Schéma Régional des Carrières - GT Approvisionnement-Transport
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Schéma Régional des Carrières
GT Approvisionnement-Transport
Projet d’étude BRGM sur
Identification de gisements de substitution aux
alluvionnaires en lit majeur pour la production de béton
Définition des gisements d’intérêt régional
BRGM /DAT Centre Val de Loire
Objectif de l’étude
• Réalisation d’une cartographie au 1/100 000 des formations
géologiques ayant les caractéristiques techniques requises pour fournir
des granulats à usage béton dans des conditions économiques viables,
parmi les grands ensembles présélectionnés dans la note de cadrage
DREAL de juillet 2016 :
– les formations calcaires,
– les sables hors lit majeur,
– les argiles à silex,
– les formations gréseuses
• Définir des zones de « gisement d’intérêt régional », pour les
ensembles géologiques précités, élargis aux gisements alluvionnaires
et ceux destinés à d’autres usages (cimenterie, terres et céramiques)
Présentation 20/01/2017 >2
Contenu de la proposition
L’étude s’appuiera sur :
• la carte des ressources potentielles en matériaux de la Région Centre (Thauvin et
al., 2011) élaborée dans le cadre de la révision des Schémas Départementaux des
Carrières,
• les schémas départementaux des carrières existants;
• la carte géologique harmonisée au 1/50 000;
• toutes les sources de données accessibles (BSS, notices des cartes géologiques,
études techniques ponctuelles RMI,…) ainsi que celles qui pourront être mises à
disposition, en particulier par la DREAL (données géo mécaniques; données de la
profession..)
collecte et sélection de données existantes
intégration et analyse « multicritères »
Présentation 20/01/2017 >2
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Contenu de la proposition
L’étude se décline en 3 grandes étapes :
• Etape 1 : Cartographie des formations géologiques préciblées et
potentiellement utilisables comme sources de matériaux de substitution
aux alluvionnaires à usage béton;
• Etape 2 : Potentialités des ensembles géologiques comme gisement de
substitutions aux matériaux alluvionnaires en lit majeur; sur critères
techniques et économiques;
• Etape 3 : Définition de l’intérêt régional d’un gisement et son emprise.
Présentation 20/01/2017 >2
4
Etape 1 : Cartographie des formations géologiques potentiellement utilisables
comme sources de matériaux de substitution aux alluvionnaires à usage
béton
Un travail préliminaire de cartographie des grands ensembles géologiques
présélectionnés dans la note de cadrage de la DREAL CVL sera réalisé après
concertation avec le groupe de travail Approvisionnement du SRC. On retient à priori :
Les grands ensembles calcaires Les sables hors lit majeur
Calcaires lacustres de Beauce s.l. Sables et argiles de Sologne et de la forêt d’Orléans
Calcaires lacustres de Touraine et du Berry Sables de Montreuil et sables d’Herbault
Calcaires Eocènes Faluns de Touraine
Calcaires du Jurassique. Sables et grès de Fontainebleau
Les argiles à silex Complexe détritique de Brenne
Argiles à meulières surmontant le calcaire d’Étampes Sables et grès du Cénomanien
Argiles à silex surmontant la craie Sables et grès de l’Albien
Argiles à silex surmontant les calcaires du Dogger et du Sables du Bourbonnais.
Malm
Les formations gréseuses
Grès de l’Hettangien
Grès du Trias.
Présentation 20/01/2017 >5Etape 1 : Cartographie des formations géologiques potentiellement utilisables
comme sources de matériaux de substitution aux alluvionnaires à usage
béton
Sélection de secteurs d’étude pertinents
• au regard des enjeux économiques et environnementaux, on s’intéressera
prioritairement :
→ aux secteurs qui présentent des fortes densités de carrières ;
→ à la périphérie des principaux bassins de consommation ;
→ aux secteurs situés à proximité des infrastructures de transport structurantes ;
→ aux secteurs non-concernés par des enjeux environnementaux majeurs.
• Modulation en fonction du « potentiel pressenti » d’une formation géologique
(indicateurs : Nbre de carrières exploitées au sein de chaque formation, etudes
techniques RMI, « dires d’expert ») .
Une attention particulière est apportée aux 5 entités suivantes :
→ calcaires lacustres de Beauce ;
→ calcaires du Jurassique ;
→ sables et argiles de Sologne et de la forêt d’Orléans ;
→ sables de Montreuil et sables d’Herbault ;
→ sables du Cénomanien et de l’Albien ;
→ argiles à silex surmontant la craie.
