Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le...

Cartographie de l’aléaretrait-gonflement des argiles dans le département des Pyrénées-Orientales

Rapport final

BRGM/RP-58054-FRjuin 2010

Direction Départementale des Territoires et de la Mer des Pyrénées-Orientales

PREFECTURE DES PYRENEES-ORIENTALES

Cartographie de l’aléaretrait-gonflement des argiles dans le département des Pyrénées-Orientales

Rapport final

BRGM/RP-58054-FRfévrier 2010

Etude réalisée dans le cadre des opérationsde service public du BRGM PSP07ARN17

B. Colasavec la collaboration de P. Le Strat

Vérificateur : S. Le Roy

Date : 29 / 01 / 2010

Approbateur : M. Audibert

Date : 17 / 06 / 2010

Direction Départementale des Territoires et de la Mer des Pyrénées-Orientales

PREFECTURE DES PYRENEES-ORIENTALES

Mots clés : argiles, marnes, argiles gonflantes, smectites, retrait-gonflement, aléa, risque naturel, sinistre sécheresse, catastrophe naturelle, géotechnique, cartographie, Pyrénées-Orientales.

En bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante :

Colas B., avec la collaboration de Le Strat P. (2010) – Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département des Pyrénées-Orientales. Rapport BRGM/RP-58054-FR. 95 p., 55 ill., 4 ann., 3 cartes h.-t..

© BRGM, 2010, ce document ne peut être reproduit en totalité ou en partie sans l’autorisation expresse du BRGM.

Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans les Pyrénées-Orientales

Rapport BRGM RP-58054-FR 3

Synthèse

es phénomènes de retrait-gonflement de certaines formations géologiques argileuses affleurantes provoquent des tassements différentiels qui se manifestent

par des désordres affectant principalement le bâti individuel. En France métropolitaine, ces phénomènes, mis en évidence à l'occasion de la sécheresse exceptionnelle de l'été 1976, ont pris une réelle ampleur lors des périodes sèches des années 1989-91 et 1997-98, puis dernièrement au cours de l’été 2003.

Les Pyrénées-Orientales sont moyennement touchées par le phénomène contrairement à d’autres départements français, puisque seuls 201 sinistres déclarés liés à la sécheresse y ont été recensés dans le cadre du présent programme. Quatre communes sur les 226 que compte le département ont été reconnues en état de catastrophe naturelle pour ce phénomène. Par ailleurs, d’après les données de la Caisse Centrale de Réassurance, les Pyrénées-Orientales sont situés en 74ème position des départements français en termes de coût d’indemnisation pour ce phénomène (804 k€ en coût actualisé, estimation CCR de septembre 2008).

Afin d'établir un constat scientifique objectif et de disposer de documents de référence permettant une information préventive, le Ministère de l’Écologie, de l’Énergie, du Développement Durable et de la Mer (MEEDDM) a demandé au BRGM de réaliser une cartographie de cet aléa à l'échelle de tout le département des Pyrénées-Orientales, dans le but de définir les zones les plus exposées au phénomène de retrait-gonflement des argiles dans le département. Cette étude, réalisée dans le cadre de la mission de service public du BRGM sur les risques naturels, s’intègre dans un programme national de cartographie de l'aléa retrait-gonflement des sols argileux qui vise à couvrir progressivement tout le territoire métropolitain.

L’étude a été conduite par le Service Géologique Régional Languedoc-Roussillon en collaboration avec le service Risques Naturels et Sécurité du stockage du CO2 du BRGM. Le financement en a été assuré pour partie par la dotation de service public du BRGM, le complément ayant été financé par le Fonds de prévention des risques naturels majeurs, dans le cadre d’une convention de cofinancement signée avec la Direction Départementale de l’Équipement (DDE) des Pyrénées-Orientales.

La démarche de l'étude a d'abord consisté à établir une cartographie départementale synthétique des formations argileuses et marneuses affleurantes à sub-affleurantes, à partir de la synthèse des cartes géologiques à l’échelle 1/50 000. Les formations ainsi identifiées, au nombre de quinze, ont ensuite fait l’objet d’une hiérarchisation quant à leur susceptibilité vis-à-vis du phénomène de retrait-gonflement. Cette classification a été établie sur la base de trois critères principaux : la caractérisation lithologique de la formation, la composition minéralogique de sa phase argileuse et son comportement géotechnique, ce qui a conduit à l’établissement d’une carte départementale de susceptibilité vis-à-vis du phénomène de retrait-gonflement.

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4 Rapport BRGM RP-58054-FR

La carte d’aléa a alors été établie à partir de la carte synthétique des formations argileuses et marneuses, après hiérarchisation de celles-ci en tenant compte non seulement de la susceptibilité des formations identifiées, mais aussi de la probabilité d’occurrence du phénomène. Cette dernière a été évaluée à partir du recensement des sinistres et de l’expérience acquise dans d’autres départements, pour des contextes géologiques similaires.

Sur cette carte, les zones d’affleurement des formations argileuses sont caractérisées par deux niveaux d’aléa (moyen et faible – pas d’aléa fort identifié) en vue de leur hiérarchisation vis à vis du phénomène de retrait-gonflement. Aucune formation n’est caractérisée en aléa fort. Sur une superficie du département de 4 161 km2 :

- 7,8 % sont classés en aléa moyen ;

- 27,9 % sont classés en aléa faible ;

- 64,3 % sont considérés comme présentant un aléa a priori nul (y compris le réseau hydrographique).

Il n'est toutefois pas exclu que, sur ces derniers secteurs considérés d’aléa a priori nul, se trouvent localement des zones argileuses d’extension limitée, notamment dues à l’hétérogénéité de certaines formations essentiellement sableuses présentant des lentilles argileuses ou à l’altération localisée de formations carbonatées. Ces placages ou lentilles argileuses, non cartographiés sur les cartes géologiques (et pour la plupart non cartographiables à l’échelle départementale), sont susceptibles de provoquer très localement des sinistres.

Cette carte d'aléa retrait-gonflement des terrains argileux du département des Pyrénées-Orientales, dont l’échelle de validité est le 1/50 000 et qui est présentée sous format papier à l’échelle 1/100 000, pourra servir de base à des actions d’information préventive et constitue en particulier le point de départ pour l’élaboration de Plans de Prévention des Risques naturels (PPR).



Sommaire

1. Introduction .............................................................................................. 11

2. Méthodologie ............................................................................................ 13

2.1. FACTEURS INTERVENANT DANS LE RETRAIT-GONFLEMENT DES ARGILES ...13

2.1.1. Facteurs de prédisposition .....................................................................14 2.1.2. Facteurs de déclenchement...................................................................17

2.2. METHODOLOGIE ........................................................................................................19

2.2.1. Cartographie des formations argileuses et marneuses..........................19 2.2.2. Caractérisation lithologique, minéralogique et géotechnique des

formations ..............................................................................................19 2.2.3. Examen des autres facteurs de prédisposition et de déclenchement....20 2.2.4. Carte de susceptibilité............................................................................20 2.2.5. Recensement et localisation géographique des sinistres ......................21 2.2.6. Détermination des densités de sinistres ................................................21 2.2.7. Carte d’aléa............................................................................................21

3. Présentation du département des Pyrénées-Orientales ....................... 23

3.1. CONTEXTE GEOGRAPHIQUE ET GEOMORPHOLOGIQUE....................................23

3.2. CONTEXTE CLIMATIQUE...........................................................................................24

4. Identification et cartographie des formations géologiques argileuses et marneuses.......................................................................... 27

4.1. CONTEXTE GEOLOGIQUE DEPARTEMENTAL........................................................27

4.2. DOCUMENTS ET METHODOLOGIE UTILISES .........................................................29

4.2.1. Méthode utilisée .....................................................................................29 4.2.2. Établissement de la carte des formations argileuses et marneuses ......32

4.3. LITHOSTRATIGRAPHIE DES FORMATIONS ARGILEUSES ET MARNEUSES.......34

4.3.1. Formations du Quaternaire ....................................................................37



4.3.2. Formations tertiaires : Miocène - Pliocène ............................................ 40 4.3.3. Formations de l’Eocène - Oligocène...................................................... 43 4.3.4. Formations du Jurassique – Crétacé..................................................... 43 4.3.5. Formations du Trias (Permo-Trias)........................................................ 45

4.4. REMARQUES SUR LES FORMATIONS NON ARGILEUSES ................................... 45

4.5. CONTEXTE HYDROLOGIQUE ET HYDROGEOLOGIQUE LOCAL.......................... 46

4.5.1. Hydrologie.............................................................................................. 46 4.5.2. Hydrogéologie........................................................................................ 47

5. Caractérisations lithologique, minéralogique et géotechnique des formations argileuses, élaboration de la carte de susceptibilité ......... 51

5.1. GENERALITES SUR L’ELABORATION DE LA CARTE DE SUSCEPTIBILITE......... 51

5.1.1. Critères retenus ..................................................................................... 51 5.1.2. Méthode de classification ...................................................................... 51

5.2. CRITERE LITHOLOGIQUE ......................................................................................... 52

5.2.1. Définition du critère lithologique et barème ........................................... 52 5.2.2. Caractérisation lithologique des formations argileuses et marneuses

des Pyrénées-Orientales ....................................................................... 53 5.3. CRITERE MINERALOGIQUE...................................................................................... 54

5.3.1. Définition du critère minéralogique et barème ....................................... 54 5.3.2. Source des données.............................................................................. 55 5.3.3. Spectres argileux et évènements géodynamiques ................................ 57 5.3.4. Proposition qualitative de distribution du spectre argileux des

formations argileuses ou marneuses des Pyrénées-Orientales ............ 62 5.3.5. Caractérisation minéralogique des formations argileuses ou

marneuses des Pyrénées-Orientales .................................................... 65 5.4. CRITERE GEOTECHNIQUE ....................................................................................... 66

5.4.1. Définition du critère géotechnique et barème ........................................ 66 5.4.2. Source des données.............................................................................. 69 5.4.3. Caractérisation géotechnique des formations argileuses et

marneuses du département des Pyrénées-Orientales .......................... 70 5.5. ELABORATION DE LA CARTE DE SUSCEPTIBILITE............................................... 73

5.5.1. Détermination du degré de susceptibilité............................................... 73 5.5.2. Susceptibilité des formations argileuses et marneuses......................... 73 5.5.3. Carte de susceptibilité ........................................................................... 75



6. Recensement et localisation des sinistres –détermination du critère densité de sinistres .................................................................................. 77

6.1. PROCEDURE DE DEMANDE DE RECONNAISSANCE DE L’ETAT DE CATASTROPHE NATURELLE ....................................................................................77

6.2. IDENTIFICATION DES COMMUNES SINISTREES....................................................78

6.3. COLLECTE DES DONNEES DE SINISTRES .............................................................80

6.4. REPARTITION DES SINISTRES PAR FORMATION GEOLOGIQUE ET DENSITES DE SINISTRES..........................................................................................81

7. Carte d’aléa ............................................................................................... 85

7.1. DETERMINATION DU NIVEAU D’ALEA .....................................................................85

7.2. CARTE D’ALEA............................................................................................................87

7.3. SYNTHESE DE L’ALEA RETRAIT-GONFLEMENT DANS LES PYRENEES-ORIENTALES...............................................................................................................89

8. Conclusion................................................................................................ 91

Bibliographie................................................................................................... 93



Liste des illustrations

illustration 1 – Schématisation de la dessiccation des sols argileux en période sèche............ 13 illustration 2 – Cadre géographique et morphologique (© DIREN LR, Atlas des

Paysages du Languedoc-Roussillon) ..................................................................... 23 illustration 3 – Répartition spatiale des pluies dans les Pyrénées-Orientales (moyenne

1961-1990, données Météo-France) ...................................................................... 25 illustration 4 – Données pluviométriques (source Météo-France) ............................................ 26 illustration 5 – Présentation de la géologie des Pyrénées-Orientales (© DIREN LR

d’après carte géologique de la France au 1/1 000 000 du BRGM) ........................ 28 illustration 6 – Schéma stratigraphique ordonné des terrains sédimentaires des

Pyrénées-Orientales (BRGM, atlas des ressources du sous-sol) .......................... 29 illustration 7 – Assemblage des cartes géologiques à 1/50 000 des Pyrénées-Orientales...... 30 illustration 8 – Carte géologique harmonisée des Pyrénées-Orientales................................... 31 illustration 9 – Visites de terrain et prélèvements d’échantillons .............................................. 32 illustration 10 – Anciennes carrières d’argiles dans le département (source : Atlas des

ressources du sous-sol du département des Pyrénées-Orientales / Schéma départemental des carrières) .................................................................................. 33

illustration 11 – Liste des formations argileuses et marneuses des Pyrénées-Orientales ....... 35 illustration 12 – Carte synthétique des formations argileuses et marneuses ........................... 35 illustration 13 – Détail des formations argileuses et marneuses des Pyrénées-Orientales...... 36 illustration 14 – Distribution géographique des faciès du Pliocène (Mio-Pliocène)

continental............................................................................................................... 40 illustration 15 – Sensibilité aux remontées de nappe (www.inondationsnappes.fr) ................. 49 illustration 16 – Barème de classement lithologique des formations........................................ 52 illustration 17 – Hiérarchisation des formations en fonction du critère lithologique :

synthèse.................................................................................................................. 53 illustration 18 – Répartition des formations par susceptibilité lithologique ............................... 54 illustration 19 – Barème de classement minéralogique des formations ................................... 55 illustration 20 – Répartition des données par source bibliographique...................................... 56 illustration 21 – Proportion de minéraux argileux gonflants par formation à partir des

données bibliographiques et analyses spécifiques................................................. 56 illustration 22 – Modèle génétique de comblement d’une ria pliocène. Répartition des

faciès dans un Gilbert delta et surfaces caractéristiques ....................................... 58 illustration 23 – Dépôtcentres et structuration paléogène et néogène dans la plaine du

Roussillon (Duvail et al. 2001) ................................................................................ 60 illustration 24 – Principaux évènements géodynamiques et productions d’altérites ................ 61 illustration 25 – Modèle conceptuel géologique de la plaine du Roussillon (Duvail, 2008

modifié) ................................................................................................................... 62



illustration 26 - Evolution des minéraux primaires du granite au cours de l’altération (Eulry, Vargas, 1980)...............................................................................................63

illustration 27 – Analyse qualitative des distribution des spectres argileux...............................64 illustration 28 – Hiérarchisation des formations en fonction du critère minéralogique :

synthèse ..................................................................................................................65 illustration 29 – Répartition des formations selon leur susceptibilité minéralogique.................65 illustration 30 – Barème de classement géotechnique suivant l’indice de plasticité.................67 illustration 31 – Barème de classement géotechnique suivant la valeur de bleu .....................68 illustration 32 – Barème de classement géotechnique suivant le retrait linéaire ......................68 illustration 33 – Barème de classement géotechnique suivant le coefficient de

gonflement...............................................................................................................69 illustration 34 – Sources des données géotechniques..............................................................70 illustration 35 – Organismes ayant réalisé les caractérisations géotechniques exploitées ......70 illustration 36 – Distribution des caractérisations géotechniques par formation .......................71 illustration 37 – Synthèse des données géotechniques............................................................72 illustration 38 – Hiérarchisation des formations en fonction du critère géotechnique :

synthèse ..................................................................................................................73 illustration 39 – Barème d’établissement du degré de susceptibilité ........................................73 illustration 40 – Degré de susceptibilité des formations............................................................74 illustration 41 – Répartition des surfaces concernées par classe de susceptibilité ..................74 illustration 42 – Classement des formations par susceptibilité et surfaces d’affleurement.......75 illustration 43 – Carte de susceptibilité au retrait-gonflement des argiles.................................76 illustration 44 – Période de reconnaissance d’état de catastrophe naturelle............................79 illustration 45 – Synthèse des demandes de reconnaissance d’état de catastrophe

naturelle...................................................................................................................79 illustration 46 – Sources de données de collecte des sinistres.................................................80 illustration 47 – Nombre de sinistres recensés par commune ..................................................81 illustration 48 – Nombre de sinistres recensés par formation argileuse ou marneuse .............82 illustration 49 – Surfaces bâties des Pyrénées-Orientales (d’après BD-Topo © IGN)..............82 illustration 50 – Densité de sinistres par formation ramenée à 100 km2 de surface bâtie

et détermination de la note « théorique » de densité de sinistres..........................83 illustration 51 – Evaluation de l’aléa retrait-gonflement par formation ......................................85 illustration 52 – Calcul du niveau d’aléa des formations argileuses et marneuses...................86 illustration 53 – Comparaison de la superficie des terrains en fonction de la classe

d’aléa .......................................................................................................................87 illustration 54 – Carte départementale de l’aléa retrait-gonflement des argiles........................88 illustration 55 – Classement des formations en fonction de leur niveau d’aléa ........................89



Liste des annexes

Annexe 1 Rappels sur le mécanisme de retrait-gonflement des argiles Annexe 2 Tableaux descriptifs détaillés des formations argileuses et marneuses du

département des Pyrénées-Orientales Annexe 3 Liste des arrêtés de catastrophe naturelle liés aux phénomènes de

mouvements de terrain consécutifs à la sécheresse et à la réhydratation des sols et liste des sinistres localisés dans le cadre du programme

Annexe 4 Données minéralogiques valorisées dans le cadre du projet

Liste des cartes hors-texte

Carte 1 – Carte synthétique des formations argileuses et marneuses du département des Pyrénées-Orientales (échelle 1/100 000)

Carte 2 – Carte départementale de susceptibilité au retrait-gonflement des argiles des Pyrénées-Orientales (échelle 1/100 000)

Carte 3 – Carte départementale d’aléa retrait-gonflement des argiles des Pyrénées-Orientales (échelle 1/100 000)



1. Introduction

es phénomènes de retrait-gonflement de certains sols argileux provoquent des tassements différentiels qui se manifestent par des désordres affectant

principalement le bâti individuel. En France métropolitaine, ces phénomènes ont été mis en évidence à l'occasion de la sécheresse exceptionnelle de l'été 1976. Ils ont pris depuis une ampleur importante lors des périodes sèches des années 1989-91 et 1997-98 et, tout dernièrement, au cours de l’été 2003.

Selon des critères mécaniques, les variations de volume du sol ou des formations lithologiques affleurantes à sub-affleurantes sont dues, d'une part, à l'interaction eau – solide, aux échelles microscopiques et macroscopiques, et, d'autre part, à la modification de l'état de contrainte en présence d'eau. Ces variations peuvent s'exprimer soit par un gonflement (augmentation de volume), soit par un retrait (réduction de volume). Elles sont spécifiques de certains matériaux argileux, en particulier ceux appartenant au groupe des smectites (dont fait partie la montmorillonite par exemple).

Sous un climat tempéré, les argiles situées à faible profondeur sont souvent déconsolidées, humidifiées et ont épuisé leur potentiel de gonflement à l'état naturel. Mais elles sont dans un état éloigné de leur limite de retrait (teneur en eau en dessous de laquelle les déformations dues au phénomène de retrait-gonflement deviennent peu significatives) et peuvent se rétracter si leur teneur en eau diminue de façon notable. Dans ce contexte, les sinistres surviennent donc surtout lorsqu'une période de sécheresse intense ou prolongée provoque l'apparition de pressions interstitielles négatives dans la tranche superficielle du sol, soumise à évapotranspiration.

La prise en compte, par les compagnies d’assurance, des sinistres liés à la sécheresse a été rendue possible par l'application de la loi n° 82-600 du 13 juillet 1982 relative à l'indemnisation des victimes de catastrophe naturelle. Depuis l'année 1989 (début d'application de cette procédure aux sinistres résultant de mouvements de terrain différentiels consécutifs à la sécheresse et la réhydratation des sols), plus de 7 900 communes françaises, réparties dans 90 départements, ont été reconnues au moins une fois en état de catastrophe naturelle à ce titre. En septembre 2008, le coût des sinistres dus à la sécheresse, indemnisés en France entre 1989 et 2003 au titre du régime des catastrophes naturelles, a été évalué par la Caisse Centrale de Réassurance (CCR) à 3,9 milliards d'euros, ce qui en fait la deuxième cause d’indemnisation, juste derrière les inondations.

En terme de coût cumulé d’indemnisation, le département des Pyrénées-Orientales se classe en 74ème position à l'échelle nationale (804 k€ en coûts actualisés – données CCR 2008). Le département, d’une superficie de 4 161 km2, comptait 432 112 habitants en 2006 (population municipale légale – donnée INSEE http://insee.fr/fr/ppp/bases-de-donnees/recensement/populations-legales/france-departements.asp)). A la date du 31 décembre 2009, seules quatre communes sur les

L



226 que compte le département, ont été reconnues en état de catastrophe naturelle sécheresse, pour des périodes comprises entre le 1er mai 1989 et le 31 décembre 2008, soit un taux de sinistralité de moins de 2 %.

Afin d'établir un constat scientifique objectif à l'échelle de tout le département, de disposer de documents de référence permettant une information préventive et par soucis d’homogénéité national en matière de prévention du risque lié au phénomène de retrait-gonflement des sols argileux, le Ministère de l’Écologie, de l’Énergie, du Développement durable et de la Mer (MEEDDM) a souhaité réaliser une carte de l'aléa retrait-gonflement dans le but de définir les zones les plus exposées au phénomène.

Cette étude a été confiée au BRGM qui, dans le cadre de sa mission de service public sur les risques naturels, a élaboré une méthodologie de cartographie de l'aléa retrait-gonflement des argiles à l'échelle départementale. L'intérêt d'une telle étude est multiple :

- compréhension de la corrélation entre la nature géologique des terrains et la répartition statistique des sinistres, à l'échelle départementale, puis régionale lorsque tous les départements limitrophes auront été étudiés et enfin nationale ;

- élaboration d’un document de prévention, en matière d'aménagement du territoire, destiné à la fois aux services de l’État (pour l'établissement éventuel ultérieur de Plans de Prévention des Risques prenant en compte l’aléa retrait-gonflement) et aux communes, mais aussi aux professionnels de la construction, ainsi qu’aux maîtres d'ouvrages publics ou privés, désireux de construire en zone sensible, afin qu'ils prennent, en connaissance de cause, les dispositions constructives qui s'imposent pour que le bâtiment ne soit pas affecté par des désordres ;

- élaboration d’un outil à l'usage des experts pour le diagnostic des futures déclarations de sinistres.

La présente étude a été réalisée par le Service Géologique Régional Languedoc-Roussillon en collaboration avec le Service Risques Naturels et Sécurité du stockage du CO2 du BRGM. Le financement en a été assuré par la dotation de service public du BRGM et par le Fonds de prévention des risques naturels majeurs, dans le cadre d’une convention de cofinancement signée avec la DDE des Pyrénées-Orientales.

Cette étude a été réalisée dans le cadre de la mission de service public du BRGM sur les risques naturels et s’intègre dans un programme national de cartographie de l'aléa retrait-gonflement des sols argileux qui doit concerner à terme l’ensemble du territoire métropolitain.



2. Méthodologie

2.1. FACTEURS INTERVENANT DANS LE RETRAIT-GONFLEMENT DES ARGILES

Les phénomènes de retrait-gonflement sont dus pour l’essentiel à des variations de volume de formations argileuses sous l’effet de l’évolution de leur teneur en eau, comme rappelé en annexe 1 et schématisé sur l’illustration 1. Ces variations de volume se traduisent par des mouvements différentiels de terrain, susceptibles de provoquer des désordres au niveau du bâti.

illustration 1 – Schématisation de la dessiccation des sols argileux en période sèche

Par définition, l'aléa retrait-gonflement est la probabilité d'occurrence spatiale et temporelle des conditions nécessaires à la réalisation d’un tel phénomène. Parmi les facteurs de causalité, on distingue classiquement des facteurs de prédisposition et des facteurs de déclenchement.

