Les nappes profondes de l Albien et du Néocomien dans le bassin de Paris

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1 Les nappes profondes de l Albien et du Néocomien dans le bassin de Paris Etat des connaissances en 12 Alexandra Bel - Ingénieur hydrogéologue BRGM Direction régionale Ile-de-France CFGI 29 novembre 12

2 Cadre géographique Extension des formations de l Albien et du Néocomien. Source : Référentiel BD-LISA - BRGM CFGI 29 novembre 12

3 Contexte géologique Extension des formations de l Albien sur la carte géologique au millionième. Source : Référentiel BD-LISA - BRGM CFGI 29 novembre 12

4 Contexte géologique Le bassin de Paris se présente topographiquement comme une vaste dépression formée de terrains secondaires (Trias, Jurassique et Crétacé), tertiaires (Eocène et Oligocène) et quaternaires (Alluvions). Les formations de l Albien et du Néocomien : mètres de profondeur en Seine-et-Marne Coupe schématique est-ouest présentant les grands aquifères multicouches du Bassin parisien Source : C. Cavelier & al., 1979) CFGI 29 novembre 12

5 Caractéristiques géologiques > Albien Trois bancs de sables (Sables de Frécambault, Sables des Drillons, Sables Verts) Séparés par des formations argileuses > Interface Albien / Néocomien Les bancs sableux de l'aptien, du Barrémien supérieur et parfois du Barrémien inférieur sont isolés dans une série à dominante argileuse > Néocomien Composé d une série en «mille feuille», sableuse, avec bancs d argiles (grande partie du bassin sédimentaire) et d un horizon à dominante calcaire (à l est, au niveau des affleurements) Les couches se confondent dans le nord du Bassin Parisien (faciès sableux Wealdien) Considéré sur le plan hydrogéologique comme un système unique CFGI 29 novembre 12

6 Caractéristiques géologiques CRETACE SUP CENOMANIEN ALBIEN Craie/Sable/Gaizes Marnes de Brienne Argiles du Gault Sables de Frécambault Argiles Tégulines Sables des Drillons Argiles de l'armance Sables verts s.s APTIEN Complexe argilo-sableux CRETACE INF BARREMIEN Argiles plastiques et marnes sableuses, bancs de grès lenticulaires Sables de Perthes Argile Sables de Châteaurenard HAUTERIVIEN Argile Sables de Château-Landon Argile Grès du Puiselet Argile VALANGINIEN Sables de Griselles Argile JURASSIQUE PORTLANDIEN Calcaire Sables de l'albien, Sables de la Puisaye Calcaires du Néocomien Description litho-stratigraphique du Crétacé inférieur. Source : BRGM CFGI 29 novembre 12

7 Caractéristiques géologiques Ouest Chartres Paris Est Argiles de l Albien sup. Calcaires du Néocomien - Sables de l Albien Sables du Néocomien - mètres Coupe géologique est-ouest. Source : BRGM R392 Vernoux, 1997 CFGI 29 novembre 12

8 Caractéristiques géologiques Sud Melun Nord - Sables de l Albien - - Argiles de l Albien sup. - Sables de l Aptien - mètres Sables du Néocomien Sables du Barrémien Coupe géologique nord-sud. Source : BRGM R392 Vernoux, 1997 CFGI 29 novembre 12

9 A L E N C O N L E M A N S T O U R S R O U E N E V R E U X B L O I S C H A R T R E S O R L E A N S A M I E N S B E A U V A I S P O N T O I S E P A R I S E V R Y B O U R G E S M E L U N L A O N A U X E R R E 3 T R O Y E S C H A R L E V I L L E - M E Z I E R E S C H A L O N S - S U R - M A R N E B A R - L E - D U C C H A U M O N T D I J O N Épaisseur cumulée des sables de l Albien PSAL Epaisseur cumulée des sables de l Albien. Source : BRGM R392 Vernoux, M CFGI 29 novembre 12

10 A L E N C O N L E M A N S T O U R S 1 2 R O U E N E V R E U X 3 B L O I S C H A R T R E S O R L E A N S A M I E N S B E A U V A I S P O N T O I S E P A R I S E V R Y 9 B O U R G E S M E L U N L A O N 3 A U X E R R E T R O Y E S 1 C H A R L E V I L L E - M E Z I E R E S C H A L O N S - S U R - M A R N E B A R - L E - D U C C H A U M O N T D I J O N Épaisseur cumulée des sables du Néocomien PSNE M Epaisseur cumulée des sables du Néocomien. Source : BRGM R392 Vernoux, 1997 CFGI 29 novembre 12

11 A L E N C O N L E M A N S T O U R S R O U E N E V R E U X B L O I S C H A R T R E S O R L E A N S A M I E N S B E A U V A I S P O N T O I S E P A R I S E V R Y B O U R G E S M E L U N L A O N A U X E R R E T R O Y E S C H A R L E V I L L E - M E Z I E R E S. C H A L O N S - S U R - M A R N E 2. B A R - L E - D U C C H A U M O N T D I J O N Épaisseur des calcaires du Néocomien PCNE M Epaisseur cumulée des calcaires du Néocomien. Source : BRGM R392 Vernoux, 1997 CFGI 29 novembre 12

12 Caractéristiques hydrogéologiques > Nappes de vaste étendue : les réserves sont élevées mais alimentation très faible Albien : 141 milliards de m 3 de sables saturés Néocomien : 8 milliards de m 3 Zone d affleurement : km 2 Réserves estimées à 6 milliards de m 3 > Les aquifères sont captifs > Débits d exploitation faibles mais possibilité d une exploitation temporaire à fort débit > Très bonne protection vis à vis des pollutions de surface CFGI 29 novembre 12

