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123—133 Eiszeitalter

u.

Gegenwart

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Hannover

7 fig.

1979

Les ressources en eau liees aux surcreusements glaciaires dans les Alpes Francaises :;

J E A N - C L A U D E FOURNEAUX ")

W a t e r resources, glacial erosion (overdeepening), channel, valley, Isere (Drace plain), Savoie (lower Arve). R e s u m e : Dans toutes les grandes vallees des Alpes francaises l'existence de surcreusements a ete mise en evidence depuis longtemps. L'erosion glaciaire a faconne des ombilics surcreuses et a imprime dans les formations sur lesquelles eile a agit, des sillons plus ou moins profonds. Le remplissage des ombilics surcreuses est constitue, en grande partie, par des sediments lacustres fins, mais aussi par des formations plus grossieres qui peuvent constituer des aquiferes importants. L'ampleur du phenomene de surcreusement Pepaisseur du remplissage alluviale depasse 400 m.

est considerable

et, dans

certaines

vallees,

Les exemples de la plaine du Drac, au Sud de Grenoble, et de la basse vallee de l'Arve, en Haute-Savoie, illustrent l'interet offen par les aquiferes que Ton peut rencontrer dans les vallees surcreusees. Les conditions d'alimentation sont, le plus souvent, tres favorables mais les zones exploitables ne sont pas facilement detectees par une simple etude geologique. [ W a s s e r v o r r ä t e im Z u s a m m e n h a n g mit den glazialen Übertiefungen in den französischen A l p e n ] K u r z f a s s u n g : In allen großen Tälern der französischen Alpen ist die Existenz von Über­ tiefungen schon seit langem bewiesen worden. Die Glazialerosion hat übertiefte Ombilics gebildet und in den Schichtungen, auf die sie eingewirkt hat, mehr oder weniger tiefe Rinnen geprägt. Die Anfüllung der übertieften Ombilics besteht großenteils aus feinen Seesedimenten aber auch aus gröberen Schichtungen, welche wichtige Wasserlager darstellen können. Das Ausmaß der Vertiefungserscheinung ist bedeutend, und in manchen Tälern überschreitet die S t ä r k e der alluvialen Anfüllung 400 m. Die Beispiele der Dracebene im Süden von Grenoble und des unteren Arvetals in HochSavoyen unterstreichen die Wichtigkeit der wasserhaltigen Schichten, die man in den übertieften Tälern antreffen kann. Die Versorgungsbedingungen sind meistens sehr günstig; die nutzbaren Gebiete können jedoch durch eine einfache geologische Untersuchung nicht immer ausfindig ge­ macht werden. [ W a t e r Resources in Connection w i t h G l a c i a l Overdeepening in the French A l p s ] A b s t r a c t : Since a long time, the glacial valleys geology is known, in the french Alps. The morphology of these excavated valleys is caracterised by the presence of furrows and ridges aligned parallel to the axe of the valley. The excavated valleys are often filled up by fine lacustral deposits, but at times they may have thick a l l u v i a l deposits in which one can possibly find important water resources. Under-cutting of the valleys is so important that the infillings can have at times 400 m of thickness. The Drac plain, in the South of Grenoble, and the lower Arve valley are the good examples of this type of aquifer. The alimentation conditions are quite favorable, but the workable areas are often difficult to find by a simple geological study. *) Adress de l'auteur: Dr. J . - C . F o u r n e a u x , Maitre-Assistant ä l'Universite Scientifique et M^dicale de Grenoble — Institut Dolomieu — Geologie et Mineralogie, Rue Maurice Gignoux, 38031 - Grenoble - Cedex.


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J e a n - C l a u d e Fourneaux