Les facteurs de prédisposition sont ceux dont la présence induit le phénomène de retrait-gonflement, mais ne suffit pas à elle seule à le déclencher. Ces facteurs sont fixes ou évoluent très lentement avec le temps. On distingue les facteurs internes, qui



sont liés à la nature du sol, et des facteurs d'environnement qui caractérisent plutôt le site. Les facteurs de prédisposition permanents conditionnent en fait la répartition spatiale du phénomène. Ils permettent de caractériser la susceptibilité du milieu vis-à-vis du phénomène de retrait-gonflement.

Les facteurs de déclenchement sont ceux dont la présence provoque le phénomène de retrait-gonflement, mais qui n'ont d'effet significatif que s'il existe des facteurs de prédisposition préalables. La connaissance des facteurs déclenchants permet de déterminer l'occurrence du phénomène (autrement dit l'aléa et non plus seulement la susceptibilité).

2.1.1. Facteurs de prédisposition

a) Nature du sol

La nature du sol constitue un facteur de prédisposition prédominant dans le mécanisme de retrait-gonflement : seules les formations géologiques présentant des minéraux argileux sont sujettes au phénomène et leur susceptibilité dépend de leur lithologie, de leur géométrie, de leur minéralogie et de leur comportement géotechnique.

La procédure d'étude de la nature du sol, basée sur l’exploitation des cartes géologiques à l’échelle 1/50 000 éditées par le BRGM, comporte un inventaire des formations affleurantes à sub-affleurantes, à composante argileuse ou marneuse, puis leur cartographie.

La majorité des dossiers consultés montre que les sinistres sont corrélés à la présence d’une formation argileuse ou marneuse bien définie, ce qui conforte le concept adopté. Cependant, il est important de signaler qu'une carte géologique en tant que telle ne suffit pas à déterminer la répartition des sols argileux sujets au retrait-gonflement. En effet, de telles cartes ne prennent pas toujours en compte les éventuelles transformations locales du sol (principalement sous l'effet de l'altération de la roche), et les différents faciès des formations les plus superficielles ne sont pas toujours cartographiés avec précision.

C'est en particulier le cas de certaines formations susceptibles de s’altérer localement, ce qui peut se traduire par la présence en surface de poches argileuses généralement non identifiées sur les cartes géologiques, mais dont la seule présence suffit à expliquer certains sinistres ponctuels. De même, des formations de type détritique, essentiellement sableuses à graveleuses, peuvent contenir des lentilles argileuses non cartographiées.

Concernant la nature des formations géologiques, les éléments qui influent sur la susceptibilité au retrait-gonflement sont en premier lieu la lithologie de la formation et principalement la proportion d’éléments fins de granulométrie inférieure à 2 µm, qui caractérise le domaine des argiles.



En moindre proportion mais non négligeable, la géométrie de la formation argileuse influe sur la susceptibilité au retrait-gonflement. Les effets du phénomène seront d’autant plus importants que la formation sera en position superficielle et que les niveaux argileux en son sein seront épais et continus. Une alternance de niveaux argileux et de lits plus perméables (sableux, par exemple), sièges de circulations d’eau temporaires, constitue également une configuration défavorable, car à l’origine de variations de teneur en eau des niveaux argileux intercalés.

Un autre facteur prépondérant qui détermine le degré de susceptibilité d’une formation argileuse au phénomène de retrait-gonflement est sa composition minéralogique. Une formation sera d’autant plus susceptible au phénomène que sa fraction argileuse (au sens granulométrique) contiendra une forte proportion de minéraux argileux dits "gonflants". En effet, certains minéraux argileux présentent, par rapport aux autres, une aptitude nettement supérieure vis-à-vis du phénomène de retrait-gonflement. Il s'agit essentiellement des smectites (dont font partie les montmorillonites), de certains minéraux argileux interstratifiés, de la vermiculite et de certaines chlorites.

Cette composition minéralogique dépend étroitement des conditions de dépôt et d’évolution diagénétique (ensemble des processus qui affectent un dépôt sédimentaire initial pour le transformer en roche). On peut donc approcher cette connaissance par une reconstitution des conditions paléogéographiques ayant présidé à la mise en place des différentes formations (dépôt sédimentaire initial). De façon plus quantitative, mais dont la valeur n’est que ponctuelle, la connaissance de la composition minéralogique d'une formation argileuse se détermine directement par des analyses diffractométriques aux rayons X. On peut enfin caractériser, par des essais géotechniques en laboratoire, l’aptitude du matériau à absorber de l’eau, voire mesurer directement sa capacité de retrait ou de gonflement. Ces deux dernières approches (caractérisation minéralogique et évaluation du comportement géotechnique du matériau) présentent l'avantage majeur de fournir des résultats quantitatifs rigoureux, mais exigent un grand nombre de mesures pour caractériser de manière statistique le comportement de chacune des formations, qui peuvent être par nature hétérogènes.

b) Contexte hydrogéologique

Parmi les facteurs de prédisposition, les conditions hydrogéologiques constituent un des facteurs environnementaux régissant les conditions hydrauliques in-situ. La présence d'une nappe phréatique rend plus complexe le phénomène de retrait-gonflement. En effet, les paramètres hydrauliques (teneur en eau et degré de saturation de la formation considérée) varient dans le temps non seulement en fonction de l’évapotranspiration (dont l’action est prépondérante en surface) mais aussi en fonction des fluctuations de la nappe éventuelle (dont l’action devient prépondérante en profondeur).

La présence d’une nappe permanente à faible profondeur permet généralement d’éviter la dessiccation de la tranche superficielle de sol. A l'inverse, un rabattement de nappe (sous l’effet de pompages ou d’un abaissement généralisé du niveau) ou le tarissement naturel de circulations d’eau superficielles en période de sécheresse, aggrave la dessiccation de la tranche de sol soumise à l’évaporation. Ainsi, dans le cas



d'une formation argileuse surmontant une couche sablo-graveleuse, un éventuel dénoyage de cette dernière provoque l'arrêt des remontées capillaires dans le terrain argileux et contribue à sa dessiccation.

c) Géomorphologie

La topographie constitue un facteur permanent de prédisposition et d'environnement qui peut conditionner la répartition spatiale du phénomène de retrait-gonflement.

La présence d'une pente favorise le ruissellement et le drainage par phénomène gravitaire, tandis qu'une morphologie plate sera d'avantage susceptible de recueillir des eaux stagnantes qui ralentiront la dessiccation du sol. Par ailleurs, un terrain en pente exposé au sud sera plus sensible à l'évaporation du fait de l'ensoleillement, qu'un terrain plat ou exposé différemment. En outre, les formations argileuses et marneuses qui affleurent sur le flanc des vallées peuvent occasionner, localement, un fluage lent du versant et la formation de loupes argileuses. Ce phénomène vient s'additionner aux désordres consécutifs à la seule dessiccation du sol.

D'autre part, il arrive souvent qu'une maison construite sur un terrain en pente soit plus sujette au problème de retrait-gonflement, en raison d'une dissymétrie des fondations lorsque celles-ci sont ancrées à une cote identique à l’amont et à l'aval. Le bâtiment se trouve alors fondé plus profondément du côté amont. De ce fait, les fondations situées à l'aval, étant en position plus superficielle, seront davantage sensibles aux variations de teneur en eau du sol. Cet effet est même parfois renforcé par une différence de nature du sol situé à la base des formations amont et aval, la couche d’altération superficielle suivant généralement plus ou moins la topographie.

Par ailleurs, les zones de plateau ont pu être soumises à des phénomènes de karstification intense qui se traduit par la présence de cavités formées aux dépens de formations calcaires et souvent remplies d’argiles de décalcification.

d) Végétation

Il est avéré que la présence de végétation arborée à proximité d’une maison peut constituer un facteur déclenchant du phénomène de retrait-gonflement, même s’il n’est souvent qu’un facteur aggravant de prédisposition. En effet, les racines soutirent par succion (mécanisme d'osmose) l'eau du sol. Cette succion crée un gradient de la teneur en eau du sol, qui peut se traduire par un tassement localisé autour de l'arbre. Si la distance au bâtiment n'est pas suffisante, cela entraînera des désordres dans les fondations. On considère en général que l'influence d'un arbre adulte se fait sentir jusqu'à une distance égale à une fois voire une fois et demi sa hauteur, mais ceci est variable selon les espèces arborées.

Il est à noter que les racines seront naturellement incitées à se développer en direction de la maison, puisque celle-ci s'oppose à l'évaporation et qu'elle maintient donc une zone de sol plus humide sous sa surface. Contrairement au processus d'évaporation, qui affecte surtout la tranche superficielle des deux premiers mètres, les racines d'arbres peuvent avoir une influence jusqu'à 4 voire 5 m de profondeur. Le phénomène



sera d'autant plus important que l'arbre est en pleine croissance et qu'il a, de ce fait, davantage besoin d'eau.

Ainsi, on considère qu'un peuplier ou un saule adulte a besoin de 300 litres d'eau par jour en été (Habib, 1992). En France, les arbres considérés comme les plus dangereux du fait de leur influence sur les phénomènes de retrait seraient les chênes, les peupliers, les saules, les cyprès et les cèdres. Des massifs de buissons ou d'arbustes situés près des façades (et notamment la vigne vierge) peuvent cependant aussi causer des dégâts.

e) Défauts de construction

Ce facteur de prédisposition, dont l’existence peut être révélée à l’occasion d’une sécheresse exceptionnelle, se traduit par la survenance ou l’aggravation des désordres. L’importance de ce facteur avait déjà été mise en évidence par les études menées en 1990 par l’Agence Qualité Construction et en 1991 par le CEBTP, lesquelles montraient que la plupart des sinistres concernaient des maisons individuelles dépourvues de chaînage horizontal et fondées sur semelles continues peu ou non armées et peu profondes (40 à 80 cm).

L’examen de dossiers d’expertises confirme généralement que de nombreuses maisons déclarées sinistrées présentent des défauts de conception ou de réalisation des fondations (souvent trop superficielles, hétérogènes ou fondées dans des niveaux différents) et il est probable que des fondations réalisées dans les règles de l’art auraient pu, dans de tels cas, suffire à limiter fortement, voire à éviter l’apparition de ces désordres. Cependant, l’examen des dossiers de sinistres montre que des constructions fondées sur semelles ancrées à plus de 0,80 m d’épaisseur ont aussi été affectées par le phénomène, ce qui indique que la profondeur d’ancrage des fondations n’est pas le seul paramètre à prendre en compte dans l’adaptation d’une construction aux caractéristiques locales du sol. Par ailleurs, il est à noter que les désordres ne se limitent pas aux maisons récentes, mais concernent aussi des bâtiments anciens qui semblaient avoir été épargnés jusque là.

2.1.2. Facteurs de déclenchement

a) Phénomènes climatiques

Les phénomènes météorologiques exceptionnels constituent le principal facteur de déclenchement du retrait-gonflement. Les variations de teneur en eau du sol sont dues à des variations climatiques saisonnières. La profondeur de terrain affectée par les variations saisonnières de teneur en eau ne dépasse guère 1 à 2 m en climat tempéré, mais peut atteindre 3 à 5 m lors d'une sécheresse exceptionnelle, ou dans un environnement défavorable (végétation proche).

Les deux paramètres importants sont les précipitations et l'évapotranspiration. En l'absence de nappe phréatique, ces deux paramètres contrôlent en effet les variations de teneur en eau dans la tranche superficielle des sols. L'évapotranspiration est la somme de l'évaporation (liée aux conditions de température, de vent et



d'ensoleillement) et de la transpiration (eau absorbée par la végétation). Ce paramètre est mesuré dans certaines stations météorologiques mais sa répartition spatiale est difficile à appréhender car sa valeur dépend étroitement des conditions locales de végétation. On raisonne en général sur les hauteurs de pluies efficaces qui correspondent aux précipitations diminuées de l'évapotranspiration.

Malheureusement, il est difficile de relier la répartition, dans le temps, des hauteurs de pluies efficaces avec l'évolution des teneurs en eau dans le sol. On observe évidemment qu'après une période de sécheresse prolongée la teneur en eau dans la tranche superficielle de sol a tendance à diminuer, et ceci d'autant plus que cette période se prolonge. On peut établir des bilans hydriques en prenant en compte la quantité d'eau réellement infiltrée, ce qui suppose d'estimer, non seulement l'évapotranspiration, mais aussi le ruissellement. Mais toute la difficulté est de connaître la réserve utile des sols, c'est-à-dire leur capacité d'emmagasiner de l'eau et de la restituer ensuite (par évaporation ou en la transférant à la végétation par son système racinaire). Le volume de cette réserve utile n’est généralement connu que ponctuellement et l’état de son remplissage ne peut être estimé que moyennant certaines hypothèses (on considère généralement qu’elle est pleine en fin d’hiver), ce qui rend extrêmement délicate toute analyse de ce paramètre à une échelle départementale. Un autre paramètre difficile à estimer de façon systématique est le volume d’eau transféré de la zone non saturée à la nappe phréatique, ainsi que le rythme de ce transfert.

b) Facteurs anthropiques

Il s’agit de facteurs de déclenchement qui ne sont pas liés à un phénomène climatique, par nature imprévisible, mais à une action humaine. En effet, les travaux d'aménagement, en modifiant la répartition des écoulements superficiels et souterrains, ainsi que les possibilités d'évaporation naturelle, sont susceptibles d’entraîner des modifications dans l'évolution des teneurs en eau de la tranche superficielle de sol. En particulier, des travaux de drainage réalisés à proximité immédiate d’une maison peuvent provoquer des mouvements différentiels du terrain dans le voisinage.

Inversement, une fuite dans un réseau enterré ou une infiltration des eaux pluviales en pied de façade peut entraîner un mouvement consécutif à un gonflement des argiles. Ainsi, il convient de signaler que des fuites de canalisations enterrées, souvent consécutives à un défaut de conception et/ou de réalisation, notamment au niveau du raccordement avec le bâti, constituent une source fréquente de sinistre. Une étude statistique récente (Vincent et al., 2006) conduite par le CEBTP-Solen à partir d’un échantillon de 994 maisons sinistrées a ainsi montré que ce facteur pouvait être mis en cause dans près d’un tiers des cas étudiés.

Par ailleurs, la présence de sources de chaleur en sous-sol (four ou chaudière) près d’un mur mal isolé peut, dans certains cas, aggraver voire déclencher la dessiccation du sol à proximité et entraîner l'apparition de désordres localisés.



2.2. METHODOLOGIE

La méthodologie de cartographie de l’aléa développée par le BRGM a été mise au point à partir d’études similaires menées d’abord dans le département des Alpes de Haute-Provence (Chassagneux et al., 1995 ; Chassagneux et al., 1996) et des Deux-Sèvres (Vincent et al., 1998), puis dans l’Essonne (Prian et al., 2000) et en Seine-Saint-Denis (Donsimoni et al., 2001). Cette méthodologie a été validée par le Ministère en charge de l’environnement et est désormais appliquée dans le cadre d’un programme qui concernera à terme l’ensemble du territoire métropolitain, ce qui permettra d’obtenir des résultats homogènes au niveau national (Vincent et al., 2008). Concernant les départements limitrophes des Pyrénées-Orientales, l’Aude et l’Ariège ont déjà fait l’objet de telles études (Colas et al., 2007 ; Bouroullec et al., 2009).

2.2.1. Cartographie des formations argileuses et marneuses

La cartographie des formations argileuses et marneuses du département a été réalisée à partir des cartes géologiques éditées par le BRGM et des coupes de forage de la Banque des données du Sous-Sol (BSS) gérée par le BRGM, complétées et actualisées par les données ponctuelles issues des rapports d'expertise de sinistres. Cette cartographie a été réalisée à l'échelle 1/50 000 (qui correspond donc à l’échelle de validité de la donnée brute), numérisée, puis synthétisée et présentée sous format papier en carte hors texte à l'échelle 1/100 000.

Dans une première étape, ont été cartographiées toutes les formations argileuses et marneuses du département, y compris les formations superficielles d’extension locale, pour en dresser un inventaire et synthétiser les différentes cartes géologiques prises en compte. En raison du nombre élevé de ces formations, des regroupements ont été réalisés dans une seconde étape, en considérant que des natures litho-stratigraphiques voisines laissaient supposer des comportements semblables vis à vis du phénomène de retrait-gonflement. Cela a permis d’aboutir à la carte de synthèse des formations argileuses et marneuses.

2.2.2. Caractérisation lithologique, minéralogique et géotechnique des formations

L’étude des formations argileuses et marneuses a amené à qualifier, pour chacune d’entre elles, la proportion de matériau argileux présent dans la formation, ce qui constitue sa caractérisation lithologique.

L’analyse des notices des cartes géologiques a permis de définir les caractéristiques minéralogiques des formations argileuses et marneuses, et en particulier de répertorier la présence et la proportion des minéraux gonflants (smectites, interstratifiés…) dans leur fraction argileuse. Ces données sont complétées par une revue bibliographique et le cas échéant par des analyses complémentaires sur des échantillons prélevés spécifiquement dans le cadre du présent projet. Enfin une analyse géologique des conditions de dépôt des formations (paléo-environnement) et du contexte



géodynamique global permet de valider et/ou d’enrichir du point de vue qualitatif la caractérisation précédente basée sur des données plus ponctuelles.

La caractérisation du comportement géotechnique des formations argileuses et marneuses du département a été essentiellement établie sur la base du dépouillement d’études de sol réalisées dans le cadre d’expertise de sinistres ou de projets d’aménagements routiers ou ferroviaire par différents bureaux d’études. Ceux-ci nous ont été transmis soit par les services de l’Etats (DDE) soit par les communes concernées par des sinistres et par quelques analyses supplémentaires après prélèvements d’échantillons dans le cadre spécifique de l’étude.

2.2.3. Examen des autres facteurs de prédisposition et de déclenchement

Les facteurs ponctuels de prédisposition ou de déclenchement que sont notamment la végétation arborée, les actions anthropiques ou les défauts de construction, n’ont pas été pris en compte dans la mesure où leur impact est purement local et ne peut être cartographié à une échelle départementale.

L’analyse des conditions météorologiques et de la répartition spatiale des déficits pluviométriques n’est pas apparue comme un élément discriminant à l’échelle du département. Ce critère n’a donc pas été pris en compte dans l’élaboration de la carte départementale de l’aléa.

Le contexte hydrogéologique a fait l’objet d’une analyse spécifique sur la base d’éléments issus des notices de cartes géologiques et de rapports du BRGM sur le sujet. L’influence des nappes est cependant difficile à mettre en évidence à une échelle départementale dans la mesure où elle dépend souvent de conditions très locales. C’est pourquoi, ce critère n’a pas été retenu dans l’élaboration de la carte départementale d’aléa.

Enfin, le facteur géomorphologique n’a pas non plus été pris en compte dans la cartographie, même s’il s’agit d’un élément pouvant conditionner la survenance d’un sinistre, dans la mesure où des défauts de réalisation et de conception de fondations sont plus fréquents sur des terrains en pente et s’ajoutent à de fortes variations de teneur en eau entre l’aval et l’amont de la construction.

2.2.4. Carte de susceptibilité

En définitive, et conformément à la méthodologie retenue au niveau national, la carte départementale de susceptibilité au retrait-gonflement a été établie à partir de la carte synthétique des formations argileuses et marneuses du département, après évaluation du degré de sensibilité de ces formations. Les critères utilisés pour établir cette hiérarchisation sont les caractérisations lithologique, minéralogique et géotechnique de ces formations.



2.2.5. Recensement et localisation géographique des sinistres

Afin d’approcher la cartographie de l’aléa retrait-gonflement (qui correspond, rappelons-le, à la probabilité d’occurrence du phénomène), la carte départementale de susceptibilité au retrait-gonflement a été croisée avec la localisation des sinistres qui se sont déjà produits.

Pour ce faire, un recensement des sinistres sécheresse a été effectué auprès de l’ensemble des communes du département, reconnues ou non en état de catastrophe naturelle au titre des mouvements de terrains différentiels consécutifs à la sécheresse et à la réhydratation des sols.

Ces données ont été complétées par celles recueillies directement auprès de la Caisse Centrale de Réassurance, des bureaux d’études, de compagnies et d’experts d’assurance. Au final, 201 sinistres ont été recensés, se répartissant dans 12 communes du département.

2.2.6. Détermination des densités de sinistres

Pour chacun des sinistres recensés, la nature de la formation géologique affectée a été déterminée par superposition avec la carte des formations argileuses et marneuses du département. Ceci permet de déterminer un nombre de sinistres recensés pour chacune des formations géologiques susceptibles et, par suite, théoriquement, de calculer une densité de sinistres par formation (en pondérant par la surface d’affleurement de chacune des formations, afin d’obtenir des chiffres comparables entre eux).

La pondération de ces densités de sinistres est réalisée en tenant compte du taux d’urbanisation de chacune des formations géologiques à composante argileuse. Ce taux a été calculé à partir des données numériques de la BD-Topo de l’IGN mise à la disposition par la DDEA dans le cadre du projet. Ainsi, une hiérarchisation des formations géologiques argileuses peut être réalisée en fonction du taux de sinistres ramené à 100 km2 réellement bâtis.

2.2.7. Carte d’aléa

La carte départementale d’aléa est alors établie à partir des contours de la carte de synthèse des formations argileuses et marneuses : le niveau d’aléa vis à vis du phénomène de retrait-gonflement a été défini en combinant, pour chaque formation argileuse, la note de susceptibilité et la densité de sinistres ramenée à 100 km2 de formation argileuse réellement bâtis, en donnant toutefois un poids deux fois plus important à la susceptibilité. La carte ainsi obtenue est numérisée et son échelle de validité est le 1/50 000. Elle est présentée en carte hors-texte sur support papier à l’échelle du 1/100 000.



3. Présentation du département des Pyrénées-Orientales

3.1. CONTEXTE GEOGRAPHIQUE ET GEOMORPHOLOGIQUE

Le département des Pyrénées-Orientales est rattaché administrativement à la région Languedoc-Roussillon. Sa préfecture est Perpignan, ses sous-préfectures Prades et Céret. Le département, d'une superficie de 4 161 km², compte 226 communes et 432 112 habitants en 2006.

Le relief des Pyrénées-Orientales présente un tel contraste que sa géographie pourrait être caricaturée en deux parties : la plaine du Roussillon et la montagne. L'amplitude des altitudes varie ainsi de zéro pour la mer à 2 921 mètres pour le sommet du massif du Carlit. Par ce contraste marqué entre plaine et montagne, le relief devient un facteur majeur de différenciation des paysages : une délimitation clairement définie de la plaine du Roussillon encadrée par les pentes abruptes des Albères au sud (1 256 m, Pic Neulos), des Aspres à l'ouest (2 784 m, Canigou) et des Corbières et des Fenouillèdes au nord (illustration 2).

illustration 2 – Cadre géographique et morphologique (© DIREN LR, Atlas des Paysages du

Languedoc-Roussillon)

Si le massif du Canigou caractérise l’image d’Epinal du département, c'est en partie grâce aux deux vallées qui l'isolent et renforcent sa présence : le Tech au sud et la Têt au nord. Ces deux fleuves s'écoulent dans deux grands fossés d'effondrement formés par deux failles orientées sud-ouest/nord-est :



- la faille de Prades qui est à l'origine du bassin de Cerdagne et du Conflent ;

- une faille plus modeste qui va de Prats-de-Mollo à Argelès-sur-Mer.

