Contexte géologique et hydrogéologique : Lithologie, structure et

L’hydrogéologie du bassin de l’Ain est essentiellement dominée par l’extension des

formations calcaires. Ainsi la lithologie montre-t-elle une bonne prédisposition à la

karstification [Jonac, 1974]. La figure 1.3 illustre une synthèse des structures géologiques du

bassin versant de l’Ain.

Problèmes, conséquences et défis pour l’eau dans le monde et en France

24

a. Lithologie

Sur le plan lithologique général, le bassin de l’Ain est divisé en trois séries stratigraphiques

qui représentent trois régions du bassin : nord, centre et sud. Elles correspondent aux

lithologies de Champagnole, de Moirans et de Nantua.

Dans une optique hydrogéologique, les variations de faciès n’ont qu’un intérêt secondaire, les

grandes formations perméables et imperméables se trouvant identiques dans tout le bassin. La

lithologie du bassin peut être resumée en suivante [Chauve, 1987]:

- le Jurassique inférieur (Argovien ou Lias Marneux) est séparé dans la stratigraphie par

l’ensemble marneux. Cette couche constitue un niveau essentiellement imperméable

avec cependant la présence de quelques sources à faibles débitsle ;

- le Jurassique moyen est une masse calcaire d’une épaisseur pouvant atteindre 200 m.

Très fracturée, elle dispose d’un réseau karstique relativement conséquent avec de

nombreuses dolines, gouffres et chenaux ;

- le Jurassique supérieur à marnes et lits calcaires argileux est généralement plus épaisse

que le Jurassique moyen. Leur épaisseur est de 300 à 400m. De nombreuses sources

apparaissent également à ce niveau, telle que la source de Saint-Claude, des Foules et

de Montbrillant;

En général, les deux types de lithologiques du Jurassique moyen et du Jurassique supérieur

sont ensembles calcaires ceux qui commandent l’hydrogéologie du bassin de l’Ain [Jonac,

1974].

b. Structure générale

Le secteur d’étude est divisé en deux grands ensembles structuraux : Jura tabulaire et Jura

plissé [Jonac, 1974].

- Jura tabulaire. Cette structure comprend quatre plateaux situés dans le Jura central :

le plateau de Nozeroy, le plateau de Champagnole, le plateau d’Arinthod (ou plateau

de la Valouse) et le plateau de Lons. Les plateaux de Nozeroy et de Champagnole sont

essentiellement formés de Jurassique supérieur calcaire tandis que celui de Lons est

principalement formé de calcaires du Jurassique moyen. Sur le plateau d’Arinthod, on

peut trouver des calcaires du Jurassique supérieur (au sud), des marnes du Jurassique

supérieur (au centre) et des calcaires du Jurassique moyen (au nord) ;

- Jura plissé. Dans cette structure, on peut distinguer les trois grands faisceaux

lédonien, bugiste et helvétique [Jonac, 1974]. Le faisceau lédonien situé plus à l’ouest

se prolonge vers le sud par le Vignoble et le Revermont ; il présente une dominance de

faciès calcaires du Jurassique supérieur. Le faisceau bugiste prend son origine dans la

zone des plateaux par la pincée de l’Euthe qui est relayée plus au sud par les accidents

d’Orgelet et le faisceau de Berthiand. Le faisceau helvétique est une grande zone

traversée par des accidents transversaux tels que les failles de Morez et de

Vuache-Molinges près de Moirans-en-Montagne.

c. Morphologie des aquifères

Les aquifères ont une relation importante avec les débits du bassin versant de l’Ain. L’analyse

des tructures géologiques du bassin versant, nous permet de connaître approfodie sur

l’extension éventuelle des aquifères.

Une grande zone limité par des plateaux (Nozeroy-Champagnole-Arinthod) présente une

continuité des faciès favorable à l’extension et à l’homogénéité des aquifères tandis que les

Problèmes, conséquences et défis pour l’eau dans le monde et en France

25

zones plissées disloquées et morcelées en unités parfois minuscules ne sont pas favorables à

l’extension d’un système karstique unique [Jonac, 1974].

Dans le faisceau helvétique, la grande amplitude des mouvements anclinaux et synclinaux

permet une meilleure homogénéité du développement karstique.

Un aquifère peu étendu, mais qui a un rôle important : c’est la nappe alluviale de la basse

vallée de l’Ain. Les alluvions modernes de l’Ain sont peu étendues, mais elles présentent une

bonne perméabilité. Elles sont emboitées dans les terrasses des alluvions fluvioglaciaires, qui

forment la majeure partie de l’aquifère. La perméabilité de ces alluvions est de 3 à 4.10^-3m/s ;

l’épaisseur mouillée est en moyenne de 8m mais peut dépasser 20m.

Source : D’auprès de Jonac, 1974 ; Réalisation par : V-T Nghiem, 2014

Figure 1. 3 : Les grandes unités structurales du bassin versant de l’Ain

d. Karst dans le bassin de l’Ain

La présence systématique de calcaires sur l'ensemble du bassin versant a profondément

marqué l'hydrogéologie de la région. De nombreux exemples témoignent de l’excellente

richesse karstique dont dispose le bassin versant à l’image de l’exceptionnelle extension du

bassin versant de la source de la Papeterie qui alimente le Syndicat du Centre Est et la ville de

Champagnole, la source du Val qui draine le plateau de Songesson et de Ménétrux, la source

de l'Enragée à Molinges (dont les circulations souterraines sur près de 30 km) draine le lac de

Jurassique moyen calcaire Faisceaux du Jura externe Faisceaux du Jura interne

1-Plateau de Nozeroy

2-Plateau de Champagnole

3-Plateau de l’Ain

4-Plateau d’Arinthod

5-Plateau de Lons

8-Chain de l’Euthe

6-Zone faillée de Courvières

7-Faisceau de Syam

9-Accidents d’Orgelet

10-Faisceau de Berthiand

11-Lanières de St-Rambert

12-Massi de

Portes-Molard-Dedon

13-Faisceau lédonien

14- Faisceau de Vignoble

15- Faisceau de Revermont

16-Haut Jura

17-Haut Bugey

3

17

16

7

1

6

2

8

5

9

13

4

14

15

11

12

Problèmes, conséquences et défis pour l’eau dans le monde et en France

26

l'Abbaye pour finir dans la vallée de la Bienne et finalement la mystérieuse source de l'Arce

qui alimente en eau potable la ville de Morez [Jonac, 1974 ; Chauve, 1987].

Une première phase de karstification correspond à l’émersion de la fin du Jurassique

supérieur. Elle est cependant insignifiante.

Une seconde phase débute avec le Tertiaire et se prolonge simultanément avec les

phénomènes de déformation tectonique et d’érosion. Une intense karstification marque le

Pliocène dont le climat devrait être subtropical.

1.4.3. Réseau hydrographique : un équilibre parfait entre surface et

Dans le document Impact du changement du mode d'occupation des sols sur le fonctionnement hydrogéochimique des grands bassins versants : cas du bassin versant de l'Ain (Page 37-40)