D a n s toutes les v a l l e e s i m p o r t a n t e s des A l p e s f r a n c a i s e s , l ' a n a l y s e d u r e m p l i s s a g e a l l u v i a l e m o n t r e l ' e x i s t e n c e d e s e d i m e n t s tres e p a i s t r a d u i s a n t des c o m b l e m e n t s a p r e s d ' i m p o r t a n t s s u r c r e u s e m e n t s . C e u x - c i sont l ' o e u v r e des g l a c i e r s , q u i , ä p l u s i e u r s reprises a u cours du Q u a t e r n a i r e , sont d e s c e n d u s des massifs et se sont a v a n c e s tres loin d a n s les vallees. L e s u r c r e u s e m e n t est u n e m a n i f e s t a t i o n p e u t - e t r e p e u s p e c t a c u l a i r e m a i s tres i m p o r t a n t e d e Perosion g l a c i a i r e . En effet, P e p a i s s e u r des s e d i m e n t s recents peut d e p a s s e r p l u s i e u r s centaines de metres dans certaines vallees. L o r s q u e l a n a t u r e de ces s e d i m e n t s s ' y p r e t e , il p e u t y a v o i r la. des a q u i f e r e s tres i n t e r essants d o n t P a l i m e n t a t i o n est en g e n e r a l bien assuree. M a i s le s u r c r e u s e m e n t d ' u n e v a l l e e n'est ni r e g u l i e r ni c o n t i n u ; il v a r i e de facon p l u s ou m o i n s b r u s q u e t a n t selon un profil t r a n s v e r s a l q u e selon un profil l o n g i t u d i n a l . M o r p h o l o g i e du surcreusement Les formes et P i m p o r t a n c e du s u r c r e u s e m e n t ne sont p a s connues d a n s toutes les v a l l e e s des A l p e s franchises. M a i s d a n s l a v a l l e e d e ITsere des s o n d a g e s m e c a n i q u e s et des p r o spections g e o p h y s i q u e s en g r a n d n o m b r e p e r m e t t e n t u n e a n a l y s e assez c o m p l e t e de l a n a t u r e et de l a g e o m e t r i e du r e m p l i s s a g e a l l u v i a l , a i n s i que de l a m o r p h o l o g i e d u surcreusement. L e r e m p l i s s a g e est constitue, ä l a base, p a r des m o r a i n e s r e l a t i v e m e n t m i n c e s et d i s ­ c o n t i n u e s a t t r i b u t e s a u Riss, p u i s p a r u n e p a i s n i v e a u d ' a r g i l e s l a c u s t r e s r e p r e s e n t a n t PEemien, un n o u v e a u n i v e a u m o r a i n i q u e lui aussi p e u e p a i s et d i s c o n t i n u , d a t e du W ü r m II p u i s u n e sequence sableuse l a c u s t r e deposee ä P i n t e r - s t a d e W ü r m I I / I I I et enfin des a l l u v i o n s m o d e r n e s . S u r les flancs d e l a v a l l e e un t r o i s i e m e n i v e a u m o r a i n i q u e existe a u - d e s s u s des s a b l e s l a c u s t r e s . L a c o u p e d e l a figure m o n t r e l a f o r m e des surfaces qui s e p a r e n t ces differentes sequences. T r o i s s u r f a c e s d ' e r o s i o n g l a c i a i r e sont bien i n d i v i d u a l i ­ s t s et elles p r e s e n t e n t toutes les t r o i s des o n d u l a t i o n s d o n t les a m p l i t u d e s p e u v e n t depasser 30 et m e m e 50 m . D e telles o n d u l a t i o n s se r e t r o u v e n t d a n s toute l a v a l l e e d e l'Isere et p r a t i q u e m e n t p a r t o u t oü Pinfluence d e Perosion g l a c i a i r e a p u etre mise en e v i d e n c e aussi bien d a n s les g r a n d e s v a l l e e s oü P e p a i s s e u r d e l a g l a c e d e p a s s a i t 1000 m q u e d a n s les h a u t e s v a l l e e s et m e m e sous les g l a c i e r s a c t u e l s . II s'agit, v u en c o u p e t r a n s v e r s a l e , d e sillons s ' a l l o n g e a n t p a r a l l e l e m e n t ä P a x e de l a v a l l e e . C e r t a i n s sont e n t i e r e m e n t fossilises sous les d e p o t s p l u s recents d ' a u t r e s sont visibles s u r les flancs des v a l l e e s (fig. 1 ) . L A GACHE

Fig. 1: Coupe transversale de la vallee de l'Isere au niveau de La Gäche. S i = surface d'erosion du Riss; S» = surface d'erosion du Würm II; S3 = surface d'erosion du Würm III.


Les ressources en eau Hees aux surcreusements glaciaires

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S e l o n un profil l o n g i t u d i n a l des o n d u l a t i o n s e x i s t e n t aussi. U n e v a l l e e g l a c i a i r e est u n e succession d ' o m b i l i c s et d e v e r r o u s . C e u x - c i p e u v e n t e t r e v i s i b l e s ou fossilises. C e t t e m o r p h o l o g i e des v a l l e e s g l a c i a i r e s est c o n n u e d e p u i s p l u s l o n g t e m p s m a i s ce q u ' i l Test moins, c'est l a f o r m e de ces o m b i l i c s . D a n s l a p l u p a r t des c a s , l a v a l e u r d u s u r c r e u s e m e n t a u g m e n t e l e n t e m e n t de l ' a m o n t v e r s l ' a v a l p o u r d i m i n u e r b r u t a l e m e n t a u niveau du verrou. L e g r a n d o m b i l i c d e G r e n o b l e qui s'etend d e p u i s C e v i n s en a m o n t d ' A l b e r t v i l l e j u s q u ' 채 R o v o n a. l ' a v a l de T u l l i n s soit sur p l u s d e 1 5 0 k m d e long, en r e c o u p a n t ou l o n g e a n t p l u s i e u r s unites s t r u c t u r a l e s des A l p e s , p e u t se s u b d i v i s e r en 7 o m b i l i c s e l e m e n t a i r e s s e p a r e s p a r des v e r r o u s p e u ou p a s visibles (fig. 2 ) . L a genese des o m b i l i c s est p l u s f a c i l e 채 s a i s i r q u e c e l l e des s i l l o n s . En effet, un o b s t a c l e r e s i s t a n t a l'erosion e n t r a i n e u n e a u g m e n t a t i o n de P e p a i s s e u r d e l a g l a c e en a m o n t et d o n e un a p p r o f o n d i s s e m e n t . V e r s l ' a v a l , a u c o n t r a i r e , l a g l a c e a t e n d a n c e 채 decoler et son e p a i s s e u r est m o i n d r e , d o n e l a force e r o s i v e est m o i n s forte.

Figure 2: Le surcreusement de la vallee de lTsere. 1 = sondage mecanique; 2 = sondage electrique.