Mais parmi les massifs montagneux délimitant l’ouest du département, deux vastes plateaux perchés dessinent de larges plaines :

- la Cerdagne ou le plateau Cerdan, situé entre 1200 et 1500 mètres d'altitude, est un fossé d'effondrement irrégulier, délimité au nord par le massif du Carlit (2921 m), à l'ouest par le Puig Pedros (2905 m) et au sud par le massif du Puigmal (2909 m). Il s'étend sur 40 km de long et 7 km de large suivant un axe sud-ouest nord-est, entre l'Espagne et la France depuis Bellver-de-Cerdanya jusqu'à Mont-Louis ;

- le Capcir s'organisant comme une cuvette de 12 km de long sur 3 km de large environ, orientée nord-sud, et située à une altitude moyenne de 1 500 mètres, traversé par le fleuve Aude.

3.2. CONTEXTE CLIMATIQUE

Le climat du département peut être décrit comme « climat méditerranéen à tendance continentale ». En dehors des zones de montagne, ceci se traduit par des hivers relativement doux, les chutes de neige étant très rares en plaine. Les étés sont chauds. Il est à noter que la Chaîne des Albères, proche de la mer, bénéficie d’un régime pour lequel l’amplitude annuelle décroît (hivers plus doux, étés plus frais). L’enneigement hivernal est durable au-dessus de 1500 mètres dans le département.

Les vents jouent un grand rôle, en particulier la Tramontane, vent du nord-ouest, qui atteint fréquemment des vitesses supérieures à 100 km/h. Le vent marin (la Marinade) apporte pour sa part grisaille et pluie. Les perturbations d’ouest-sud-ouest et plus encore celles de nord-nord-ouest, sont affaiblies par rapport à la chaîne centrale des Pyrénées. Les premières affectent encore sensiblement la Sierra de Cadi en Espagne puis déclinent sur le Puigmal, le Canigou, le Madrès. Inversement, les secondes touchent le Madrès et le Canigou.

L’ensoleillement est très élevé, en moyenne 300 jours par an, la pluviosité est limitée (60 jours par an en moyenne). Les perturbations d’origine méditerranéenne ou méridionale, sont les plus actives au sud du Canigou (vallée de Tech) où sont observés les cumuls annuels les plus importants. La vallée du Têt est beaucoup plus sèche (Prades 54 cm/an, Mont Louis 78 cm/an). Cette distribution est figurée sur l’illustration 3 :



illustration 3 – Répartition spatiale des pluies dans les Pyrénées-Orientales (moyenne 1961-

1990, données Météo-France)

Les Pyrénées-Orientales sont le siège d’épisodes pluvieux exceptionnels (les « aiguats ») engendrant des inondations catastrophiques. Ces averses intenses se produisant à l’automne, comme les phénomènes cévenols, induisent des crues brutales ou crues-éclair. Un exemple récent est la montée des eaux de l'Agly, les 12 et 13 novembre 1999 ; en dépassant les 2000 m3/s, ce fleuve a débordé, crevé ses digues et inondé la Salanque. En octobre 1940, le cataclysme fut bien plus terrible, et plusieurs dizaines de millions de tonnes d'alluvions se déversèrent sur le Roussillon, encore peu urbanisé.

Il y a environ 2 506 heures d'ensoleillement par an à Perpignan, pour une moyenne nationale égale à 1 973 heures. Cet ensoleillement est variable selon l’influence de la chaîne des Pyrénées au sud. Les moyennes de jours de neige, orage et brouillard sont respectivement de 3 j / an, 26 j / an (supérieure à la moyenne nationale) et 14 j / an.

En se basant sur les données Météo-France de la station de Perpignan (aérodrome), on note que, entre 1980 et 2004, le département a connu plusieurs périodes de sécheresse (illustration 4) :

- période 1983-1985 : sécheresse générale avec moins de 90% des cumuls moyens observés, avec l’année 1983 marquée par une sécheresse très sévère (54% de la moyenne annuelle sur la période 1980-2004) ;

- période 1988-1990 : sécheresse continue moyennement marquée (≈ 85% du cumul moyen annuel) ;

- période 1994-1995 : sécheresse continue moyennement marquée (≈ 85% du cumul moyen annuel) ;

- périodes 1997-1998 et 2000-2001 : périodes marquées par 2 sécheresses sévères en 1998 (70% du cumul moyen annuel) et surtout 2001 (63% du cumul de précipitations moyen) ;

- 2003 : sécheresse estivale sévère mais moyennement marquée sur l’année (88% de la moyenne annuelle sur la période 1980-2004).



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Cumul annuelMoyenne 1980-2004

Pluies annuelles - Poste n°66136001 - PERPIGNAN AérodromeDonnées Météo-France

illustration 4 – Données pluviométriques (source Météo-France)

Il faut revenir sur les conditions météorologiques particulières de l’année 2003. En effet, les précipitations annuelles sont comme dans la majorité des départements mal réparties, avec une concentration notamment sur les quatre derniers mois de l'année et un très fort déficit de printemps.

En outre, les températures ont été très largement supérieures aux normales pendant l’été, ce qui a renforcé l’évapotranspiration. L’année 2003 est donc caractérisée par une sécheresse estivale courte mais extrêmement intense puisque début juillet, la situation de sécheresse était équivalente à celle rencontrée habituellement en fin d'été.



4. Identification et cartographie des formations géologiques argileuses et marneuses

4.1. CONTEXTE GEOLOGIQUE DEPARTEMENTAL

Les ensembles morphologiques décrits précédemment (§ 3.1) sont associés à des domaines géologiques bien distincts (illustration 5) :

- la zone pyrénéenne : couvrant les parties sud, ouest et centre du département et englobant les Albères, le Vallespir, la Cerdagne, le Capcir et le Conflent. On rencontre des formations éruptives et métamorphiques du socle (granite, gneiss, micaschistes et schistes), localement recouvertes d'alluvions fluviatiles de la Têt, du Tech, de l'Aude et du Sègre ou d'alluvions glaciaires en Capcir (région de Puyvalador, les Angles) et en Cerdagne (région de Latour-de-Carol, Saillagouse).

La présence, au sein de cet ensemble, de calcaires du Dévonien (entre Puyvalador et Villefranche-de-Conflent) en structure synclinale est à noter. Cet ensemble constitue la partie est du massif des Pyrénées et il s'agit d'une zone montagneuse à altitude parfois élevée (2 921 m au Puig Carlit, 2 784 m au sommet du Canigou).

Les rivières entaillent profondément les formations éruptives et métamorphiques et les altitudes restent supérieures à 1 500 m dans la partie ouest du département, sauf au centre de la Cerdagne (Saillagouse, Latour-de-Carol) où l'on rencontre des dépôts tertiaires (bassin sédimentaire) et quaternaires importants (moraines glaciaires notamment).

- L'ensemble marno-calcaire au nord-est du département, couvre une superficie de l'ordre de 500 km² et fait partie des Fenouillèdes et des Corbières. Les formations sont représentées par des calcaires plus ou moins karstifiés et des marnes, datés du Crétacé inférieur au Trias.

Les marnes de l'Albien recouvrent les calcaires dans le fossé (synclinal) de l'Agly et de la Boulzane entre Estagel et Caudiès-de-Fenouillèdes et plus au Sud entre Caramany, Prats-de-Sournia et Rabouillet.

Les formations du Trias viennent affleurer près de Lesquerde et au Nord de Rasiguères. Le socle schisteux, gneissique et granitique présente une digitation à l'intérieur de ces formations marno-calcaires du Crétacé inférieur et du Jurassique et s'organise autour des massifs plutoniques de Saint-Arnac et Ansignan.

- Les plaines du Roussillon à l'extrémité est du département représentent la partie occidentale d'un fossé de subsidence aligné sur la zone axiale nord-pyrénéenne et limité au Sud et à l'Ouest par des formations schisteuses gneissiques et granitiques et au Nord-Ouest par des calcaires jurassiques et crétacés.

Le remplissage de ce bassin est constitué par des terrains tertiaires lacustres et marins datés du Miocène et du Pliocène et par des alluvions quaternaires déposées par les rivières Agly, Têt, Réart-Canterrane et Tech. Les formations pliocènes sont constituées d'une alternance de sables à graviers et d'argiles.



Les alluvions quaternaires forment différentes terrasses plus ou moins perchées par rapport aux lits des rivières. Sur la frange littorale, les limons d'inondation recouvrent les sables et graviers sous-jacents et constituent d'excellentes terres agricoles supportant les cultures maraîchères et fruitières intensives. Sur le littoral, les sables dunaires s'intercalent entre la mer et les basses plaines et parfois les étangs, tels ceux de Canet-Saint-Nazaire et Leucate-Salses.

illustration 5 – Présentation de la géologie des Pyrénées-Orientales (© DIREN LR d’après carte

géologique de la France au 1/1 000 000 du BRGM)

Le département rassemble une grande variété de paysages et de formations géologiques puisque les formations présentes couvrent la quasi-totalité de l’échelle des temps géologiques (illustration 6) :



illustration 6 – Schéma stratigraphique ordonné des terrains sédimentaires des Pyrénées-

Orientales (BRGM, atlas des ressources du sous-sol)

4.2. DOCUMENTS ET METHODOLOGIE UTILISES

4.2.1. Méthode utilisée

L’objectif visé est de disposer d’une carte des formations géologiques argileuses et marneuses du département des Pyrénées-Orientales, afin d’identifier les zones de susceptibilité au retrait-gonflement. Ce travail a été réalisé à partir des 10 cartes géologiques à 1/50 000 disponibles couvrant le département (illustration 7). Il est à noter qu’en plus de ces 10 cartes, le département recouvre partiellement ou complètement 6 coupures à l’échelle 1/50 000 qui demeurent en cours de lever et ne sont pas encore publiées.



illustration 7 – Assemblage des cartes géologiques à 1/50 000 des Pyrénées-Orientales

Le travail de cartographie des formations argileuses s’est également très largement appuyé sur la carte géologique vectorielle harmonisée du département des Pyrénées-Orientales réalisée spécifiquement pour servir de support au présent programme (rapport BRGM RP-57032-FR, mars 2009 – illustration 8).

La réalisation de la carte géologique vectorielle du département a nécessité d’abord un inventaire des formations géologiques, puis une harmonisation stratigraphique (à partir des différentes échelles litho-stratigraphiques valorisées au moment de l'établissement des cartes) et enfin une réinterprétation des contours (digitalisation et harmonisation vectorielle). L’esprit de cette cartographie est de conserver le maximum d’informations pertinentes fournies par la carte géologique au 1/50 000. Sur les secteurs non couverts à l’échelle 1/50 000, les données de cartes anciennes (1/80 000) ou de minutes de terrain sont valorisées.

La légende de la carte départementale harmonisée valorisée dans la cadre du présent programme comporte au final 352 caissons (formations différenciées) alors que la simple compilation des cartes à l’échelle 1/50 000 (hors zones non couvertes) aboutit à 512 formations différenciées.



illustration 8 – Carte géologique harmonisée des Pyrénées-Orientales

Ce sont l'échelle litho-stratigraphique et les contours (globalement fidèles aux cartes initiales à 1/50 000) de cette carte géologique départementale harmonisée qui sont retenus pour la cartographie des formations argileuses. Le choix des formations s'est appuyé sur :

- la description des entités de la carte géologique harmonisée ;

- des descriptions locales à partir des notices des cartes à l'échelle 1/50 000 ;

- des visites de terrain pour certaines formations.

Les visites de terrains (illustration 9) sont nécessaires en particulier lorsque la seule information bibliographique est peu précise (cas des notices anciennes par exemple) ou lorsque les formations présentent des hétérogénéités importantes, signalées mais pas nécessairement cartographiées.

Par ailleurs, et dans le cadre du contexte particulier du département des Pyrénées-Orientales pour lequel la plaine du Roussillon est la principale zone concernée par les phénomènes de retrait-gonflement des sols argileux, l’échantillonnage permet, par analyse statistique, de valider les choix faits dans les regroupements des formations miocènes et pliocène notamment à partir des analyses spécifiques ciblées (valeurs de bleu et analyses minéralogiques – cf. § 5.3 et 5.4).

Ces visites de terrain, ainsi que l’examen des données de sondages de la Banque des données du Sous-Sol du BRGM (BSS) et des données de sondages collectées dans le cadre d’études géotechniques, ont localement occasionné quelques corrections de contours des entités géologiques ou des réattributions de descriptions. Ces modifications sont restées néanmoins relativement limitées.



illustration 9 – Visites de terrain et prélèvements d’échantillons

4.2.2. Établissement de la carte des formations argileuses et marneuses

Le choix des formations – et leur caractérisation lithologique – s'est appuyé sur les descriptions des notices géologiques et sur des visites de terrain. L’hétérogénéité de ces formations est bien sûr prise en considération lors de la caractérisation de leur susceptibilité vis à vis du retrait-gonflement, notamment au travers de la note lithologique.

Les argiles résiduelles (provenant de l’altération in situ de roches mères) sont essentiellement marquées par les argiles de décalcification des formations carbonatées (Corbières, Fenouillèdes). Les argiles sédimentaires (résultant d’un transport et d’un dépôt des altérites, mais aussi d’une précipitation chimique en milieu marin de minéraux transportés) sont représentées au niveau des bassins tertiaires (Cerdagne, Capcir), de la plaine du Roussillon et de la moyenne vallée de la Têt.

Globalement on peut distinguer :

- les formations quaternaires (alluvions, colluvions et ensembles périglaciaires) : formations potentiellement argileuses qui sont à ce titre, à des degrés divers, intégrés à la cartographie ;

- les formations de remplissages des bassins tertiaires d’âge Paléogène (Eocène et Oligocène) localement et majoritairement Néogène (Miocène et Pliocène) ;



- les faciès marneux des ensembles carbonatés du Secondaire : crétacé inférieur des Corbières et des Fenouillèdes, Trias.

On recense une vingtaine de sites d’exploitation d’argile en carrière dans le département (illustration 6). Ces sites concernent majoritairement les faciès argileux du Pliocène marin. Le dernier exploité a cessé son activité en 1997 (carrière de Vivès).

illustration 10 – Anciennes carrières d’argiles dans le département

(source : Atlas des ressources du sous-sol du département des Pyrénées-Orientales / Schéma départemental des carrières)

Dans certains cas, les argiles ou marnes constituent la majeure partie de la formation retenue mais dans la majeure partie des cas, les formations géologiques argileuses ou marneuses du département sont hétérogènes ; il peut s’agir :

- soit de formations intrinsèquement hétérogènes, qui sont constituées d’un mélange de différents matériaux, dont des argiles, mais également des éléments plus grossiers (limons, sables, graves…) dans le cas des formations alluviales, colluviales et glaciaires ;

- soit de formations hétérogènes car constituées d’alternances rythmiques de faciès très différents (argiles, marnes, grès et conglomérats notamment) dont la cartographie n’est pas suffisamment fine pour distinguer précisément les zones contenant de l’argile de celles où elle est totalement absente si bien que la grande majorité de ces formations par nature hétérogènes a été considérée comme argileuse. C’est le cas des formations d’âge tertiaire (Oligocène, Miocène et Pliocène essentiellement) ;



- soit de formations à la base peu argileuses, mais qui, du fait de leur altération, présentent localement des faciès argileux, notamment dans les premiers mètres de sol ou du fait de la présence, en interlits de stratification d’horizon marneux peu épais. Les niveaux du Crétacé inférieur notamment font partie de cette catégorie. Pour ces horizons, et lorsqu’ils sont cartographiquement identifiés on n'a pas forcément retenu l'ensemble de la formation, à l'échelle du département, mais parfois seulement les faciès marneux ou argileux concernés.

Si, dans un certain nombre de cas, le choix de retenir comme argileuse telle ou telle formation est relativement aisé, on distingue un ensemble de formations qui pourrait être considéré comme argileux mais qui n'a finalement pas été retenu en raison de l'objectif final de cartographie de l'aléa retrait-gonflement.

Il s’agit notamment des formations dont les niveaux d’altération (tranche superficielle) peuvent être localement argileux :

- schistes et micaschistes des séries Pyrénéennes du Paléozoïque. A priori et en raison du métamorphisme associé à ces formations la présence de minéraux argileux gonflants est peu probable (majorité d’altérites argileuses à forte composante illite / kaolinite) ;

- granites et granitoïdes : dont le profil d’altération classique est marqué par des arènes à dominante sableuse puis des argiles à kaolinite quasi exclusive.

Le regroupement des formations argileuses ou marneuses s’est effectué à partir de plusieurs critères : âge stratigraphique, environnement de dépôt, lithologie naturellement et extension géographique pour tenir compte d’éventuelles distinctions de paléo-environnements liés aux dépôts dans tel ou tel bassin.

4.3. LITHOSTRATIGRAPHIE DES FORMATIONS ARGILEUSES ET MARNEUSES

La sélection et le regroupement des formations argileuses et marneuses du département ainsi réalisés aboutissent finalement à l'identification de 15 formations décrites ci-après. Le tableau de l’illustration 11 présente la synthèse des formations à composante argileuse ou marneuse retenues dans les Pyrénées-Orientales.

L'illustration 13 synthétise, pour chacune des 15 formations argileuses identifiées, le détail des formations associées au sens géologique (point de vue litho-stratigraphique et nature du domaine concerné).

Les tables de données de l’annexe 2 présentent le détail des faciès de chaque formation identifiée. La carte synthétique des formations argileuses et marneuses du département est présentée sur l’illustration 12, ainsi qu’en carte hors-texte n°1, à l’échelle 1/100 000.



DESCRIPTION SURFACE (km²)

% SURF. TOTALE

F001 - Dépôts lagunaires (LM) 22.3 0.5%F002 - Dépôts fluvio-glaciaires, moraines à matrice fine (CFG2) 81.2 2.0%F003 - Formations quaternaires à dominante sablo-graveleuse (CFG1) 711.4 17.1%F004 - Alluvions et colluvions à dominante limoneuse (CF2) 93.5 2.2%F005 - Alluvions et colluvions argileuses (tourbières locales) (CF3) 101.2 2.4%

PLIOCENE F006 - Marnes bleues et sables arkosiques (pM) 5.0 0.1%F007 - Argiles, sables et conglomérats (m-p) 28.1 0.7%F008 - Sables dominants, conglomérats, marnes et argiles (m-pCs) 179.7 4.3%F009 - Conglomérats et cailloutis dominants, limons et brêches (m-pCo) 57.8 1.4%

OLIGOCENE F010 - Dépôts détritiques : conglomérats et limons (g1-2Co) 11.0 0.3%EOCENE F011 - Marnes localement gypsifères et calcaires intercalés (e1-4) 13.6 0.3%

CRETACE SUP. F012 - Grès, conglomérats, argiles et calcaires intercalés (c5-6) 10.5 0.3%CRETACE INF. F013 - Marno-calcaires, marnes et brêches post-albiennes (nMC) 159.6 3.8%JURASSIQUE F014 - Marnes dominantes, calcaires intercalés (l3-j1) 3.9 0.1%

PERMO-TRIAS F015 - Calcaires et dolomies, marnes, grès et conglomérats, argiles locales (rt) 5.7 0.1%

FORMATIONS ARGILEUSES ET MARNEUSES 1 484.4 35.7%RESEAU HYDROGRAHIQUE (y.c. étangs) 62.2 1.5%FORMATIONS NON RETENUES COMME ARGILEUSES 2 614.8 62.8%

QUATERNAIRE

MIO-PLIOCENE

illustration 11 – Liste des formations argileuses et marneuses des Pyrénées-Orientales

illustration 12 – Carte synthétique des formations argileuses et marneuses



illustration 13 – Détail des formations argileuses et marneuses des Pyrénées-Orientales

F001 - Dépôts lagunaires (LM)Dépôts lagunaires : vases des étangs et limons argileux

F002 - Dépôts fluvio-glaciaires, moraines à matrice fine (CFG2)Dépôts fluvio-glaciairesMoraines : blocs altérés et matrice limoneuse dominanteMoraines éboulées et remaniées

F003 - Formations quaternaires à dominante sablo-graveleuse (CFG1)Alluvions récentes et actuelles à dominante sablo-graveleuseColluvions à dominante caillouteuseColluvions, alluvions et formations glaciaires étroitement associéesCônes de déjection actuels et anciensDépôts anthropiques : remblais divers, déblais de mines et de carrièresDépôts d'éboulements en masseEboulis : débris gélifractés, éboulement et glissements en masseEboulis récents et anciens, consolidés ou nonMoraines : blocs plus ou moins altérés et matrice sablo-graveleuse dominante

F004 - Alluvions et colluvions à dominante limoneuse (CF2)Alluvions à dominante limoneuseAlluvions et colluvions à matrice limoneuseColluvions indifférenciées des dépressions et fonds de vallée, à matrice limoneuse

F005 - Alluvions et colluvions argileuses (tourbières locales) (CF3)Alluvions des hautes terrasses à matrice argileuseDépôts de solifluxionRemplissages lacustres et tourbières

F006 - Marnes bleues et sables arkosiques (pM)Marnes bleuesSables marins et calcaires molassiques (m1)Sables littoraux du ravin de Sainte-ColombeSilts bleus argileux marins, sables fins et conglomérats locaux

F007 - Argiles, sables et conglomérats (m-p)Argiles à lignite, conglomérats, limons rubéfiés et sables argileuxCailloutis, sables, matrice argileuse rouge abondante

F008 - Sables dominants, conglomérats, marnes et argiles (m-pCs)Dépôts littoraux : grés et marnes induréesDépôts littoraux : sables dominants, graviers et galets, conglomératsSables arkosiques dominants, localement blocs emballés dans matrice argileuse, calcaires molassiquesSables, silts argileux jaunes, cailloutis, chenaux conglomératiques et marnes concrétionnées

F009 - Conglomérats et cailloutis dominants, limons et brêches (m-pCo)Brèches plio-quaternaires à ciment argilo-limoneux rougeBrèches post-oligocène : séries rougesConglomérats et cailloutis dominants, limonsConglomérats et limons rubéfiésMiocène inférieur : conglomérats dominants

F010 - Dépôts détritiques : conglomérats et limons (g1-2Co)Cailloutis à matrice limoneuse ocre abondanteConglomérats dominants et limons

F011 - Marnes localement gypsifères et calcaires intercalés (e1-4)Marnes à gypse et/ou cargneules, marnes à microcodium et calcairesMarnes schisteuses et calcaires intercalés

F012 - Grès, conglomérats, argiles et calcaires intercalés (c5-6)Grès, argiles et calcaires gréseuxGrès, conglomérats, argilites et calcarénites

F013 - Marno-calcaires, marnes et brêches post-albiennes (nMC)Brèches post-albiennes à ciment calcaire et éléments marno-gréseuxCalcaires roux et marno-calcaires en plaquettes, marnes gréseuses noiresMarno-calcaires, marnes sombres +/- feuilletées à intercalations de grès et de calcaires

F014 - Marnes dominantes, calcaires intercalés (l3-j1)Lias marneux dominant, calcaires argileux intercalés

F015 - Calcaires et dolomies, marnes, grès et conglomérats, argiles locales (rt)Argiles bariolées, gypse, marnes, grès, calcaires et dolomiesCalcaires et dolomies, conglomérats présents, marnes probables plus ou moins métamorphisées

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4.3.1. Formations du Quaternaire

Parmi les formations d'âge quaternaire, cinq formations sont définies et considérées comme argileuses en fonction des lithologies associées et des modes de mise en place. Cette double caractérisation est menée dans une optique de hiérarchisation des formations argileuses en fonction de leur susceptibilité au phénomène de retrait-gonflement. Ces 5 formations quaternaires représentent une large majorité (68%) des formations argileuses ou marneuses du département.

a) F001 - Dépôts lagunaires (LM)

Cet ensemble, représentant une superficie d’environ 22 km² le long du littoral départemental, rassemble les dépôts présents autour des étangs de bord de mer (étangs de Leucate et Canet notamment). Il s’agit principalement de vases silteuses et de limons argilo-sableux.

