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CINERGY : rapport gologique de fin de sondage

Rapport intermdiaire

BRGM/RP-59528-FR fvrier 2011

CINERGY : rapport gologique de fin de sondage

Rapport intermdiaire

BRGM/RP-59528-FR fvrier 2011

H. Bauer, B. Mougin, C. Dezayes

Vrificateur :

Nom : R. Wyns

Date :

Signature :

Approbateur :

Nom : D. Bonijoly

Date :

Signature :

En labsence de signature, notamment pour les rapports diffuss en version numrique,loriginal sign est disponible aux Archives du BRGM.

Le systme de management de la qualit du BRGM est certifi AFAQ ISO 9001:2008.

I

M 003 - AVRIL 05

Mots-cls : CINERGY, Forage, Carottage, Bretagne, Rennes, Chartres-de-Bretagne, Tertiaire, Gothermie, Hydrogologie, Graben. En bibliographie, ce rapport sera cit de la faon suivante : Bauer H., Mougin B. et Dezayes C. (2011) - CINERGY : rapport gologique de fin de sondage. Rapport intermdiaire. BRGM/RP-59528-FR, 137 p., fig., tabl., 8 ann., 1 CD. BRGM, 2011, ce document ne peut tre reproduit en totalit ou en partie sans lautorisation expresse du BRGM.

Rapport de fin de sondage

BRGM/RP-59528-FR Rapport intermdiaire 3

Synthse

Le projet Connaissance de la gologIe profoNde du bassin tErtiaire de Rennes, vise Gothermique et hYdrogologique (CINERGY) rsulte de la rencontre dinterrogations scientifiques et techniques quant lexistence de ressources naturelles dans le bassin de Rennes. Si la gologie superficielle du bassin tait connue depuis plus dun sicle, celle du sous-sol profond, au-del de 140 m, restait largement inconnue. Pourtant, la gophysique des annes 50 (gravimtrie) avait mis en vidence une profondeur du bassin de lordre de 500 m, faisant de ce petit bassin le plus important de sa catgorie en Bretagne. La question scientifique de la nature et lge des terrains sdimentaires remplissant ce bassin a rejoint des proccupations lies la ressource en eau et gothermale.

Aprs avoir rappel les enjeux du projet et ltat des connaissances, lorganisation du chantier et son suivi scientifique sont dtaills : organisation matrielle et humaine, timing, suivi gologique, diagraphique et hydrogologique. La couverture mdiatique a t assure, notamment autour des temps forts du forage.

Les premiers rsultats prsents dans ce rapport concernent avant tout la gologie, puisque le log lithologique, les diagraphies et la biostratigraphie (prliminaire) sont les premiers lments dinformation obtenus pendant et juste aprs le forage. La gologie du bassin est trs particulire, puisque pratiquement purement argileuse, en dessous de lunit carbonate oligo-miocne suprieure. La richesse en matire organique de ces argiles est galement un point tout fait remarquable et ne manquera pas de susciter lintrt scientifique dans les valorisations venir. Les premiers lments biostratigraphiques indiquent que la srie est tertiaire, avec sa base une unit sablo-argileuse date du Luttien suprieur-Bartonien (40 Ma). Les diagraphies montrent des variations en accord avec le dcoupage lithostratigraphique, bien que certains intervalles soient prciser. Le sonic Full Wave permet de recaler la sismique ralise en 2000, montrant que les units sismiques prdfinies correspondent au dcoupage lithologique propos pour le forage.

Les tests hydrogologiques sont galement abords dans ce rapport, mais ils feront lobjet dun travail dinterprtation qui sera prsent dans un prochain rapport intermdiaire. La trs faible productivit du forage ntait pas attendue (


4 BRGM/RP-59528-FR Rapport intermdiaire

En conclusion, le chantier de forage sest droul de faon exemplaire tant sur la gestion des imprvus que sur le suivi scientifique. Le succs scientifique et mdiatique est clair, bien que modr par la rvision la baisse des objectifs hydrogologique et gothermique, qui seront nanmoins poursuivis en 2011. Cet ouvrage de 675,05 m constitue ce jour le forage le plus profond jamais ralis en Bretagne. Sa valorisation et sa prservation sont donc primordiales plus dun titre.



Sommaire

1. Contexte gnral .................................................................................................. 11

1.1. CADRE DE LTUDE ...................................................................................... 11

1.2. TAT DES CONNAISSANCES BUT DE LTUDE....................................... 11

1.2.1. tat des connaissances gophysiques, gologiques et hydrogologiques ................................................................................... 11

1.2.2. But de de ltude .................................................................................... 17

2. Avant-projet et organisation du chantier ............................................................ 19

2.1. AVANT-PROJET ............................................................................................. 19

2.1.1. Dfinition du contenu technique du projet ............................................... 19

2.1.2. Site dimplantation du forage .................................................................. 19

2.1.3. Choix des entreprises ............................................................................. 21

2.2. ORGANISATION DU CHANTIER .................................................................... 22

2.2.1. Chronogramme des oprations .............................................................. 22

2.2.2. Organisation du travail et du chantier ..................................................... 24

2.2.3. Suivi gologique (H. Bauer et al.) (Annexes 1 5) ................................. 27

2.2.4. Suivi des diagraphies (J.-Y. Herv & C. Dezayes, BRGM) ..................... 33

2.2.5. Suivi des tests hydrogologiques (B. Mougin & F. Joublin, BRGM) ........ 35

2.2.6. Temps forts ............................................................................................ 36

2.2.7. Communication ...................................................................................... 37

3. Premiers rsultats ................................................................................................ 41

3.1. LOG LITHOLOGIQUE SYNTHTIQUE DU FORAGE ..................................... 41

3.1.1. Vue densemble ..................................................................................... 41

3.1.2. Les formations superficielles et carbonates oligo-miocnes ................. 41

3.1.3. Les formations argileuses....................................................................... 44

3.1.4. La formation basale argilo-sableuse et le contact avec le socle ............. 46

3.1.5. Le socle .................................................................................................. 49

3.1.6. Premiers lments de datation (biostratigraphie) (ANNEXE 6) ............... 52

3.2. DIAGRAPHIES DE FORAGE (ANNEXE 7) ..................................................... 56

3.2.1. Grands ensembles ................................................................................. 56

3.2.2. Recalage de la sismique ........................................................................ 60

3.3. TESTS HYDROGOLOGIQUES (ANNEXE 8) ................................................ 62



3.3.1. Air-lift ...................................................................................................... 62

3.3.2. Pompages dessai .................................................................................. 62

3.3.3. Analyses des eaux ................................................................................. 63

3.3.4. Hydrogologie du forage ........................................................................ 63

4. Conclusions et Perspectives ............................................................................... 67

4.1. CONCLUSIONS .............................................................................................. 67

4.2. PERSPECTIVES ............................................................................................. 67

5. Bibliographie ........................................................................................................ 69



Liste des figures

Figure 1 : Situation gographique et gologique du bassin de Rennes (limites en tirets) ; zone dtude en bleu. Fond gologique : cartes gologiques au 1/50 000

e de Rennes et de Janz. .................................................................................. 10

Figure 2 : Carte gravimtrique et gologie de la Bretagne. ..................................................... 12

Figure 3 : Coupes des sondages de Chartres-de-Bretagne ( gauche) et de Saffr ( droite). ...................................................................................................................... 13

Figure 4 : Coupe longitudinale du bassin de Rennes interprte daprs les travaux de Dubreuil (1988) (in Trautmann et al., 1994). ........................................................... 14

Figure 5 : Profil sismique (migr) W-E acquis en 2000 lors du projet ARMOR2. .................... 15

Figure 6 : Profil sismique W-E interprt (zoom), daprs Wyns et al. (2002). ..................... 15

Figure 7 : Implantation du forage en regard des critres scientifiques. ................................... 20

Figure 8 : Situation du forage en regard des primtres de protection des captages de La Pavais et du Fenicat (SIE030). ........................................................................... 21

Figure 9 : Chronogramme prvisionnel vs ralis. .................................................................. 23

Figure 10 : Plan des installations du chantier. ........................................................................... 25

Figure 11 : Amnagements des installations BRGM. ................................................................ 26

Figure 12 : Vues panoramiques sur le chantier. ........................................................................ 26

Figure 13 : Gauche : tamisage dun cutting sur la pile de tamis. Droite : les refus de tamis sont conditionns dans des boites plastiques, leur contenu tudi la loupe binoculaire. .............................................................................................................. 28

Figure 14 : Haut, gauche : la carotte sort du carottier. Haut, droite : la carotte est place dans le banc carottes par COFOR. Bas : le banc et la carotte sont amens la tente du BRGM. ................................................................................................... 29

Figure 15 : Gauche : description de la carotte. Droite : orientation de la carotte. ..................... 30

Figure 16 : Exemple de photo de caisse. .................................................................................. 30

Figure 17 : Le banc DMT , scanner les carottes, est reli un logiciel permttant le traitement dimage, avec au final la reconnaissance et lorientation de structures gologiques (failles, fractures, stratifications). Les carottes du socle ont du tre renforces pour passer sur le banc. ............................................ 32

Figure 18 : Conditionnement des chantillons........................................................................... 32

Figure 19 : Rsum de la chane de traitement ( workflow ) des carottes. ........................... 33

Figure 20 : Les diagraphies sont opres de jour et de nuit par Semm Logging. ..................... 35

Figure 21 : Le pompage dessai opr par Hydro Assistance Ingnierie a t largement couvert par les mdias. ........................................................................................... 36

Figure 22 : Crmonie de lancement le 12 juillet 2010 sur le site de forage. ........................... 37

Figure 23 : Couverture mdiatique (France 3, TV Rennes et WebCome) lors du pompage dessai le 12 octobre. ............................................................................................... 39

Figure 24 : Visite de la dlgation du service Gologie du BRGM le 27 aot. .......................... 39



