Schéma Régional des Carrières GT Approvisionnement-Transport

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1 Schéma Régional des Carrières GT Approvisionnement-Transport Projet d étude BRGM sur Identification de gisements de substitution aux alluvionnaires en lit majeur pour la production de béton Définition des gisements d intérêt régional BRGM /DAT Centre Val de Loire

2 Objectif de l étude Réalisation d une cartographie au 1/ des formations géologiques ayant les caractéristiques techniques requises pour fournir des granulats à usage béton dans des conditions économiques viables, parmi les grands ensembles présélectionnés dans la note de cadrage DREAL de juillet 2016 : les formations calcaires, les sables hors lit majeur, les argiles à silex, les formations gréseuses Définir des zones de «gisement d intérêt régional», pour les ensembles géologiques précités, élargis aux gisements alluvionnaires et ceux destinés à d autres usages (cimenterie, terres et céramiques) > 2

3 Contenu de la proposition L étude s appuiera sur : la carte des ressources potentielles en matériaux de la Région Centre (Thauvin et al., 2011) élaborée dans le cadre de la révision des Schémas Départementaux des Carrières, les schémas départementaux des carrières existants; la carte géologique harmonisée au 1/50 000; toutes les sources de données accessibles (BSS, notices des cartes géologiques, études techniques ponctuelles RMI, ) ainsi que celles qui pourront être mises à disposition, en particulier par la DREAL (données géo mécaniques; données de la profession..) collecte et sélection de données existantes intégration et analyse «multicritères» > 23

4 Contenu de la proposition L étude se décline en 3 grandes étapes : Etape 1 : Cartographie des formations géologiques préciblées et potentiellement utilisables comme sources de matériaux de substitution aux alluvionnaires à usage béton; Etape 2 : Potentialités des ensembles géologiques comme gisement de substitutions aux matériaux alluvionnaires en lit majeur; sur critères techniques et économiques; Etape 3 : Définition de l intérêt régional d un gisement et son emprise. > 24

5 Etape 1 : Cartographie des formations géologiques potentiellement utilisables comme sources de matériaux de substitution aux alluvionnaires à usage béton Un travail préliminaire de cartographie des grands ensembles géologiques présélectionnés dans la note de cadrage de la DREAL CVL sera réalisé après concertation avec le groupe de travail Approvisionnement du SRC. On retient à priori : Les grands ensembles calcaires Calcaires lacustres de Beauce s.l. Calcaires lacustres de Touraine et du Berry Calcaires Eocènes Calcaires du Jurassique. Les argiles à silex Argiles à meulières surmontant le calcaire d Étampes Argiles à silex surmontant la craie Argiles à silex surmontant les calcaires du Dogger et du Malm Les sables hors lit majeur Sables et argiles de Sologne et de la forêt d Orléans Sables de Montreuil et sables d Herbault Faluns de Touraine Sables et grès de Fontainebleau Complexe détritique de Brenne Sables et grès du Cénomanien Sables et grès de l Albien Sables du Bourbonnais. Les formations gréseuses Grès de l Hettangien Grès du Trias. > 5

6 Etape 1 : Cartographie des formations géologiques potentiellement utilisables comme sources de matériaux de substitution aux alluvionnaires à usage béton Sélection de secteurs d étude pertinents au regard des enjeux économiques et environnementaux, on s intéressera prioritairement : aux secteurs qui présentent des fortes densités de carrières ; à la périphérie des principaux bassins de consommation ; aux secteurs situés à proximité des infrastructures de transport structurantes ; aux secteurs non-concernés par des enjeux environnementaux majeurs. Modulation en fonction du «potentiel pressenti» d une formation géologique (indicateurs : Nbre de carrières exploitées au sein de chaque formation, etudes techniques RMI, «dires d expert»). Une attention particulière est apportée aux 5 entités suivantes : calcaires lacustres de Beauce ; calcaires du Jurassique ; sables et argiles de Sologne et de la forêt d Orléans ; sables de Montreuil et sables d Herbault ; sables du Cénomanien et de l Albien ; argiles à silex surmontant la craie. > 6