Ces terrains, a priori non constructibles en l’état, sont fréquemment couverts par des remblais pas forcément cartographiés à l’échelle du 1/50 000 lorsque des aménagements ont été réalisés.

b) F002 - Dépôts fluvio-glaciaires, moraines à matrice fine (CFG2)

Cet ensemble rassemble une partie des dépôts d’origine glaciaire du département. Représentant plus de 80 km² de surface d’affleurement, cette formation est présente sur la partie ouest du département (Cerdagne et Capcir) ainsi qu’autour du massif du Canigou. Elle est marquée par la présence d’une matrice fine limoneuse voire localement argileuse, ce

qui différencie a priori ces niveaux des dépôts glaciaires de la formation F003, à dominante sablo-graveleuse. On distingue au sein de cet ensemble :

- les moraines des anciens glaciers : blocs altérés et matrice limoneuse dominante. Les moraines sont des amas de débris rocheux transportés par un glacier. L’origine de ces débris est soit liée à l’érosion même due au glacier, soit à des remaniements d’éboulements par exemple. Les moraines Guills et de Sanoja en Cerdagne (anciens glaciers) de font partie de cet ensemble ;

- les moraines éboulées et remaniées : il s’agit du remaniement sous l’effet de l’érosion post-glaciaires de dépôts morainiques décrits précédemment. Il s’agit par conséquent de colluvions et de formations glaciaires ou périglaciaires (dépôts meubles de pente et gélifracts) indifférenciées. Certaines masses glaciaires glissées ou en cours de démantèlement sont associées ;



- des dépôts fluvio-glaciaires : résultant de la reprise des matériaux d’origine glaciaire par les cours d’eau (dépôts dits fluviatiles). Il s’agit de dépôts alluvionnaires des nappes rattachées aux moraines (âge Riss et Würm).

c) F003 - Formations quaternaires à dominante sablo-graveleuse (CFG1)

Cet ensemble est de loin la formation la plus représentée dans le département. Il occupe 17 % de la surface départementale, soit presque la moitié des formations considérées comme argileuses ou marneuses (47 %) et représente 711 km² de surface d’affleurement.

La formation rassemble les formations quaternaires dont la lithologie est marquée par la prédominance des faciès sableux à graveleux, et dont la fraction argileuse est potentiellement présente. On retrouve ces horizons dans l’ensemble du département avec une large proportion au sein de la plaine du Roussillon et des vallées principales. On recense au sein de cet ensemble :

- les alluvions récentes et actuelles à dominante sablo-graveleuse couvrant plus de 430 km². Il s’agit des alluvions des terrasses actuelles, à galets dominants et à matrice sableuse ;

- les colluvions à dominante caillouteuse rassemblant globalement : o les colluvions graveleuses : à dominante caillouteuse (3 km²) ; o des colluvions, alluvions et formations glaciaires étroitement associées,

représentant 47 km² de surface d’affleurement, sans distinction précise sur la nature des éléments ;

o les formations d'altérations anteglaciaires et alluvions résiduelles associés : il s’agit d’altérites anciennes sur les surfaces d'érosion culminantes miocènes ou les aplanissements pliocènes, les lithologies associées sont décrites comme à dominante sableuse ou graveleuse. Le remaniement partiel de ces niveaux a conduit à associer ce faciès à cet ensemble mais un rapprochement des niveaux « pères » (F008 ou F009) aurait également pu être envisagé ;

o les dépôts d'éboulements en masse (22 km²) : il s’agit de remaniement anciens de pans de versant (zone de paquets glissés ou formation de démantèlement chaotique) ;

o les cônes de déjection actuels et anciens (80 km²) :

- les éboulis au sens strict du terme, a priori peu ou pas argileux, mais pris en compte au titre des surfaces de transition avec les terrasses alluviales notamment. Cet ensemble rassemble près de 28 km². Cet ensemble rassemble les éboulis récents et anciens, consolidés ou non, présents majoritairement en zone de versant. Ponctuellement, les produits d’éboulements et de glissements en masse, non individualisés au sein des zones d’éboulis peuvent être assimilés à cette formation ;

- les moraines à matrice sablo-graveleuse dominante : glaciers rocheux et moraines de cirque pour l’essentiel marqués par la présence de blocs plus ou moins altérés



emballés au sein d’une matrice fine. L’ensemble représente plus de 85 km² de surface affleurante ;

- les dépôts anthropiques : remblais divers, déblais de mines et de carrières sont également associés à cette formation. Ils représentent environ 4 km² de surface d’affleurement très majoritairement représentés sur la zone littorale, en recouvrement des dépôts lagunaires (F001).

d) F004 - Alluvions et colluvions à dominante limoneuse (CF2)

Cette formation est largement représentée au niveau des vallées principales (Tech, Réart et Cantarane au sud, moyenne vallée de la Têt, de la Boulzane) et rassemble les niveaux de colluvions éparses à dominante limoneuse.

L’ensemble occupe moins de 100 km², et est constitué par :

- les alluvions récentes à dominante limoneuse, des basses terrasses principalement : à cailloutis et limons. Cet ensemble rassemble également les dépôts récents graveleux (sables et graviers), recouverts d’une couche limoneuse importante ;

- les alluvions anciennes remaniées et colluvions associées à matrice limoneuse : il s’agit de dépôts résultant du remaniement des anciennes terrasses alluviales (Günz – Riss – Würm) par érosion principalement et qui représentent plus de 60% de la formation (61 km²) ;

- les colluvions des dépressions et fonds de vallée, à matrice limoneuse : cailloutis et matrice argilo-limoneuse, dépôts sablo-limoneux plus ou moins graveleux

- très ponctuellement (1,2 km²) les alluvions (et colluvions en dérivant) de la « très haute » nappe de la Perche (Cerdagne) sont associées à cet ensemble.

e) F005 - Alluvions et colluvions argileuses (tourbières locales) (CF3)

Cette formation regroupe les alluvions et colluvions à dominante argileuse. Elle représente un peu plus de 100 km² très largement occupés par les alluvions anciennes des basses vallées de la Têt et de l’Agly.

On a distingué au sein de cette formation :

- les alluvions à matrice argileuse : alluvions des hautes terrasses de la Têt et de l’Agly, marquées par la présence de cailloutis et de galets emballés dans une matrice sableuse argilisée et rubéfiée en surface. L’ensemble peut localement être induré en poudingue en surface. Ces alluvions représentent 93 % de la formation ;



- des dépôts de solifluxion, lorsqu’ils sont cartographiés, datés du Pléistocène supérieur : il s’agit de formations de pente (colluvions) solifluées ou gélifluées, donc de nature argileuse supposée dominante. La surface d’affleurement de ces faciès n’excède pas 3,8 km² ;

- les remplissages lacustres et tourbières : alluvions fluviatiles, tourbières, remplissages lacustres (3 km²) sont également associés à cet ensemble, bien que les comportements géotechniques associés aux faciès tourbeux ne soient pas comparables à celui des alluvions argileuses précédemment décrites.

4.3.2. Formations tertiaires : Miocène - Pliocène

Les formations mio-pliocènes sont largement représentées dans le département puisque les faciès associés représentent 270 km² (soit 6,5 % de la surface du département) d’affleurement. On les distingue au niveau de la plaine du Roussillon et des bassins perchés (Cerdagne , Capcir). Quatre formations sont isolées :

- F006 : Pliocène marin à dominante marneuse ;

- F007 : Mio-Pliocène continental à dominante argileuse ;

- F008 : Mio-Pliocène continental à dominante sableuse ;

- F009 : Mio-Pliocène continental à dominante conglomératique.

Il est à noter que ces faciès concentrent la majorité des sinistres liés aux phénomènes de retrait gonflement des sols argileux dans le département.

illustration 14 – Distribution géographique des faciès du Pliocène (Mio-Pliocène) continental



a) F006 - Marnes bleues et sables arkosiques (pM)

Cette formation est la seule formation tertiaire dont l’environnement de dépôt est de type marin. La formation est relativement peu représentée (moins de 5 km²) et affleure à la faveur de creusements ou d’entailles au sein des formations quaternaires. On la

rencontre essentiellement entre Brouilla et jusqu’au nord-ouest du Boulou dans la vallée du Tech et ponctuellement dans les vallées de La Cantarane à Trouillas ou du Réart à Fourques ou encore à l’est de Vinca.

La formation se caractérise par des sables arkosiques, des silts argileux et des marnes bleutées. C’est ce faciès qui a fait en particulier

l’objet d’exploitations en carrière d’argiles (cf. § 4.2.2 –illustration 10).

Sont également associés de façon très ponctuelle, quelques niveaux marins à dominante locale sableuse : silts, sables et cailloutis du ravin de Sainte-Colombe (Salses) et sables marins et calcaires molassiques du Burdigalien (m1, 0,13 km² à l’extrême nord-est du département).

b) F007 - Argiles, sables et conglomérats (m-p)

Ces niveaux représentent les faciès argileux des formations détritiques du Miocène et du Pliocène indifférencié. La surface d’affleurement est de 28 km², concentrée sur le bassin de la Cerdagne et le long de la Têt en Conflent.

La dominante est argileuse. Les argiles sont de teinte rouge à orangée, associées à des dépôts grossiers (conglomérats) ou des niveaux à lignite. On distingue deux ensembles :

- les argiles à lignite, conglomérats, limons rubéfiés et sables argileux, présents majoritairement en Cerdagne et Capcir regroupant : o les argiles à lignite d'Estavar (Vidobonien, Miocène de Cerdagne) : argiles à lits

de lignite, sables et cailloutis. Les argiles sont dites palustres (environnement de dépôt confiné);

o ces argiles sont associées à des dépôts plus grossiers (sables et cailloutis) aboutissant à des argiles sableuses et argiles (rutilantes) à lits détritiques grossiers. Ce faciès identifié en Cerdagne (Saillagouse) est également représenté en Capcir : argiles à lignite, sables et cailloutis altérés (formation de remplissage du bassin) ;

- dans la vallée de la Têt, au sud et à l’est de Prades s’étend un vaste épandage mio-pliocène au sein duquel s’inscrit la formation de Codalet (≈ 10 km²), à dominante argileuse constituée par des cailloutis, sables et blocs emballés dans une matrice argileuse rouge, et rattachée à cette formation.



c) F008 - Sables dominants, conglomérats, marnes et argiles (m-pCs)

Cette formation rassemble les faciès continentaux du Pliocène à dominante sableuse. Il s’agit de faciès hétérogènes alternant les dépôts fins et grossiers : argiles, sables et conglomérats. Sont également associés localement des dépôts de transition entre les niveaux continentaux et marins du Pliocène (environnement de type deltaïque).

Ces horizons sont très largement représentés dans la plaine du Roussillon et dans la moyenne vallée de la Têt (autour de Prades – cf. F007). Ils couvrent une superficie de 180 km². Du point de vue lithologique on distingue :

- des dépôts littoraux : sables dominants, grés et marnes indurées, graviers et galets, conglomérats ;

- des sables arkosiques dominants, localement à blocs emballés dans matrice argileuse englobant : o la formation détritique de la Lentilla : galets emballés dans un matrice sablo-

graveleuse, limons et niveaux calcaires , o la formation de Marquixanes : sables arkosiques gris-bleu à brunâtre, localement

à blocs emballés dans une matrice argileuse rouge et bancs calcaires ;

d) F009 - Conglomérats et cailloutis dominants, limons et brêches (m-pCo)

Cette formation est le pendant de la F008, à dominante conglomératique. Globalement ces faciès sont situés en amont des niveaux sableux (illustration 14) et présentent des conditions de dépôt similaires. La formation ainsi identifiée regroupe :

- des brèches plio-quaternaires à ciment argilo-limoneux rouge : séries rouges post

oligocènes marquées par des brèches à éléments siliceux et à matrice limoneuse rouge, brèches rubéfiées des hautes terrasses (cailloutis) ainsi que des colluvions anciennes assimilées ;

- des faciès conglomératiques du Miocène ou du Pliocène continental : o conglomérats dominants, faciès à méga-blocs, surface d'abandon pliocène

caillouteuse et limons ; o Brèches d'Espira-de-l'Agly : marquées par des alternances de conglomérats et

de niveaux limoneux ocres ou rubéfiés ; o Formation d’Escaro (Miocène inférieur) : conglomérats dominants à blocs de

gneiss.



4.3.3. Formations de l’Eocène - Oligocène

a) F010 - Dépôts détritiques : conglomérats et limons (g1-2Co)

Les niveaux d’âge Oligocène sont représentés uniquement par les formations détritiques de Paziols-Estagel et d’Espira de l’Agly. Il s’agit d’une formation détritique grossière dominée par des conglomérats à niveaux silto-limoneux jaunes ou rouges ou des cailloutis à matrice limoneuse ocre abondante.

La lithologie de ces niveaux est à rapprocher des faciès mio-pliocènes évoqués précédemment. La formation est représentée au nord-est du département et affleure sur une superficie de 11 km².

b) F011 - Marnes localement gypsifères et calcaires intercalés (e1-4)

Les formations tertiaires de l’Eocène sont également peu représentées dans le département puisqu’elles représentent moins de 14 km² de surface d’affleurement.

Pour cette raison en particulier, le distinguo sur les environnements de dépôt n’a pas été réalisé. On distingue :

- les dépôts du Paléocène (e1 – Dano-Montien) : marnes à gypse, cargneules et marnes rouges à microcodium marqués par des environnements de dépôt de type continental lacustre ;

- des marnes calcaires et calcaires noduleux de couleur rose (faciès griotte) et la formation de Sagnari caractérisés par des marnes schisteuses (esquilleuses) en alternance avec des calcaires et des marno-calcaires feuilletés de l’Eocène moyen (e4 – Ilerlien) correspondant à des dépôts sédimentaires en milieu marin.

Il est à noter que ces faciès ont été affectés à des degrés divers par le métamorphisme lié à la mise en place des Pyrénées (phase de compression pyrénéenne dont le paroxysme est situé globalement entre -65 MA – e1 et -35 MA – e6).

4.3.4. Formations du Jurassique – Crétacé

Comme signalé précédemment, l’ensemble des formations mises en place avant la surrection des Pyrénées (pendant la période Eocène) ont subi des transformations liées à ce bouleversement tectonique régional majeur.

A l’échelle du département, il a été distingué deux formations d’âge crétacé et une seule d’âge jurassique :



- F012 : Crétacé terminal, dépôts argilo-gréseux ;

- F013 : Crétacé inférieur indifférencié, marnes et calcaires ;

- F014 : Jurassique inférieur, marnes calcareuses.

a) F012 - Grès, conglomérats, argiles et calcaires intercalés (c5-6)

Les faciès du Crétacé supérieur (terminal c5-6) sont marqués par leur hétérogénéité. Les formations associées, à dominante non argileuse, sont constituées d’alternances de grès, conglomérats, argilites et marnes (plus ou moins schistosées), et localement de calcaires.

La formation est peu étendue (moins de 10 km² de surface d’affleurement) et bien localisée au

sud du département. On distingue au sein de cet ensemble :

- des marnes de Can Damoun : complexe marno-gréseux et calcaréo-dolomitique, marnes schisto-gréseuses ;

- des grès du Mas d'en Griffe : grès grossiers et microconglomérats, niveaux schisto-gréseux, argilites grèseuses, calcarénites et marnes grises locales ;

- des conglomérats à matrice gréso-silteuse de teinte lie-de-vin, grès et argilites violacés, brèches, calcaires locaux.

b) F013 - Marno-calcaires, marnes et brèches post-albiennes (nMC)

Cette formation rassemble des faciès à dominante carbonatée du Crétacé inférieur, à intercalations marneuses.

Il est à noter que les niveaux de marnes métamorphisées présentes en particulier au sud du synclinal de l’Agly et de la Boulzane (entre Caramy et Prats de Sournia) n’ont pas été intégrées à la cartographie des formations

argileuses en raison du métamorphisme plus important ayant globalement affecté ces terrains. Les marnes sombres métamorphisées en effet localement décrites comme cornéennes.

L’ensemble représente plus de 150 km² suivant une bande est-ouest rattachée aux massifs des Fenouillèdes et des Corbières. On distingue les faciès suivants :

- des brèches (post-albiennes) à ciment calcaire et éléments marno-gréseux jaunes ;

- des calcaires argileux roux et des marno-calcaires en plaquettes ;



- des marnes, plus ou moins gréseuses, de teinte généralement sombre, plus ou moins feuilletées, à intercalations de calcaires, calcaires glauconieux, calcaires argileux ou grès ;

- des marnes et marno-calcaires à orbitolines.

c) F014 - Marnes dominantes, calcaires intercalés (l3-j1)

Faiblement représentées, les formations du Jurassique sont marquées par les dépôts marneux du Lias (Jurassique inférieur).

La formation couvre moins de 5 km² de surface d’affleurement. Il s’agit de marnes et marno-calcaires. Les marnes sont sombres, grises à noires, à minces lits argileux, plus ou moins

schisteuses, à intercalations de calcaires argileux ou gréseux.

4.3.5. Formations du Trias (Permo-Trias)

Les formations du Trias affleurent peu dans les Pyrénées-Orientales. Les argiles du Keuper ont fait l’objet d’exploitations souterraines pour le gypse (Lesquerdes, Amélie-les-Bains, Reynes). Ces niveaux ne sont pas prépondérants, ils s’intercalent au sein d’ensembles gréso-carbonatés.

a) F015 - Calcaires et dolomies, marnes, grès et conglomérats, argiles locales (rt)

Cet ensemble regroupe les formations triasiques et de transition Permien–Trias. Les faciès regroupés sont très variables et marqués par des alternances argileuse, calcaro-dolomitique et gréseuse. La formation s’étend sur moins de 6 km². On distingue globalement :

- des argiles bariolées, gypse, marnes, grès, calcaires et dolomies du Trias supérieur ;

- les calcaires et dolomies, rares conglomérats et marnes plus ou moins métamorphisées, grès de la transition permo-triasique.

4.4. REMARQUES SUR LES FORMATIONS NON ARGILEUSES

Comme illustré ci-contre, les formations considérées comme non argileuses représentent une part importante de la surface du département (près de 63% du territoire). Les grands ensembles non argileux sont les suivants :

- formations éruptives et métamorphiques de socle : granites, gneiss, schistes et micaschistes cambro-ordoviciens et antécambriens des séries pyrénéennes ;



- schistes du Silurien et du Cambro-ordovicien au contact des formations tertiaires du Roussillon notamment ;

- formations carbonatées d’âge primaire (Dévonien, Cambrien) et d’âge secondaire (Crétacé inférieur et Jurassique notamment) à l’extrême nord du département.

Parmi ces formations considérées comme non argileuses, certaines peuvent néanmoins contenir des lentilles ou des poches argileuses ou marneuses d’extension limitée, qui n’ont pas été prises en compte dans la cartographie départementale. Ces lentilles, poches argileuses ou développement superficiel d’altération peuvent être localement à l’origine de quelques sinistres, mais elles ne justifient

pas pour autant de considérer la formation dans son ensemble comme argileuse et donc sujette au phénomène de retrait-gonflement.

On citera en particulier au sein de ces formations, les formations schisteuses qui peuvent être considérées comme argileuses mais qui n'ont pas été retenues en raison de l'objectif final de cartographie de l'aléa retrait-gonflement (séries cambro-ordoviciennes ou crétacées). En effet, ces faciès n’offrent a priori pas de domaine favorable à la production d'argiles au sens strict, et qui plus est, de minéraux argileux gonflants (§ 5.3.3). Ce choix est validé a posteriori par le très faible nombre de sinistres (§ 6.4) répertoriés sur ces formations à l’échelle régionale.

4.5. CONTEXTE HYDROLOGIQUE ET HYDROGEOLOGIQUE LOCAL

4.5.1. Hydrologie

Le département des Pyrénées-Orientales peut être subdivisé, du point de vue de son hydrographie, en 8 bassins versants, mais trois d'entre eux seulement, ceux des petits fleuves côtiers de l'Agly, du Tech et de la Têt ont une étendue notable. Ils se déversent pour majeure partie en mer Méditerranée mais ceux de la partie occidentale du département ont un parcours notable en territoire espagnol, où ils participent à l'alimentation de l'Ebre (vallée du Sègre).

Tous les cours d'eau du département sont caractérisés par leur régime très irrégulier avec quelques différences de l'un à l'autre en raison des caractères divers de leurs bassins versants et de la répartition inégale des précipitations. Les débits d'étiage sont souvent très faibles, voire nuls. La Massane, le Réart, ne coulent que quelques mois par an. L'Agly, qui prend sa source dans les Corbières, débouche dans la plaine par le défilé d'Estagel-Cases de Pêne où se produisent des pertes dans les calcaires, ce qui entraîne un assèchement du lit à l'aval durant 4 à 5 mois par an.

Les ondes de crue coïncident très nettement avec les précipitations sans ruissellement retardé. Les débits de la Têt et du Tech, dont les bassins versants en altitude sont



constitués de terrains peu perméables, sont toutefois entretenus, en dehors des périodes de crue, par le drainage des formations superficielles d'altération, par la fonte des neiges et par l'apport permanent des ruisseaux de montagne. On observe deux périodes d'étiage : celle de l'été, en août et septembre, est la plus marquée ; l'autre, en hiver, est surtout sensible en amont de Vinça et de Céret du fait des conditions d'altitude des bassins versants.

Les crues peuvent atteindre une rare violence comme ce fut le cas en octobre 1940 où une pointe de 3 000 m3/s aurait été observée à Perpignan avec transport de masses considérables de matériaux (près de 20 millions de tonnes selon les estimations faites à l'époque !). Les pentes accusées, le manque de paliers régulateurs, sont des causes supplémentaires de ces crues exceptionnelles.

Dans le département des Pyrénées-Orientales et plus particulièrement dans le Roussillon, l'irrigation tient une place prépondérante dans le développement des activités agricoles, et ce depuis très longtemps. La juxtaposition de montagnes et de plaines fertiles a rendu possible l'organisation précoce de réseaux gravitaires d'irrigation lentement codifiés au cours des siècles. Sur l'Agly, le Tech et principalement la Têt, les prises d'eau qui alimentent des réseaux de canaux très importants sont multiples.

A proximité de la mer, dans les basses plaines, en particulier en Salanque et dans la région de Théza, Alénya et Saint-Nazaire, l'irrigation par canaux étant inexistante, ce sont les eaux souterraines, puisées dans les différentes nappes, qui sont largement sollicitées. La construction du barrage de Vinça et la mise en eau de la retenue de Villeneuve-de-la-Raho contribueront à satisfaire des besoins de plus en plus importants. En dehors du Roussillon, l'irrigation par canaux gravitaires a permis à l'agriculture de se développer dans les fonds de vallées uniquement : tel est le cas dans le Conflent, le bas Vallespir et la Cerdagne.