Figure 25 : Log lithologique synthtique du forage CDB1 et premiers lments biostratigraphiques. ................................................................................................. 42

Figure 26 : Marnes N. crassatina. .......................................................................................... 43

Figure 27 : Facis lamin beige des argiles des Saproples infrieurs. ................................... 44

Figure 28 : Facis massif gristre des argiles des Saproples infrieurs, riche en pyrite. ....... 45

Figure 29 : Calcrte phratique marqu par une porosit trs forte et un contact rosif au sommet. ................................................................................................................... 45

Figure 30 : Dpts ligniteux au marquant le passage aux Argiles Mohria. ............................ 46

Figure 31 : Sables meubles rides de courant. ........................................................................ 47

Figure 32 : Conglomrat de base et contact avec le socle argilis prs de 405 m. .............. 47

Figure 33 : Log lithologique dtaill autour du contact avec le socle. ....................................... 48

Figure 34 : Partie suprieure prserve du profil daltration du socle. .................................... 49

Figure 35 : Les isaltrites beige passent rapidement une couleur plus naturelle. ................. 50

Figure 36 : Horizon fissur du socle : la roche est bien plus dure, mais zbre de fissures, pour la plupart remplies de dpts siliceux. ............................................. 50

Figure 37 : Variabilit des facis du Briovrien dans le forage. ................................................ 51

Figure 38 : Quelques exemple de fractures. ............................................................................. 52

Figure 39 : chelle stratigraphique internationale et correspondance avec noms locaux. ....... 53

Figure 40 : Principales donnes diagraphiques obtenues sur le forage CDB1. ....................... 59

Figure 41 : volution verticale des vitesses des ondes P (Vp) dans le forage CDB1. ............. 60

Figure 42 : Position des interfaces en regard du profil sismique originel. ................................. 61

Liste des tableaux

Tableau 1 : Liste des outils et paramtres de mesure prvues au contrat. ............................... 34

Tableau 2 : Intervalles de mesure manquants. .......................................................................... 35

Tableau 3 : Correspondance temps-profondeur des diffrences interfaces lithologiques repres. La vitesse Vp est moyenne sur lintervalle considr. .............................. 60

Tableau 4 : Tableau de suivi de lopration dair-lift. .................................................................. 65

Tableau 5 : Tableau des analyses effectues pour la Police de leau. ...................................... 66



Liste des annexes

Annexe 1 : Tableau des taux de rcupration des carottes ........................................................ 73

Annexe 2 : Tableau des gnratrices .......................................................................................... 85

Annexe 3 : Tableau de suivi DMT ................................................................................................ 95

Annexe 4 : Tableau des caisses ................................................................................................ 101

Annexe 5 : Tableau des chantillons ......................................................................................... 109

Annexe 6 : Rapport dtude biostratigraphique ERADATA ................................................... 131

Annexe 7 : Rapport dopration de diagraphies Semm Logging ........................................... 133

Annexe 8 : Rapport dopration de pompage Hydro Assistance Ingnierie .......................... 135

Le CD joint au rapport contient les annexes (rapport et donnes) ainsi que le prsent rapport. Tous ces documents sont en version PDF.

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1. Contexte gnral

1.1. CADRE DE LETUDE

Le bassin de Rennes est un micro-bassin sdimentaire form au Tertiaire lors dune grande phase dextension gnralise lchelle du territoire. Comme beaucoup dautres du mme acabit en Bretagne, il a accumul des sdiments durant cette priode. Cependant, des mesures gophysiques ont mis en vidence depuis les annes 50 un remplissage particulirement pais, de lordre de 500 m. Le sondage le plus profond au moment du dmarrage du projet natteignait pas le socle (140 m de profondeur). Une grande inconnue rsidait donc dans la nature et lge des terrains sous-jacents, dautant plus que des travaux plus rcents avaient pos comme hypothse la possible prservation de terrains antrieurs (Crtac, voire Jurassique ; cf. chapitre suivant).

Le bassin est gographiquement localis au sud-ouest de Rennes et couvre une partie de la mtropole (Figure 1). Le centre gologique du bassin recouvre les communes de Bruz et de Chartres-de-Bretagne. Les sdiments du proche sous-sol sont composs de sables graveleux et de calcaires fracturs, ce qui en fait un excellent aquifre exploit pour lalimentation en eau potable (AEP) depuis les annes 1970.

1.2. TAT DES CONNAISSANCES BUT DE LTUDE

1.2.1. tat des connaissances gophysiques, gologiques et hydrogologiques

Le bassin de Rennes (ou bassin de Chartres , bassin de Rennes-Chartres ou Bassin rennais ) est tudi depuis le XIXe sicle pour sa gologie, et mme depuis beaucoup plus longtemps si lon considre sa faille bordire occidentale, objet dune intense exploitation minire (argent) depuis le XVIIIe sicle (e.g. Laffoley, 1993).

Des premiers travaux de Delage (1879), Lebesconte (1879) et surtout Vasseur (1881) lindividualit du bassin tertiaire de Rennes ressort par rapport aux terrains encaissants, briovriens et palozoques. Mais cest Durand (1960) qui va approfondir ces connaissances et rendre compte de faon plus exacte de la nature de ces bassins deffondrement. La stratigraphie du bassin est alors bien synthtise, et ce malgr la pauvret des donnes de subsurface, les forages dalors ne dpassaient pas 50 m. Lapport parallle de la gophysique nest gure intgr dans les tudes gologiques alors quelle documente relativement bien la gomtrie de lenveloppe du bassin et fournit de nouvelles interprtations sur la nature du sous-sol. Ainsi, le lever gravimtrique de la Bretagne fait apparatre de fortes anomalies lgres trs localises et orientes NW-SE, la plus importante dentre elles, dune amplitude de 8.5 mgal, correspondant au bassin de Rennes (Bollo et al., 1958 ; Jaeger, 1959, 1967 ; Jaeger & Corpel 1967 ; Figure 2) ; les auteurs estiment alors 500 m lpaisseur du bassin.

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Des sondages lectriques sont venus complter ces donnes, et permis la reconnaissance dune unit trs conductrice en de des terrains dj connus, interprte alors comme un aquifre salin (Cluseau, 1958).

Les annes 70 et 80 voient lacquisition de nouvelles donnes gologiques et la rinterprtation des donnes gophysiques, les deux mondes ne se ctoyant pas. En effet, les gologues ne se posent jamais la question de la nature des terrains sous-jacents ceux traverss en forage car ils ne prennent pas en compte les estimations dpaisseur des gophysiciens ; ces derniers sappuient logiquement sur les travaux existants pour interprter la nature des terrains non observs.

Figure 3 : Coupes des sondages de Chartres-de-Bretagne ( gauche) et de Saffr ( droite). Lchelle verticale est diffrente dune coupe lautre. Lintervalle oligocne de Saffr est complet et reprsente 260 m.

LOligocne du sondage de Chartres-de-Bretagne est incomplet, seuls 120 m ont t fors.

Ainsi, les thses successives de Durand (1960), Esteoule-Choux (1967), Ollivier-Pierre (1980) ou Borne (1980, 1989) amnent de nombreuses et nouvelles donnes et



interprtations sur le Tertiaire armoricain et notamment celui du bassin de Rennes, mais la gomtrie et la profondeur du bassin donnes par la gophysique ne sont pas discutes. En 1970, le sondage SA (ou S1) du BRGM atteint une profondeur de prs de 140 m au centre du bassin (Figure 3) ; ctait jusqu lt 2010 le forage le plus profond du bassin de Rennes. Les derniers terrains atteints appartiennent la Formation des Saproples infrieurs (Oligocne) (Ollivier-Pierre et al., 1993), mais des dpts ocnes (Argiles Mohria) subaffleurants ont t rapports ailleurs dans le bassin (Durand, 1960 ; Ollivier-Pierre et al., 1993).

Dans le bassin jumeau de Saffr 70 km plus au sud, un sondage carott a entirement travers le bassin jusquau socle form de schistes altrs (Borne, 1978 ; Borne (coord.), 1989 ; Borne et al., 1991 ; Trautmann et al., 1994 ; Figure 3). Il est atteint 331 m de profondeur, aprs avoir travers des terrains superficiels plio-quaternaires, puis des dpts argilo-calcaires oligocnes indiffrencis (lacustre), lOligocne marin calcaire est travers sur une paisseur de 85 m, puis laisse place des dpts lagunaires vaporites sur plus de 115 m. Bien que dposs dans un paloenvironnement similaire, les sdiments sous-jacents sont ocnes ; la teneur en sable augmente progressivement vers la base jusqu un conglomrat de base rosif sur le socle altr. La base est date du Luttien suprieur (~43 Ma).

Du ct de la gophysique, Jaeger (1959) rfute toute possibilit de terrains ant-tertiaire malgr les 450 m qui sparent les Saproples infrieurs oligocnes connus alors et le fond du bassin. Dubreuil (1988), rinterprtant les donnes de Cluseau (1958), intgre cependant le concept daltrites et comble ainsi le vide situ entre le forage de 1970 140 m et le fond du bassin (Figure 4).

Figure 4 : Coupe longitudinale du bassin de Rennes interprte daprs les travaux de Dubreuil (1988) (in Trautmann et al., 1994).

En dessous des formations tertiaires connues sont figures les altrites de socle sur une paisseur de prs de 300 m.

Cependant, des indices de couverture plus ancienne se font jour. Des faunes cnomaniennes ont t rapportes dans les sables supposs pliocnes aux Ballots ainsi quen sondage dans le quartier St Nicolas au sud de Laval (feuille Coss-le-Vivien, Vernhet et al., 2011) et La Ro (feuille La Guerche-de-Bretagne, Trautmann & Carn, 1997) ; sil sagit probablement de remaniements dans ce dernier cas, les premiers sont des faunes en place (Brabant, 1965). Des argiles noires cnomaniennes ont t observes dans le bassin tertiaire de Mayenne (Fauconnier, 2004 ; Vernhet et



al., 2011b). Enfin, une approche par la reconstitution des palosurfaces topographiques du Massif armoricain en relation avec les altrites amne R. Wyns (1991) montrer que la Bretagne tait sous le niveau de la mer au Crtac suprieur.

