Présentation des résultats

Les résultats sont présentés sous formes de coupes permettant d’observer les contacts entre bordures de cavités à une période donnée et bancs recoupés (lithologie, épaisseur, pendage).

Les surfaces présentent des variations de couleurs comprises entre 2 pôles (ex : bleu et blanc) rendant compte des variations de profondeur (pendage apparent) de ces bancs. Le code couleur correspondant est présenté dans le Tableau 4.

Tableau 4 : code couleur représentant le pendage apparent des divers bancs.

Lithologie Couleur de la côte NGF maximale Couleur de la côte NGF minimale

Chapeau d’anhydrite rouge bleu

Dolomie de Beaumont vert jaune

Grés-argilite silteuse marron-bleu bleu

Argilite blanc bleu

38 Monocavité SG4-SG5

Figure 14: bloc diagramme 3D représentant la monocavité SG4/5 et la géologie locale (exagération verticale =*3).

L’interpolation lithologique concernant la Dolomie de Beaumont et le Chapeau d’anhydrite (fig.14) fournit des surfaces dont le pendage réel (4 puits non alignés) vaut (N135; 1°SW); valeur en accord avec le pendage global du secondaire dans la partie orientale du bassin de Paris (BRGM, 1980). Les différents niveaux des Marnes à anhydrite pendent suivant la même orientation et le même ordre de grandeur d’angle. Le modèle numérique de terrain au niveau des sondages SG1/2/4/5 semble donc réaliste. Les coupes présentées sur les Figures 15 et 16 sont orientées suivant le plan vertical correspondant à l’allongement horizontal maximal de la monocavité, et qui intègre les axes des puits SG4 et SG5. De cette manière, on observe la cavité suivant le plan dans lequel les plaques (ou niveaux au sens large) d’anhydrite ont été le plus sollicitées mécaniquement.

Les volumes d’insolubles en fond de cavité durant la période d’acquisition empêchent la visualisation de toute l’épaisseur des Marnes à anhydrite. De cette manière, le contact géométrique entre cavité et niveaux d’anhydrite ayant ralenti la remontée de la cavité ne peut être étudié ici.

Figure 15: contact entre les niveaux lithologiques et la cavité SG4/5 en 1991 (exagération verticale =*3).

Figure 16: contact entre les niveaux lithologiques et la cavité SG4/5 en 1986 (volume basal) et 1994

(exagération verticale =*3).

La Figure 15 représente la cavité en coupe en 1991, limitée à sa base par les éboulis de Marnes à anhydrite et en son sommet par la Formation intermédiaire. Si l’on s’intéresse à comparer l’angle de

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foudroyage suivant la lithologie traversée, on ne remarque pas de relation nette : selon l’axe vertical, la cavité s’élargit ou diminue de diamètre aussi bien dans les niveaux d’argilites que dans les niveaux d’anhydrites. Ce résultat est en accord avec ceux concernant la vitesse de remontée de la cavité (2.4) : les niveaux d’anhydrite sommitaux n’ont pas «ralenti» la remontée de la cavité et il est donc fort probable que ces plaques se soient rompues à la manière des argilites encaissantes. Une telle similitude n’est cependant pas un critère discriminant quant aux mécanismes de rupture. De plus, l’interpolation lithologique tend à montrer la continuité latérale de ces niveaux d’anhydrite, à l’instar de ceux qui ont ralenti la remontée de la cavité. L’hypothèse d’une fissuration (préexistante ou induite par l’excavation) affectant les niveaux d’anhydrite sommitaux permet d’expliquer la remontée rapide de la cavité au travers de ces niveaux.

La Figure 16 représente la cavité SG4/SG5 en coupe en 1986 (en bas de Figure) et en 1994. A l’instar de la Figure précédente, aucune relation nette entre valeur de l’angle de foudroyage et lithologie traversée n’est identifiable. En termes de morphologie, il semble exister une relation entre pendage des différents niveaux et géométrie de la base de la cavité en 1986 : en effet, la base de la cavité dans l’unité salifère (1986) présente une inflexion à pendage Ouest. D’autre part, les différents niveaux de Marnes à anhydrite pendent également vers l’Ouest (suivant la coupe présentée) et la variation maximale de pente (changement de teinte des surfaces) se situe tout à fait à l’aplomb de l’inflexion située à la base de la cavité en 1986. Un lien génétique entre ces deux géométries semble donc très probable et peut s’expliquer par une inflexion des couches sédimentaires. Compte tenu de la stagnation du toit de la cavité SG4/5 à la base de deux niveaux d’anhydrite situés quelques mètres au dessus du l’unité N (cf. 2.4), la série ne semble pas être affectée par une faille. Par contre, la présence d’une telle discontinuité au sein de l’unité N est envisageable selon le schéma présenté sur la Figure 17.