4.5.2. Hydrogéologie

Dans le département des Pyrénées-Orientales, les systèmes aquifères peuvent être classés en trois principales catégories :

- Les alluvions : les formations alluviales quaternaires et pliocènes du Roussillon constituent le système aquifère le plus important. En dehors du Roussillon, les moraines et les alluvions fluviatiles de la Têt en amont de Vinça, ou du Tech en amont de Céret, ainsi que de l'Aude ou d'autres rivières, constituent quelques systèmes aquifères non négligeables mais dont l'extension se trouve relativement réduite. Ainsi, des ressources en eau peuvent être exploitées lorsque des conditions très locales le permettent comme ce peut être le cas par exemple lors d’une réalimentation d'alluvions peu épaisses et de faible extension par un cours d'eau très proche.

- Les calcaires : essentiellement d'âge Crétacé-Jurassique dans les Corbières et près d'Amélie-les-Bains, et Dévonien dans le synclinal de Merens - Villefranche-de-Conflent, les massifs de Sainte-Colombe, Castelnou, Caixas, ils n'ont pas été



différenciés car ils ont un comportement hydraulique semblable. Il s'agit de formations plissées, fissurées et karstifiées de perméabilité hétérogène.

- Les roches éruptives et métamorphiques : elles couvrent plus de 50 % de la superficie du département des Pyrénées-Orientales. Les gneiss, granites, diorites peuvent receler des ressources en eaux souterraines non négligeables lorsqu'ils sont fissurés et en conditions structurales favorables. La zone altérée de surface est à l'origine de l'alimentation de nombreuses sources : elle est favorable à l'implantation de puits qui peuvent assurer des besoins limités.

- Enfin, plusieurs zones en domaine schisteux peuvent être considérées comme non aquifères. Il s'agit essentiellement des schistes de Força Réal situés entre Caixas et le col de la Bataille, des schistes d'Uibanya et de la série de Jujols et Canaveilles, de part et d'autre du synclinal calcaire de Merens - Villefranche, des schistes affleurant au nord du pic Coulet et du pic de la Palme et enfin, essentiellement, dans le massif des Aspres et le bas Vallespir entre Céret, Estoher et Thuir.

Ces formations pratiquement imperméables ne sont pas aptes à contenir des réserves en eaux souterraines, sauf très localement, grâce à l'existence de petits niveaux calcaires et de cipolins aquifères, comme par exemple la bande schisto-calcaire « de Coubris » dans le massif des Aspres.

Le rôle des différents aquifères autres que les « alluvions » vis-à-vis des phénomènes de retrait gonflement des argiles est négligeable. A l’inverse, les systèmes alluviaux, associés au Roussillon (nappes superficielles ou nappes perchées locales), soumis à des variations piézométriques saisonnières peuvent engendrer des modifications de teneurs en eau dans les terrains concernés, avec notamment, en cas d’étiage sévère, une dessiccation accentuée de la zone saturée initialement et de la zone dite de « battement de nappe » soumise aux phénomènes de succion capillaire. A contrario, suite à des remontées de nappes sous l’effet des recharges saisonnières, une saturation progressive des terrains de surface peut engendrer une évolution du comportement des formations argileuses superficielles (gonflement).

L’étude de sensibilité aux remontées de nappes en aquifère sédimentaire et de socle (granites, schistes…) est accessible depuis le site co-géré par le BRGM sur les inondations (www.inondationsnappes.fr). La cartographie en ligne permet d’avoir une vision synthétique de ces phénomènes à l’échelle du département (illustration 15). Cette cartographie intègre, pour les secteurs disposant d’information suffisante, les caractéristiques d'épaisseur de la zone non saturée et de l'amplitude du battement de la nappe superficielle.

Au titre du programme de retrait gonflement, les zones jugées sensibles constituent un facteur aggravant à l’apparition des phénomènes puisque ces variations de niveau piézométrique engendrent par capillarité (et phénomènes de succion voire saturation) des variations de teneur en eau des sols concernés qui sont le véritable déclencheur du phénomène. On note sur cette cartographie les zones du Roussillon les plus concernées de ce point de vue.



illustration 15 – Sensibilité aux remontées de nappe (www.inondationsnappes.fr)



5. Caractérisations lithologique, minéralogique et géotechnique des formations argileuses,

élaboration de la carte de susceptibilité

5.1. GENERALITES SUR L’ELABORATION DE LA CARTE DE SUSCEPTIBILITE

5.1.1. Critères retenus

Les critères retenus pour l'élaboration de la carte de susceptibilité au phénomène de retrait-gonflement sont la lithologie des formations affleurantes à sub-affleurantes, la caractérisation de ces formations en fonction de la nature minéralogique des argiles présentes dans la phase argileuse et le comportement géotechnique du matériau. La carte de susceptibilité ainsi élaborée correspond donc à une hiérarchisation des formations géologiques identifiées, en prenant en compte uniquement ces trois critères.

En effet, d’autres critères de susceptibilité au retrait-gonflement, tels que le contexte hydrogéologique, la topographie, la végétation ou le type de fondation du bâti, n'ont pas été pris en compte, la plupart de ces facteurs intervenant de manière locale et ne pouvant par conséquent systématiquement être cartographiés à l’échelle départementale.

5.1.2. Méthode de classification

Rappelons que le document de base utilisé pour élaborer la carte de susceptibilité est la carte synthétique des formations argileuses et marneuses du département, établie en tenant compte essentiellement de la nature lithologique des formations.

La seconde étape de cette cartographie consiste à hiérarchiser les formations argileuses et marneuses ainsi identifiées, en fonction de leur plus ou moins grande susceptibilité vis-à-vis du phénomène de retrait-gonflement. Cette hiérarchisation est basée sur la prise en compte de caractéristiques quantifiables, estimées pour chacune des 15 formations sélectionnées :

- la nature lithologique des terrains constituant en majorité la formation ;

- la composition minéralogique de sa phase argileuse, évaluée à partir de la proportion de minéraux gonflants (smectites et interstratifiés) ;

- le comportement géotechnique du matériau, évalué à partir de : o l’étendue de son domaine plastique (caractérisée par son indice de plasticité) ; o la réactivité du sol vis à vis de l'eau (caractérisée par la valeur de bleu) ;



o l'importance du retrait possible (en terme de volume) en cas de dessèchement (caractérisée par les mesures de retrait linéaire) ;

o le potentiel de gonflement du sol (évalué par le coefficient de gonflement).

Dans le but d'obtenir un moyen pratique de hiérarchisation entre les différentes formations, la règle adoptée a consisté à utiliser des valeurs seuils, couramment admises dans la littérature, distinguant quatre degrés de susceptibilité (faible, moyenne, forte et très forte). Pour permettre la réalisation de calculs, les grandes classes lithologiques distinguées ont également été affectées d'une note. Pour les trois caractéristiques naturelles des terrains, cela permet d'attribuer une note de 1 à 4 à chacune des formations argileuses ou marneuses identifiées.

Les caractérisations lithologique, minéralogique et géotechnique des 15 formations argileuses et marneuses du département sont présentées ci-après.

5.2. CRITERE LITHOLOGIQUE

5.2.1. Définition du critère lithologique et barème

Ce premier critère, de nature essentiellement qualitative, est utilisé pour caractériser la lithologie des matériaux dominants dans la formation. Il permet de distinguer les terrains essentiellement argileux de ceux où l’argile est minoritaire. Ce critère intègre donc indirectement l’hétérogénéité des formations, ainsi que la puissance et la continuité des niveaux argileux.

Par convention, la note maximale est attribuée à une argile ou une marne épaisse et continue et la note minimale à une formation hétérogène, présentant des termes argileux non prédominants et discontinus, par exemple sous forme de poches, de lentilles ou d'intercalations rares. Le barème utilisé pour distinguer les différentes classes lithologiques est le suivant (illustration 16) :

Type de formation Susceptibilité Note lithologique

Formation non argileuse mais contenant localement des passées ou des poches argileuses (ex : alluvions avec lentilles argileuses, calcaire avec poches karstiques, …)

faible 1

Formation présentant un terme argileux non prédominant de type calcaire argileux ou sable argileux moyenne 2

Formation à dominante argileuse, présentant un terme ou une passée non argileuse (ex : alternance marno-calcaire ou sablo-argileuse) ou très mince (moins de 3 m)

forte 3

Formation essentiellement argileuse ou marneuse, d’épaisseur supérieure à 3 m et continue très forte 4

illustration 16 – Barème de classement lithologique des formations

Il faut noter que cette caractérisation lithologique des formations est établie sur la base de l’expertise du géologue régional et de la bibliographie et qu’elle ne peut être



totalement dépourvue d’une certaine subjectivité dans son appréciation. Sa valeur relative en vue d’une hiérarchisation des formations argileuses est cependant difficilement contestable.

La méthodologie retenue, basée sur l'examen des notices géologiques et sur un travail de terrain afin d'identifier et de comparer les affleurements par formation, a justifié le "découpage" lithologique des formations géologiques en classes distinctes (ce qui avait déjà été préparé par le choix des formations argileuses). C'est également la démarche adoptée pour individualiser les différentes masses de colluvions, hétérogènes par nature, mais reclassées de manière lithologique en fonction de l'origine des dépôts (lorsqu'elle est connue), des informations issues des notices des cartes géologiques et de la description des affleurements identifiés.

5.2.2. Caractérisation lithologique des formations argileuses et marneuses des Pyrénées-Orientales

Les principaux éléments ayant permis la caractérisation lithologique des formations ont été détaillés précédemment. Les notes lithologiques attribuées à chacune des formations sont présentées sur l’illustration 17.

illustration 17 – Hiérarchisation des formations en fonction du critère lithologique : synthèse

La répartition des formations argileuses ou marneuses du département en fonction de leurs caractéristiques lithologiques marque la diversité des faciès rencontrés. L’illustration 18 présente la répartition des formations suivant la note lithologique :

DESCRIPTION NOTE LITHOLOGIQUE

F001 - Dépôts lagunaires (LM) 3F002 - Dépôts fluvio-glaciaires, moraines à matrice fine (CFG2) 2F003 - Formations quaternaires à dominante sablo-graveleuse (CFG1) 1F004 - Alluvions et colluvions à dominante limoneuse (CF2) 2F005 - Alluvions et colluvions argileuses (tourbières locales) (CF3) 3

PLIOCENE F006 - Marnes bleues et sables arkosiques (pM) 3F007 - Argiles, sables et conglomérats (m-p) 3F008 - Sables dominants, conglomérats, marnes et argiles (m-pCs) 2F009 - Conglomérats et cailloutis dominants, limons et brêches (m-pCo) 1

OLIGOCENE F010 - Dépôts détritiques : conglomérats et limons (g1-2Co) 2EOCENE F011 - Marnes localement gypsifères et calcaires intercalés (e1-4) 3

CRETACE SUP. F012 - Grès, conglomérats, argiles et calcaires intercalés (c5-6) 1CRETACE INF. F013 - Marno-calcaires, marnes et brêches post-albiennes (nMC) 2JURASSIQUE F014 - Marnes dominantes, calcaires intercalés (l3-j1) 3

PERMO-TRIAS F015 - Calcaires et dolomies, marnes, grès et conglomérats, argiles locales (rt) 1

QUATERNAIRE

MIO-PLIOCENE



Note lithologique

Nb de formations

Surface totale (km²)

% surf. des formations argileuses

% surf. du département

1 4 785.3 km² 52.9% 18.9%2 5 525.0 km² 35.4% 12.6%3 6 174.1 km² 11.7% 4.2%

Total 15 1484.4 km² 100.0% 35.7% illustration 18 – Répartition des formations par susceptibilité lithologique

Aucune formation n’est affectée de la note maximale de 4 (terme argileux prédominant et continu).

Six formations obtiennent une note de 3 et occupent moins de 5 % de la surface totale du département. Leur composante argileuse (ou marneuse) est dominante mais non continue. Il s’agit pour les plus étendues à l’affleurement des :

- F005 - Alluvions et colluvions argileuses (tourbières locales) (CF3) ;

- F007 - Argiles, sables et conglomérats du Pliocène continental (m-p).

Cinq formations sont affectées d’une note lithologique 2. Elles sont représentées principalement par :

- F008 - Sables dominants, conglomérats, marnes et argiles (m-pCs)

- F013 - Marno-calcaires, marnes et brêches post-albiennes (nMC).

Les quatre formations ayant reçu une note de 1 constituent plus de la moitié des formations argileuses des Pyrénées-Orientales (52,9 % de la surface totale des formations argileuses ou marneuses retenues). On citera en particulier les « Formations quaternaires à dominante sablo-graveleuse (CFG1) – F003 » qui représentent près de la moitié (47,9 %) des formations argileuses ou marneuses du département.

5.3. CRITERE MINERALOGIQUE

5.3.1. Définition du critère minéralogique et barème

Les phénomènes de retrait-gonflement s'expriment préférentiellement dans les minéraux argileux appartenant au groupe des smectites (montmorillonite, beidellite, nontronite, saponite, hectorite, sauconite) et, dans une moindre mesure, au groupe des interstratifiés, alternance plus ou moins régulière de feuillets de natures différentes, lorsque ceux-ci comportent des smectites au sein de leur structure, par exemple smectites/illite ou illite/smectites. La vermiculite et la sépiolite sont aussi connues pour leur sensibilité au phénomène de retrait-gonflement. La caractérisation minéralogique des argiles se détermine par des analyses de diffractométrie aux rayons X.



Le critère minéralogique est basé sur le pourcentage moyen de minéraux gonflants (smectites et interstratifiés) présents dans la phase argileuse. Les notes de 1 à 4 sont attribuées en fonction des coupures suivantes (illustration 19) :

% moyen de minéraux

gonflants Susceptibilité Note minéralogique

< 25 % Faible 1 25 à 50 % Moyenne 2 50 à 80 % Forte 3

> 80 % très forte 4

illustration 19 – Barème de classement minéralogique des formations

5.3.2. Source des données

De manière générale, les dossiers de demande de reconnaissance de l’état de catastrophe naturelle contiennent très rarement de caractérisation des minéraux argileux composant les formations géologiques identifiées comme susceptibles. D’ailleurs, de façon générale, les expertises de sinistres se basent peu, pour effectuer leur diagnostic, sur des analyses aux rayons X. La caractérisation minéralogique des formations argileuses et marneuses des Pyrénées-Orientales a donc été réalisée à partir des données suivantes :

- notices des cartes géologiques qui fournissent parfois, selon les auteurs, des résultats sur la composition minéralogique de la phase argileuse en mentionnant les minéraux dominants, sous forme de plages de valeurs ;

- revue bibliographique à partir de rapports techniques et études universitaires dont les références sont reportées à l’illustration 20 ;

- des analyses spécifiques réalisées dans le cadre de campagnes d’échantillonnages réalisées pour le projet (localisation des prélèvements en annexe 4).

Les données recueillies sont :

- soit des résultats d’analyse diffractométrique aux rayons X, données factuelles qui permettent une hiérarchisation des matériaux selon un critère quantitatif objectif. Ces mesures présentent cependant l’inconvénient d’avoir une valeur purement locale et ne sont donc pas nécessairement représentatives de l’ensemble de la formation géologique, lorsque celle-ci est sujette à de fortes variabilités spatiales. Au total 302 analyses minéralogiques ont ainsi été répertoriées ;

- soit des avis qualitatifs sur la distribution globale des minéraux argileux. Au total 30 avis qualitatifs ont ainsi été pris en considération.

La répartition des données par source est indiquée sur l'illustration 20. L’ensemble des données ayant servi à la caractérisation minéralogique des formations argileuses et marneuses du département est synthétisé en annexe 4.



Avis qualitatif Analyses

R0 Notices des cartes géologiques 2

R1 Nguyen D., ACLR (2005) - Valorisation des matériaux pour la céramique et la poterie artisanale en Languedoc-Roussillon. Rap. BRGM/RP-52704-FR 18

R2 Etude minéralogique des argiles fluviaties du Roussillon (A. Monaco, section IV n°1 - 1971, Brgm, géologie générale) 24 9

R3 Expertise G. COLAS Ville de Perpignan (analyse CEREGE) 3

R4 Thèse "Les formations superficielles de la moyenne vallée de l'Agly et son bassin versant (Maury et le Verdouble)". 1996 2

R5 Thèse, Les dépôts continentaux et marins du crétacé supérieur et des couches de passage à l'Eocène en Languedoc (Pierre Freytet, 1970) 2

R6 Thèse, Morphogénèse d'une montagne méditerranéenne - Les Pyrénées Orientales. M. Calvet (1996) 2 195

R7 Thèse, Genèse et dynamique d'un système fluvial méditerranéen : le bassin de l'Agly (France). P. Serrat (2000) 52

R8 Analyses spécifiques programme Retrait-gonflement Pyrénées-Orientales 19

R9 Rapport BRGM-57408-FR, Carte d'aléa retrait-gonflement des sols argileux (Ariège) 4

Total des références traitées 30 302

Référrence bibliographique

illustration 20 – Répartition des données par source bibliographique

Pour certaines caractérisations, la variabilité de la donnée est importante ou le nombre de caractérisations est faible (illustration 21). Par conséquent, ce traitement a été complété par une analyse plus qualitative, basée sur l’expertise du géologue régional, permettant d’évaluer la composition probable de la phase argileuse des formations en fonction de ses conditions de mise en place (environnement de dépôt) et d’évolutions pédogénétiques consécutive aux épisodes climatiques et géodynamiques majeurs subis.

Formation Nb d'avis qualitatifs % min. % max. % moy. Nb

d'analyses % min. % max. % moy.

F001 2 0.0 40.0 20.0 -F002 1 20.0 20.0 20.0 6 0.0 20.0 7.5F003 16 5.0 70.0 24.1 91 0.0 70.0 19.7F004 - 43 0.0 55.0 22.3F005 11 10.0 50.0 32.3 67 0.0 89.0 17.3

PLIOCENE F006 - 7 4.0 99.0 42.2F007 - 19 0.0 96.0 43.8F008 - 23 6.0 94.0 65.5F009 - 24 10.0 88.0 51.5

OLIGOCENE F010 - 3 25.0 65.0 41.0EOCENE F011 - 4 57.0 96.0 71.8

CRETACE SUP. F012 - 2 65.0 66.0 65.5CRETACE INF. F013 - 6 5.0 90.0 37.0JURASSIQUE F014 - 2 0.0 74.0 37.0PERMO-TRIAS F015 - 5 0.0 95.0 45.8

QUATERNAIRE

MIO-PLIOCENE

Avis quantitatifs (analyses)Avis qualitatifs

illustration 21 – Proportion de minéraux argileux gonflants par formation à partir des données

bibliographiques et analyses spécifiques



5.3.3. Spectres argileux et évènements géodynamiques

Le principe méthodologique retenu a consisté à dresser de façon synthétique un "profil de dépôt" des formations géologiques en intégrant les paramètres suivants :

- les grandes phases dans les orogènes hercynien et alpin,

- les âges associés,

- les évènements géodynamiques majeurs,

- les évolutions climatiques subies,

- les environnements de dépôt.

A partir des données bibliographiques recueillies et de l'expérience du géologue régional, une distribution du spectre argileux des formations argileuses et marneuses des Pyrénées-Orientales est proposée, en fonction notamment des environnements de dépôts. L’objectif fixé a été de caractériser du point de vue sédimentologique les principales altérites et paléoaltérites à partir de leurs spécificités paléoenvironnementales, mais aussi en fonction de leurs caractérisations lithologique et stratigraphique.

La majeure partie des formations argileuses et marneuses représentées intéressent la Plaine du Roussillon et est caractérisée par des dépôts d’âge Pliocène et post-Pliocène (illustration 12). C’est la génèse de ces dépôts qui conditionnera par conséquent l’essentiel de l’analyse qualitative de distribution des spectres argileux.

a) Organisation des dépôts du Roussillon

La méthodologie d'étude du remplissage cénozoïque du bassin du Roussillon repose tout d'abord sur une analyse cartographique de synthèse. C'est ce qui a été réalisé depuis 1996 et une carte de synthèse a vu le jour en 2001 lors de l'atelier "GDR marge" sur le Messinien à Perpignan (Le Strat, Duvail, Clauzon, 7-10 septembre 2001). Cette carte de synthèse permet de différencier d'un point de vue cartographique:

- un ensemble oligo-miocène synrift puis postrift positionné sur de la sismique des années 1954 et 1959 de la Société Nationale des Pétroles Languedoc Méditerranée ;

- un ensemble de transition Tortonien et Messinien établi essentiellement à partir des affleurements et de la sismique avec des incisions spectaculaires notamment au Messinien ;

- un ensemble pliocène inférieur basé sur le modèle des Gilbert deltas : delta en eaux profondes dominés par des apports fluviatiles (illustration 22) ;

- un modèle Pléistocène assis sur des modèles géométriques de terrasses étagées au niveau du Tech, de la Têt, du Réart et de la Canterranne ;

- un modèle génétique Holocène post Flandrien calibré par des données de subsurface et par un modèle géométrique tiré de l'analyse des terrasses.



Avant le remplissage du Pliocène inférieur (Zancléen), il existe un ensemble de formations dont l'âge et la genèse reste très problématique. L'interprétation que l'on en donne est justifiée par les processus génétiques et les géométries de ces formations. Il s'agit du Nord vers le Sud des brêches d'Espira de l'Agly, des brêches de Baixas (Paléocène), des brêches de Rigarda (Conflent), des brêches de Thuir et de Tordères (F009). Il s'agit en général de brêches à éléments variés, en fonction de l'arrière pays dont elles sont issues, cimentées par une matrice limoneuse rougeâtre caractéristique (Calvet, 1996).

Les séries pliocènes occupent cartographiquement la plus grande partie du remplissage du bassin du Roussillon. Dans le sens lithostratigraphique on distingue du bas vers le haut : le Pliocène marin argileux et le Pliocène marin sableux (F006) et le Pliocène continental (F007, F008 et F009). L'intégralité de la série pliocène (tous faciès confondus) représente une colonne sédimentaire de l'ordre de 830 m au droit du littoral actuel. Sa durée de mise en place a couvert 1,7 Ma.

illustration 22 – Modèle génétique de comblement d’une ria pliocène. Répartition des faciès

dans un Gilbert delta et surfaces caractéristiques

On distingue en particulier :

- le Pliocène marin dont on peut distinguer les faciès argileux : silts argileux et argiles silteuses à faune marine dont l'ensemble s'agence suivant de grandes obliques à grand rayon de courbure voisin de 10° de pendage (les « bottom sets ») et les faciès sableux : pour l’essentiel arénites et rudites d'origines diverses, bien arrondies, non cimentées, nourrissant par "systèmes d'avalanches" de grandes obliques progradantes à pendage pouvant atteindre 35° : "les fore set beds" (configuration valable pour les deltas nourris par des émissaires fluviatiles comme le Paléotech ou la Paléotêt).



En ce qui concerne les espaces géographiques entre les deltas dominés par des apports fluviatiles, il existe des deltas sableux marins dominés par des structures de vagues où les processus sont relativement différents. On retrouve des grandes obliques de progradation avec des pendages plus faibles, de l'ordre de 15° à 20°, mais l'ensemble montre de grandes structures de vagues comme des rides enchevêtrées. Le matériel est beaucoup plus fin, de la taille des arénites, et beaucoup mieux classé.

Les deux types de deltas s'imbriquent intimement l'un dans l'autre. Leurs relations s'agencent suivant des diagrammes de substitution du cadre paléogéographique de l'époque.