13 Caractéristiques hydrogéologiques > Albien Fortes valeurs de transmissivité (entre -2 et -3 m 2 /s) en région parisienne. Faibles transmissivités dans les secteurs où l épaisseur cumulée de sables est faible. Dans la partie est du bassin, diminution de la granulométrie et enrichissement en argile : faible productivité > Néocomien Transmissivités plus faibles : inférieures à m 2 /s (plus faible granulométrie des sables) > Perméabilité des niveaux argileux Projet GDF de stockage de gaz de Crouy-sur-Ourcq : perméabilité verticale < -9 m/s Projet Esso de stockage de gaz dans l Eure : perméabilité verticale : -7 à -9 m/s CFGI 29 novembre 12

14 Caractéristiques hydrogéologiques sens d'écoulement ligne de partage des eaux M Piézométrie de la nappe de l Albien. Source : BRGM R392 Vernoux, 1997 CFGI 29 novembre 12

15 Caractéristiques hydrogéologiques sens d'écoulement M Piézométrie de la nappe du Néocomien. Source : BRGM R392 Vernoux, 1997 CFGI 29 novembre 12

16 Caractéristiques hydrogéologiques Un indicateur de l Albien est calculé pour permettre de représenter fidèlement la variation et la valeur du niveau moyen de la nappe de l'albien. Indicateur Albien. Source : CFGI 29 novembre 12

17 Caractéristiques hydrogéologiques > Alimentation par les bordures Recharge non négligeable par les affleurements au sud-ouest (plus qu à l est) d après la thèse de Y. Raoult, 1999 Nappe des Sables du Cénomanien > Alimentation de l Albien par la Craie sus-jacente Etude isotopique de 1971 (craie >> bordures) Utilisation du modèle BURGEAP en 199 pour simuler un prélèvement dans l'albien (78 % craie, 18 % bordures, 3 % néocomien) Négligeable d après la thèse de Y. Raoult, 1999 > Alimentation de l Albien par le Néocomien Etude géochimique de 1996 (2 % Néocomien) Différence de charge Importante d après la thèse Y. Raoult, 1999 > Alimentation du Néocomien par l Albien Utilisation du modèle BURGEAP en 199 pour simuler un prélèvement dans le néocomien (89 % albien, 11 % bordures) CFGI 29 novembre 12

18 Caractéristiques géochimiques Source : Thèse Y. Raoult 1999 > Salinité Salinité inférieure à 1, g/l sur pratiquement tout le bassin La salinité du Néocomien est plus forte que celle de l Albien > Anomalie dans le sud de l'aisne Salinité élevée du fait de la présence d'évaporites dans le Néocomien > Isotopes Vitesse de circulation = m/an 14 C donne âge apparent de l eau : ans sous Paris 87 Sr/ 86 Sr caractérise recharge principale entre Auxerre et Cosne-sur- Loire CFGI 29 novembre 12

19 Caractéristiques hydrogéologiques > Albien Alimentation au niveau des affleurements ; gradients très importants dans le Loiret et dans l'yonne Exutoires : Manche entre Seine et Somme, Loir-et-Cher Dépression dans le centre de l'ile-de-france > Néocomien Alimentation au niveau des affleurements Exutoire : vallée de la Seine aval L exploitation directe du Néocomien ne présente guère d intérêt, l Albien jouant le rôle de drain vis à vis du Néocomien. CFGI 29 novembre 12 > Relations entre les deux aquifères Courbes piézométriques comparables à l Est L Albien et le Néocomien ne constituent qu un seul ensemble

20 Modalités de gestion de la Nappe de l Albien > Répartition hétérogène des prélèvements ¾ des prélèvements concentrés sur 4 départements en Ile-de- France 33 puits à l Albien avec AP valides à fin (dont 22 AEP et 3 installations géothermiques) CFGI 29 novembre 12 Carte des prélèvements à l Albien et au Néocomien en Source : Source : BRGM R392 Vernoux, 1997

21 Modalités de gestion de la Nappe de l Albien > Ressource stratégique de secours La nappe de l Albien est considérée comme ressource stratégique AEP de secours dans le SDAGE Seine-Normandie Autorisations de prélèvement pour l usage AEP limitées à des débits très faibles (entre 1 et m 3 /h) Peu de nouveaux projets de forages à l Albien/Néocomien donc peu de nouvelles données sur ces aquifères intermédiaires Besoin de points d accès à la ressource (quadrillage de la région IDF) > Modélisation hydrodynamique des nappes Évaluation des capacités des réservoirs de l Albien/Néocomien à fournir une alimentation en eau de substitution en période de crise Simulation des prélèvements en période de crise ( m 3 /h par zone de 1 habitants pendant 3 mois) CFGI 29 novembre 12

22 Utilisation des nappes de l Albien/Néocomien pour la géothermie > Opérations existantes 1 projet en fonctionnement à la Tour Mirabeau (1ème arrondissement) Instrumentation renforcée de 2 installations géothermiques en Ile-de- France (DRIEE/ADEME) : Plessis = Opération au Néocomien (39 C) Issy = Opération à l Albien (28 C) Vérifier que le doublet n ait pas d impacts sur la ressource géothermale > La géothermie à l Albien/Néocomien Exploitation en thermo-frigo-pompe - nombre d Equivalent Logement, en adéquation avec les besoins des nouveaux projets d aménagement (Eco quartiers) Moyen d accès supplémentaire à la ressource en cas de crise > Projet de modélisation hydrodynamique et thermique CFGI 29 novembre 12

23 Les nappes profondes de l Albien et du Néocomien dans le bassin de Paris Etat des connaissances en 12 Alexandra Bel - Ingénieur hydrogéologue BRGM Direction régionale Ile-de-France CFGI 29 novembre 12