7 Etape 2 : Potentialités des ensembles géologiques comme gisements de substitution aux matériaux alluvionnaires en lit majeur pour usage béton Recherche des paramètres permettant de définir «l aptitude» et l exploitabilité des formations géologiques présélectionnées : critères «lithologiques» On recherchera à caractériser, le plus précisément possible, les formations géologiques d un point de vue géomécanique, lithologique, minéralogique et hydrogéologique définition de secteurs potentiels via analyse multicritères Recherche des critères «économiques» l étude s attachera à apprécier d un point de vue qualitatif les investissements et les surcoûts liés à l exploitation des différents gisements de substitution. > 7

8 Aptitude du matériau : dureté/ homogénéité des roches, gélivité/porosité, propriétés géomécaniques Exploitabilité du gisement : granulométrie, proportion et qualité des minéraux argileux, puissance des formations et des recouvrements, niveau piézométrique (nappe de Beauce et nappe du Jurassique supérieur). Critères retenus par grand ensemble géologique aptitude matériau exploitabilité matériau Calcaires : Calcaires lacustres de Beauce au sens large (28, 41, 45) puissance > 10m Calcaires lacustres de Touraine et du Berry (37, 36) dureté/homogénéité ZNS importante (nappe Beauce et jurassique sup) Calcaires Eocènes (tous les départements) non gélivité recouvrement faible (1) Calcaires du Jurassique (18, 36) Sables hors lit majeur Sables et argiles de Sologne et de la forêt d Orléans (18, 41, 45) Sables de Montreuil et sables d Herbault (37 et 41) puissance >5m Faluns de Touraine (37 et 41) non concerné (2) % faible de fines Sables et grès de Fontainebleau (28, 45) + sables grossiers ou blocs grès durs (3) Complexe détritique de Brenne (36) Sables et grès du Cénomanien (18, 28, 36, 37) Sables et grès de l Albien (18) Sables du Bourbonnais (18) Argiles à silex : Argiles à meulières surmontant le calcaire d Étampes (28) puissance >5m Argiles à silex surmontant la craie (tous les départements) non concerné (4) % faible de fines (silex/argiles) Argiles à silex surmontant les calcaires du Dogger et du Malm (18, 36) Grès : Grès de l Hettangien (18, 36) dureté/homogénéité puissance > 10m Grès du Trias (18, 36) non gélivité vendredi 3 février 2017 > 8

9 Potentialités des ensembles géologiques comme gisements de substitution aux matériaux alluvionnaires en lit majeur pour usage béton - critères «lithologiques» Source de données disponibles: «Carte régionale des matériaux» de 2011 > Documents de base : carte géologique régionale harmonisée à 1/ (2008) et base de données «Observatoire des matériaux» (8123 exploitations en région Centre); > 195 couches géologiques de la carte géologique régionale harmonisée à 1/ (98 cartes et notices); > 131 couches géologiques présentant un potentiel d exploitabilité en région Centre regroupées en 64 ensembles géologiques potentiellement exploitables > 10 classes d usage Granulats alluvionnaires Granulats meubles Silice pour industrie Matériaux pour industrie Sablons pour viabilisation Matériaux pour fabrication de chaux, ciment Matériaux pour amendement Granulats concassés et roches indurées pour pierre de taille, ornementale et empierrement Argiles pour tuiles, briques, céramiques, porcelaine, réfractaire Gypse > 9

10 Potentialités des ensembles géologiques comme gisements de substitution aux matériaux alluvionnaires en lit majeur pour usage béton - critères «lithologiques» «Carte régionale des matériaux» de 2011 >Ce travail constitue une bonne base sous SIG pour cibler les entités géologiques à expertiser plus en détail, pour la production de granulats de qualité «béton». >Il sera complété par l analyse de sources de données plus spécifiques pour les secteurs d étude les plus pertinents : Consultation des notices des cartes géologiques 1/50 000; Etudes techniques ponctuelles sur les roches et minéraux industriels; Inventaires départements (RGA ), Banque de données du sous-sol ; Documents DREAL sur les carrières (études d impact8); Mise à disposition d autres sources de données (géotechniques ). > 10

11 Potentialités des ensembles géologiques comme gisements de substitution aux matériaux alluvionnaires en lit majeur pour usage béton - critères «lithologiques» Autres Sources de données : Estimation de l épaisseur de la ZNS des calcaires de Beauce et du Jurassique supérieur. Nappe du Jurassique Supérieur Ce travail a été effectué en 2013 en comparant le MNT de l IGN à deux piézométries existantes (interpolées sur l ensemble de leur domaine de validité). On dispose ainsi d une couche SIG indiquant l épaisseur de la ZNS en tout point du domaine de validité, pour les calcaires de Beauce (HE 2002) et les calcaires du Jurassique supérieur (BE2005). > 11