- le Pliocène continental regroupe un ensemble de formations qui sont, d'amont en aval : o les cônes alluviaux avec des blocs d'origines variées en fonction de l'arrière pays

d'où ils proviennent, o des faciès palustres à lacustres avec des lignites et des calcretes, o des faciès sableux à conglomératiques alluviaux avec des structures planaires

majoritaires : "les top sets", o des faciès marins sableux avec d'anciens niveaux de plage.

L'ensemble de ces faciès s'intègre dans un diagramme de substitution proximal distal depuis les cônes alluviaux jusqu'aux faciès de plage.

Dans le bassin du Roussillon le Pléistocène correspond à un ensemble de terrasses étagées visibles sur les principaux cours d'eau actuels qui sont, du Nord au Sud, la Têt, le Réart, la Canterranne et le Tech. Elles sont significatives de l'enfoncement d'un réseau fluviatile dans le substrat pliocène. On peut distinguer 6 niveaux de terrasses emboîtées : o une très haute terrasse que l'on attribue au Günz par analogie avec les étages

alpins, o une haute terrasse attribuée au Mindel, o une terrasse attribuée au Riss.

Ces trois terrasses sont essentiellement composées de galets siliceux largement éolisés. o une terrasse attribuée au Würm ancien, o une terrasse attribuée au Würm récent, o une terrasse attribuée au tardiglaciaire avec deux niveaux, supérieur et inférieur.

Ces dernières terrasses ont un spectre de galets moins altérés et beaucoup plus ouvert en fonction de l'arrière-pays dont elles sont issues, avec notamment des galets siliceux, granitiques, gneissiques mais aussi schisteux (F002, F003). Elles sont imputables à des épisodes glaciaires qui voient leur maximum d'extension vers –18 000 ans BP avec un niveau marin qui se situe à –120 mètres NGF (Labeyrie et al., 1976). Ces terrasses sont géométriquement reliées à des cônes alluviaux en



provenance surtout des Albères. Elles sont aussi génétiquement liées aux trois générations de moraines glaciaires identifiées par Calvet (1996).

Pour la période Holocène, les corrélations tirées de la subsurface à l'échelle du Roussillon permettent de mettre en place plusieurs formations progradantes diachrones mais dont la mise en place est synchrone. On distingue dans le sens lithostratigraphique :

- l'Holocène marin argileux correspondant à des vases ou des silts argileux souvent nauséabonds, à coquilles de lamellibranches (F001) ;

- l'Holocène marin sableux correspond à des arénites bien classées, parfois à des rudites fines, à débris de coquilles de lamellibranches ;

- l'Holocène continental correspond soit à des faciès fluviatiles de sables et de conglomérats, soit à des faciès palustres à lagunaires d'argilites verdâtres souvent.

illustration 23 – Dépôtcentres et structuration paléogène et néogène dans la plaine du Roussillon (Duvail et al. 2001)

La genèse de ces dépôts est synthétisée sur le schéma des dépôtcentres au regard de la structuration paléogène et néogène dans la plaine du Roussillon (illustration 23).

b) Chronogramme des principaux événements géodynamiques mésozoïques et cénozoïques

L’histoire géodynamique est déclinée brièvement sur sa portion mésozoïque et cénozoïque (période du Trias à la fin Quaternaire), période la plus porteuse en ce qui concerne les conséquences sur la cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles. On distingue les surfaces remarquables avec leurs altérites des géométries acquises lors des différentes périodes de l’histoire du département des Pyrénées-Orientales (illustration 24). L’architecture géométrique tirée de l’analyse des paléosurfaces et des génétiques lithologiques est directement responsable de la distribution des masses argileuses, qu’elles soient marines ou continentales (de type fluviatile ou altéritique).



illustration 24 – Principaux évènements géodynamiques et productions d’altérites

Episodes géodynamiqueset paléosurfaces fondamentales Formations d'altérites

Formations arglieuses et marneuses

Période pré-triasique paléosurface anté-triasique altérites (55 Ma = Permien à Trias moyen) F015

Trias moyen / Jurassique inférieur

couverture sédimentaire d’environ 1 500 m qui transgresse l’ensemble des môles paléozoïques à l’exception du seuil de Carcassonne et du bouclier catalan F015 / F014

sédimentation essentiellement silicoclastique et évaporitique pour le Trias F015

sédimentation essentiellement carbonatée pour le Jurassique qui ennoie la plupart des massifs anciens paléozoïques

F014

Crétacé inférieur paléosurfacele profil de dépôt indique une émersion quasi-générale avec déblaiement de la couverture mésozoïque dès la fin du Barrémien. Les premiers domaines continentaux apparaissent à l’Albien supérieur sur le versant espagnol des Pyrénées centrales

Crétacé moyen première phase de serrage pyrénéen et création du « bombement durancien » et du sillon subsident nord pyrénéen au Coniacien supérieur / Santonien inférieur

-

Crétacé supérieur plus haut niveau marin global à 230 m NGF et dépôt de séries carbonatées côtières F012

continentalisation dans l’Aude -Crétacé supérieur / Eocène

orogénèse pyrénéenne, continentalisation et création de la « morphologie des hauts niveaux » F012 - F011

plissements d’axe est-ouest -le chevauchement nord-pyrénéen vient buter sur le flanc sud de la Montagne Noire -

bassins d’avant-pays pyrénéens continentaux remplis d’une sédimentation d’origine méridionale pyrénéenne F011

Oligo-Miocène effondrement d’une portion de la chaîne pyrénéenne, avec création du bourrelet périalpin -

sédimentation à l’accomodation sur tout le profil de dépôt F010

création de la « paléosurface fondamentale continentale » réactivée par des surfaces d’abrasion marine -

Miocène pré-messinien

contrecoups de l’orogenèse alpine, et paroxysme de l’activité du bourrelet périalpin F007 - F008 -F009

surrélévation de l’ensemble du bâti pyrénéen entre 350 et 1000 m -

canyons non messinien sur versant atlantique (Aude …) et sur versant méditerranéen -

début du volcanisme de la ligne Aubrac, Escandorgue, Cap d’Agde -

Messinien crise de salinité -chute biphasée du niveau marin de la Méditerranée jusqu’à -2000 m NGF -

création des canyons de la Têt du Tech et de l’Agly -Plio-quaternaire création des Gilbert deltas et renouvellement de la plate-

forme continentale au Pliocène F007 - F008 -F009

basculement de la marge du Golfe du Lion -surface d’abandon du prisme pliocène -

glacio-eustatisme et mise en place des terrasses fluviatiles F001 - F002 - F003 - F004 - F005

altérites (20 Ma = Oligocène/Miocène moyen) de la terra rossa nappent la paléosurface

fondamentale

altérites (35 Ma = Maastrichtien/Bartonien) du sidérolithique piégées dans les

structures karstiques

premières altérites (18 Ma = Berriasien – Hautérivien) sur roches

silico-alumineuses ou argileuses et bauxites dans la région ariégeoise en

Espagne

F013



c) Modèle conceptuel géologique de la plaine du Roussillon (Duvail, 2008)

illustration 25 – Modèle conceptuel géologique de la plaine du Roussillon (Duvail, 2008 modifié)

Ce modèle retrace pour la plaine du Roussillon les principaux ensembles lithologiques et leur contenu (en termes environnementaux pour les séries sédimentaires) depuis le socle granitique jusqu’aux prismes côtiers quaternaires.

5.3.4. Proposition qualitative de distribution du spectre argileux des formations argileuses ou marneuses des Pyrénées-Orientales

Comme évoqué, la genèse d’altérites, responsables pour partie de l’argilosité des formations de surface, sont directement liées aux paléosurfaces. L’érosion de ces surfaces fondamentales, le transport et le dépôt des matériaux traduit la part d’héritage des formations sédimentaires. Les spectres argileux des formations identifiées sont par conséquent intimement – mais pas uniquement – liées à la nature du substratum en amont des zones de dépôt.

Dans le cas de la paléosurface triasique sur granite, on remarque que l’évolution des minéraux primaires du granite au cours de l’altération, pour le faciès arénisé susceptible de produire des argiles est à forte dominante kaolinique et a priori exempt de smectites en général (illustration 26).



illustration 26 - Evolution des minéraux primaires du granite au cours de l’altération (Eulry,

Vargas, 1980)

Même si les granites présents dans les Pyrénées-Orientales ne sont pas considérés comme formation argileuse, cette analyse est précieuse car elle permet une caractérisation des dépôts résiduels liés à ce type de substrat (alluvions, colluvions et dépôt glaciaires notamment, mais également dépôts tertiaires).

Concernant les profils altéritiques sur schistes, comme pour les granites, l’évolution des minéraux primaires permet de noter l’absence quasi-systématique des smectites des différents profils d’altération. En effet la fraction argileuse des faciès altérés se caractérise par l’association illite polymorphe, kaolinite qui correspond notamment aux séricites héritées du schiste.

Les paléo-altérites associées aux surfaces fondamentales sont par ailleurs à kaolinite quasi-exclusive : bauxite (minerai d’aluminium riche en hydrate d’alumine, gibbsite, oxydes de fer, minéraux argileux (kaolinite) et minéraux titanés), sidérolithique (abondance de matériaux rouges ou bariolés, riches en pisolithes ferrugineux, et où le seul minéral argileux est la kaolinite), terra rossa (argiles rouges, à kaolinite essentiellement, en résidu de la dissolution des calcaires) concentrée dans les cavités en morphologie karstique.

L’analyse qualitative de la distribution des spectres argileux (illustration 27) est réalisée à partir de ces périodes charnières de formation et de déblaiement des altérites et en fonction des contextes d’environnement de dépôts (milieu, type de sédimentation, climat notamment).

1 – minéral primaire stable 2 – microfracturation 3 – ouverture des feuillets (min. phylliteux) 4 – interstratifiés 5 – montmorillonite 6 – kaolinite A : granite sain B : granite rubéfié en boule C : granite arénisé rubéfié D : granite arénisé vert



MESOZOÏQUE Permo-trias : calcaires et dolomies, marnes, grès et conglomérats, argiles locales. Mixité des dépôts kaolinite / illite, néoformation potentielle de smectite en contexte évaporitique (Trias sup.)

F015

Jurassique : les marnes sont surtout présentes au lias marneux et au Callovo-Oxfordien. Argiles massivement représentées par l'illite (origine marine)

F014

Crétacé inférieur : marno-calcaires, marnes et brêches post albiennes. Les argiles les plus représentées sont l’illite et la kaolinite.

F013

Crétacé supérieur : grès conglomérats argiles et calcaires intercalés. Continentalisation et formation de smectites potentielle

F012

Eocène : Marnes localement gypsifères et calcaires intercalés. F011OLIGOCENE Oligocène : dépôts détritiques, conglomérats et limons. Les argiles les plus

représentées sont l’illite et la kaolinite, néoformation de smectite en contexte confiné palustre et lacustre.

F010

MIOCENE Miocène inférieur continental. Facies fluviatiles conglomératiques et de plaine d’inondation

F008F009

Miocène moyen marin. Faciès sableux péritidaux avec des rides de vagues à illite dominante.

-

Miocène supérieur continental. Faciès fluviatiles avec essentiellement des plaines d’inondation

F008

INCISION MESSINIENNE

Elle est accompagnée de brèches sur les flancs des incisions, minéraux hérités.

F009

PLIOCENE Pliocène marin (PT1, P1, 2, 3) : marnes bleues et sables arkosiques à dominante illitique

F006

Pliocène continental (PC, PAL) : faciès évoluant depuis des cônes alluviaux (F008, F009) jusqu’à des faciès fluviatiles (F008), des faciès lagunaires (F006) où prédominent les smectites et des faciès à lignite (F007) où coexistent les kaolinites, les chlorites et les smectites.

F006F007F008F009

QUATERNAIRE Dépôts organisés en systèmes fluviatiles incisant (F003 à illite dominante), les terrasses, TQ1 et 2, PQ1 et 2 (préservation en fin de chute glacio-eustatique) qui sont connectées avec les dépôts de pente colluvionnés (F004 et F005 à illite dominante), les systèmes palustres, PAL, les systèmes glaciaires (F002 où abonde l’illite) et les systèmes de hauts niveaux qui peuvent être marins (plages perchées).

F002F003F004F005

On note enfin la présence des prismes holocènes lagunaires HC (F001 à kaolinite dominante et smectite).

F001

illustration 27 – Analyse qualitative des distribution des spectres argileux

Outre les environnements de dépôts fondamentaux (marins, continental, intermédiaire) et secondaire (lagunaire, fluviatile, lacustre …), on note également en complément que le contexte géomorphologique continental associé à la sédimentation marine conditionne le type de minéraux attendu :

- en période de biostasie, les sols sont couverts de végétation. Ils s'appauvrissent lentement par la dissolution chimique de leurs constituants ou la soustraction spécifique de leurs particules fines. En conséquence, des boues calcaires ou des argiles arrivent dans les eaux profondes : dominante illitique.

- en période de rhexistasie au contraire, les sols sont érodés jusqu'à leur base car la végétation disparait (incendie, changement climatique, bouleversement tectonique...). La sédimentation devient grossière et est essentiellement représentée par des éléments constituant le corps du sol (sables, limons) ou appartenant même à la roche mère (cailloux) : dominante kaolinique.



Les conséquences de ces analyses globales et locales au niveau formationnel permettent de dresser une synthèse des distributions des spectres argileux et d’en déduire, en complément des analyses quantitatives de minéraux gonflants des formations identifiées, la proportion probable de minéraux gonflants pour chaque formation argileuse ou marneuse retenues dans le département.

5.3.5. Caractérisation minéralogique des formations argileuses ou marneuses des Pyrénées-Orientales

A partir de l’analyse quantitative (analyses et bibliographie) et qualitative (environnement de dépôts et contexte géodynamique), une synthèse des distributions de minéraux gonflants est proposée et une classification par note minéralogique suivant le barème de l’illustration 19 présentées sur l’illustration 28 :

DESCRIPTION NOTE MINERALOGIQUE

F001 - Dépôts lagunaires (LM) 2F002 - Dépôts fluvio-glaciaires, moraines à matrice fine (CFG2) 1F003 - Formations quaternaires à dominante sablo-graveleuse (CFG1) 2F004 - Alluvions et colluvions à dominante limoneuse (CF2) 2F005 - Alluvions et colluvions argileuses (tourbières locales) (CF3) 2



CRETACE SUP. F012 - Grès, conglomérats, argiles et calcaires intercalés (c5-6) 2CRETACE INF. F013 - Marno-calcaires, marnes et brêches post-albiennes (nMC) 1JURASSIQUE F014 - Marnes dominantes, calcaires intercalés (l3-j1) 1PERMO-TRIAS F015 - Calcaires et dolomies, marnes, grès et conglomérats, argiles locales (rt) 1

QUATERNAIRE

MIO-PLIOCENE

illustration 28 – Hiérarchisation des formations en fonction du critère minéralogique : synthèse

A l'échelle du département, on note l’absence de note maximale de 4 correspondant à plus de 80 % de smectites au sein de la phase argileuse de la formation considérée :

Note

minéralogique Nombre de formations

concernées % des surfaces

argileuses ou marneuses1 5 (33 %) 17 % 2 6 (40 %) 64 % 3 4 (27 %) 19 % 4 0 -

illustration 29 – Répartition des formations selon leur susceptibilité minéralogique

Quatre formations, représentant près de 20% des superficies des formations argileuses, sont caractérisées par la note minéralogique de 3, du fait que leur fraction argileuse est composée potentiellement de plus de 50 % de smectites. Il s’agit des formations continentales du Pliocène (localement d’âge mio-pliocène) et des faciès associés à la période Paléocène.



La majeure partie des surfaces argileuses ou marneuses est affectée d’une note minéralogique de 2 (64% des surfaces argileuses retenues). Ceci concerne en particulier les formations du Quaternaire.

Enfin cinq formations se sont vues attribuer une note minéralogique de 1, dont la majeure partie des formations secondaires et les faciès marneux à sableux du Pliocène marin.

5.4. CRITERE GEOTECHNIQUE

5.4.1. Définition du critère géotechnique et barème

Ce critère permet d’intégrer dans l’analyse de la susceptibilité le comportement géotechnique du matériau vis à vis du retrait-gonflement.

Le choix et la description des différents essais géotechniques utilisés pour la définition de ce critère sont présentés dans les paragraphes suivants, ainsi que les valeurs seuils retenues pour la détermination de la note géotechnique.

a) Généralités sur les expertises de sinistres

De façon générale et par retour d’expérience des travaux réalisés dans d’autres départements, il se révèle que le type d'essais effectués dans le cadre d’expertises de sinistres dépend très fortement des bureaux d'études impliqués et varie en fonction de l'objectif assigné à l'étude.

Généralement la reconnaissance de sol se fait par sondage à la tarière (le plus souvent manuelle) et souvent en fouille directe dans le cadre d’expertises de sinistres liés à la sécheresse (découverte de fondation). Les essais géotechniques remplissent deux objectifs :

- déterminer les caractéristiques intrinsèques du sol : les essais utilisés pour cela sont généralement les limites d’Atterberg (qui permettent de déterminer l’indice de plasticité, IP), le retrait linéaire, l’essai au bleu de méthylène (qui traduit la capacité d’adsorption du sol) et le coefficient de gonflement, éventuellement complétés par une analyse granulométrique pour déterminer le passant à 80 µm. Les analyses sédimentométriques, qui permettraient de déterminer la fraction argileuse du matériau (inférieure à 2 µm), et les analyses aux rayons X, permettant de distinguer le pourcentage de minéraux gonflants sont très rarement réalisées.

- caractériser l’état du sol, et notamment son état de dessiccation en effectuant des mesures de teneurs en eau, généralement à plusieurs profondeurs. En comparant ces valeurs avec les limites d’Atterberg du matériau, il est possible de savoir dans quel état de consistance se trouve le matériau in situ (état solide avec ou sans retrait, plastique ou liquide). D’autres essais peuvent également être mis en œuvre, comme la mesure du rapport de gonflement.

Seuls les résultats des essais correspondant aux caractéristiques intrinsèques du sol sont pris en compte dans le cadre de cette étude, puisqu’il s’agit de déterminer la



susceptibilité au retrait-gonflement de chaque formation. En effet, les résultats des essais caractérisant l’état du matériau varient au cours du temps en fonction de l’humidité du sol : ils sont donc utiles aux experts, pour diagnostiquer les causes d’un sinistre et déterminer dans quel état se trouve le sol par rapport au niveau d’équilibre, mais ne sont pas pertinents pour caractériser la susceptibilité du matériau au retrait-gonflement.

Les études géotechniques après sinistres sont souvent complétées par un ou plusieurs essais pressiométriques dont l’objectif est le dimensionnement ultérieur éventuel de micropieux, si les résultats de l’expertise indiquent qu’une reprise en sous-œuvre des fondations est nécessaire. Ces données ne sont pas utilisées dans le cadre des études départementales.

Les principaux essais dont les résultats ont été utilisés pour caractériser le comportement géotechnique du matériau vis à vis du phénomène de retrait-gonflement sont finalement au nombre de quatre : l’indice de plasticité, la valeur de bleu, le coefficient de gonflement et le retrait linéaire. Ces essais sont présentés dans les paragraphes suivants, sachant que les deux essais les plus représentatifs de l’aptitude d’un sol au retrait-gonflement sont la valeur de bleu et le retrait linéaire.

b) Indice de plasticité (IP)

Il est calculé à partir des limites d'Atterberg qui mettent en évidence l'influence de la teneur en eau sur la consistance du matériau fin. Cet indice correspond à la différence entre la limite de liquidité (Wl) et la limite de plasticité (Wp) du matériau. Il représente donc l'étendue du domaine plastique et donne une indication sur l'aptitude du matériau argileux à acquérir de l'eau. On considère généralement (Chassagneux et al., 1995) que la susceptibilité d'une argile vis-à-vis du retrait-gonflement varie en fonction de l'indice de plasticité (IP) de la manière suivante (illustration 30) :

Indice de plasticité Susceptibilité Note

IP < 12 faible 1 12 ≤ IP < 25 moyenne 2 25 ≤ IP < 40 forte 3

IP ≥ 40 très forte 4

illustration 30 – Barème de classement géotechnique suivant l’indice de plasticité

Cet essai d’identification de sol est réalisé très classiquement par de nombreux bureaux d’études et les valeurs disponibles sont relativement nombreuses. Il est cependant important de noter que la corrélation entre ce type de résultat et l’aptitude du sol au retrait-gonflement n’est pas vérifiée dans tous les cas. En effet, l’expérience acquise au travers des études déjà réalisées montre que ces coupures sont mal corrélées avec les valeurs de bleu (paragraphe suivant) et que des adaptations sont nécessaires. En particulier, les seuils à 12 et 25 semblent plutôt devoir être décalés vers 15 et 30, voire 20 et 30.



c) Essai au bleu de méthylène (Vb)

L’essai au bleu de méthylène permet d'évaluer la surface spécifique d'échange d'un matériau argileux, ce qui constitue un bon indicateur de sa susceptibilité au phénomène de retrait-gonflement. Il traduit en effet à la fois l’argilosité de l’échantillon et la teneur en minéraux gonflants de sa fraction argileuse. Cet essai a été développé par Tran Ngoc Lan (1977) et adopté comme procédure d'essai officiel des Laboratoires des Ponts et Chaussées (LCPC, 1979), puis normalisé (norme AFNOR NF P 18-592). Il consiste à mesurer la capacité d'adsorption de bleu de méthylène, c’est-à-dire la quantité de ce colorant nécessaire pour recouvrir d'une couche mono-élémentaire les surfaces externes et internes de toutes les particules argileuses présentes dans 100 g de sol. On appelle cette quantité, la valeur de bleu, notée Vb et exprimée en grammes de bleu pour 100 g de matériau. On considère généralement (Chassagneux et al., 1995) que la sensibilité d'un matériau argileux varie de la manière suivante (illustration 31) en fonction de la valeur de bleu (Vb) :

Valeur de bleu Susceptibilité Note

< 2,5 faible 1 2,5 à 6 moyenne 2 6 à 8 forte 3 > 8 très forte 4

illustration 31 – Barème de classement géotechnique suivant la valeur de bleu

d) Retrait linéaire (Rl)

La valeur du retrait linéaire est un indicateur de l'importance du retrait volumique possible d'un sol, lors de son assèchement. Initialement, le sol est saturé en eau. Lorsque la teneur en eau diminue, son volume total diminue, puis se stabilise. Ce processus de diminution de la teneur en eau se traduit par deux phases successives. Lors de la première, les grains constituant le sol se rapprochent, mais le sol reste toujours saturé : la variation de volume du sol est donc proportionnelle à la diminution de teneur en eau. Pendant la deuxième phase, les grains sont en contact et ne peuvent plus se rapprocher, l'élimination de l’eau ne fait plus varier le volume du sol, mais se traduit par sa désaturation. La teneur en eau correspondant à ce pallier est appelée limite de retrait. Plus cette valeur est faible, plus la variation de volume peut être importante et plus le tassement induit en cas de dessiccation sera grand.