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Jean-Claude Fourneaux

L a genese des sillons est l i e e 채 l ' e x i s t e n c e des t o r r e n t s s o u s - g l a c i a i r e s . L ' e a u q u i s'ecoule sous le g l a c i e r se c o n c e n t r e d a n s les p o i n t s b a s et creuse un chenal. M a i s p a r s u i t e des m o u v e m e n t s d u g l a c i e r , ce chenal p e u t se boucher et l ' e a u d o i t t r o u v e r u n n o u v e a u c h e m i n e m e n t . L e g l a c i e r o c c u p e a l o r s l e chenal a b a n d o n n e p a r l ' e a u , l ' e l a r g i t et l ' a p p r o fondit. D e p l u s , a p a r t i r du m o m e n t ou les c h e n a u x existent, l a d y n a m i q u e d u g l a c i e r v a t e n d r e a. les c o n s e r v e r . A u c o n t a c t d ' u n e c r e t e l a g l a c e a p l u s t e n d a n c e 채 d e c o l l e r et sa force e r o s i v e est p l u s f a i b l e , a l o r s q u ' e l l e a u g m e n t e d a n s le chenal. Il n e f a u t p a s , n o n p l u s , n e g l i g e r l e r o l e des v e r s a n t s . P l u s c e l u i - c i sera r e s i s t a n t , p l u s le s i l l o n s e r a p r o f o n d , et i n v e r s e m e n t l o r s q u e l a v a l l e e s ' e l a r g i t les cretes s ' a b a i s s e n t . L ' i m p o r t a n c e de cette m o r p h o l o g i e i m p r i m e e p a r l'erosion g l a c i a i r e q u ' e l l e soit fossilisee ou non, est tres g r a n d e l o r s de d e v a l u a t i o n des ressources en e a u . D e u x s o n d a g e s voisins peuvent atteindre l a base de la formation aquifere, c'est-a-dire la surface d'erosion g l a c i a i r e a des cotes tres differentes sur un m e m e profil t r a n s v e r s a l .

Figure 3: Les zones surcreusees des principales vallees des Alpes francaises.


Les ressources en eau liees a u x surcreusements glaciaires

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C e t t e i m a g e d e s v a l l e e s f a c o n n e e s p a r l ' e r o s i o n g l a c i a i r e est a s s e z e l o i g n e e de l a v a l l e e en U d e c r i t e c o m m e p r e u v e d u p a s s a g e des g l a c i e r s ; l a v a l l e e ä f o n d p l a t , ä p a r t i r d e l a q u e l l e a e t e definie l a n o t i o n d e v a l l e e en U n ' e s t q u e l e r e s u l t a t d u r e m b l a i e m e n t des ombilics s u r c r e u s e s p a r des a p p o r t s fluviatiles o u l a c u s t r e s . C e r e m p l i s s a g e m a s q u e e v i d e m ment l a s u r f a c e d'erosion g l a c i a i r e et, de ce f a i t , l e s o n d u l a t i o n s q u i sont l a v r a i e m a r q u e de ce t y p e d ' e r o s i o n . L'importance d u surcreusement L ' i m p o r t a n c e d ' u n s u r c r e u s e m e n t se m e s u r e p a r r a p p o r t ä l a s u r f a c e t o p o g r a p h i q u e a c t u e l l e ; e i l e c o r r e s p o n d d o n e ä l'epaisseur d u r e m p l i s s a g e a l l u v i a l e . P a s plus q u e l a f o r m e exaete, e i l e n e p e u t etre c o n n u e a v e c p r e c i s i o n . E l l e a p u v a r i e r a u cours des differentes g l a c i a t i o n s . D a n s les A l p e s f r a n c a i s e s , le m a x i m u m d e s u r c r e u s e m e n t est l ' o e u v r e des g l a c i e r s r i s s i e n s (FOURNEAUX 1 9 7 6 ) .

