Socle ardennais

Le « socle ardennais » correspond au massif primaire du paléozoïque hercynien situé au nord du département des Ardennes. Il culmine jusqu’à 500 mètres aux environs de Fumay. Ce massif est fortement incisé par la vallée en méandre de la Meuse. Il est constitué en majorité de formations du Dévonien et du Cambrien de faciès très variés (schisteuses, gréso ou calcaréo-schisteuse, gréseuses et quartziteuses, gréso-calcaires).

La structure de ce massif ardennais, très complexe, est marquée par des plis et des contacts faillés qui provoquent de forts pendages dans les terrains sédimentaires (Calcaires du Givétien par exemple) ou impliquent une schistosité et une foliation très redressées et à pendage fort dans les formations métamorphiques (schistes et quartzites du Revinien et du Gédinien).
Compte-tenu d’un pendage général à 60° vers le Sud et du plissement intense des séries, les épaisseurs de ces formations ne sont pas véritablement connues.

Esquisse géologique schématique du massif primaire de l'Ardenne (d'après G. Waterlot in Aquifères et eaux souterraines, BRGM Editions, 2006) - JPEG - 12.2 ko
Esquisse géologique schématique du massif primaire de l’Ardenne (d’après G. Waterlot in Aquifères et eaux souterraines, BRGM Editions, 2006)

Caractéristiques hydrogéologiques

Les terrains primaires constituent des niveaux aquifères généralement peu intéressants à exploiter car ces roches ne possèdent que très peu de perméabilité   d’interstices du fait des contraintes tectoniques importantes subies par les sédiments. Néanmoins, ces formations ont une perméabilité   liée à la fracturation et la fissuration d’origine tectonique et climatique, qui peuvent conduire à des circulations d’eau intéressante pour l’exploitation de cette ressource. Les formations les plus favorables sont constituées de calcaires d’âge Givétien-Eifélien (« Calcaires de Givet »), de grès   et de quartzites (du Dévonien inférieur « Grès   d’Anor » et du Cambrien), dont les fractures sont susceptibles de rester ouvertes. Les séries schisteuses, en revanche, s’altèrent en donnant des produits argileux qui colmatent les fissures et réduisent ainsi leurs qualités hydrogéologiques.

Les terrains primaires donnent naissance à de nombreuses sources issues de formations essentiellement schisteuses. Leurs débits sont très variables, généralement faibles mais peuvent atteindre 4 l/s dans les zones faillées.

Les transmissivités obtenues en forages sont faibles. Elles varient entre 2,5.10-3 et 3.10-7 m2/s mais sont généralement inférieures à 1.10-5 m2/s. Les puits   et forages captant les eaux souterraines des terrains primaires sont généralement utilisés pour alimenter en eau potable des collectivités de petites tailles. Une étude hydrogéologique réalisée en 1977 [1] portant presque exclusivement sur des essais de pompage a conduit à identifier les secteurs où l’implantation des forages d’eau serait la plus pertinente : dans une vallée ou un talweg où les formations (calcaires, les grès   ou les quartzites) sont les plus fracturées avec un ouvrage de profondeur suffisante pour atteindre la roche saine non fracturée. Dans ces conditions les débits attendus sont de l’ordre de 20 m3/h.
Les formations superficielles, qui contiennent un pourcentage élevé d’argile  , recouvrent la presque totalité des terrains primaires et constituent une nappe superficielle perchée qui donne également naissance localement (en bordure de plateau) à de petites sources qui tarissent rapidement en période d’étiage (secteur de Rocroi). Compte-tenu de la très faible perméabilité   ces niveaux leur exploitation n’est pas envisageable.

Bibliographie

  • Aquifères et eaux souterraines en France, Ouvrage collectif sous la direction de Jean-Claude Roux, BRGM Éditions, 2006. Tome 1, Chapitre IV.
  • Kerjean M., Kerbaul A., Pommenof T. (1980) - État de la documentation des ouvrages souterrains implantés sur les feuilles topographiques de Givet, Hirson, Rocroi et Fumay (Ardennes) Rapport BRGM/80-SGN-210-CHA 30 p. 1 pht.
  • Barrat J.M. (1977) - Ressources en eaux souterraines du massif primaire Ardennais. Rapport de la Direction Départementales de l’Agriculture des Ardennes d’août 1977.
  • Beugnies A., Waterlot G. (1965) – Carte géologique au 1/50 000 Fumay n° 53, Éditions BRGM.
  • Bonte A., Waterlot G. (1963) – Carte géologique au 1/50 000 Rocroi n° 52, Éditions BRGM.
  • Delattre Ch., Waterlot G., Beugnies A., Bonte A., Hatrival J-N. (1969) – Carte géologique au 1/50 000 Hirson n° 51, Éditions BRGM.
  • Hatrival J-N., Beugnies A., Macar P., Asselberghs E. (1973) – Carte géologique au 1/50 000 Charleville-Mézières n° 69, Éditions BRGM.
  • Mansy J-L., Lacquement F., Meilliez F., Van Vliet Lanoe B. (2006) – Carte géologique au 1/50 000 Givet n°40, Éditions BRGM.
  • Maubeuge P-L., Beugnies A. (1982) – Carte géologique au 1/50 000 Montmédy \ Francheval n°70, Éditions BRGM.

[1Barrat (1977)

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Aquifères des massifs anciens