Le retrait linéaire, noté Rl, correspond à la pente de la droite donnant le tassement de l’échantillon en fonction de la diminution de teneur en eau, dans la partie où cette teneur en eau reste supérieure à la limite de retrait. Les coupures de l’illustration 32 ont été proposées (Mastchenko, 2001) pour caractériser le potentiel de retrait :

Retrait linéaire Susceptibilité Note

Rl < 0,4 faible 1 0,4 ≤ Rl < 0,65 moyenne 2

0,65 ≤ Rl < 0,75 forte 3 Rl ≥ 0,75 très forte 4

illustration 32 – Barème de classement géotechnique suivant le retrait linéaire



e) Coefficient de gonflement (Cg)

L'essai de gonflement à l'œdomètre (ASTM 90, norme XP P 94-091) consiste à mesurer une amplitude de gonflement à la suite d'un apport d'eau. Il est par conséquent fortement conditionné par l'état initial de teneur en eau du sol considéré. En effet, pour un même sol, le gonflement relatif sera d'autant plus grand que le sol était initialement plus sec. Cette observation souligne l'intérêt d'associer ces essais avec la réalisation d’un profil hydrique. Ainsi la pression de gonflement ne constitue pas une caractéristique intrinsèque du sol, les valeurs dépendant beaucoup de l'état de saturation initial du sol considéré. Le potentiel de gonflement peut cependant être caractérisé par le coefficient de gonflement Cg (pente de la droite de déchargement observée dans un essai œdométrique) qui permet d’évaluer le potentiel de gonflement des formations argileuses identifiées (illustration 33) :

Coefficient de gonflement Susceptibilité Note

Cg < 0,025 faible 1 0,025 ≤ Cg < 0,035 moyenne 2 0,035 ≤ Cg < 0,055 forte 3

Cg ≥ 0,055 très forte 4

illustration 33 – Barème de classement géotechnique suivant le coefficient de gonflement

5.4.2. Source des données

Les données géotechniques recueillies pour caractériser les différentes formations argileuses et marneuses affleurant dans le département proviennent des sources suivantes (illustration 34) :

- enquêtes auprès des commune du département sur les sinistres liés à la sécheresse sur les habitations (enquête menée sous l’égide de la préfecture § 6.3) ;

- archives de la Caisse Centrale de Réassurance (CCR) ;

- archives du BRGM, dont les résultats issus du programme de cartographie des formations argileuses du département de l’Aude et de l’Ariège ;

- analyses spécifiques réalisées dans le cadre du projet par le BRGM.

Quelques données recueillies ont du être rejetées lorsque la caractérisation de la géologie de l’échantillon était insuffisante pour établir une corrélation fiable avec les formations argileuses retenues. Mais, de manière générale, la localisation précise des échantillons analysés (à partir de plans de situation communiqués) a permis l'exploitation de la grande majorité des données.



Nombre de dossiersDépartement des Pyrénées-Orientales 84Départements limitrophes Ariège 09 35

Aude 11 9

Nombre de dossiersBRGM 60MAIRIE 64CCR 4EXPERTISES CATALANES (dans dossiers CCR) 3*Total des sources de données géotechniques 128

Origine de la donnée

Origine de la donnée

illustration 34 – Sources des données géotechniques

La liste des bureaux d’étude ayant réalisé des essais géotechniques pour chaque dossier est détaillée dans le tableau de l'illustration 35.

Nb de résultats45341372126128

BE no précisé (études 09)

SICSOL / FUGRO / SORESEGSA-BTP

SOLS & EAUXSORES

Bureau d'étudeCEBTP-SOLEN

BRGM

illustration 35 – Organismes ayant réalisé les caractérisations géotechniques exploitées

5.4.3. Caractérisation géotechnique des formations argileuses et marneuses du département des Pyrénées-Orientales

La synthèse des données géotechniques exploitées dans le cadre de cette étude pour la caractérisation géotechnique des formations est présentée sur l’illustration 37. Les 128 analyses de sols collectées fournissent 136 caractérisations physiques (IP, VBS, Cg, RL) relatives aux formations argileuses identifiées (double caractérisation possible sur un même échantillon, limites d’Atterberg et VBS par exemple).

L’attribution des notes géotechniques s’est faite en se basant sur les coupures précisées § 5.4.1 et utilisées dans toutes les études départementales d’aléa retrait-gonflement réalisées jusqu’à présent. Afin de hiérarchiser les résultats issus des différents types d’essais, il a été tenu compte du nombre d’échantillons pour chaque type d’essai, ainsi que de la variabilité des résultats (évaluée à partir de la dispersion des valeurs entre un minimum et un maximum), tout en accordant une importance plus forte aux valeurs de bleu, qui caractérisent le mieux la susceptibilité du matériau au retrait-gonflement. Le dépouillement des données (illustration 37) montre l’absence de données géotechniques quantifiées pour une formation identifiée, de faible superficie : F006 - Marnes bleues et sables arkosiques (pM). La distribution des caractérisations géotechniques des autres formations est assez homogène.



F003F008

F001F002F011F012F013

F005F007F009F010F014F015

F006F004

0

1

2

3

4

5

6

7

Aucune 1 2 à 4 5 à 10 10 et plus

Nb de caractérisations

illustration 36 – Distribution des caractérisations géotechniques par formation

Sept formations sont caractérisées par plus de 5 essais géotechniques et 6 formations sont caractérisées par moins de 5 analyses. Cette disparité n’est pas forcément préjudiciable à l’analyse du comportement géotechnique des formations puisque ce critère plus que tout autre est influencé par la variabilité des faciès géologiques au sein d’un même ensemble.

Par exemple, une ou deux caractérisations de valeurs au bleu pour les marnes et marno-calcaires du Jurassique et du Crétacé ou pour les sables marins du Pliocène (formations F006, F013 ou F014) semblent suffisantes pour garantir une caractérisation fiable de la formation compte tenu de l’homogénéité des faciès et des conditions de genèse de ces formations (illustration 37).

Ainsi la notation finale ne peut être envisagée sur la seule base de moyennes quantifiées des résultats d’analyses mais doit intégrer une part interprétative, donc subjective, pour établir une hiérarchisation réaliste des formations. A cet égard, l’expertise géotechnique, la caractérisation des faciès sur le terrain sont précieuses et souvent déterminantes dans la notation finale.

La synthèse des notations finalement attribuées est reportée sur l’illustration 38. Les résultats montrent que :

- aucune formation ne reçoit la note géotechnique maximale (4) ;

- trois formations (F005, F011 et F012) sont affectées d’une note de 3 ;

- huit formations reçoivent une note de 2 : la majeure partie des dépôts quaternaires ou tertiaires d’origine détritique (marnes, sables et conglomérats) ;

- enfin trois formations sont caractérisées par la note minimale (1) : il s'agit des formations des formations marines du Pliocène (à dominante sableuse ou silteuse), des brèches du Mio-Pliocène et des faciès carbonatés du Jurassique.

Rappelons qu’une formation ne reçoit pas de note géotechnique (F004).



illustration 37 – Synthèse des données géotechniques

Form

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0.06

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(RL)



DESCRIPTION NOTE GEOTECHNIQUE

F001 - Dépôts lagunaires (LM) 2F002 - Dépôts fluvio-glaciaires, moraines à matrice fine (CFG2) 2F003 - Formations quaternaires à dominante sablo-graveleuse (CFG1) 2F004 - Alluvions et colluvions à dominante limoneuse (CF2) -F005 - Alluvions et colluvions argileuses (tourbières locales) (CF3) 3



CRETACE SUP. F012 - Grès, conglomérats, argiles et calcaires intercalés (c5-6) 3CRETACE INF. F013 - Marno-calcaires, marnes et brêches post-albiennes (nMC) 2JURASSIQUE F014 - Marnes dominantes, calcaires intercalés (l3-j1) 1PERMO-TRIAS F015 - Calcaires et dolomies, marnes, grès et conglomérats, argiles locales (rt) 2

QUATERNAIRE

MIO-PLIOCENE

illustration 38 – Hiérarchisation des formations en fonction du critère géotechnique : synthèse

5.5. ELABORATION DE LA CARTE DE SUSCEPTIBILITE

5.5.1. Détermination du degré de susceptibilité

Au total, chaque formation a donc été caractérisée par trois (ponctuellement deux) notes, une pour chacun des critères pris en compte selon les classifications présentées. La moyenne de ces notes permet de calculer, pour chaque formation, un degré de susceptibilité globale vis à vis du retrait-gonflement. La moyenne obtenue est potentiellement comprise entre 1 et 4. Les classes de susceptibilité (illustration 39) déterminées à partir de la valeur moyenne ainsi calculée sont les suivantes :

Note moyenne Degré de susceptibilité

valeur ≤ 2 faible 2 < valeur ≤ 3 moyen

valeur > 3 fort

illustration 39 – Barème d’établissement du degré de susceptibilité

5.5.2. Susceptibilité des formations argileuses et marneuses

Le calcul du degré de susceptibilité des 15 formations argileuses et marneuses identifiées dans les Pyrénées-Orientales est présenté sur l’illustration 40. Cette hiérarchisation des formations argileuses et marneuses, établie sur la base de critères purement physiques n’identifie aucune formation de susceptibilité forte.

Cinq formations présentent une susceptibilité moyenne dont en particulier :

- F008 - Sables dominants, conglomérats, marnes et argiles (m-pCs),

- F005 - Alluvions et colluvions argileuses (tourbières locales) (CF3),



représentant une surface affleurante supérieure à 100 km².

Dix formations présentent une susceptibilité faible. Ceci concerne notamment les formations quaternaires alluvionnaires peu à moyennement argileuses et les formations carbonatées du Crétacé.

Description Surf. (km²)

Note litho.

Note min.

Note géot. Moyenne Classe de

suceptibilité

F001 - Dépôts lagunaires (LM) 22.3 3 2 2 2.33 moyenne

F002 - Dépôts fluvio-glaciaires, moraines à matrice fine (CFG2) 81.2 2 1 2 1.67 faible

F003 - Formations quaternaires à dominante sablo-graveleuse (CFG1) 711.4 1 2 2 1.67 faible

F004 - Alluvions et colluvions à dominante limoneuse (CF2) 93.5 2 2 - 2.00 faible

F005 - Alluvions et colluvions argileuses (tourbières locales) (CF3) 101.2 3 2 3 2.67 moyenne

PLIOCENE F006 - Marnes bleues et sables arkosiques (pM) 5.0 3 1 1 1.67 faible

F007 - Argiles, sables et conglomérats (m-p) 28.1 3 3 2 2.67 moyenne

F008 - Sables dominants, conglomérats, marnes et argiles (m-pCs) 179.7 2 3 2 2.33 moyenne

F009 - Conglomérats et cailloutis dominants, limons et brêches (m-pCo) 57.8 1 3 1 1.67 faible

OLIGOCENE F010 - Dépôts détritiques : conglomérats et limons (g1-2Co) 11.0 2 2 2 2.00 faible

EOCENE F011 - Marnes localement gypsifères et calcaires intercalés (e1-4) 13.6 3 3 3 3.00 moyenne

CRETACE SUP. F012 - Grès, conglomérats, argiles et calcaires intercalés (c5-6) 10.5 1 2 3 2.00 faible

CRETACE INF. F013 - Marno-calcaires, marnes et brêches post-albiennes (nMC) 159.6 2 1 2 1.67 faible

JURASSIQUE F014 - Marnes dominantes, calcaires intercalés (l3-j1) 3.9 3 1 1 1.67 faible

PERMO-TRIAS F015 - Calcaires et dolomies, marnes, grès et conglomérats, argiles locales (rt) 5.7 1 1 2 1.33 faible

QUATERNAIRE

MIO-PLIOCENE

illustration 40 – Degré de susceptibilité des formations

A l'échelle du département (illustration 41), on note que près des deux-tiers du territoire ne sont a priori pas susceptibles aux phénomènes de retrait-gonflement des argiles, ce qui correspond aux formations considérées comme non argileuses et au réseau hydrographique. Les formations de susceptibilité faible à moyenne couvrent au total 35,7 % du département.

8.3%

62.8%

27.4%1.5%

Susceptibilité moyenneSusceptibilité faibleRéseau hydrographique (y.c. étangs)Formations a priori non argileuses

illustration 41 – Répartition des surfaces concernées par classe de susceptibilité



L'illustration 42 présente les résultats établis précédemment en classant les formations par niveau de susceptibilité et par ordre de surface affleurante décroissante.

DESCRIPTION Surf.(km²)

% Surf.Totale

Classe de susc.

MIO-PLIOCENE F008 - Sables dominants, conglomérats, marnes et argiles (m-pCs) 179.7 4.3% moyenneQUATERNAIRE F005 - Alluvions et colluvions argileuses (tourbières locales) (CF3) 101.2 2.4% moyenne

MIO-PLIOCENE F007 - Argiles, sables et conglomérats (m-p) 28.1 0.7% moyenneQUATERNAIRE F001 - Dépôts lagunaires (LM) 22.3 0.5% moyenne

EOCENE F011 - Marnes localement gypsifères et calcaires intercalés (e1-4) 13.6 0.3% moyenneTotal des formations à susceptibilité moyenne : 344.8 8.3%

QUATERNAIRE F003 - Formations quaternaires à dominante sablo-graveleuse (CFG1) 711.4 17.1% faibleCRETACE INF. F013 - Marno-calcaires, marnes et brêches post-albiennes (nMC) 159.6 3.8% faible

QUATERNAIRE F004 - Alluvions et colluvions à dominante limoneuse (CF2) 93.5 2.2% faibleQUATERNAIRE F002 - Dépôts fluvio-glaciaires, moraines à matrice fine (CFG2) 81.2 2.0% faible

MIO-PLIOCENE F009 - Conglomérats et cailloutis dominants, limons et brêches (m-pCo) 57.8 1.4% faibleOLIGOCENE F010 - Dépôts détritiques : conglomérats et limons (g1-2Co) 11.0 0.3% faible

CRETACE SUP. F012 - Grès, conglomérats, argiles et calcaires intercalés (c5-6) 10.5 0.3% faiblePERMO-TRIAS F015 - Calcaires et dolomies, marnes, grès et conglomérats, argiles locales (rt) 5.7 0.1% faible

PLIOCENE F006 - Marnes bleues et sables arkosiques (pM) 5.0 0.1% faibleJURASSIQUE F014 - Marnes dominantes, calcaires intercalés (l3-j1) 3.9 0.1% faible

Total des formations à susceptibilité faible : 1139.6 27.4%

FORMATIONS ARGILEUSES ET MARNEUSES 1484.4 35.7%RESEAU HYDROGRAHIQUE (y.c. étangs) 62.2 1.5%FORMATIONS NON RETENUES COMME ARGILEUSES 2614.8 62.8%

TOTAL DEPARTEMENT 4161.4 100.0%

illustration 42 – Classement des formations par susceptibilité et surfaces d’affleurement

5.5.3. Carte de susceptibilité

La carte départementale de susceptibilité a été élaborée à partir de la carte synthétique des formations argileuses et marneuses, en attribuant à chacune des formations géologiques la classe de susceptibilité définie précédemment. Cette carte est présentée sur l’illustration 43 et en carte hors texte n°2 à l’échelle 1/100 000.

Les zones blanches de la carte correspondent aux formations a priori non argileuses, et donc théoriquement non sujettes au phénomène de retrait-gonflement. Cependant, on ne peut exclure que ces formations soient recouvertes localement de placages superficiels argileux ou contiennent des poches d’argile, non représentées sur la carte géologique actuelle, liées en particulier à l’hétérogénéité de formations essentiellement sableuses pouvant contenir localement des lentilles d’argile, ainsi qu’à l’altération de formations carbonatées. Les formations argileuses et marneuses sont représentées par deux couleurs (jaune, ou orange) selon leur degré respectif de susceptibilité croissant vis-à-vis du phénomène de retrait-gonflement (faible ou moyen).



illustration 43 – Carte de susceptibilité au retrait-gonflement des argiles



6. Recensement et localisation des sinistres –détermination du critère densité de sinistres

6.1. PROCEDURE DE DEMANDE DE RECONNAISSANCE DE L’ETAT DE CATASTROPHE NATURELLE

Dans le cadre de la loi n°82-600 du 13 juillet 1982 sur les catastrophes naturelles, et à l’initiative des sinistrés, un dossier technique est établi par un bureau d'études afin de demander la reconnaissance de l’état de catastrophe naturelle dans la commune concernée, au titre des mouvements de terrain différentiels consécutifs à la sécheresse et à la réhydratation des sols. Aux termes de cette loi, les propriétaires de bâtis peuvent se considérer comme victimes des effets des catastrophes naturelles pour les dommages matériels directs ayant pour cause déterminante “l'intensité anormale d'un agent naturel” – dans le cas présent, la sécheresse ou la réhydratation des sols – “lorsque les mesures habituelles pour prévenir ces dommages n'ont pu empêcher leur survenance”. Les dossiers techniques des communes sont collectés par la Préfecture qui les transmet à la Commission Interministérielle statuant sur la reconnaissance de l’état de catastrophe naturelle.

Pour que les dossiers qui lui sont soumis soient déclarés recevables, la Commission Interministérielle exige que les critères suivants soient satisfaits :

- les désordres ne doivent pas relever d'une cause autre que la sécheresse ou la réhydratation des sols ;

- le caractère exceptionnel du phénomène climatique doit être prouvé ;

- la nature du sol doit être essentiellement argileuse, de sorte qu'elle permette le retrait par dessiccation ou le gonflement par réhydratation ;

- le niveau de fondation doit se trouver dans la zone de sol subissant la dessiccation ;

- l'évolution des désordres doit être corrélée dans le temps avec celle du phénomène climatique exceptionnel.

Depuis décembre 2000, l’analyse du contexte climatique est confiée à Météo France et effectuée sur la base d’un suivi de l’état hydrique des sols, calculé dans 92 stations de référence au moyen d’un modèle à double réservoir, sur la base d’une réserve utile de 200 mm, dont on suit le niveau de remplissage au pas de temps décadaire. La comparaison de l’état hydrique des sols (qui dépend essentiellement des précipitations et de l’évapotranspiration) par rapport aux moyennes normales, permet d’identifier les périodes de sécheresse exceptionnelles qui ont d’abord été définies comme étant des périodes de quatre trimestres consécutifs pour lesquels la réserve en eau du sol est inférieure à la normale, avec au moins une décade située au cours du premier trimestre (janvier à mars, période de recharge hivernale) où la réserve en eau est inférieure à 50 % de la normale.



Ces critères ont été modifiés pour la reconnaissance de l’état de catastrophe naturelle concernant les sinistres survenus au cours de l’été 2003, caractérisé par une sécheresse très intense mais de courte durée, avec des températures élevées engendrant une évapotranspiration particulièrement forte.

Les études menées en vue de la reconnaissance de l’état de catastrophe naturelle ne sont habituellement réalisées que sur quelques cas de désordres de bâtis par commune. L'ensemble des sinistres d'une commune est rarement pris en compte et il n'est pas rare qu'un seul sinistre permette de classer l'ensemble de la commune en état de catastrophe naturelle. Par ailleurs, dès lors qu’une commune a été reconnue une fois, il n’est pas exigé d’étude géotechnique supplémentaire pour définir une nouvelle période de reconnaissance.

De surcroît, ces études préalables sont généralement très succinctes. Une visite de terrain permet de réaliser un bref audit des sinistres, de noter les dates d’apparition des premiers désordres (pour les comparer avec les chroniques pluviométriques), d’observer les pathologies et la nature des terrains, de noter la présence éventuelle de végétation arborée à proximité du bâti sinistré et de recueillir le témoignage des propriétaires. L’examen de la carte géologique du BRGM à l'échelle du 1/50 000, complété éventuellement par des observations de terrain ou des sondages, permet de préciser la nature des formations géologiques environnant les sinistres et de déterminer la formation argileuse ou marneuse en cause. Il est également à noter que depuis une circulaire du 23 janvier 2008 du Ministère de l’Intérieur, de l’Outre-Mer et des Collectivités Territoriales, la présence potentielle de sols argileux dans la commune peut être déduite des cartes d’aléa retrait-gonflement publiées sur le site www.argiles.fr lorsqu’elles sont disponibles.

Ces dossiers techniques ne constituent donc qu'une première approche, souvent très sommaire, du problème. Après reconnaissance de l’état de catastrophe naturelle dans la commune, des études plus approfondies sont généralement réalisées à la demande des compagnies d'assurance afin de déterminer le niveau de remboursement des dégâts et proposer des solutions de confortement. Les experts en charge de ces diagnostics font alors souvent appel à des bureaux d’études spécialisés pour réaliser des études géotechniques qui permettent de préciser l’origine des désordres. Ces études de sols ne sont cependant pas systématiques.

6.2. IDENTIFICATION DES COMMUNES SINISTREES

A la date du 31 décembre 2009, 4 communes des Pyrénées-Orientales ont été reconnue au moins une fois en état de catastrophe naturelle au titre de mouvements de terrain différentiels consécutifs à la sécheresse et à la réhydratation des sols, pour des périodes comprises entre le 1er août 1988 et le 31 décembre 2009 (éligibilité des périodes).

Il s’agit des communes d’Estagel, Millas, Peyrestortes et Ponteilla. La seule commune de Peyrestortes a été reconnue comme sinistrée sur 3 périodes différentes (illustration 47). Le détail des arrêtés est reporté en annexe 3.



1993 1994 1995 1996Peyrestortes Ponteilla MillasEstagel

19921989 1990 1991 20081999 2000 2001 20072002 20062003 200520041997 1998

illustration 44 – Période de reconnaissance d’état de catastrophe naturelle

Dans le département au total, d’après le recensement fait auprès de la Préfecture, 14 communes ont déposé, au moins une fois, une demande de reconnaissance d’état de catastrophe naturelle (illustration 45).

NOM INSEECommune reconnue en état de Catastrophe naturelle (au

moins une fois)

Nb de demandes de reconnaissance d'état de

Cat. Nat. Formulées

Sinistres indemnisésproc. exceptionnelle(Art. 110 LOF 2003)

BANYULS-DELS-ASPRES 66015 1 xCABESTANY 66028 2 x

CANET-EN-ROUSSILLON 66037 1 xESTAGEL 66071 x 1

FOURQUES 66084 1 xLLUPIA 66101 1 xMILLAS 66108 x 1

PERPIGNAN 66136 2 xPEYRESTORTES 66138 x 3

POLLESTRES 66144 1 xPONTEILLA 66145 x 2 x

SAINT-NAZAIRE 66186 1 xSALEILLES 66189 2 x

TRESSERRE 66214 1 illustration 45 – Synthèse des demandes de reconnaissance d’état de catastrophe naturelle

Parmi les communes non retenues comme sinistrées au titre du régime CatNat, certaines ont bénéficiés de la procédure d’indemnisation exceptionnelle mise en place en 2003 au titre de l’article n°110 de la LOF. Cette procédure visait à indemniser (au moins partiellement) des particuliers situés dans des communes non reconnues pour la sécheresse exceptionnelle de l’été 2003 (avec une enveloppe spécifique pour les communes contigües à des communes reconnues sinistrées).

Afin de compléter l’analyse, il faut noter que le nombre total d’occurrences reconnues dans le département (en distinguant par commune et par période d’état de catastrophe naturelle) est de 6, alors qu’il s’élève à 1 418 en Haute-Garonne par exemple (source prim.net).

Ceci est signalé au regard de la mise en application du système de modulation de franchise mis en place en septembre 2000 qui prévoit une augmentation de la franchise à chaque nouvel arrêté à compter du 3ème (compté désormais sur les 5 dernières années, suite à l’arrêté du 4 août 2003, et non plus depuis 1995 comme initialement), à défaut d’élaboration de documents de prévention de type Plans de Prévention des Risques naturels (PPR).

Si l’on se réfère au classement des départements français en termes de coût d’indemnisation (données CCR de septembre 2008), les Pyrénées-Orientales occupent la 74ème place, loin derrière les départements très urbanisés de la région parisienne ou certains départements du Sud-ouest. Le coût cumulé d’indemnisation pour ces sinistres dans le département, dans le seul cadre du régime des catastrophes



naturelles atteint néanmoins la somme de 804 000 euros en coûts actualisés d’après les estimations de la CCR (sept. 2008).