Les e l e m e n t s connus c o n c e r n a n t les s u r c r e u s e m e n t s des differentes v a l l e e s ne s o n t p a s n o m b r e u x s a u f d a n s c e r t a i n e s zones q u i , p o u r u n e r a i s o n ou u n e a u t r e , ont fait Pobjet d e recherches p l u s poussees. Du N o r d v e r s le S u d , l a p r e m i e r e v a l l e e q u i offre des e x e m p l e s de s u r c r e u s e m e n t s consequents est Celle de P A r v e . L ' e p a i s s e u r d u r e m p l i s s a g e a l l u v i a l e depasse cent m e t r e s en a v a l d e B o n n e v i l l e . L a r e m o n t e du s u b s t r a t u m se fait un p e u a u S u d d ' A n n e m a s s e oü de tres b e a u x s i l l o n s ont ete m i s en e v i d e n c e a u t r a v e r s d'un v e r r o u fossil. N o u s v e r r o n s plus loin q u e d e s v o l u m e s d ' e a u considerables s o n t p o m p e s d a n s ces sillons. En a m o n t d e B o n n e v i l l e p l u s i e u r s o m b i l i c s c o n t i e n n e n t e u x aussi des r e m p l i s s a g e s a l l u v i a u x d o n t l ' e p a i s s e u r d e p a s s e cent metres m a i s l e s i n f o r m a t i o n s precises sont a b s e n t e s . Le l a c d ' A n n e c y et l a C l u s e qui le p r o l o n g e v e r s l e Sud-Est c o n s t i t u e n t aussi u n t r e s bei e x e m p l e d e v a l l e e s u r c r e u s e e p a r le p a s s a g e d e s g l a c i e r s . L e surcreusement m a x i m u m correspond a l a z o n e d u p e t i t l a c m a i s l e c o m b l e m e n t est deja t r e s a v a n c e . Il n'est p a s possible d e fixer u n e v a l e u r m e m e a p p r o x i m a t i v e d e l a v a l e u r a t t e i n t e p a r le s u r c r e u s e m e n t d a n s les differents ombilics e l e m e n t a i r e s q u i c o n s t i t u e n t l a C l u s e d ' A n n e c y . M a i s i l s ' a g i t ici d ' u n e z o n e d'affrontement e n t r e u n e l a n g u e g l a c i a i r e issue d u g l a c i e r de P A r v e e t les glaciers d u B e a u f o r t i n . D a n s u n tel c a s le s u r c r e u s e m e n t est t o u j o u r s moins m a r q u e . Il en est d e m e m e d a n s l a c l u s e de C h a m b e r y . L e s v a l e u r s m a x i m a l e s de s u r c r e u s e m e n t se t r o u v e a u n i v e a u du l a c d u B o u r g e t alors q u ' a . C h a m b e r y , m e m e l e substratum a f f l e u r e car e'est l a q u e se faisait l a r e n c o n t r e entre l e s l a n g u e s des g l a c i e r s d u R h o n e et d e l ' I s e r e . V e r s le l a c d u B o u r g e t , l e s u b s t r a t u m s'enfonce r a p i d e m e n t et l e r e m p l i s s a g e a l l u v i a l e atteint p r o b a b l e m e n t 2 0 0 m d'qpaisseur. D a n s l a cluse, l a couche d e sediments r e c e n t s depasse 7 0 m s a n s q u ' i l soit p o s s i b l e d'en d i r e p l u s . D a n s l a v a l l e e de l'Isere l e surcreusement m a x i m u m du a u x g l a c i e r s rissiens est m a l connu; m a i s i l a t t e i n t des v a l e u r s tres e l e v e e s . I i est de Pordre d e 4 0 0 m ä V o r e p p e s e l o n u n e p r o s p e c t i o n g e o p h y s i q u e . Sous l a v i l l e d e G r e n o b l e un s o n d a g e a t r a v e r s e 4 0 0 m d ' a l l u v i o n s r e c e n t e s sans a t t e i n d r e le s u b s t r a t u m (GIGNOUX & M O R E T 1 9 5 2 ) . T o u j o u r s d ' a p r e s l a g e o p h y s i q u e , il s e r a i t v e r s 3 5 0 m ä L a n c e y dans l e G r e s i v a u d a n . Il est e n c o r e de p l u s d e 1 0 0 m d a n s l a p l a i n e d e M o n t m e l i a n et e n a v a l d ' A l b e r t v i l l e . P l u s a u S u d , d a n s l a v a l l e e de l a D u r a n c e , d e s s u r c r e u s e m e n t s i m p o r t a n t s o n t ete d e c o u v e r t s l o r s d e s t r a v a u x d e r e c o n n a i s s a n c e d u b a r r a g e de S e r r e - P o n c o n . L ' e p a i s s e u r des a l l u v i o n s sous l e site du b a r r a g e a t t e i n t 120 m d o n t 5 0 dans un c a n y o n tres etroit (BARBIER & GIGNOUX

1955).

II e x i s t e a u s s i u n o m b i l i c tres d e v e l o p p e a u N o r d de S i s t e r o n m a i s l ' i m p o r t a n c e d u r e m p l i s s a g e a l l u v i a l e n'est p a s connu a v e c p r e c i s i o n . L ' e x p l o i t a t i o n des e a u x s o u t e r r a i n e s


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Jean-Claude Fourneaux

se fait u n i q u e m e n t d a n s la t r a n c h e s u p e r i e u r e oü Ton rencontre de t r e s fortes p e r m e a b i l i t e s a u sein des a l l u v i o n s modernes et il n ' a j a m a i s e t e realises de t r a v a u x pour r e c o n n a i t r e l ' i m p o r t a n c e e x a c t e des a q u i f e r e s . Si l a s u r f a c e d'erosion i m p r i m e e p a r les g l a c i e r s rissiens est m a l c o n n u e , il n'en est p a s d e meme de c e l l e des g l a c i e r s du W ü r m . Elle a, d a n s t o u t e la v a l l e e d e l'Isere, e t a i t c r e u s e e d a n s des a r g i l e s l a c u s t r e s . De ce fait, e l l e s'identifie a i s e m e n t aussi bien en s o n d a g e q u ' e n g e o p h y s i q u e . Les v a l e u r s d u s u r c r e u s e m e n t sont b e a u c o u p p l u s faibles q u ' a u Riss. L ' e p a i s s e u r des depots r e c e n t s d e p a s s e r a r e m e n t 6 0 m au-dessus d u toit des a r g i l e s l a c u s t r e s . Les s i l l o n s evoques p l u s h a u t se r e t r o u v e n t p a r t o u t avec des p r o f o n d e u r s de 1 0 a 3 0 m et des l a r g e u r s de 1 5 0 a 2 0 0 m . On peut se d e m a n d e r p o u r q u o i les g l a c i e r s d u W ü r m II ont b e a u c o u p moins a p p r o f o n d i les v a l l e e s , et en p a r t i c u l i e r c e l l e de l ' I s e r e , q u e ceux du R i s s . C e l a ne tient p a s ä l a m o i n d r e e p a i s s e u r des glaces q u i o n t depasse 1 2 0 0 m ä Grenoble m a i s tres p r o b a b l e m e n t a u role des a r g i l e s lacustres q u i o n t constitue un t a p i s tres l u b r i f i a n t . Elles r e p r e s e n t e n t u n e masse b e a u c o u p plus h o m o g e n e q u e les a u t r e s f o r m a t i o n s g e o l o g i q u e s de l a r e g i o n et ne se delitent p a s lorsqu'elles sont h u m i d e s . Il n ' y a ni fissuration ni point de f a i b l e s s e . L a structure m e m e des argiles s'oppose ä l ' e r o s i o n p a r a r r a c h e m e n t . Seules les e a u x d e s t o r r e n t s s o u s - g l a c i a i r e s e n t a i l l e s l e s a r g i l e s m a i s l e s gorges q u ' e l l e s p e u v e n t y c r e u s e r se r e f e r m e n t r a p i d e m e n t lorsque les t o r r e n t s c h a n g e n t d e lit. Les g l a c i e r s d u W ü r m I I I se sont a v a n c e s b e a u c o u p moins loin q u e leur p r e d e c e s s e u r . Il n'est pas p o s s i b l e de mettre en e v i d e n c e des s u r c r e u s e m e n t s d o n t ils s e r a i e n t r e s p o n s a b l e s , b i e n que l a s u r f a c e d'erosion l i e e cet episode g l a c i a i r e soit bien v i s i b l e en certains p o i n t s (FOURNEAUX

1976).

