la bande de gypse se poursuit au delà du torrent de &t

Martin de la Porte mais son étude n'a pas été abordée.

A l'Ouest, au-delà du col de la Porte, la présence d'entonnoirs de disso-

lution indique l'existence de gypse, sur une petite distance au moins.

A l'Est, la zone des gypses est beaucoup plus large que ne le laissent

supposer les affleurements actuels. Le Houiller est connu un peu au Nord de

Vi1lard-Bernon et à l'entrée de St Michel de Maurienne, ce qui nous donne une

largeur maximale de 800 m. environ entre la zone subbriançonnaise et la zone

briançonnaise. Or, en certains points, près du col des Encombres par exemple,

elle est de l'ordre du millier de mètres ; par contre, au Sud de l'Arc, près

de Valloire, elle se réduit à une centaine de mètres. Il semble donc que, dans

la région qui nous intéresse, une largeur de 500 mètres soit plausible.

La plus grande inconnue est l'épaisseur des dépôts superficiels, moraines

et glissements qui peut atteindre la centaine de mètres.

- 12 -

Au Sud de l'Arc le premier affleurement de gypse connu actuellement

est situé à l'altitude de I 080 mètres le long de la route du col du Télégraphe

et en rive gauche du ruisseau des Seignes. La croupe arrondie que recoupe la

route au lieu dit "Les Grandes Seignières" est formée de terrains glaciaires

déposés sur la zone des gypses mais avec une épaisseur inconnue.

Dans tous ces cas, seuls des sondages de reconnaissance pourront

fournir des valeurs chiffrée.

5 - CONCLUSIONS

L'étude sur le terrain du gisement de gypse de St Martin de la Porte, nous a

Dermis de déduire un certain nombre de faits relatifs à :

- sa géométrie,

- ses caractéristiques particulières (présence de dépôts quaternaires et de

blocs exotiques",

nous en avons déduit, par un calcul approché, son importance volumétrique (2,3.

'0 m ) que seuls pourraient préciser des sondages dans le gypse ou à proximité

immédiate pour connaître son épaisseur et le nombre de blocs exotiques.

Les conclusions d'exploitation paraissent favorables tout en restant parfai-

tement conscient des risques de glissement et d'éboulements dans la partie sud-

orientale du gisement.

L'extension des gypses, tant vers le Nord qu'a l'Est et au Sud est une cer-

taine mais une évaluation de l'épaisseur des morts-terrains de couverture est

très hypothétique et illusoire en l'absence de sondages.

BIBLIOGRAPHIE SOMMAIRE

BARBIER (R.) 1948 - Les zones ultradauphinoises et subbriançonnaise

entre l'Arc et l'Isère. Mémoire du Service de la

Carte Géologique de la France, Thèse, Paris - 274 p,

DEBELMAS (J.) 1970 - Les Alpes (SAVOIE et DAUPHINE) . Guides géologiques

régionaux. Masson, Paris - 213 p.