Cest ainsi que ce faisceau de donnes regroupant lexceptionnelle paisseur de dpts pigs dans le bassin de Rennes, lexistence, quelques dizaines de km louest, de dpts sableux cnomaniens et un modle palotopographique du Massif armoricain submerg au Crtac amne naturellement lhypothse dune ancienne couverture msozoque prserve dans le bassin de Rennes.

Une premire tape sera franchie en 2000 lorsque le BRGM, profitant du grand profil ARMOR2 (imagerie sismique du Massif armoricain) lanc dans le cadre du programme GeoFrance 3D, fait dplacer un des camions vibreurs sur le site du bassin de Rennes pour limager (Figure 5).

Figure 5 : Profil sismique (migr) W-E acquis en 2000 lors du projet ARMOR2. Le bassin de Rennes est parfaitement reconnaissable par rapport lencaissant Briovrien,

bien que le trac des failles soit difficile pointer.

Figure 6 : Profil sismique W-E interprt (zoom), daprs Wyns et al. (2002). Bien que le trac des failles bordires soit hypothtique, 4 units sismiques sont mises en vidence, interprtes de bas

en haut comme le socle (briovrien ou palozoque, en brun), le Jurassique infrieur et moyen (bleu), le Crtac suprieur (vert) et le Tertiaire (jaune). Lencaissant est le Briovrien.



Ce profil et linterprtation alors propose sont prsents en congrs (Wyns et al., 2002). Les auteurs mettent alors lhypothse dun remplissage triphas du bassin, comprenant, en discordance sur le socle, une unit Jurassique , une unit Crtac et une unit Tertiaire (Figure 6).

Le profil sismique HR, transversal (E-W) au graben, montre un bassin dissymtrique, dune profondeur de 0.8 1 s (temps double). Labsence de calage sismique rend lquivalence en mtres trs incertaine. Les dpts stratifis et parallles du bassin tranchent nettement avec le socle encaissant dform gnrant un bruit sismique.

Linterprtation en termes dge des units sismiques tait alors guide par les diffrentes hypothses de travail voques plus haut. Bien entendu, dautres interprtations sont possibles, comme celles dun remplissage entirement tertiaire, ou celle dun remplissage dominante tertiaire avec une semelle crtace prserve.

En dehors des incertitudes sur lge de ces units, la profondeur des interfaces et notamment du contact avec le socle restait galement un problme majeur, nayant que le forage de 1970 pour se caler. Sur la base de lexprience des gophysiciens sismiciens du BRGM et sur des valeurs thoriques issues de la littrature, une large fourchette, entre 390 et 640 m avait t value pour la profondeur du contact avec le socle.

Cette problmatique scientifique a galement des implications essentielles en termes de gothermie et de ressources en eau. En effet, quelle que soit lhypothse scientifique qui sera finalement valide, lpaisseur sdimentaire prserve dans ce bassin recouvre potentiellement des ressources en eau et, partir dune certaine profondeur, de lnergie gothermique. La singularit gologique de ce bassin a dj prouv son importance pour la ressource en eau, si lon se rfre la nappe superficielle contenue dans les calcaires oligo-miocnes de la premire cinquantaine de mtres du sous-sol, exploite notamment par lusine PSA dont limplantation a notamment t guide par ce formidable atout du dveloppement conomique local. Ainsi, selon les hypothses gologiques retenues, des roches susceptibles dtre aquifres pourraient tre rencontres dans la couverture sdimentaire ; le socle, connu en Bretagne pour tre trs fractur et donc potentiellement aquifre, pourrait tre un candidat pour la gothermie puisque situ entre 400 et 600 m de profondeur, leau quil contiendrait aurait une temprature exploitable dans le cadre de la gothermie trs basse nergie. ce titre, une note de Talbo (1981) envisageait dj la possibilit dexploitation gothermique des eaux dexhaure des mines de Pont-Pan ; bien quen contexte gologique trs particulier (zone de la faille bordire occidentale du bassin), un pompage de ces eaux au rythme de 250 m3/h tait envisag. La temprature des eaux, homognise sur toute la colonne, tait estime moins de 20 C. Dans le cas de ce projet, si la quantit deau nest a priori pas prvisible, la temprature, en se basant sur un gradient thermique moyen de 30 C/km, devrait atteindre la trentaine de degrs vers 600 m (les eaux superficielles sont autour de 15 C).

Selon toute vraisemblance, un profil sismique seul ne pouvait donc rpondre toutes ces problmatiques. Cest de cette constatation quest ne lide dun projet de forage carott. Ce projet avait le double intrt de runir les intrts scientifiques sur la



gologie profonde de ce bassin et les intrts appliqus sur les aspects de la ressource en eau et de lnergie gothermique du bassin.

1.2.2. But de de ltude

Le but de ltude est multiple, pour rpondre aux diffrents enjeux associs ce projet de forage profond : des enjeux gologiques, hydrogologiques, gothermiques, gochimiques et mme gomicrobiologiques. Ces tudes sont menes par le BRGM, en troite collaboration avec luniversit de Rennes 1. Le nom du projet, CINERGY, rassemble ces objectifs sous un mme acronyme (Connaissance de la gologIe profoNde du bassin tErtiaire de Rennes, vise Gothermique et hYdrogologique). Ce projet a t ralis grce au concours financier des partenaires suivants : Commune de Chartres-de-Bretagne, Rgion Bretagne, Conseil Gnral 35, Rennes Mtropole, Institut dAmnagement de la Vilaine, Syndicat Mixte de Gestion des eaux 35, Syndicat Mixte de Production du Bassin Rennais, lAgence de lEau Loire-Bretagne, lAgence De lEnvironnement et de la Matrise de lEnergie, lEtat et le BRGM.

Les paragraphes suivants rappellent les objectifs inscrits dans le cahier des charges technique du projet.

tude gologique

Ltude gologique est la base pour les autres tudes thmatiques. Le but est de caractriser les roches qui seront traverses de par leur nature et leur ge. Le but premier sera de comprendre le remplissage sdimentaire du bassin, den connatre son historique, replacer ces donnes dans un contexte plus large (Massif armoricain et bassins limitrophes). Pour ce faire, les premires tapes seffectuent lavancement du forage : description lithologique des carottes, scannage, chantillonnage, biostratigraphie basse rsolution. Par la suite, la biostratigraphie est complte, les chantillons analyss pour leur composition minralogique, gochimique Le but final est de proposer un modle gologique relativement simple, compte tenu des donnes disponibles.

tude hydrogologique

Une fois ltude gologique ralise, les aquifres seront caractriss par leur contenant (roche rservoir) et leur contenu (fluides). La caractrisation des rservoirs intgrera les donnes issues des diagraphies, les donnes des pompages dessai et les mesures permabilit/porosit sur carotte. La caractrisation des fluides relvera des analyses physico-chimiques in situ et en laboratoire, ainsi que des rsultats des pompages dessai (pression de fluide in situ). Les eaux seront galement dates pour estimer le temps de recharge de la nappe. Si les donnes recueillies le permettent, un modle hydrogologique simple, qui sinspirera de ceux existants pour le Bassin parisien, sera propos.



tude gothermique

Mene en parallle de la prcdente, elle utilisera galement les caractristiques des roches rencontres pour en dterminer leur potentiel aquifre. Outre les mesures diagraphiques, les donnes issues de lanalyse des eaux, des mesures de conductivit thermiques seront effectues sur les carottes afin destimer de faon plus raliste les proprits thermiques des roches rencontres dans le forage. Un premier modle gothermique du bassin sera esquiss daprs le modle gologique et ces proprits thermiques. Il permettra d'avoir une estimation du potentiel gothermique du secteur et dapporter les premiers lments pour le dimensionnement dune ventuelle future exploitation. En parallle, un projet est en cours de montage au dpartement GTH du BRGM, visant fournir ltat des valeurs de proprits thermomcaniques pour des roches type (calcaires, argiles, grs, granite). La gologie particulire du bassin (cf. chapitres suivants), avec une paisseur argileuse remarquable, en fait un site pilote de premier choix pour cette tude.

tude gochimique

Effectue en partenariat avec Gosciences Rennes (Observatoire des Sciences de lUnivers de Rennes, Universit de Rennes 1), ltude gochimique du bassin sattachera comprendre lhistorique de la circulation des fluides dans le bassin. Cela implique la caractrisation de la fracturation du bassin et de son socle, ltude des fluides et palofluides. Lanalyse des inclusions fluides, des traces de fission, les analyses gochimiques en trace, isotopiques sont quelques-uns des outils qui seront utiliss pour dterminer lorigine des fluides ayant circul dans le bassin et leur histoire en relation avec celle du bassin dduite de ltude gologique.

tude de la biomasse

Depuis maintenant quelques annes, ltude de la biomasse profonde est un sujet de recherche de pointe, sur les frontires du monde vivant. La subsistance de micro-organismes vivants (bactries) en profondeur au sein mme des roches a aussi des impacts sur les roches et leurs proprits (porosit) elles-mmes. Le forage constitue ainsi une opportunit unique daccder la biomasse profonde encore largement inexplore. Dans ce cadre, le service EPI (Environnement et Procds Innovants) du BRGM propose de raliser une caractrisation de la biosphre potentiellement prsente dans les couches gologiques traverses par le forage. Les carottes remontes permettront de rechercher la prsence de vie microbienne, notamment dans le domaine de lautotrophie, et didentifier la diversit de sa fonctionnalit dans les formations gologiques traverses. Des protocoles et des quipements spcifiques seront dvelopps et utiliss pour caractriser les bactries et leurs mtabolismes dans des conditions proches de celles rencontres in situ dans le sous-sol. Il est probable de dcouvrir de nouvelles populations (nouveaux genres ou espces) de micro-organismes msophiles, thermophiles et/ou des micro-organismes barotolrant-barophiles dintrt cologique pour la biosphre profonde, sachant que certains dentre eux pourraient potentiellement avoir des applications multiples notamment dans le domaine du stockage gologique, du traitement/monitoring in situ des aquifres profonds et des rservoirs ptroliers.