Présentation 20/01/2017 >6Etape 2 : Potentialités des ensembles géologiques comme gisements de
substitution aux matériaux alluvionnaires en lit majeur pour usage béton
Recherche des paramètres permettant de définir « l’aptitude » et
l’exploitabilité des formations géologiques présélectionnées : critères
« lithologiques»
On recherchera à caractériser, le plus précisément possible, les formations
géologiques d’un point de vue géomécanique, lithologique, minéralogique et
hydrogéologique
définition de secteurs potentiels via analyse multicritères
Recherche des critères « économiques »
l’étude s’attachera à apprécier d’un point de vue qualitatif les investissements et les
surcoûts liés à l’exploitation des différents gisements de substitution.
Présentation 20/01/2017 >7• Aptitude du matériau : dureté/ homogénéité des roches, gélivité/porosité, propriétés
géomécaniques
• Exploitabilité du gisement : granulométrie, proportion et qualité des minéraux argileux, puissance
des formations et des recouvrements, niveau piézométrique (nappe de Beauce et nappe du
Jurassique supérieur).
Critères retenus par grand ensemble géologique aptitude matériau exploitabilité matériau
Calcaires :
Calcaires lacustres de Beauce au sens large (28, 41, 45) puissance > 10m
Calcaires lacustres de Touraine et du Berry (37, 36) dureté/homogénéité ZNS importante (nappe Beauce et jurassique sup)
Calcaires Eocènes (tous les départements) non gélivité recouvrement faible (1)
Calcaires du Jurassique (18, 36)
Sables hors lit majeur
Sables et argiles de Sologne et de la forêt d’Orléans (18,
41, 45)
Sables de Montreuil et sables d’Herbault (37 et 41) puissance >5m
Faluns de Touraine (37 et 41) non concerné (2) % faible de fines
Sables et grès de Fontainebleau (28, 45) + sables grossiers ou blocs grès durs (3)
Complexe détritique de Brenne (36)
Sables et grès du Cénomanien (18, 28, 36, 37)
Sables et grès de l’Albien (18)
Sables du Bourbonnais (18)
Argiles à silex :
Argiles à meulières surmontant le calcaire d’Étampes (28) puissance >5m
Argiles à silex surmontant la craie (tous les départements) non concerné (4) % faible de fines (silex/argiles)
Argiles à silex surmontant les calcaires du Dogger et du
Malm (18, 36)
Grès :
Grès de l’Hettangien (18, 36) dureté/homogénéité puissance > 10m
Grès du Trias (18, 36) non gélivité
vendredi 3 février 2017 >8Potentialités des ensembles géologiques comme gisements de substitution aux
matériaux alluvionnaires en lit majeur pour usage béton - critères « lithologiques»
Source de données disponibles:
« Carte régionale des matériaux » de 2011
> Documents de base : carte géologique régionale harmonisée à 1/50 000 (2008) et base de
données « Observatoire des matériaux » (8123 exploitations en région Centre);
> 195 couches géologiques de la carte géologique régionale harmonisée à 1/50 000 (98 cartes
et notices);
> 131 couches géologiques présentant un potentiel d’exploitabilité en région Centre regroupées
en 64 ensembles géologiques potentiellement exploitables
> 10 classes d’usage
• Granulats alluvionnaires
• Granulats meubles
• Silice pour industrie
• Matériaux pour industrie
• Sablons pour viabilisation
• Matériaux pour fabrication de chaux, ciment
• Matériaux pour amendement
• Granulats concassés et roches indurées pour pierre de taille, ornementale et empierrement
• Argiles pour tuiles, briques, céramiques, porcelaine, réfractaire
• Gypse
Présentation 20/01/2017 >9Potentialités des ensembles géologiques comme gisements de substitution aux matériaux alluvionnaires en lit majeur pour usage béton - critères « lithologiques» « Carte régionale des matériaux » de 2011 >Ce travail constitue une bonne base sous SIG pour cibler les entités géologiques à expertiser plus en détail, pour la production de granulats de qualité « béton ». >Il sera complété par l’analyse de sources de données plus spécifiques pour les secteurs d’étude les plus pertinents : •Consultation des notices des cartes géologiques 1/50 000; •Etudes techniques ponctuelles sur les roches et minéraux industriels; •Inventaires départements (RGA…), •Banque de données du sous-sol ; •Documents DREAL sur les carrières (études d’impact8); •Mise à disposition d’autres sources de données (géotechniques…). Présentation 20/01/2017 > 10
Potentialités des ensembles géologiques comme gisements de substitution aux matériaux alluvionnaires en lit majeur pour usage béton - critères « lithologiques» Autres Sources de données : Estimation de l’épaisseur de la ZNS des calcaires de Beauce et du Jurassique supérieur. Nappe du Jurassique Supérieur Ce travail a été effectué en 2013 en comparant le MNT de l’IGN à deux piézométries existantes (interpolées sur l’ensemble de leur domaine de validité). On dispose ainsi d’une couche SIG indiquant l’épaisseur de la ZNS en tout point du domaine de validité, pour les calcaires de Beauce (HE 2002) et les calcaires du Jurassique supérieur (BE2005). Présentation 20/01/2017 > 11
Estimation de l’épaisseur de la ZNS des calcaires de Beauce et du Jurassique supérieur.