Le remplissage des surcreusements L ' a n a l y s e d u r e m p l i s s a g e a l l u v i a l e montre l a superposition de s e d i m e n t s lies, p o u r l a p l u p a r t a u x e p i s o d e s i n t e r g l a c i a i r e s , en raison j u s t e m e n t du p h e n o m e n e de s u r c r e u s e m e n t . A p r e s le r e t r a i t d e s glaces, les v a l l e e s tres a p p r o f o n d i e s sont occupees p a r des lacs. D e t e l s l a c s subsistent d ' a i l l e u r s en p l u s i e u r s e n d r o i t s d a n s les A l p e s . Les phases g l a c i a i r e s c o r r e s p o n d e n t ä des p e r i o d e s d'erosion a l o r s q u e les phases i n t e r ­ g l a c i a i r e s ou i n t e r s t a d i a i r e s c o r r e s p o n d e n t ä des p e r i o d e s de s e d i m e n t a t i o n . Les s e d i m e n t s les p l u s a n c i e n s c o n n u s d a n s le r e m p l i s s a g e des g r a n d e s v a l l e e s des A l p e s francaises ont d e s m o r a i n e s a t t r i b u t e s a u Riss. E l l e s sont toujours p e u epaisses, d i s c o n t i n u e s et souvent tres i n d u r e e s . Elles n e p e u v e n t p a s c o n s t i t u e r des a q u i f e r e s interessants c a r e l l e s sont tres difficiles ä localiser d e p u i s l a surface. A p r e s le r e t r a i t des g l a c i e r s d u R i s s , de v a s t e s l a c s ont occupes les p r i n c i p a l e s v a l l e e s et y sont restes p e n d a n t une p e r i o d e d e plus de 7 0 0 0 0 a n s (FOURNEAUX 1 9 7 6 ) . L a s e d i m e n ­ t a t i o n p e n d a n t t o u t e cette p e r i o d e , est e s s e n t i e l l e m e n t a r g i l e u s e . C e sont ces argiles q u i o n t resiste ä l'erosion l o r s du retour des g l a c e s au W ü r m I I . Ces f o r m a t i o n s n'offrent p a s d e p o s s i b i l i t y p o u r S e x p l o i t a t i o n des e a u x s o u t e r r a i n e s s a u f l a oü e x i s t a i e n t des cones d e dejection. L a s e d i m e n t a t i o n a r g i l e u s e fait alors p l a c e ä d e s depots g r o s s i e r s m a i s c e u x - c i sont tres difficile ä s e p a r e r des f o r m a t i o n s i d e n t i q u e s p l u s recentes. L e stade g l a c i a i r e du W ü r m I n e s'est t r a d u i t , d a n s les A l p e s f r a n c a i s e s que p a r u n n e t refroidissement et u n changement d e s e d i m e n t a t i o n m a i s les glaces n e semblent p a s a v o i r e n v a h i les g r a n d e s v a l l e e s . Les d e p o t s a t t r i b u e s a c e t t e periode sont t r e s r a r e s et ne p r e s e n t e n t aucun i n t e r e t p o u r S e x p l o i t a t i o n des e a u x s o u t e r r a i n e s .


Les ressources en eau Hees a u x surcreusements glaciaires

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Lors d e l ' a v a n c e e des g l a c e s , a u W ü r m I I , u n n o u v e l e p i s o d e d e surcreusement i n t e r ­ v i e w . Les m o r a i n e s laissees p a r ces glaciers, c o m m e celles du R i s s n e sont j a m a i s c o n t i n u e s . II s'agit, l e p l u s souvent, d ' a r g i l e s ä g a l e t s q u i sont difficiles ä differencier des a r g i l e s lacustres sous-jacentes en p r o s p e c t i o n g e o p h y s i q u e . Le r e m p l i s s a g e de s u r c r e u s e m e n t au cours d e l ' i n t e r s t a d e W ü r m I I / I I I est lui b e a u c o u p plus i n t e r e s s a n t ; il s'agit l e p l u s souvent d ' a l l u v i o n s grossieres o u de sables. II est a i n s i possible d e t r o u v e r des a q u i f e r e s de p l u s i e u r s d i z a i n e s de m e t r e s d'epaisseur c a r l e p l u s souvent ce r e m p l i s s a g e p a s s e e n continuite v e r s l e h a u t a u x a l l u v i o n s recentes d e p o s e e s p a r les r i v i e r e s a c t u e l l e s . N o u s a l l o n s v o i r sur d e u x exemples les p o s s i b i l i t y offenes p a r de tels a q u i f e r e s .

La plaine

du

Drac

L a p l a i n e d u D r a c a u S u d d e Grenoble est u n e a n c i e n n e d e p r e s s i o n d ' o r i g i n e g l a c i a i r e comblee p a r l e s a l l u v i o n s d u D r a c deposees s o i t d i r e c t e m e n t soit p a r l ' i n t e r m e d i a i r e d ' u n delta lacustre. Les e t u d e s g e o p h y s i q u e s o n t m o n t r e l ' e x i s t e n c e de p l u s i e u r s s i l l o n s p a r a l l e l e s s e p a r e s p a r des cretes d o n t c e r t a i n e s s o n t entierement m a s q u e e s sous les d e p o t s plus recents (fig. 4 ) . Ces cretes sont elles-memes affectees d ' o n d u l a t i o n s l o n g i t u d i n a l e s .