2. Avant-projet et organisation du chantier

2.1. AVANT-PROJET

2.1.1. Dfinition du contenu technique du projet

Le double objectif connaissance/application devait ncessairement se reflter dans le choix des oprations et des tudes subsquentes. Cest ainsi que lide dun simple forage carott a volu pour voir venir sy greffer des diagraphies compltes et des pompages dessai.

Techniquement, le projet comporte deux phases principales : la phase de forage proprement dit, assorti des oprations connexes de diagraphies et de pompages dessai ; une phase dtudes, visant valoriser les rsultats obtenus et le matriel recueilli sans les angles de la gologie, de la gochimie, de lhydrogologie et de la gothermie. Une tude de la biomasse profonde, projet interne au BRGM, est venue sajouter au projet initial.

La phase de forage faisant lobjet de ce rapport sest droule durant lt 2010 sur une dure de 4 mois, du 21 juin au 20 octobre. Un autre rapport BRGM, sur le suivi technique du forage et lAssistance Matrise dOuvrage, est consulter en parallle de celui-ci (Herv & Palvadeau, 2011).

2.1.2. Site dimplantation du forage

Limplantation du forage (Figure 7, Figure 8) devait rpondre 4 critres majeurs :

- Critre scientifique : aussi proche que possible du centre de lanomalie gravimtrique (zone la plus profonde du bassin) et du profil sismique (pour un recalage futur laide des diagraphies). La proximit du forage de 1970 tant un plus.

- Critre foncier : la commune de Chartres-de-Bretagne devait tre propritaire du terrain. Elle a ainsi lou une parcelle de champ en friche pour 18 ans et acquis une zone de ce champ couvrant un rayon de 15 m autour du forage.

- Critre logistique : le site doit tre facile daccs, notamment pour les poids lourds et les fournitures en eau et lectricit.

- Critre environnemental : plusieurs aquifres superficiels sont exploits pour lAEP dans la rgion (sables pliocnes, calcaires et faluns oligo-miocnes). Il sagit donc de prvenir tout risque li une pollution de cette nappe.



Figure 7 : Implantation du forage en regard des critres scientifiques. Il est localis 200 m du forage de 1970, quasiment au centre de lanomalie lisovaleur la plus importante mesure est

trace ici en rouge et moins de 1 km au sud du profil sismique.

Les trois premiers critres ont rapidement t valids. Limplantation choisie tant nanmoins la limite entre les primtres de protection loign et rapproch du captage AEP de La Pavais de 50 m de profondeur, la Police de lEau (DDTM35) a exig un surcrot de garanties de la part de la commune et de lentreprise de forage pour prvenir tout risque de pollution des nappes exploites. Cela inclut notamment la mise en place dun bassin de stockage temporaire des eaux pompes avant rejet dans le milieu (volume de 600 m3).

Au titre du Code minier, le forage a fait lobjet dune dclaration la DREAL et auprs de la DDTM35 au titre de la Loi sur lEau. Il est en retour rpertori dans la Banque de donnes du Sous-Sol (BSS), sous lindice 03531X0208. Le nom choisi pour le forage est CDB1, pour Chartres-De-Bretagne 1 , selon la nomenclature ptrolire.



Figure 8 : Situation du forage en regard des primtres de protection des captages de La Pavais et du Fenicat (SIE030).

Limplantation se trouve la limite entre les primtres de protection loign et rapproch.

2.1.3. Choix des entreprises

En sa qualit dassistant Matrise dOuvrage (Matre dOuvrage : Chartres-de-Bretagne), le BRGM a contribu techniquement au montage de lappel doffre et au choix de lentreprise de forage. Il a dautre part procd, cette fois en qualit de Matre



dOuvrage, aux consultations et choix des entreprises de diagraphies et de pompage dessai.

Lentreprise de forage choisie est COFOR, rpute (inter)nationalement pour la haute comptence technique et le savoir-faire en carottage minier. Lappel doffre sest droul en deux temps, la premire phase lissue de laquelle deux entreprises ont t cibles, puis une seconde consultation plus prcise a permis de choisir COFOR.

Pour les diagraphies, une consultation directe de 5 entreprises a t effectue en juin 2010. Seules deux dentre elles avaient une rponse conforme au cahier des charges. Semm Logging a t choisie pour les garanties offertes en termes de dlai et de technicit.

Pour les pompages dessai, aprs une consultation directe de 7 entreprises, seules 2 offres ont t reues et taient recevables. Hydro Assistance Ingnierie, sur des critres de prix et de conformit technique, a t retenue.

2.2. ORGANISATION DU CHANTIER

2.2.1. Chronogramme des oprations

Sur la base du cahier des charges prvoyant une plage de 3 mois pour le forage, COFOR a propos un chronogramme prvisionnel incluant les diffrentes phases du forage (Figure 9). Celui-ci dmarrant dbut juillet, la prparation de la plate-forme occupait les deux semaines prcdentes. Le forage devait sachever tout dbut octobre, il terminera avec prs de 3 semaines de dcalage, notamment en raison de complications en fin dopration de carottage (coincement de loutil 675 m, instrumentation pendant 2 semaine ). Les conditions de carottage tait en effet devenues techniquement trs complexes (carottage en trou nu sur prs de 300 m). La socit COFOR a su remettre le trou en tat en un temps minimum et minimiser le retard pris, permettant les dernires diagraphies et le pompage dessai.

Les oprations se sont droules comme suit :

- Travaux de prparation (prparation de la plateforme, arrive et mise en place de la machine, installation, prparation du matriel dans lattente de lautorisation de dmarrage des travaux). Dbut des travaux de forage le 09 juillet.

- Phase 121/4 (0-66 m) : cette phase est ralis en destructif (forage rotary), en diamtre 121/4. Lobjectif est de poser un tubage technique dans le but de protger les formations aquifres superficielles utilises localement pour lalimentation en eau potable.

- Premire phase de diagraphie (30-31 juillet) de 0 386 m.

- Tubage acier 95/8 65,30 m, cimentation du tubage.

- Phase 81/2, carottage PQ (66-386 m) : cette phase est ralise en carottage continu au cble en diamtre PQ. Elle a dbut le 16 juillet.



- Tubage acier 7 385,8 m, cimentation du tubage.

- Phase 61/4, carottage PQ (386- 600 m). Cette phase a t ralise en carottage continu au cble en diamtre PQ. Elle a dbut le 06 aot.

- Seconde phase de diagraphies (3 et 4 septembre, 386-416 m). Forage stopp momentanment 600 m en attente de dcision sur la suite des oprations, une seconde phase de diagraphie est dclenche ; des boulements dans le trou ne permettent pas le passage des sondes au-del de 416 m.

- Reprise Phase 61/4, carottage PQ (600- 675,85 m). Cette phase a t ralise en carottage continu au cble en diamtre PQ. Arrt du carottage le 14 septembre.

- Instrumentation du 14 septembre au 21 septembre, abandon en fond de forage dune tige et du carottier.

- Tubage acier 5 437,9 m, cimentation du tubage

- Troisime phase de diagraphies entre 416 et 669.8 m (4-5 octobre).

- Tests du rservoir Briovrien : mise en production du puits par air-lift puis test par pompage dessai (8-9 & 12-15 octobre). Diagraphies de production impossibles. Pompage dessai avec pompe 3 puis 2 places 100 m de profondeur.

MOIS

Jour J V S D L M M J V S D L M M J V S D L M M J V S D L M M J V S

Date 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

PREVU

REALISE

MOIS

Jour D L M M J V S D L M M J V S D L M M J V S D L M M J V S D L M

Date 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

PREVU

REALISE

MOIS

Jour M J V S D L M M J V S D L M M J V S D L M M J V S D L M M J

Date 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

PREVU

REALISE

MOIS

Jour V S D L M M J V S D L M M J V S D L M M J V S D L M M J V S D

Date 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

PREVU

REALISE

PHASE INSTALLATION

Forage/carottage

AUTRE EVENEMENTDiagraphies

Essai de pompage

Alsage/cimentation/tubage

FERMETURE CHANTIER

600- 700

0-60 60 - 350

350 - 450

JUILLET

AOUT

SEPTEMBRE

OCTOBRE

60 - 350

450 - 600

0-60

386-465

600-675

Fm Sensib

strati2010

Fm Initiation Geol Pratique

465-600

Figure 9 : Chronogramme prvisionnel vs ralis. Le glissement du calendrier est effectif est ds le dmarrage ; lordre des oprations et leur nombre varient entre les

deux versions, mettant en avant le caractre impredictif de ce type de chantier o limprvu est une donne majeure et la ractivit des quipes une qualit indispensable au bon droulement de lopration.



2.2.2. Organisation du travail et du chantier

Organisation du travail

Les quipes de COFOR fonctionnaient en trois-huit (5h-13h ; 13h-21h ; 21h-5h), par groupes de 4, comprenant 2 foreurs, 1 chef de poste et 1 chef de chantier. Le chantier fonctionnait ainsi 24/24h, 6/7j. Le chantier fermait le samedi 23h (horaires samedi 5h-11h ; 11h-17h ; 17h-23h) et rouvrait le lundi matin 5h ; le site tait gardienn pendant lintervalle.