Figure 17: schéma du modèle géologique proposé pour expliquer la géométrie de la base de la cavité SG4/5 en 1986 et le pendage des « Marnes à anhydrite » (proportions non respectées).

Monocavité LR50/51

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L’interpolation lithologique concernant la Dolomie de Beaumont et son chapeau d’anhydrite fournit des surfaces dont le pendage apparent (2 puits) vaut (N135; 1,2°NW); valeur qui diffère peu de celle obten ue au niveau de la concession Drouville. Les différents niveaux des Marnes à anhydrite pendent suivant la même orientation et le même ordre de grandeur d’angle.

Tout comme la monocavité SG4/5, les volumes d’insolubles en fond de cavité durant la période d’acquisition empêchent la visualisation de toute l’épaisseur des Marnes à anhydrite. De cette manière, le contact géométrique entre cavité et niveaux d’anhydrite ayant ralenti la remontée des la cavité ne peut être étudié ici.

Figure 19: coupe de la cavité LR50/51 en 1997 suivant le plan vertical passant par les axes des 2 puits (exagération

verticale : *2).

Figure 20: coupe de la cavité LR50/51 en 1997 suivant le plan vertical contenant la largeur maximale de cavité (exagération verticale : *2).

Suivant le plan vertical passant par les axes des puits LR50 et 51 (fig. 19), la géométrie de la cavité varie sensiblement avec la profondeur :

• de la base de la cavité jusqu’au sommet des Marnes à anhydrite (banc rouge sommital sur la Figure 19), la cavité possède une forme voûtée relativement symétrique par rapport au plan vertical dont la normale est orientée Nord-Sud ; au sein de cette voûte, il ne semble pas exister de relation entre l’angle de foudroyage et la lithologie au contact (argilite ou anhydrite),

• à partir de la base de la Formation intermédiaire, la cavité s’élargit pour atteindre et même dépasser de 1m la base de la Dolomie de Beaumont. La géométrie globale de la cavité est de type sablier avec un goulet localisé au niveau d’un banc d’anhydrite.

Cette dernière caractéristique ne vaut pas pour la cavité SG4/5 dont la géométrie est de type voûte au travers de la Formation intermédiaire ; en d’autres termes, l’angle de foudroyage ne change pas sensiblement entre les Marnes à anhydrite et la Formation intermédiaire.

Au droit des deux cavités, la Formation intermédiaire est essentiellement représentée par le faciès grès. Une variation latérale de faciès ne peut donc expliquer la différence de géométrie (voûte ou sablier) des deux cavités effondrées au travers des lithologies argilo-gréseuse.

La lithologie au contact de la base du Grès à roseaux pour la cavité LR50/51 est une anhydrite. D’ailleurs, c’est à ce niveau que se situe le « goulet » d’étranglement de la géométrie globale en forme de sablier. A l’opposé, la base du « Grès à roseaux » au droit du sondage SG4 est constituée d’un niveau argileux et aucun « goulet » n’existe à ce niveau. Ainsi, l’étranglement en termes de diamètre de la cavité LR50/51 entre Marnes à anhydrite et Formation intermédiaire s’explique par la présence d’une plaque relativement raide: une fois cette plaque d’anhydrite recoupée en son centre par la cavité, les bordures de la plaque sont suffisamment raides pour supporter le poids des terrains de couverture.

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Ainsi, la présence ou l’absence d’un banc raide, en particulier une anhydrite massive, à la base de la Formation intermédiaire, influence sensiblement la géométrie et les dimensions globales de la cavité dans les Marnes irisées moyennes. En effet, si, au niveau de la cavité LR50/51, aucun banc d’anhydrite n’avait été présent à la base de la Formation Intermédaire, il est fort probable que cette cavité aurait acquis une géométrie globale en forme de voûte (angle de foudroyage relativement constant de la base des Marnes à anhydrite jusqu’à la Dolomie de Beaumont). Suivant une telle configuration, la surface de contact entre cavité et Dolomie de Beaumont aurait été sensiblement plus petite que celle correspondant à la situation de 1997.

Enfin, il semble important de remarquer qu’en 1997, le toit de la cavité LR50/51 avait dépassé la base de la Dolomie de Beaumont. Cette observation, déjà présentée dans la partie 2.4, est confirmée en trois dimensions sur les Figures 19 et 20. L’effondrement des terrains de couverture ayant eu lieu en 2003, ceci implique que la Dolomie de Beaumont était fissurée pendant au moins six ans avant l’effondrement.