Figure 4: Coupe transversale de la p l a i n e du Drac, au Sud de Grenoble.

Le r e m p l i s s a g e a l l u v i a l e s des sillons est g r o s s i e r p o u r c e r t a i n , a l o r s q u ' i l est b e a u c o u p plus fin a i l l e u r s . D ' u n e m a n i e r e generale, l e s a p p o r t s grossiers sont le fait du D r a c a l o r s que l a Gresse et l e L a v a n c h o n deposent s u r t o u t des elements fins. L ' e p a i s s e u r m a x i m u m d u r e m p l i s s a g e a l l u v i a l e est estimee ä p l u s de 100 m m a i s a u c u n s o n d a g e m e c a n i q u e n ' a a t t e i n t l e s u b s t r a t u m d a n s les zones les p l u s sur-creusees. Le D r a c a c t u e l serpente a u - d e s s u s de d e u x s i l l o n s distincts s e p a r e s p a r u n e c r e t e en­ t i e r e m e n t fossilisees. L ' e c o u l e m e n t des e a u x superfizielles et s o u t e r r a i n e s se f a i t o b l i q u e m e n t p a r r a p p o r t a u x d i r e c t i o n s s t r u c t u r a l e s a l o r s que l'erosion g l a c i a i r e s'est m o u l e e sur ces s t r u c t u r e s . Les cretes qui s e p a r e n t les sillons s o n t a u j o u r d ' h u i d e s obstacles a l ' e c o u l e m e n t p a r t i c u l i e r e m e n t p o u r les e a u x s o u t e r r a i n e s . D ' a u t a n t plus q u e l e s a r g i l e s l a c u s t r e s eemiennes font u n b a r ­ r a g e v e r s l e N o r d . Ii est t r e s p r o b a b l e q u ' e l l e s etaient b e a u c o u p m o i n s h o m o g e n e s a u n i v e a u d e l a p l a i n e du D r a c c e qui e x p l i q u e q u ' e l l e s aient ete b e a u c o u p plus surcreusees p a r les g l a c i e r s du W ü r m I I . 9

Eiszeitalter u. Gegenwart


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Jean-Claude Fourneaux

L a n a p p e q u i e x i s t e d a n s les a l l u v i o n s grossieres est b a r r e e v e r s le N o r d p a r les a r g i l e s l a c u s t r e s ( E e m i e n ) , vers le N o r d - O u e s t p a r des s e d i m e n t s fins ( l a c u s t r e s post W ü r m I I I ? ) et vers l ' O u e s t p a r l a crete de R o c h e f o r t (fig. 5) f o r m e p a r les c a l c a i r e s du J u r a s s i q u e Superieur.

Figure 5: Carte geologique schematique de la plaine du Drac. 1 = alluvions modernes; 2 = alluvions anciennes et moraines; 3 = argiles lacustres; 4 = substratum secondaire.

II e x i s t a i t u n e v a s t e zone m a r e c a g e u s e oü s e r p e n t a i t l e D r a c a u S u d - E s t du v i l l a g e d e P o n t de C l a i x . A p r e s c a n a l i s a t i o n d u D r a c et d r a i n a g e ( a u X l V e s i e c l e ) des sources i m p o r t a n t e s sont a p p a r u e s vers les rochers de R o c h e f o r t : c'etait l ' e x u t o i r e d e l a n a p p e . C e s sources ont c o n s t i t u e l a p r e m i e r e a l i m e n t a t i o n en e a u p o t a b l e de l a v i l l e d e G r e n o b l e a u siecle d e r n i e r . M a i s r a p i d e m e n t l e u r d e b i t a baisse, en raison s u r t o u t d e l ' e n f o n c e m e n t d u l i t du D r a c q u i s e r v a i t a l o r s d e d r a i n ä l a n a p p e . II a f a l l u r e m p l a c e r les c a p t a g e s g r a v i t a i r e s p a r des p u i t s . Les c a r t e s i s o p i e z e s m o n t r e n t q u e l ' a l i m e n t a t i o n d e l a n a p p e se f a i t a p a r t i r des i n ­ filtrations du D r a c p a r l a t r o u e e e n t r e le rocher du P e t i t Brion a u S u d et c e l u i des M o m o t s a u N o r d . Il e x i s t e u n e r e l a t i o n d i r e c t e entre les v a r i a t i o n s du d e b i t d u D r a c et Celles d e s h a u t e u r s p i e z o m e t r i q u e s . T o u t c e l a confirme q u ' i l y a c o n t i n u i t e e n t r e les a l l u v i o n s recentes du D r a c et le r e m p l i s s a g e d u s u r c r e u s e m e n t . L a base d e c e l u i - c i e t a n t b e a u c o u p p l u s basse q u e l e seuil actuel ( ä R o v o n ) de l ' o m b i l i c d e Grenoble, il n e p e u t etre q u e s t i o n d ' e n v i s a g e r u n e s e d i m e n t a t i o n u n i q u e m e n t f l u v i a t i l e p o u r e x p l i q u e r ce r e m p l i s s a g e . P a r c o n t r e , l a Gresse d o n t les a l l u v i o n s recentes sont tres a r g i l e u s e s n e concourt ä l'alimentation de la nappe.