Les quipes du BRGM fonctionnait en deux-huit (6h-14h ; 14h-22h), par groupes de 4 personnes en moyenne, comprenant un gologue, un gochimiste, un stagiaire et soit un technicien soit un stagiaire supplmentaire. Le suivi gotechnique du forage tait assur distance par un ingnieur forage du BRGM, un technicien forage du BRGM Bretagne passait galement rgulirement.

Organisation du chantier et tches

Lorganisation du chantier rpond aux contraintes et exigences matrielles de COFOR et du BRGM (Figure 10, Figure 11, Figure 12). En ce qui concerne le BRGM, les installations comprenaient un lieu de vie, un bungalow de travail abritant notamment le scanner carottes et une large tente o la plupart des tches sur les carottes taient effectues (Figure 11).

Le BRGM a assur 4 types dintervention : le suivi gotechnique, le suivi gologique, le suivi des diagraphies et celui des tests hydrogologiques.

- Le suivi gotechnique a consist suivre distance depuis le BRGM Orlans et le BRGM Bretagne le droulement technique des oprations de forage et venir en appui la dcision auprs du Matre dOuvrage (convention dassistance MOA). Ce suivi a fait lobjet dun rapport de fin de sondage particulier (Herv & Palvadeau, 2011) et tait gr par Eric Palvadeau (BRGM Bretagne).

- Le suivi gologique (au sens large) comprenait deux facettes, en regard des deux types de forage qui se sont succd : tude des cuttings lors de la phase de forage en rotary puis tude des carottes pendant la phase de forage carott. Ces suivis sont prciss ci-dessous.

- Le suivi des diagraphies impliquait un agent spcialis du BRGM pour suivre en direct les oprations de diagraphies effectues par le prestataire et prendre, le cas chant, les dcisions qui simposaient.

- Le suivi des tests hydrogologiques (air-lift et pompages dessai) a t assur par un hydrogologue du BGRM Bretagne assist dun technicien du BRGM Nord-Pas-de-Calais. Ils ont veill la correcte ralisation des diffrentes tches et pris les dcisions adquates.



Figure 10 : Plan des installations du chantier. Cercle bleu = tte de forage ; encadr jaune = installation BRGM (Figure 11).



Figure 11 : Amnagements des installations BRGM. Les trois lieux comprennent le lieu de vie (gauche), le module de travail et scan (milieu)

et la tente de traitement des carottes (droite). Les numros renvoient aux tches/postes dfinis dans le texte.

Figure 12 : Vues panoramiques sur le chantier. Haut : depuis lentre principale, la sondeuse gauche, les installation COFOR droite,

et les installations BRGM au centre au fond. Bas : vue 180 depuis la tente BRGM.



2.2.3. Suivi gologique (H. Bauer et al.1) (Annexes 1 5)

Le suivi gologique a couvert deux aspects : le traitement des cuttings , fragments de roche remonts avec la boue de forage et rcuprs sur un tamis, et celui des carottes, partir de 66 m.

Ces tches ont t regroupes sous le terme de suivi gologique , mme si nombre dobservations, mesures et chantillons seront dvolus aux aspects hydrogologiques et gothermiques des tudes venir.

Lensemble du suivi gologique a fait lobjet de relevs systmatiques (taux de rcupration, suivi DMT, photos des caisses, chantillonnage) dont les donnes brutes sont prsentes en annexe (1 5).

Suivi du forage rotary (destructif) : traitement des cuttings

Etant donn la restriction daccs au niveau des bacs boue, la rcupration des cuttings est dvolue aux sondeurs de COFOR. Le pas dchantillonnage a t dfini 1 tous les 3 m. Les cuttings ont t recueillis dans de grands sacs zipps, 1/3 du contenu a t ensuite tamis pour tude la loupe binoculaire. Trois tamis ont t utiliss : un tamis large mailles de 2 mm, un tamis 500 m et un tamis fin 63 m.

Les refus de tamis ont t conditionns dans des botes plastiques tiquetes, et leur contenu tudi la loupe binoculaire (Figure 13). La description a servi de base llaboration du log lithologique des 66 premiers mtres. Ce sont ainsi 22 cuttings qui ont t tamiss en 3 fractions granulomtriques.

Cette phase de forage rotary avait pour but disoler rapidement laquifre de surface du reste de louvrage. La profondeur du mur de laquifre avait t estime ~50 m de profondeur daprs les sondages existants. Par mesure de scurit, le cahier des charges du forage avait pouss jusqu 60 m la phase rotary. Cependant, les chantillons prlevs 54 m (intervalle 51-54 m) et 57 m (intervalle 54-57 m) indiquaient clairement quil sagissait toujours de la formation calcaire aquifre. COFOR ayant prvu 10 % de tubage supplmentaire, la dcision de poursuivre jusqu 66 m a t prise, sans pour autant tre certains davoir alors travers le calcaire. Lchantillon suivant prlev 60 m (57-60 m) montre une grande htrognit, correspondant probablement un boulement de lensemble des formations sus-jacentes ; ce sont les deux chantillons suivants (60-63 m et 63-66 m) qui indiqueront sans doute possible que la formation calcaire a t traverse entirement. Le mur de laquifre, sil ne peut tre chiffr exactement, est probablement une profondeur de 57 m.

1 Ardito L., Bechu E., Blanchard S., Chapuis F., Claussmann B., Flehoc C., Guerrot C., Jacquin M.,

Lenoir F., Mougin B., Petelet E., Poulmarch E., Prian J.P., Rigollet C., Roger J., Saint-Marc P., Schroetter J.M., Serrano O., Wyns R.



,

Figure 13 : Gauche : tamisage dun cutting sur la pile de tamis. Droite : les refus de tamis sont conditionns dans des boites plastiques, leur contenu tudi la loupe binoculaire.

Suivi du forage carott : traitement des carottes

partir de 66 m, le forage a repris en mode carott : les carottes remontes faisaient jusqu 3,15 m, longueur maximale du carottier. lissue des oprations de forage, pas moins de 289 carottes ont t recueillies, pour une longueur carotte totale de 609 m. Ces carottes ont t places dans 228 caisses, actuellement stockes, le temps du projet, dans les locaux techniques du BRGM Orlans.

Une fois la carotte sortie du carottier et place sur un banc carottes par les quipes de COFOR, elle est amene au niveau de la tente BRGM o nos quipes la prennent en charge (Figure 14). Sans entrer dans les dtails, nous avons distingu 6 tches majeures dans la chane de traitement des carottes.

Tche 1 : Mesure du taux de rcupration, nettoyage

Ds la rception ou aprs transfert sous la tente du BRGM, la carotte est remesure par nos soins et le taux de rcupration calcul. Cette premire mesure est essentielle car elle est contradictoire avec celle fournie par le foreur, et lentreprise de forage est value entre autres sur le taux moyen de rcupration des carottes. La carotte est ensuite dbarrasse de la boue de forage qui la recouvre pour tre correctement dcrite.



Figure 14 : Haut, gauche : la carotte sort du carottier. Haut, droite : la carotte est place dans le banc carottes par COFOR. Bas : le banc et la carotte sont amens la tente du BRGM.

Tche 2 : Description, orientation, reprage chantillonnage

Une fois nettoye, la carotte est minutieusement dcrite au 1/20e (1cm sur la feuille reprsente 20 cm de carotte ; rsolution de la description = 2 cm). La prsence de failles ou de fractures, de structures particulires est galement consigne. Des photos de dtails sont prises, les zones chantillonner sont repres. Enfin, la carotte est oriente : deux gnratrices sont traces avec des flches, permettant de reprer le haut du bas de la carotte.



Figure 15 : Gauche : description de la carotte. Droite : orientation de la carotte.

Figure 16 : Exemple de photo de caisse. Le bandeau suprieur permet didentifier rapidement la profondeur, le numro de carotte et de caisse. Un nuancier de

couleur et de dgrad de gris garantit la prennit de limage. Lchelle centimtrique permet le reprage et une comparaison fidle avec le relev gologique.



Tche 3 : Mise en caisse

Jusque-l, la carotte tait dun seul tenant. Sa mise en caisse est ncessaire pour des manuvres ultrieures. Les caisses en bois peuvent accueillir 3 tronons d1 m, spars par des plaquettes disorel. Les espaces vides sont combls avec des cales qui minimiseront ainsi le ballottage lors du transport. Une fois la caisse remplie, son archivage numrique peut commencer.

Tche 4 : Photo de la caisse

La caisse est prise en photo avec un bandeau informatif (Figure 16). Deux clichs sont pris, carotte sche et humidifie. Cest le premier archivage numrique des carottes, en dehors des clichs de dtails pris lors de la description. Ces photos de trs haute rsolution et assorties dun nuancier de couleur garantissent la prennit de limage, la couleur et laspect des carottes saltrant avec le temps.

Cela tant, il sagit dune image partielle de la carotte, vue sur seulement 180. Une pri-photo ou scan 360 est ncessaire pour complter cette vue et ouvrir la voie vers la quantification des structures observes.

Tche 5 : Scan des carottes

Pour complter lenregistrement photographique des carottes, les tronons mis en caisse sont scanns sur un banc photo spcifique (Figure 17). Une camra enregistre une pri-photo (photo/scan 360) de la carotte, limage est traite par un logiciel qui loriente et permet le pointage des structures (fractures, failles, stratifications). Couple limagerie de paroi (voir suivi diagraphies), elle permet de remonter lorientation in situ des structures. Il sagit donc dune tape primordiale, malheureusement trs dpendante de ltat des carottes. En effet, si les carottes argileuses sdimentaires passent relativement bien, celles du socle, beaucoup plus fractures, ne sont pour la plupart pas passes sur le banc (Figure 17).

