Les calcaires de l’Oxfordien et du Kimméridgien inférieur

Les calcaires de l’Oxfordien et du Kimméridgien inférieur constituent l’un des principaux aquifères du bassin Rhin-Meuse et de la Lorraine. Ils correspondent à la masse d’eau souterraine des « Calcaires oxfordiens » (code FRB1G013) et au grand système aquifère   du « Kimméridgien à l’Oxfordien supérieur du Bassin de Paris » du référentiel hydrogéologique BDLISA.

Caractéristiques géologiques

Le grand système comporte de nombreuses formations géologiques qui datent de l’Oxfordien sensu stricto au Séquanien. Ce sont, du bas vers le haut, les Terrains à chailles, les Calcaires marneux d’Ornes, l’Oolithe ferrugineuse, les Marnes blanches des Eparges, les Calcaires à coraux de Foug, les Calcaires oolithiques et Entroquite d’Euville, les Calcaires coralliens supérieurs, l’Oolithe de Doulaincourt, l’Oolithe de Saucourt, l’Oolithe de Lamothe, les Calcaires à Astartes et les Calcaires rocailleux à ptérocères. Il est possible de distinguer au sein de l’ensemble oxfordien une douzaine de cycles de dépôts transgressifs-régressifs (Carpentier, 2004).

Caractéristiques géométriques

L’épaisseur moyenne des calcaires de l’Oxfordien et du Kimméridgien inférieur est estimée à environ 125 m, tandis que leur puissance atteint presque 300 m vers le Sud-Ouest.
Le mur du grand système aquifère   est formé par les argiles de la Woëvre du Callovo-Oxfordien.
Au-dessus du grand système aquifère   se trouve l’aquifère   multicouche des carbonates du Kimméridgien supérieur, qui est composé par les Calcaires blancs et les Marnes à exogyres, et qui correspond à la masse d’eau   des « Calcaires kimméridgiens-oxfordiens karstiques nord-est du district (entre Ornain et limite de district) » (code FRHG305).

Caractéristiques hydrogéologiques

L’aquifère   multicouche des carbonates du Kimméridgien supérieur a une liaison hydraulique avec le grand système aquifère   des calcaires de l’Oxfordien et du Kimméridgien inférieur, qui est vraisemblablement plus importante dans la moitié nord du grand système aquifère  , où l’aquifère   multicouche surmonte directement l’Oxfordien et le Kimméridgien inférieur. Le pendage du toit du grand système aquifère   est orienté en direction de l’Ouest et sa profondeur est représentée sur la carte ci-dessous.

Carte piézométrique des calcaires de l'Oxfordien (BRGM, 2013) - JPEG - 290.8 ko
Carte piézométrique des calcaires de l’Oxfordien (BRGM, 2013)

Par ailleurs, les affleurements oxfordiens sont traversés dans tout le département meusien, du Sud vers le Nord, par les alluvions de la Meuse, qui correspondent à la masse d’eau   des « Alluvions de la Meuse, de la Chiers et de la Bar » (code FRB1G015). Le grand système aquifère   est drainé par l’aquifère   alluvial.

La carte piézométrique   a été réalisée à l’échelle de tout le grand système aquifère  , en utilisant des mesures piézométriques levées au cours de trois décennies à partir de 1961 (Le Nindre, BRGM,1995). Elle représente un niveau moyen interannuel de la nappe. L’enlacement de la vallée de la Meuse par les équipotentielles met en évidence le drainage de la nappe des calcaires par la nappe alluviale   et le fleuve. Les isopièzes (ou équipotentielles) sont consultables dans l’espace cartographique.

Propriétés hydrodynamiques

En termes de propriétés hydrodynamiques, il est possible de caractériser les calcaires de l’Oxfordien et du Kimméridgien inférieur à partir des valeurs brutes des paramètres que l’on peut trouver dans les archives communales du BRGM. La moyenne des débits de plus de 400 valeurs est de 51 m3/h, avec un maximum de 500 m3/h. La moyenne des valeurs de transmissivité   obtenue à partir d’une quarantaine de mesures est de 9,5.10-2 m2/s, avec un minimum de 1,3.10-4 m2/s et un maximum de 5.10-1 m2/s.

Qualité des eaux

Les eaux des calcaires de l’Oxfordien et du Kimméridgien inférieur sont bicarbonatées calciques. Les résultats analytiques de l’Inventaire 2004 de la qualité des eaux souterraines   en Lorraine (AERM) donnent une idée globale de la qualité des eaux souterraines  . La conductivité   de l’eau à 25 °C a une moyenne de 479 µS/cm et un écart-type de 78 µS/cm, et elle va de 299 à 677 µS/cm pour 170 mesures. La concentration en nitrate dans l’eau a une moyenne de 17 mg/L et un écart-type de 15 mg/L, et elle va de 0,5 à 51 mg/L pour 189 mesures.

Bibliographie

  • Bourgine B., Filhine-Tressarieu T., Monnot P., Nguyen-Thé D., Denis L., Robelin C. (2007) – Atlas du potentiel géothermique des aquifères lorrains. Rapport BRGM/RP-54987-FR, 84 p., 1 CD
  • Carpentier C. (2004) – Géométries et environnements de dépôts de l’Oxfordien de l’Est du Bassin de Paris. Thèse de doctorat, Université Henri Poincaré Nancy 1, 472 p.
  • Le Nindre Y.M. (1995) – Synthèse cartographique à 1/250 000e des réservoirs aquifères du bassin Rhin-Meuse. Rapport final BRGM/RR-38618-FR, 36 p., 7 fig., 11 tabl.

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Aquifères du bassin sédimentaire de Paris