pas


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Les d e b i t s p o m p e s p o u r P a l i m e n t a t i o n en e a u p o t a b l e de l a v i l l e d e Grenoble d e p a s s e n t 2 m 3 / s e c o n d e . P l u s i e u r s usines o n t des s t a t i o n s d e p o m p a g e r e p a r t i e s ä l'Est et a u N o r d d e l a p l a i n e ; l e s debits p o m p e s a t t e i g n e n t p r e s d ' u n m e t r e - c u b e p a r seconde. C e s chiffres m o n t r e n t l ' i n t e r e t de cet a q u i f e r e . De tels d e b i t s ne p e u v e n t e t r e obtenus q u ' e n r a i s o n de l'epaisseur des f o r m a t i o n s p e r m e a b l e s , c ' e s t - ä - d i r e d e l a p r e - e x i s t a n c e d ' u n s u r c r e u s e m e n t .

La basse vallee

de l ' A r v e

( H a u t e - S a v o i e )

E n t r e B o n n e v i l l e et A n n e m a s s e , l ' A r v e c o u l e d a n s u n e v a s t e depression d e p r e s de 2 0 k m d e l o n g sur 5 ä 6 m d e l a r g e . Toute l a p a r t i e a m o n t d e c e t t e depression f o r m e u n e v a s t e p l a i n e a l l u v i a l e a l o r s q u e l a p a r t i e a v a l est e n t a i l l e e p a r les cours a c t u e l s d e l ' A r v e , de l a M e n o g e et d e leurs a f f l u e n t s . II s'agit d ' u n v a s t e o m b i l i c f e r m e a u S u d d ' A n n e m a s s e p a r un v e r r o u ( S a l e v e , c o l l i n e d e M o n t h o u x , V o i r o n ) .

Figure 6: Coupe transversale de la basse vallee de l'Arve.

Cet o m b i l i c est p r o f o n d e m e n t surcreuse m a i s l a forme et l a p o s i t i o n d e s u b s t r a t u m ne sont c o n n u e s q u e dans l a p a r t i e N o r d , l a oü des t r a v a u x d e recherche d ' e a u o n t ete menes. Iis o n t m i s en e v i d e n c e l a presence d e s i l l o n s profonds c o m p o r t a n t un r e m p l i s s a g e grossier. C e s s i l l o n s sont r e c o u p e s p a r les c o u r s d e l ' A r v e et de l a M e n o g e . Ici, c o m m e d a n s l a v a l l e e d e l'Isere, l e s u r c r e u s e m e n t m a x i m u m est d a t e d u R i s s (ARMAND & FOURNEAUX 1 9 7 7 ) . M a i s d a n s l a p a r t i e a m o n t d e l ' o m b i l i c , les s e d i m e n t s eemiens ont e t e erodes p a r les g l a c i e r s du W ü r m c a r il s'agit l ä d ' u n e z o n e oü le s u b s t r a t u m r e m o n t e assez r a p i d e m e n t et d o n e une zone d ' e r o s i o n intense. P a r a i l l e u r s , l ' e x i s t e n c e de v e r r o u x d u r s ( l e S a l e v e et l e s V o i r o n s ) p r o v o q u a i t un r e s s e r r e m e n t des sillons et l e u r a p p r o f o n d i s s e m e n t relatif. II est tres p r o b a b l e q u ' u n e p a r t i e i m p o r t a n t e d u r e m p l i s s a g e d e ces sillons est c o n s t i t u t e p a r des m o r a i n e s d e fond q u i o n t ete « l a v e e s » p a r des c i r c u l a t i o n s d ' e a u s o u s - g l a c i a i r e sous pression. En effet, les s o n d a g e s ont m o n t r e l ' e x i s t e n c e d e sediments g r o s s i e r s tres propres m a i s ä g r a n u l o m e t r i e t r e s heterogene. L a c a r t e d e l a figure d o n n e u n e r e p r e s e n t a t i o n s c h e m a t i q u e d u t r a c e des differents sillons a i n s i q u e l a position d e l a p r i n c i p a l e e x p l o i t a t i o n qui f o u r n i t d e l ' e a u p o t a b l e a l a v i l l e d ' A n n e m a s s e . Les debits p o m p e s dans c e s i l l o n depassent 2 0 0 1/seconde et s o n t l o i n d e r e p r e s e n t e r t o u t e s les ressources e x p l o i t a b l e s d ' u n seul s i l l o n . 9

*


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J e a n - C l a u d e Fourneaux

0

2 km

Figure 7: Carte schematique des sillons de la basse vallee de l'Arve.

Il n'existe p a s ici d'ernergence d e l a n a p p e v i s i b l e m e m e a v a n t l a mise en p l a c e d e s p o m p a g e s ; l ' A r v e q u i recoupe le t r a c e des sillons sert d e d r a i n a ces e a u x s o u t e r r a i n e s et les venues d ' e a u se font de facon o c c u l t e a u sein des a l l u v i o n s grossieres d u l i t de l a r i v i e r e . L ' a l i m e n t a t i o n d e l a n a p p e se f a i t p a r les i n f i l t r a t i o n s de l ' A r v e , m a i s surtout d e ses affluents d a n s l a p a r t i e S u d d e P o m b i l i c et sur ses b o r d u r e s ainsi q u e p a r les p r e c i p i t a t i o n s q u i tombent sur l a p l a i n e . II e x i s t e p r e s q u e p a r t o u t d e petites n a p p e s superficielles a l i m e n tees e x c l u s i v e m e n t p a r les p r e c i p i t a t i o n s d'o端 l ' e a u g a g n e l a n a p p e p r o f o n d e des s i l l o n s p a r p e r c o l a t i o n a u t r a v e r s de s e d i m e n t s plus fins. Des t r a v a u x a c t u e l l e m e n t en c o u r s d o i v e n t p e r m e t t r e de m i e u x c o n n a i t r e le m e c a n i s m e d e l a c i r c u l a t i o n des e a u x s o u t e r r a i n e s d a n s cette z o n e d ' i c i peu.