Tche 6 : chantillonnage et stockage

lissue du scan, toutes les donnes dobservation et dimage ont pu tre enregistres. La carotte peut donc tre chantillonne sans perte dinformation. Lchantillonnage des zones pralablement repres passe par la dcoupe dun tronon dune dizaine de cm de long, lui-mme recoup dans le sens de la longueur. Une moiti est conserve en tant quarchive, lautre moiti est de nouveau spare en deux chantillons. Ceux-ci sont conditionns en sachets plastiques sous atmosphre azote afin de prvenir toute oxydation (Figure 18).

Un autre type dchantillonnage particulier a t entrepris, pour ltude de la biomasse profonde (gomicrobiologie). Ces chantillons (une dizaine sur lensemble du forage) sont conditionns beaucoup plus svrement (Figure 18) pour prvenir toute pollution bactrienne.



Figure 17 : Le banc DMT , scanner les carottes, est reli un logiciel permttant le traitement dimage, avec au final la reconnaissance et lorientation de structures gologiques

(failles, fractures, stratifications). Les carottes du socle ont du tre renforces pour passer sur le banc.

Figure 18 : Conditionnement des chantillons.



A gauche : chantillonage classique, dans des sachets plastiques sous azote. A droite, triple conditionnement strilis pour les tudes de gomicrobiologie, en sacs aluminiss et sous azote.

Figure 19 : Rsum de la chane de traitement ( workflow ) des carottes.

Aprs chantillonnage, la caisse est visse et stocke temporairement sur palette lextrieur, avant dtre rapidement prise en charge par les services techniques de la mairie qui ont mis disposition une halle de stockage o toutes les palettes ont t disposes le temps du chantier. lissue des travaux, lensemble du matriel gologique (16 palettes, soit environ 9 tonnes) a t rapatri sur Orlans par transporteur. lheure actuelle, les palettes contenant 15 caisses chacune sont disposes sur des racks de rangement dans une halle technique du BRGM. Ce



stockage est moyen terme (le temps du projet), le stockage long terme nayant pas encore t dfini.

Lenchanement de ces tches (Figure 19), 3 ou 4 personnes, peut prendre jusqu 2 h par carotte de 3 m, un rythme en adquation avec celui de larrive des carottes la surface par COFOR (une toutes les 1 h 30 au dbut, une toutes les 3-4 h la fin).

2.2.4. Suivi des diagraphies (J.-Y. Herv & C. Dezayes, BRGM)

Trois oprations de diagraphies de forage ont eu lieu durant ce chantier. Loprateur, Semm Logging, a procd aux diffrentes mesures demandes dans le cahier des charges (Tableau 1 ; Figure 20). Cependant, la nature des terrains et les conditions de forage ont rendu impossibles certaines mesures sur tout ou partie du forage (Tableau 2). Une 4e intervention pour les diagraphies de production na pu tre mene bien le trou tant obstru la sortie du tubage 438 m.

Sonde Outils Paramtres

Sonde multiparamtre TDNI

- Inclinomtre - Gamma-ray - Rsistivimtres - Porosit-neutron

- Densit - - Diamtreur - Sonde thermomtrique - Conductivimtre - Source Am/Be

- Inclinaison forage - Radioactivit naturelle - Rsistivit proche & lointaine - Porosit - Densit - Diamtre du trou - Temprature de la boue - Conductivit de la boue - Potentiel photolectrique

Sonde dimagerie acoustique BHTV

- BHTV (BoreHole TeleViewer)

- Gamma-ray

- Imagerie de paroi acoustique - Radioactivit naturelle

Sonde de gamma-ray spectral

- Gamma-ray - Radioactivit naturelle dcompose selon U / Th / K

Sonde de diamtre BDV4ACG

- Diamtreur 4 bras - Gamma-ray

- Diamtre du trou - Radioactivit naturelle

Sonde ELOG - Rsistivimtres - Gamma-ray

- Rsistivit proche & lointaine - Radioactivit naturelle

Sonde FWS - Sonic Full Wave - CBL - Gamma-ray

- Vitesse des ondes P & S - Contrle de la cimentation - Radioactivit naturelle

Tableau 1 : Liste des outils et paramtres de mesure prvues au contrat. Chacune des sondes passe dans le forage comprend une mesure du GR (gamma-ray), afin de pouvoir corrler

finement les enregistrement posteriori.

Les raisons invoques pour ces intervalles de mesure manquants sont les suivantes :

- tubage mtallique empchant la mesure ;

- tenue du trou, formations instables ;

- diamtre irrgulier du trou (cavage), perturbant les mesures ;

- trou obstru empchant le passage des sondes.



Figure 20 : Les diagraphies sont opres de jour et de nuit par Semm Logging.

Sonde Outils Intervalles de mesure manquants

Sonde multiparamtre TDNI

- Inclinomtre - Gamma-ray - Porosit-neutron

- Densit -

- Diamtreur - Sonde thermomtrique - Conductivimtre - Source Am/Be

375-384 - 0-66 (tubage) ; 378-385 (tubage) ; 408-438 (tubage) 0-66 (tubage) ; 381-387 (tubage) ; 411-438 (tubage) 412-417 - 0-11 ; 415-417 0-66 (tubage) ; 381-385 (tubage) ; 411-438 (tubage)

Sonde dimagerie acoustique BHTV

- BHTV (BoreHole TeleViewer)

0-388 ; 408-464

Sonde GR spectral - Gamma-ray 0-386 ; 416-429

Sonde de diamtre - Diamtreur 4 bras -

Sonde ELOG - Rsistivimtres 0-67 (tubage) ; 382-388 (tubage) ;

412-438 (tubage)

Sonde FWS - Sonic Full Wave

- CBL

0-48 (tubage) ; 371-383 (tubage) ; 412-437 (tubage) -

Tableau 2 : Intervalles de mesure manquants. La plupart des outils ont enregistr sous les 66 mtres du premier tubage.

La profondeur atteinte par les outils varie entre 653 et 663 m.

Les principales pertes dinformation concernent limagerie de paroi et le GR Spectral impossibles sur lensemble de la couverture sdimentaire (400 premiers mtres) ; la plupart des autres pertes sont mineures ou prvues. Malgr cela, la qualit et diversit des donnes fournissent une solide base pour les tudes futures.



2.2.5. Suivi des tests hydrogologiques (B. Mougin & F. Joublin, BRGM)

Labsence daquifre exploitable dans la couverture sdimentaire sous ceux dj exploit pour lAEP nous a contraints abandonner la premire srie dessais et nous focaliser sur le second objectif, le socle fractur. Les tests hydrogologiques comprenaient deux phases, un nettoyage du trou lair-lift (soufflage), et un pompage dessai (Figure 21). La premire opration permettait davoir une ide concernant la productivit du forage. La seconde ayant pour but de quantifier ces paramtres (perte de charge du forage, permabilit et coefficient demmagasinement).

Figure 21 : Le pompage dessai opr par Hydro Assistance Ingnierie a t largement couvert par les mdias.

lissue du forage, des diagraphies de forage et du dernier tubage positionn 438 m, la boue utilise pour le carottage a t vacue en injectant de leau de ville (eau claire du rseau AEP). Cette opration de soufflage par air-lift a t entreprise par la socit COFOR. Elle a t suivie par lopration de pompage dessai proprement dite par la socit Hydro Assistance Ingnierie. Celle-ci devait saccompagner de diagraphies de production (micro-moulinet, prleveur isobare), mais lobstruction du trou la sortie du tubage (le diamtreur indique un cavage important en cet endroit) a empch le passage des sondes.



La faible productivit du forage a entran un changement de stratgie pour les pompages dessai : aprs un soufflage 14 et 20 bars mettant en vidence une productivit infrieure 1 m3/h, un premier essai a t entrepris avec une pompe 3. Le dbit pomp tant trop important, une pompe 2 rgulateur de dbit a t installe dans un deuxime temps. lavenir, il est envisag de rintervenir sur le forage avec une micro-pompe dbit variable, pouvant descendre 0,2-0,3 m3/h.

2.2.6. Temps forts

Les 4 mois de ce chantier ont t maills de temps forts :

- Lancement du forage : 9 juillet. Aprs plus de 2 semaines dinstallation, les premiers tours de la foreuse sont lancs.

- Crmonie de lancement : 12 juillet. Devant une quarantaine de personnes, le Prfet de rgion, le prsident du BRGM et le maire de Chartres-de-Bretagne lancent officiellement le chantier de forage.

Figure 22 : Crmonie de lancement le 12 juillet 2010 sur le site de forage.

- Premire carotte : 17 juillet. Aprs une semaine de forage rotary et un premier tubage 66 m, le forage reprend en carott, les premires carottes sont remont au jour.

- Dpassement de 140 m : 20 juillet. Il ne faut pas longtemps avant que la cote la plus profonde atteinte jusqualors (139 m) soit dpasse. partir de cet instant, les foreurs et les gologues avancent en subterra incognita .

- Atteinte du socle : 11 aot. Aprs avoir travers une grande paisseur dargiles (cf. chapitre suivant), des sables argileux puis un conglomrat signent la base de la couverture sdimentaire. Le socle, trs altr, est atteint 405 m.



- Dernire carotte : 14 septembre. Aprs des prmices de problmes techniques, le forage coince 675.85 m. La dernire carotte de 0,80 m restera jamais au fond du forage, le carottier est perdu. CDB1 est le forage carott le plus profond de Bretagne.

- Pompage dessai : 12 octobre. Aprs remise en tat du trou, un pompage dessai est lanc. Malgr la trs faible production deau, celle-ci est chantillonne pour analyse.

2.2.7. Communication

Ce chantier de forage est assez exceptionnel en France et a fortiori en rgion Bretagne. Il a donc mobilis beaucoup de personnes, fait parler de lui au travers de la presse rgionale, des mdias tlvisuels locaux et rgionaux et fait venir de nombreux visiteurs (Figure 23, Figure 24).

Presse et Mdias tlvisuels

Les diffrentes tapes du forage ont t rgulirement relayes par Ouest France ; Le tlgramme a couvert le lancement de lopration, tandis que le journal de la ville de Chartres-de-Bretagne avait dj depuis quelques mois inform les habitants de lopration.