12 Estimation de l épaisseur de la ZNS des calcaires de Beauce et du Jurassique supérieur. Nappe de Beauce > 12

13 Potentialités usage béton - critères «lithologiques» > Estimation des puissances des couches géologiques, épaisseur et nature des recouvrements Dans les secteurs les plus pertinents, on pourra tenter d estimer plus précisément la puissance des formations géologiques ciblées et qualifier les formations de recouvrement (limons des plateaux) via : extraction BSS, données de modélisation du Bassin Parisien. Cartographie des formations superficielles > 13

14 Etape 2 : Potentialités des ensembles géologiques comme gisements de substitution aux matériaux alluvionnaires en lit majeur pour usage béton Recherche des paramètres permettant de définir «l aptitude» et l exploitabilité des formations géologiques présélectionnées : critères «techniques» Recherche des paramètres «économiques» Comme préconisé dans la note de cadrage de la DREAL, l étude s attachera à apprécier «qualitativement» les investissements et les surcoûts liés à l exploitation des différents gisements de substitution. Cette tâche sera réalisée par un expert BRGM spécialisé dans les méthodes de traitement des matériaux. l évaluation du coût d extraction et de traitement du matériau pour en retirer la partie valorisable, ainsi que le dimensionnement des installations de traitement relèvent d une étude de faisabilité qui serait à réaliser au cas par cas, en dehors du cadre du schéma des carrières > 14

15 Etape 2 : Potentialités usage béton critères économiques > Méthodes d extraction et de traitement : Pour chaque formation géologique étudiée, les critères suivants pourront être appréciés de façon binaire (oui/non). Méthode d extraction (explosif, pelle mécanique, drague). Criblage ; Concassage primaire, secondaire, tertiaire; Dispositifs de lavage des granulats et de décantation des boues, floculation ; Dispositifs d abattement des poussières ; Dispositifs de lavage des roues d engins. > Contraintes d exploitation et surcoûts : Il s agit d évaluer globalement les surcoûts liés à l exploitation de certains gisements de substitution. Pour chaque formation géologique étudiée, les critères suivants pourront être appréciés sur une échelle de 1 à 3 (1 : peu contraignant 3 : très contraignant) : exploitation en eau d exploitation ; importance de la couverture en mort terrain ; vitesse d usure des installations de traitement (matériaux très durs ou abrasifs) ; volume de boues et de coproduits générés par tonne de granulats «béton» produite ; surfaces à prévoir pour stocker des stériles. > 15

16 Etape 3 Définition de l intérêt régional d un gisement et de son emprise > Il n y a pas actuellement de méthodologie stabilisée pour définir l importance d un gisement de matériaux; > Il n existe pas non plus de méthodologie pour définir l emprise d un «gisement de matériaux». En concertation avec la DREAL, il est proposé de mener ce travail en deux temps : > une première sectorisation basée sur les zones de fortes concentrations de carrières actuelles et historiques (base BRGM observatoire des matériaux), situées à proximité des bassins de consommation; > dans ces secteurs, une seconde délimitation plus fine des zones de gisements les plus intéressantes, serait effectuée en se basant sur l'étude des données géotechniques disponibles, et d'autres données» lithologiques» disponibles. > A cette étape seront intégrés les matériaux des terrasses alluviales et les alluvions en lit majeur ainsi que les matériaux ayant des usages autres que la production béton, tels que : cimenterie, terres cuites et céramiques, amendements La sélection de ces derniers et la définition de leur emprise se fera dans le cadre du GT«approvisionnement». > 16

17 Planning prévisionnel Principales phases M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M11 M12 M13 M14 M15 M16 M17 M18 1 : collecte des données, analyse critique des données (représentativité ) 2 : Potentialités des formations géologiques comme gisements de substitution aux alluvionnaires des lits majeurs (paramètres techniques et économiques) 3 : Gisements d intérêt régional usage «béton» et SIG 4 : Participation aux GT du SRC 5. rendu SIG «usage béton» d intérêt régional 6. Gisements autres usages d intérêt régional et travail SIG 7 : rapport final > 17

18 > Merci de votre attention > 18