Conclusions L ' i m p o r t a n c e d e surcreusements n'est p a s t o u j o u r s connue a v e c u n e g r a n d e p r e c i s i o n , c a r les t r a v a u x p r o f o n d s sont r a r e s ; e i l e est s o u v e n t mesestimee, v o i r m e m e m e c o n n u e . D e p l u s , les ressources en eau s o u t e r r a i n e q u i y sont p u i s e e s sont b e a u c o u p m o i n s g r a n d e s q u e Celles qui sont r i r e e s des a l l u v i o n s m o d e r n e s . En effet, le r e m p l i s s a g e des s u r c r e u s e m e n t s c o m p o r t e toujours u n e phase l a c u s t r e et u n e g r a n d e p a r t i e a u moins des s e d i m e n t s est c o n s t i t u t e p a r des a r g i l e s ou des sables t r e s fins. Seules les z o n e s d e cones d e d e j e c t i o n ou de d e l t a lacustres p r e s e n t e n t des p e r m e a b i l i tes s端ffisantes p o u r q u e S e x p l o i t a t i o n des e a u x s o u t e r r a i n e s puisse e t r e envisaged. C ' e s t l e c a s de l a p l a i n e d u D r a c . L ' e x e m p l e d e l a basse v a l l e e d e l ' A r v e m o n t r e q u e les zones de r e m o n t e e et de r e s s e r r e m e n t du s u b s t r a t u m p e u v e n t aussi c o m p o r t e r des a c q u i f e r e s i n t e r e s s a n t s m a i s elles s o n t s o u v e n t p l u s difficiles a d e t e r m i n e r c a r les sillons e t r o i t s ne se d e t e c t e n t p a s en p r o s p e c t i o n geophysique.


Les ressources en eau Hees a u x surcreusements glaciaires

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D ' u n e m a n i e r e p l u s g e n e r a l e , la recherche des ressources Hees a u x s u r c r e u s e m e n t s i m p l i q u e d ' a b o r d des e t u d e s p a l e o g e o g r a p h i q u e s ainsi q u e l a m i s e en o e u v r e d e m o y e n s consequents. L a p r o s p e c t i o n g e o p h y s i q u e p a r s o n d a g e e l e c t r i q u e permet e n s u i t e d e localiser l e s zones les p l u s f a v o r a b l e s m a i s s e u l s les s o n d a g e s m e c a n i q u e s p e u v e n t a p p o r t e r la c o n f i r m a t i o n des h y p o t h e s e s emises ä p a r t i r des p r e m i e r e s p h a s e s de t r a v a u x . P a r t o u t oü existent d e s formations o f f r a n t une b o n n e p e r m e a b i l i t e , les ressources p e u v e n t e t r e degagees c a r les p o s s i b i l i t y d ' a l i m e n t a t i o n d e ces n a p p e s p r o f o n d e s sont considerables. C e t t e a l i m e n t a t i o n p e u t se faire soit ä p a r t i r des a q u i f e r e s superficiels et en p a r t i c u l i e r ceux lies a u x a l l u v i o n s m o d e r n e s , soit a p a r t i r des i n f i l t r a t i o n s q u i se p r o d u i s e n t sur les cones d e d e j e c t i o n c a r c e u x - c i sont s o u v e n t superposes ä des structures i d e n t i q u e s p l u s anciennes. Le p h e n o m e n e de s u r c r e u s e m e n t n'est p a s l o c a l i s e d a n s les g r a n d e s v a l l e e s . L e s t r a v a u x de r e c o n n a i s s a n c e pour l a construction de b a r r a g e ont m o n t r e l ' e x i s t e n c e de s u r c r e u s e m e n t s i m p o r t a n t s d a n s des v a l l e e s ä tres haute a l t i t u d e ainsi q u e sous des g l a c i e r s a c t u e l s a v e c l a aussi des s i l l o n s tres m a r q u e s qui ne m a n q u e n t p a s de poser des p r o b l e m e s lors d e l a r e a l i ­ sation d e c a p t a g e s s o u s - g l a c i a i r e s .

B i b l i o g r a p h i e

ARMAND, C. & FOURNEAUX, J . - C . (1977): Les formations quaternaires de la basse vallee de l'Arve. — Arch. Sciences Geneve, 3 0 , 3: 399—413, 9 fig.; Geneve. BARBIER, R . & GIGNOUX, M . (1955): Geologie des barrages. — 333 p., 174 fig.; Paris (Masson). DEBELMAS, J . & MORET, L. (1959): Structure geologique et hydrogeologie du bassin de Vif et Pont-de-Claix (vallee du Drac) — Trav. L a b . Geol. Grenoble, 3 5 : 137—160, 7 fig.; Grenoble. FOURNEAUX, J . - C . (1976): Les formations quaternaires de la vallee de l'Isere dans l'ombilic de Grenoble. — Geologie A l p i n e , 5 2 : 31—72, 1 tab., 29 fig.; Grenoble. GIGNOUX, M. & MORET, L. ( 1 9 5 2 ) : Geologie dauphinoise. — 2eme ed., 391 p., 91 fig., 3 pi.; Paris (Masson).


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J e a n - C l a u d e Fourneaux

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