TV Rennes et France 3 Bretagne ont couvert diffrents vnements : crmonie de lancement, fin du forage, pompage dessai. En tout, 4 reportages tlviss et 3 articles majeurs dans la presse ont relat les avances du forage.

Promotion interne

chantier exceptionnel, mesure exceptionnelle : le service Communication du BRGM a engag une socit spcialise pour valoriser le forage sous la forme dun film court (5-6 minutes) diffuser en salon et sur le web. cet effet, la socit rennaise WebCome a effectu 5 reportages couvrant les aspects les plus typiques du chantier : la crmonie de lancement, le carottage, les diagraphies, le pompage dessai et une visite du service Gologie. Des interviews complmentaires ont t enregistres dbut dcembre sur Orlans. Le film devrait tre finalis courant fvrier.

Visites de chantier

De nombreuses personnes, du simple voisinage au directeur du site PSA, sont venues visiter le chantier. Des visites de groupes ont galement t organises : deux dlgations du BRGM, le dpartement Gothermie et le service Gologie, deux collges de Chartres-de-Bretagne, les universits de Rennes 1 et de Bretagne Sud, le personnel de la mairie, le maire de Bruz



Figure 23 : Couverture mdiatique (France 3, TV Rennes et WebCome) lors du pompage dessai le 12 octobre.

Figure 24 : Visite de la dlgation du service Gologie du BRGM le 27 aot.



Communication scientifique

En plein chantier, fin aot et dbut septembre, sest tenu Paris le 4e congrs franais de stratigraphie STRATI2010. Le projet Cinergy, lavance du forage et les tout premiers rsultats ont t prsents la communaut scientifique. lissue du congrs, un projet de note brve tait propos par le prsident de lAGBP (Association des Gologues du Bassin de Paris). Cette note a t rdige depuis et larticle vient de paratre dans le numro de dcembre (Bauer et al., 2010).



3. Premiers rsultats

3.1. LOG LITHOLOGIQUE SYNTHTIQUE DU FORAGE

Premier rsultat du forage, la coupe lithologique, prsente ici sous une forme synthtique (Figure 25), est une donne de premier ordre puisquelle renseigne directement sur la nature du remplissage sdimentaire du bassin et de son socle. Rappelons quen dessous de 140 m, les gologues navaient aucune connaissance de lempilement des sdiments remplissant le bassin, ni son paisseur. Les hypothses trs diffrentes lorigine du projet (cf. premier chapitre) en tmoignent.

3.1.1. Vue densemble

La premire information que dlivre le forage est la profondeur du bassin sdimentaire de Rennes-Chartres. Au droit du forage, elle est de 405 m, contre 500 m estims par la gophysique. Cette diffrence est largement imputable aux mthodes dinversion gophysiques, mais possiblement aussi au fait que le sondage nest pas exactement au droit de la zone la plus profonde du bassin. Cela tant, cette dernire ne saurait sans doute excder 450 m. La profondeur de 405 m est mettre en comparaison avec celle du bassin de Saffr, seul bassin de mme envergure dont nous connaissions avant le chantier le remplissage et lpaisseur. Cette dernire est de 75 m moindre qu Chartres-de-Bretagne, ce qui confirme si besoin tait la place de ce dernier en tant que bassin sdimentaire le plus profond de Bretagne.

Aprs lpaisseur de la pile sdimentaire, cest sa nature trs largement argileuse qui retient lattention. En effet, lensemble sdimentaire peut tre dcompos en trois units principales : une premire unit carbonates occupant les 70 premiers mtres, une paisse unit argileuse sur les 300 m suivants et une fine unit sablo-argileuse et conglomratique la base, sur les 30 derniers mtres.

Le socle enfin, dont la partie suprieure est largement altre, a livr rapidement sa nature : le Briovrien de Bretagne centrale, qui encadre le bassin en surface.

3.1.2. Les formations superficielles et carbonates oligo-miocnes

La premire unit regroupe les formations superficielles et lensemble carbonat oligo-miocne sige de laquifre exploit pour lAEP dans le secteur. Les travaux de prparation de la plateforme ont ncessit lexcavation du premier 1,20 m, dont la nature est similaire aux 4 mtres suivants : des sables ocres quartz filoniens connus en Bretagne sous la dnomination de sables rouges et dont lge est rput Redonien (Pliocne).

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partir de 5 m, nous rencontrons les Calcaires Lithothamnies et faluns, rputs miocnes (Serravallien).Il sagit de calcaires bioclastiques ocres lithothamnies, lamellibranches, rares foraminifres benthiques et bryozoaires. Le facis falunien na pas t rencontr dans le forage. Vers 25 m, un troisime facis fait son apparition, il sagit de calcaires marneux et grseux gris verdtres non fossilifre, appels Saproples suprieurs dans la littrature ; il passe rapidement un autre facis calcaire vers 33 m, une biocalcarnite grossire gris-bleu Peneroplis (archiacines) et autres microfaune benthique (milioles, gastropodes, lamellibranches, chinodermes, bryozoaires) : le Calcaire Archiacina des auteurs. Cette formation oligocne (Stampien infrieur) est traverse jusqu atteindre la suivante partir de 57-60 m, les Marnes Natica crassatina .

Figure 26 : Marnes N. crassatina. Ce spcimen exceptionnellement bien prserv tmoigne dun environnement marin de type vasire.

Transition vers les argiles infrieures, ces marnes sont carottes partir de 66 m de profondeur. Ce sont les seules roches rellement fossilifres carottes, rvlant parfois de belles surprises (Figure 26). Il sagit dargiles massives, marnes et niveaux coquilliers de teinte gris sombre, verdtres. Le contenu en macrofossiles inclut le gastropode marin N. crassatina, dautres gastropodes, des bivalves.



3.1.3. Les formations argileuses

86 m apparaissent des argiles sombres dpourvues de faune, alternant entre facis lamins et massifs traces de racines. Ce sont les Saproples infrieurs dcrits par les auteurs, caractriss par leur forte teneur en matire organique (MO) et en pyrite. Les facis lamins sont beiges, bruntres noirtres, maills de quelques figures sdimentaires (bases rosives, chappement de fluides, microfailles ; Figure 27), tandis que les facis massifs sont verdtres, bruntres ou noirtres et montrent des indices de pdognse associs une forte teneur en pyrite (Figure 28).

Figure 27 : Facis lamin beige des argiles des Saproples infrieurs.

Ces argiles sont totalement dpourvues de carbonates (raction lHCl nulle), et pourtant, vers 160 m, un banc calcaire particulier est travers (Figure 29). Son facis totalement recristallis, sa forte porosit laspect karstifi font penser un calcrte phratique, carbonate form par prcipitation chimique linterface entre le sol merg et la nappe phratique en milieu humide de type palustre ; toutefois, la forme des cristallisations pourrait tre dorigine biologique. La prsence de ce banc carbonat au sein des argiles tait jusque-l totalement insouponne et fait donc lobjet dune tude spcifique en cours.

la suite des Saproples infrieurs se dveloppent les Argiles Mohria , formation la plus ancienne alors reconnue dans le bassin subaffleurant par endroit. Dun ge ocne controvers, elles sont reconnues pour leur trs forte teneur en MO. Dans le forage, 206 m sont atteints des dpts noirs trs charbonneux odeur caractristique dhydrocarbures. Ces vritables lignites (Figure 30) accumuls sur une



paisseur de 25 m, marquent le passage suppos dans cette formation. Les argiles sous-jacentes le confirment par leur trs forte teneur en MO et en pyrite.

Figure 28 : Facis massif gristre des argiles des Saproples infrieurs, riche en pyrite.

Figure 29 : Calcrte phratique marqu par une porosit trs forte et un contact rosif au sommet.



Figure 30 : Dpts ligniteux au marquant le passage aux Argiles Mohria.

3.1.4. La formation basale argilo-sableuse et le contact avec le socle

375 m, les argiles font place des sables meubles, fossilifres (bivalves, gastropodes) puis azoques sur 5 m (Figure 31). Les argiles reprennent jusqu 400 m

environ, o le sable revient progressivement. Le dernier 1,50 m avant le contact, un conglomrat de base rosif est observ, lments trs volus (quartz) et matrice

argilo-sableuse (Figure 32). Lensemble reste dominante argileuse (

Figure 33), et lon est tonn dobserver une si fine semelle grossire la base dune telle srie, notamment en comparaison avec le bassin de Saffr o les dpts sableux et conglomratiques occupent une trentaine de mtres.



Figure 31 : Sables meubles rides de courant.

Figure 32 : Conglomrat de base et contact avec le socle argilis prs de 405 m.



Figure 33 : Log lithologique dtaill autour du contact avec le socle. Etoile verte : remaniements crtac. Sans toile : chantillon azoque ou aphytique.



3.1.5. Le socle

Le contact avec le socle est net et rosif : la partie suprieur du socle est en effet trs altre (profil daltration classique du socle = altrites) ; une forte odeur de H2S se dgage de cette argile beige massive et plastique.

Cette surface rosive a visiblement entam le paloprofil daltration en dcapant sa partie suprieure, les allotrites. Seuls en subsistent quelques dcimtres, avant de rapidement reconnatre les structures du socle (Figure 34). Cette partie prserve du profil, encore beige sur 1 m puis retrouvant la couleur grise dorigine, est toujours trs argilise, ce sont les isaltrites (Figure 35). Allo- et isal-trites forment les alttrites du socle. La base de cette unit est impossible pointer exactement : la transition vers la roche non argilise et fracture ( horizon fissur du profil daltration) est progressive sur plusieurs dizaine de mtres, entre 420 et 460 m environ, la roche devenant dure vers 430 m. Lhorizon fissur est quant lui caractris par une roche relativement saine et dure mais mailles de fissures le plus souvent remplies par de la silice, des carbonates, de la pyrite (Figure 36). Des parties argilises subsistent, marquant des zones de failles/fractures. La transition vers la roche saine est encore une fois progressive, et se place aux alentours de 520 m de profondeur. Cette transition sobserve particulirement bien sur les diagraphies (notamment la densit). Le profil prserv fait ainsi 100 120 m dpaisseur, les 150-170 m suivants tant de la roche saine. Le socle a t carott entirement sur 270 m.