Nappe de Beauce
> 12Potentialités usage béton - critères « lithologiques»
> Estimation des puissances des couches géologiques, épaisseur et nature des
recouvrements
Dans les secteurs les plus pertinents, on pourra tenter d’estimer plus précisément la
puissance des formations géologiques ciblées et qualifier les formations de
recouvrement (limons des plateaux) via :
• extraction BSS,
• données de modélisation
du Bassin Parisien.
• Cartographie des
formations superficielles
Présentation 20/01/2017 > 13Etape 2 : Potentialités des ensembles géologiques comme gisements de
substitution aux matériaux alluvionnaires en lit majeur pour usage béton
Recherche des paramètres permettant de définir « l’aptitude » et
l’exploitabilité des formations géologiques présélectionnées : critères
« techniques»
Recherche des paramètres « économiques »
Comme préconisé dans la note de cadrage de la DREAL, l’étude s’attachera à
apprécier « qualitativement » les investissements et les surcoûts liés à l’exploitation
des différents gisements de substitution.
Cette tâche sera réalisée par un expert BRGM spécialisé dans les méthodes de
traitement des matériaux.
l’évaluation du coût d’extraction et de traitement du matériau pour en retirer la partie
valorisable, ainsi que le dimensionnement des installations de traitement relèvent d’une étude
de faisabilité qui serait à réaliser au cas par cas, en dehors du cadre du schéma des carrières
Présentation 20/01/2017 > 14Etape 2 : Potentialités usage béton – critères économiques
> Méthodes d’extraction et de traitement :
Pour chaque formation géologique étudiée, les critères suivants pourront être appréciés de façon
binaire (oui/non).
• Méthode d’extraction (explosif, pelle mécanique, drague).
• Criblage ;
• Concassage primaire, secondaire, tertiaire;
• Dispositifs de lavage des granulats et de décantation des boues, floculation ;
• Dispositifs d’abattement des poussières ;
• Dispositifs de lavage des roues d’engins.
> Contraintes d’exploitation et surcoûts :
Il s’agit d’évaluer globalement les surcoûts liés à l’exploitation de certains gisements de
substitution. Pour chaque formation géologique étudiée, les critères suivants pourront être
appréciés sur une échelle de 1 à 3 (1 : peu contraignant →3 : très contraignant) :
• exploitation en eau d’exploitation ;
• importance de la couverture en mort terrain ;
• vitesse d’usure des installations de traitement (matériaux très durs ou abrasifs) ;
• volume de boues et de coproduits générés par tonne de granulats « béton » produite ;
• surfaces à prévoir pour stocker des stériles.
Présentation 20/01/2017 > 15Etape 3 – Définition de l’intérêt régional d’un gisement et de son emprise
> Il n’y a pas actuellement de méthodologie stabilisée pour définir l’importance d’un
gisement de matériaux;
> Il n’existe pas non plus de méthodologie pour définir l’emprise d’un « gisement de
matériaux ».
En concertation avec la DREAL, il est proposé de mener ce travail en deux temps :
> • une première sectorisation basée sur les zones de fortes concentrations de carrières
actuelles et historiques (base BRGM observatoire des matériaux), situées à proximité des
bassins de consommation;
> • dans ces secteurs, une seconde délimitation plus fine des zones de gisements les plus
intéressantes, serait effectuée en se basant sur l'étude des données géotechniques
disponibles, et d'autres données » lithologiques » disponibles.
> A cette étape seront intégrés les matériaux des terrasses alluviales et les alluvions en lit
majeur ainsi que les matériaux ayant des usages autres que la production béton, tels
que : cimenterie, terres cuites et céramiques, amendements…
La sélection de ces derniers et la définition de leur emprise se fera dans le cadre du
GT« approvisionnement ».
Présentation 20/01/2017 > 16Planning prévisionnel
Principales phases M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M11 M12 M13 M14 M15 M16 M17 M18
1 : collecte des données, analyse
critique des données
(représentativité…)
2 : Potentialités des formations
géologiques comme gisements de
substitution aux alluvionnaires des
lits majeurs (paramètres techniques
et économiques)
3 : Gisements d’intérêt régional –
usage « béton » et SIG
4 : Participation aux GT du SRC
5. rendu SIG « usage béton »
d’intérêt régional
6. Gisements autres usages d’intérêt
régional et travail SIG
7 : rapport final
Présentation 20/01/2017 > 17> Merci de votre attention… Présentation 20/01/2017 > 18
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