Figure 34 : Partie suprieure prserve du profil daltration du socle. Les isaltrites se caractrisent par un matriel totalement argilis o les structures dorigine sont toutefois

reconnaissables. Un filon de quartz plus rsistant ressort de lensemble.



Figure 35 : Les isaltrites beige passent rapidement une couleur plus naturelle. Cette coloration est sans doute mettre en relation avec des circulation de fluides (gaz et eau)

linterface avec la couverture conglomratique sus-jacente.

Figure 36 : Horizon fissur du socle : la roche est bien plus dure, mais zbre de fissures, pour la plupart remplies de dpts siliceux.

Dun point de vue lithostratigraphique, le socle sapparente lunit sommitale du Briovrien ( bS sur les cartes gologiques), caractrise par des alternances fines



de siltites et dargilites avec des passages plus grseux (Figure 37). Les figures sdimentaires sont abondantes : rides, bases rosives, squences granoclasses, chappement de fluides, figures de charges Lensemble est typique de turbidites distales et marque un environnement distal en contexte prodeltaque. Deux units beaucoup plus grossires, apparentes aux Conglomrats de Gourin , sintercalent 502-511 m et 557-564 m (Figure 37). Il sagit de poudingues lments jointifs ou semi-jointifs, arrondis subanguleux, polygniques : quartz laiteux et chloriteux, lments de phtanites, feldspaths (plagioclases car pic ngatif du GR) On peut les interprter comme des craches plus nergtiques de type debris-flow (pas de structure ni de figure sdimentaire) distaux (galets pour la plupart trs rouls).

Figure 37 : Variabilit des facis du Briovrien dans le forage. Haut gauche : Argilites sombres et lits silteux. Haut droite : facis grseux rides.

Bas gauche : micro-conglomrat. Bas droite : poudingue drages de quartz et phtanites.

Le pendage est trs redress (60-90). La schistosit S1 est confondue avec le plan de stratification S0 ; lalternance de squences granoclasses normales et inverses ainsi que la position des bases rosives indique des changements rguliers de flanc de pli (normal ou inverse), mettant en vidence des plis isoclinaux dont les charnires sont rarement visibles. Les fractures sont polyphases, avec des remplissages varis (Figure 38) : quartzeux le plus souvent, dolomitique, rarement pyriteux ou calcitique. Un autre type de remplissage blanchtre trs frquent et sous la forme de filonnets enchevtrs, pourrait tre kaolinique. Quelques plans de failles ont galement t observs, ainsi que quelques gouges de failles. La plupart des fractures sont remplies.



Figure 38 : Quelques exemple de fractures. Haut gauche : plan de faille au sein de grs grossiers. Haut droite : Deux gnrations de fractures remplissage quartzeux. Bas gauche : fracturation et remplissage polyphas complexe (quartz-dolomite-pyrite). Bas droite : les

fractures peuvent avoir des gomtries complexes et des remplissages polyphass avec ici quartz, chlorite et calcite.

3.1.6. Premiers lments de datation (biostratigraphie) (ANNEXE 6)

Ds la premire phase de carottage acheve un premier lot dchantillons tait envoy la socit ERADATA pour expertise et datation par biostratigraphie (micropalontologie et palynologie). 3 lots ont ainsi t envoys au cours de lt, pour un total de 46 chantillons (53 prparations). tant donn le matriel gologique dpourvu de microfossile pour sa plus grande partie, la plupart des chantillons ont t prpars pour tude palynologique (spores, pollens et kystes de dinoflagells en cas de dpts marins). Ces prparations sont longues et les dterminations galement, les premiers rsultats ne nous sont parvenus que fin octobre/dbut novembre.

Sur ces 53 prparations, 23 ont dj t tudie, et 13 dentre elles ont t dterminantes pour dater les sdiments (Figure 25, Figure 31) : 10 chantillons palynologiques et 3 lavages ayant fourni des foraminifres benthiques. En effet, tous les chantillons tudis ce jour sur rsidus de lavage sont des dpts lacustres ou continentaux s.l., sans biophase significative, trs pauvres, sauf quelques niveaux avec foraminifres benthiques au-dessus de la srie briovrienne. Il en est de mme pour les observations palynologiques, o malgr une forte teneur en MO, la pyrite a



pignis les cuticules de pollens rendant leur dtermination sinon impossible du moins trs difficile.

Ce qui suit reprend les intervalles stratigraphiques du plus rcent au plus ancien. La Figure 39 rappelle lchelle stratigraphique en vigueur.

Figure 39 : chelle stratigraphique internationale et correspondance avec noms locaux. En rouge les termes rencontrs dans le texte. Q. = Quaternaire ; PER. = Priode ;

Pal. = Palocne ; Plio. = Pliocne ; Pl. = Plistocne.

Palynologie

Une vingtaine dchantillons ont t soumis lanalyse palynologique, rpartis entre les cotes forage 119,62 et 404,32.

Les trois premiers chantillons : 404,30- 404,32 ; 400,58- 400,64 et 399,92-399,96 sont totalement dpourvus de palynomorphes. La matire organique rsiduelle est compose de rares particules carbonises.

Le premier chantillon avec pollen est situ 399,71-399,85. Il comporte deux formes de pinaces et dolace dont la dernire est connue ds le Luttien suprieur. Entre les cotes 391,66- 391,68 et 377,69-377,79, les chantillons sont plus riches en grains de pollen. Plusieurs marqueurs reconnus dans les bassins bretons ou le bassin de Paris, tels : Dicolpopollenites luteticus, Aglaoreidia cyclops, Pompeckjoidaepollenites subhercynicus, Psilatricolporites cognitus, Tricolporopollenites clavatus ou Diporites sp., permettent dattribuer cet intervalle au Luttien suprieur-Bartonien.



La srie des Argiles Mohria superpose est essentiellement compose de matire organique trs pyritise avec un matriel pollinique trs abim. La microflore a perdu une grande partie des lments chauds prcdents et les grains en place voquent des flores comparables celles qui sont connues dans la Ludien du bassin de Paris ou lEocne suprieur des bassins bretons. Les conifres sont encore sous-reprsents. Il sagit de lintervalle allant de 370,89-370,96 244,24-244,34.

Le passage au Ruplien semble se faire au niveau de lchantillon 101 (205,95-205,99). En effet, ds cette cote, les conifres montent en puissance (phnomne observ la limite Eocne-Oligocne) et nous avons encore quelques grains connus dans le Ludien, tel Psilatricolporites cognitus. Cependant, il faudra prciser la limite exacte car les deux chantillons analyss sont spars par 40 m dont 25 m de lignites (Figure 25).

La srie suprieure allant de lchantillon 96 (196,24-196,34) 51 (119,62-119,68) peut tre subdivise en Ruplien basal (196,24-196,34 167,82-167,88) et Ruplien infrieur (157,90-157,95 119,62-119,68) avec lapparition du marqueur du Ruplien infrieur : Boehlensipollis hohli au niveau de lchantillon 70 (145,49 145,57). Ce marqueur apparait en effet lgrement au-dessus de la limite Eocne-Oligocne, dans le Calcaire de Sannois du Bassin de Paris, c'est--dire au-dessus des premires couches du Ruplien (Argiles vertes et Caillasse dOrgemont) et 44 mtres de la base du Ruplien dans le sondage de Saffr en Bretagne.

Daprs la bibliographie (Trautmann et al., 1994), le Ruplien infrieur stend jusquaux Marnes N. crassatina et aux Calcaires Archiacines, le Ruplien suprieur serait uniquement reprsent par les Saproples suprieurs .

En rsum, ces premires analyses palynologiques ont permis de distinguer de nets changements de vgtations en relation avec lvolution climatique globale (refroidissement oligocne). Par comparaison avec le bassin de Paris, des ges prcis ont pu tre donn. Il reste que pour le moment, lchantillonnage lche ne donne que des limites floues quun chantillonnage complmentaire venir permettra de prciser.

Micropalontologie (srie argilo-sableuse basale)

Etant donne la srie trs pauvre en microfossiles, seuls quelques niveaux de la srie basale ont fourni des lments de datations corroborant ltude palynologique prliminaire.

La base littorale ou lagunaire du Luttien suprieur-Bartonien

Vers la base du forage, au-dessus de la srie briovrienne, entre les cotes 403 et 401 m, les chantillons nots 299 RX, 295 B et 295 MO renferment des foraminifres benthiques test agglutin trs caractristiques de lintervalle Luttien suprieur Bartonien. Habituellement, ces formes sont associes des formes test calcaires, ici toutes absentes pour des raisons diagntiques. Ces mmes foraminifres abondent dans les milieux littoraux de locne moyen du Cotentin, trouvs terre ou en mer, au large des ctes franaises actuelles.



Le sommet de la formation basale argilo-sableuse recoupe le Bartonien, clairement identifi entre 387 et 376 m, par une flore et une microfaune caractristiques. Riche en foraminifres diversifis mais mal conservs, le niveau 265B (376,50 - 380,05 m) sest clairement dpos au cours du Bartonien, mais la microfaune littorale mal conserve pourrait appartenir une thanatocnose dplace ou bien serait en place et correspondrait alors un vestige dassociation appauvrie par une diagense slective.

Prsence de remaniements du Crtac suprieur

Dans un chantillon n 295B (cote 401,22-401,38 m), ces foraminifres considrs comme autochtones ou sub-autochtones, mais provenant bien dun mil

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