6.3. COLLECTE DES DONNEES DE SINISTRES

Le recensement des sinistres a été réalisé à partir de plusieurs sources d’informations jugées complémentaires :

- la consultation des dossiers de reconnaissance de l’état de catastrophe naturelle disponibles à la Caisse Centrale de Réassurance ;

- une enquête auprès de la totalité des communes du département ;

- la consultation de dossiers communiqués par des assureurs, des bureaux d’études, et des experts d’assurance ;

- les sinistres ayant fait l’objet d’examen dans le cadre de la procédure d’indemnisation exceptionnelle de 2003.

L’enquête effectuée auprès de toutes les communes du département s’est déroulée par l’intermédiaire de la Préfecture par envoi de courrier en date du 4 février 2008, avec plan de la commune et fiche de renseignement. Des relances téléphoniques ont été successivement réalisées jusqu’en septembre 2009.

Sur 226 communes que compte le département, 53 (24 %) ont répondu à la sollicitation, dont la quasi-totalité des communes potentiellement impactées par le phénomène (illustration 12). Ce faible taux de réponse s’explique en particulier par la sinistralité relativement limitée dans le département. Au final, les sources des données de sinistres collectés se définissent comme suit :

Sources de données Nb de sites CCR 40

Collectif de sinistrés 59 MAIRIES 91

Expertises 4 LOF 2003 44

illustration 46 – Sources de données de collecte des sinistres

La localisation des sinistres a été effectuée sur fonds topographiques de l’IGN à 1/25 000, grâce aux cartes de localisation renvoyées par les communes. La liste des sinistres et leurs coordonnées en projection Lambert II étendu, est fournie en annexe 3. Pour des raisons de confidentialité, les noms et adresses des sinistrés, qui ont été collectés, n’apparaissent pas dans ce tableau. Par ailleurs, dans un contexte géologique homogène (cas d’un lotissement touché sur une même formation argileuse), la précision de localisation n’est pas recherchée systématiquement et les coordonnées des sites de sinistres ne sont dans ce cas pas fournies (annexe 3).

Au final et après élimination de doublons et de sinistres non imputables au phénomène, 201 sinistres sont recensés, répartis sur 12 communes. L’ensemble des



sinistres sont recensés dans la plaine du Roussillon (illustration 47). Cet échantillon, même s’il est faible (à titre d’exemple en Haute-Garonne, plus de 5 200 sinistres ont été répertoriés), peut être considéré comme représentatif de la sinistralité du département étant donné le contexte géologique départemental.

illustration 47 – Nombre de sinistres recensés par commune

6.4. REPARTITION DES SINISTRES PAR FORMATION GEOLOGIQUE ET DENSITES DE SINISTRES

La nature géologique des terrains affleurants constituant le principal facteur de prédisposition au phénomène de retrait-gonflement, la répartition des sinistres par formation géologique est relevée. Seules cinq formations sont concernées : dépôts quaternaires et mio-pliocènes de la plaine du Roussillon (illustration 48) :



F003 - Formations quaternaires à dominante sablo-graveleuse (CFG1) 25 F004 - Alluvions et colluvions à dominante limoneuse (CF2) 10 F005 - Alluvions et colluvions argileuses (tourbières locales) (CF3) 52 F006 - Marnes bleues et sables arkosiques (pM) 5 F007 - Argiles, sables et conglomérats (m-p) F008 - Sables dominants, conglomérats, marnes et argiles (m-pCs) 109

illustration 48 – Nombre de sinistres recensés par formation argileuse ou marneuse

Aucun sinistre n’est répertorié dans des zones représentées par des formations considérées comme non-argileuses. A titre de comparaison avec d’autres départements, la densité de sinistres varie dans les Pyrénées-Orientales entre 4 et 100 sinistres pour 100 km² de formation affleurante, densité similaire à celle de l’Aude voisine.

L’évaluation de l’aléa pour chaque formation argileuse identifiée repose sur le double critère de « susceptibilité » et de « sinistralité ». La sinistralité intègre la densité de sinistres d’une formation rapportée à sa surface effectivement bâtie. Cette analyse est menée à partir des données de la BD-Topo transmise, dans le cadre du projet par la DDEA des Pyrénées-Orientales (illustration 49).

illustration 49 – Surfaces bâties des Pyrénées-Orientales (d’après BD-Topo © IGN)

Les surfaces bâties et le nombre de sinistres recensés sont indiqués pour chaque formation géologique argileuse sur l’illustration 50. Ces éléments permettent de calculer des densités de sinistres par formation géologique, en prenant en compte la surface bâtie de chaque formation.



La densité de sinistres rapportée à 100 km2 d’affleurement réellement bâti est en moyenne de 577 pour les formations argileuses ou marneuses. Théoriquement, afin de hiérarchiser les formations argileuses selon leur degré de sinistralité, c’est ce seuil moyen de 577 sinistres pour 100 km2 urbanisés qui est retenu comme référence et à partir duquel ont été définies les coupures suivantes pour l’attribution de notes caractérisant la sinistralité.

Description

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F001 - Dépôts lagunaires (LM) 22.3 0.5% 0.61 2.7% 0 1 1

F002 - Dépôts fluvio-glaciaires, moraines à matrice fine (CFG2) 81.2 2.0% 0.28 0.3% 0 1 1

F003 - Formations quaternaires à dominante sablo-graveleuse (CFG1) 711.4 17.1% 22.61 3.2% 25 111 1 1

F004 - Alluvions et colluvions à dominante limoneuse (CF2) 93.5 2.2% 2.29 2.5% 10 436 1 1

F005 - Alluvions et colluvions argileuses (tourbières locales) (CF3) 101.2 2.4% 2.83 2.8% 52 1835 3 3

PLIOCENE F006 - Marnes bleues et sables arkosiques (pM) 5.0 0.1% 0.02 0.4% 5 26957 3 3

F007 - Argiles, sables et conglomérats (m-p) 28.1 0.7% 0.21 0.7% 0 1 2

F008 - Sables dominants, conglomérats, marnes et argiles (m-pCs) 179.7 4.3% 5.25 2.9% 109 2075 3 3

F009 - Conglomérats et cailloutis dominants, limons et brêches (m-pCo) 57.8 1.4% 0.31 0.5% 0 1 1

OLIGOCENE F010 - Dépôts détritiques : conglomérats et limons (g1-2Co) 11.0 0.3% 0.01 0.1% 0 1 1

EOCENE F011 - Marnes localement gypsifères et calcaires intercalés (e1-4) 13.6 0.3% 0.00 0.0% 0 1 2

CRETACE SUP. F012 - Grès, conglomérats, argiles et calcaires intercalés (c5-6) 10.5 0.3% 0.04 0.4% 0 1 1

CRETACE INF. F013 - Marno-calcaires, marnes et brêches post-albiennes (nMC) 159.6 3.8% 0.36 0.2% 0 1 1

JURASSIQUE F014 - Marnes dominantes, calcaires intercalés (l3-j1) 3.9 0.1% 0.01 0.3% 0 1 1

PERMO-TRIAS F015 - Calcaires et dolomies, marnes, grès et conglomérats, argiles locales (rt) 5.7 0.1% 0.02 0.4% 0 1 1

* : en gras les formations qualifiées de suceptibilité moyenne

FORMATIONS ARGILEUSES ET MARNEUSES 1 484.4 35.7% 34.9 km² 2.3% 201 577

RESEAU HYDROGRAHIQUE (y.c. étangs) 62.2 1.5% - - - -FORMATIONS NON RETENUES COMME ARGILEUSES 2614.8 62.8% 5.9 km² 0.2% 0 0

QUATERNAIRE

MIO-PLIOCENE

illustration 50 – Densité de sinistres par formation ramenée à 100 km2 de surface bâtie et

détermination de la note « théorique » de densité de sinistres

On retient :

- note 1 : moins de 577 sinistres pour 100 km2 de surface bâtie dans la formation (ce qui correspond aux formations ayant une densité inférieure à la moyenne des zones argileuses) ;



- note 2 : entre 577 et 1554 sinistres pour 100 km2 de surface bâtie dans la formation (ce qui correspond aux formations ayant une densité supérieure à la moyenne des zones argileuses et inférieure à deux fois cette moyenne) ;

- note 3 : plus de 1554 sinistres pour 100 km2 de surface bâtie dans la formation (ce qui correspond aux formations ayant une densité supérieure à deux fois la moyenne des zones argileuses).

Cette note caractérisant la sinistralité des formations argileuses du département est indiquée dans l’avant dernière colonne de l’illustration 50 (« note de densité de sinistre calculée »). Cette table appelle plusieurs remarques :

- Pour des surfaces urbanisées très réduites (inférieure à 0,05 km²) pour lesquelles aucun sinistre n’est recensé, la note théorique calculée (valeur 1) peut ne pas être très significative ;

- Pour de nombreuses formations, la présence d’un seul sinistre suffit à faire passer la densité de sinistre de nulle à forte (note de 1 à 3), ce qui ne peut être considéré comme satisfaisant.

Compte tenu de ces observations, résultant à la fois du faible nombre de sinistres répertoriés dans le département et des faibles surfaces bâties mesurées, la méthode nationale de pondération des aléas par la sinistralité doit être adaptée dans les Pyrénées-Orientales, au même titre que pour les départements récemment couverts et pour lesquels le nombre de sinistres répertoriés est faible.

A ce titre, la sinistralité est ajustée ponctuellement par expertise, pour les formations dont la susceptibilité est qualifiée de « moyenne » (cf. § 7.1) pour lesquelles le nombre de sinistre ne peut être jugé représentatif : F001, F007, F011. La pondération est réalisée essentiellement à partir des données des départements limitrophes pour lesquels la sinistralité a pu être évaluée de façon statistique.

- F001 - Dépôts lagunaires (LM) : dans l’Aude l’ensemble de ces dépôts, présents en continuité de ceux des Pyrénées-Orientales sont très peu sinistrés, on retiendra une sinistralité « faible » telle que calculée ;

- F007 - Argiles, sables et conglomérats (m-p) : en dépit de l’absence de sinistres recensés, la sinistralité est qualifiée de « moyenne » et ce en raison du particularisme des dépôts concernés (plateau de Cerdagne, Capcir et localement formation de Codalet dans la vallée de la Têt) ;

- F011 - Marnes localement gypsifères et calcaires intercalés (e1-4) : affectés d’une sinistralité « moyenne » au regard du contexte régional de transition Crétacé / Eocène produisant de façon quasi-sytématique des formations reconnues comme sensibles au retrait-gonflement.



7. Carte d’aléa

7.1. DETERMINATION DU NIVEAU D’ALEA

L’aléa retrait-gonflement des argiles est, par définition, la probabilité d’occurrence du phénomène. Le niveau d’aléa a été ici évalué, de manière purement qualitative, pour chaque formation argileuse et marneuse, en combinant la susceptibilité et la densité de sinistres. La susceptibilité des formations argileuses et marneuses identifiées a été caractérisée à partir de la moyenne des notes attribuées pour chacun des critères lithologique, minéralogique et géotechnique, comme indiqué au chapitre 5. L’indice de susceptibilité ainsi obtenu a été décliné en trois classes, qualifiées respectivement par une susceptibilité faible, moyenne et forte, et prend donc la valeur 1, 2 ou 3.

Pour le critère de sinistralité, le paramètre utilisé est théoriquement la densité de sinistres rapportée à 100 km2 d’affleurement réellement bâti. Dans les Pyrénées-Orientales, compte tenu du très faible nombre de sinistres répertoriés pour certaines formations identifiées, la note de densité de sinistre est évaluée de façon qualitative à partir de l’expérience régionale (§ 6.4).

La susceptibilité des formations géologiques a été définie en se basant sur trois critères différents (lithologique, minéralogique et géotechnique). Cette susceptibilité, caractéristique intrinsèque de la formation, est prépondérante dans l’évaluation de l’aléa. A ce titre, et conformément à la méthodologie retenue au niveau national, l’indice de susceptibilité est affecté d’un poids double de celui accordé à la note de densité de sinistres. Sur cette base, pour chaque formation argileuse ou marneuse, on calcule un indice d’aléa en additionnant la note de densité de sinistres et le double de la note de susceptibilité. La valeur ainsi obtenue est un entier potentiellement compris entre 3 et 9. Les formations sont ensuite hiérarchisées en prenant en compte les coupures suivantes, qui permettent de définir trois niveaux d’aléa (faible, moyen fort) :

- aléa faible : note d’aléa égale à 3, 4 ou 5,

- aléa moyen : note d’aléa égale à 6 ou 7,

- aléa fort : note d’aléa égale à 8 ou 9.

Cette hiérarchisation a pour effet direct que, quelle que soit la note de densité de sinistre, la classe d’aléa d’une formation ne peut être supérieure à celle de sa susceptibilité :

Densité sinistre Susceptibilité

Forte (3) Moyenne (2) Faible (1)

Forte (3) Fort (9) Fort (8) Moyen (7)

Moyenne (2) Moyen (7) Moyen (6) Faible (5)

Faible (1) Faible (5) Faible (4) Faible (3)

illustration 51 – Evaluation de l’aléa retrait-gonflement par formation



Par conséquent, les formations de susceptibilité faible seront caractérisées en aléa faible. L’influence de la sinistralité sera perceptible pour les 5 seules formations qualifiées de susceptibilité moyenne.

Description

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F001 - Dépôts lagunaires (LM) 22.3 3 2 2 moyenne 2 1 5 1F002 - Dépôts fluvio-glaciaires, moraines à matrice fine (CFG2) 81.2 2 1 2 faible 1 1 3 1F003 - Formations quaternaires à dominante sablo-graveleuse (CFG1) 711.4 1 2 2 faible 1 1 3 1F004 - Alluvions et colluvions à dominante limoneuse (CF2) 93.5 2 2 - faible 1 1 3 1F005 - Alluvions et colluvions argileuses (tourbières locales) (CF3) 101.2 3 2 3 moyenne 2 3 7 2

PLIOCENE F006 - Marnes bleues et sables arkosiques (pM) 5.0 3 1 1 faible 1 3 5 1

F007 - Argiles, sables et conglomérats (m-p) 28.1 3 3 2 moyenne 2 2 6 2F008 - Sables dominants, conglomérats, marnes et argiles (m-pCs) 179.7 2 3 2 moyenne 2 3 7 2F009 - Conglomérats et cailloutis dominants, limons et brêches (m-pCo) 57.8 1 3 1 faible 1 1 3 1

OLIGOCENE F010 - Dépôts détritiques : conglomérats et limons (g1-2Co) 11.0 2 2 2 faible 1 1 3 1

EOCENE F011 - Marnes localement gypsifères et calcaires intercalés (e1-4) 13.6 3 3 3 moyenne 2 2 6 2

CRETACE SUP. F012 - Grès, conglomérats, argiles et calcaires intercalés (c5-6) 10.5 1 2 3 faible 1 1 3 1

CRETACE INF. F013 - Marno-calcaires, marnes et brêches post-albiennes (nMC) 159.6 2 1 2 faible 1 1 3 1

JURASSIQUE F014 - Marnes dominantes, calcaires intercalés (l3-j1) 3.9 3 1 1 faible 1 1 3 1

PERMO-TRIAS F015 - Calcaires et dolomies, marnes, grès et conglomérats, argiles locales (rt) 5.7 1 1 2 faible 1 1 3 1

FORMATIONS ARGILEUSES ET MARNEUSES 1 484.4RESEAU HYDROGRAHIQUE (y.c. étangs) 62.2FORMATIONS NON RETENUES COMME 2614.8

TOTAL DEPARTEMENT 4 161.4

QUATERNAIRE

MIO-PLIOCENE

illustration 52 – Calcul du niveau d’aléa des formations argileuses et marneuses

L’analyse des résultats montre que :

- aucune formation n’est classée en aléa fort ;

- quatre formations sont classées en aléa moyen vis à vis du phénomène de retrait-gonflement des argiles dont la majeure partie des faciès continentaux miocènes et pliocènes. Il s’agit des formations : o F005 - Alluvions et colluvions argileuses (tourbières locales) (CF3) ; o F007 - Argiles, sables et conglomérats (m-p) ; o F008 - Sables dominants, conglomérats, marnes et argiles (m-pCs) ; o F011 - Marnes localement gypsifères et calcaires intercalés (e1-4) ;



- onze formations sont classées en aléa faible dont les plus étendues en superficie sont : o F003 - Formations quaternaires à dominante sablo-graveleuse (CFG1) ; o F013 - Marno-calcaires, marnes et brêches post-albiennes (nMC).

La répartition schématique des surfaces d’affleurement par classe d’aléa à l’échelle départementale est représentée sur l’illustration 53.

7.8%

62.8%

27.9% 1.5%

Aléa moyenAléa faibleRéseau hydrographique (y.c. étangs)Formations a priori non argileuses

illustration 53 – Comparaison de la superficie des terrains en fonction de la classe d’aléa

Les formations classées en aléa moyen occupent 7,8 % de la surface départementale. Les onze formations classées en aléa faible couvrent 27,9 % de cette surface. Les formations a priori non argileuses représentent près de deux tiers de la superficie totale du département.

7.2. CARTE D’ALEA

La carte départementale d’aléa a été tracée à partir de la carte synthétique des formations argileuses et marneuses, en attribuant à chacune des formations identifiées les classes d’aléa définies ci-dessus (illustration 54).

Le résultat de cette carte est présenté en carte hors-texte n°3 à l’échelle 1/100 000 (où les sinistres et les contours des communes sont également reportés). Son échelle de validité est le 1/50 000, puisque les contours sont issus des cartes géologiques à cette même échelle.

Les zones blanches de la carte correspondent aux formations a priori non argileuses, et donc théoriquement dépourvues de tout aléa. Elles couvrent 62,8% de la superficie départementale (hors réseau hydrographique). Il n'est toutefois pas exclu que, sur ces derniers secteurs considérés d’aléa a priori nul, se trouvent localement des zones argileuses d’extension limitée, notamment dues à l’hétérogénéité de certaines formations essentiellement sableuses ou à l’altération localisée de formations. Ces placages ou lentilles argileuses, non cartographiés sur les cartes géologiques (et pour la plupart non cartographiables à l’échelle départementale), sont susceptibles de provoquer très localement des sinistres.



illustration 54 – Carte départementale de l’aléa retrait-gonflement des argiles



Les formations argileuses et marneuses sont représentées par deux couleurs (jaune, et orange) selon leur niveau croissant d'aléa retrait-gonflement (qualifié respectivement de faible et moyen). Les formations d’aléa moyen affleurent au niveau de la plaine du Roussillon de la vallée de la Têt et ponctuellement en Cerdagne et Capcir. L’illustration 55 présente le classement des formations par niveau d’aléa décroissant.

DESCRIPTION Surf.(km²)

% Surf.Totale

Classe d'aléa

MIO-PLIOCENE F008 - Sables dominants, conglomérats, marnes et argiles (m-pCs) 179.7 4.3% moyenneQUATERNAIRE F005 - Alluvions et colluvions argileuses (tourbières locales) (CF3) 101.2 2.4% moyenneMIO-PLIOCENE F007 - Argiles, sables et conglomérats (m-p) 28.1 0.7% moyenne

EOCENE F011 - Marnes localement gypsifères et calcaires intercalés (e1-4) 13.6 0.3% moyenneTotal des formations d'aléa moyen : 322.5 7.8%

QUATERNAIRE F003 - Formations quaternaires à dominante sablo-graveleuse (CFG1) 711.4 17.1% faibleCRETACE INF. F013 - Marno-calcaires, marnes et brêches post-albiennes (nMC) 159.6 3.8% faible

QUATERNAIRE F004 - Alluvions et colluvions à dominante limoneuse (CF2) 93.5 2.2% faibleQUATERNAIRE F002 - Dépôts fluvio-glaciaires, moraines à matrice fine (CFG2) 81.2 2.0% faibleMIO-PLIOCENE F009 - Conglomérats et cailloutis dominants, limons et brêches (m-pCo) 57.8 1.4% faible

QUATERNAIRE F001 - Dépôts lagunaires (LM) 22.3 0.5% faibleOLIGOCENE F010 - Dépôts détritiques : conglomérats et limons (g1-2Co) 11.0 0.3% faible

CRETACE SUP. F012 - Grès, conglomérats, argiles et calcaires intercalés (c5-6) 10.5 0.3% faiblePERMO-TRIAS F015 - Calcaires et dolomies, marnes, grès et conglomérats, argiles locales (rt) 5.7 0.1% faible

PLIOCENE F006 - Marnes bleues et sables arkosiques (pM) 5.0 0.1% faibleJURASSIQUE F014 - Marnes dominantes, calcaires intercalés (l3-j1) 3.9 0.1% faible

Total des formations d'aléa faible : 1161.8 27.9%

FORMATIONS ARGILEUSES ET MARNEUSES 1484.4 35.7%RESEAU HYDROGRAHIQUE (y.c. étangs) 62.2 1.5%FORMATIONS NON RETENUES COMME ARGILEUSES 2614.8 62.8%

TOTAL DEPARTEMENT 4161.4 100.0% illustration 55 – Classement des formations en fonction de leur niveau d’aléa

7.3. SYNTHESE DE L’ALEA RETRAIT-GONFLEMENT DANS LES PYRENEES-ORIENTALES

Les Pyrénées-Orientales se caractérisent par le fait que près de deux tiers de la superficie du département (64,3 %) n’est pas concernée par le phénomène de retrait-gonflement des argiles.

7,8 % de la surface du département est classée en zone d’aléa moyen. Ces zones se retrouvent notamment au niveau de la plaine du Roussillon et dans la vallée de la Têt ainsi que ponctuellement en Cerdagne et Capcir. 27,9 % de la surface du département est classée en zone d’aléa faible. Il s’agit pour l’essentiel des formations quaternaires à dominante sablo-graveleuse (plaine du Roussillon pour majeure partie) représentant plus de 700 km² de surface affleurante.

La sinistralité est faible puisque seuls 201 sinistres ont été répertoriés dans le département, soit dix fois moins que ceux qui ont été recensés dans le département voisin de l’Aude (2043 sinistres répertoriés). Ces sinistres sont néanmoins concentrés sur une dizaine de communes.



La carte d’aléa réalisée est valide à l’échelle 1/50 000 et une de ses finalités est de servir de support à la prévention du risque à l’échelle départementale. Le niveau d’aléa correspond ainsi à la probabilité d’occurrence d’un sinistre, en un lieu donné, estimée de façon qualitative.

Si l’on souhaite raisonner à l’échelle d’un projet de construction, l’hétérogénéité des formations, telle qu’elle se manifeste à l’échelle départementale, amène à considérer le niveau d’aléa d’une formation comme une probabilité plus ou moins grande de rencontrer, au niveau de la parcelle considérée, des argiles sujettes au phénomène de retrait-gonflement. Cela souligne ainsi l’importance de réaliser une étude de sol avant tout projet de construction dans une zone soumise à aléa : la description de la formation et sa caractérisation vis à vis du phénomène de retrait-gonflement, telles qu’elles ont été conduites dans cette étude, peuvent alors servir de guide pour analyser les résultats obtenus sur la parcelle et les replacer dans le contexte plus général de la formation géologique identifiée.



8. Conclusion

L’objectif de cette étude était d’établir une carte de l'aléa lié au phénomène de retrait-gonflement des sols argileux dans le département des Pyrénées-Orientales, essentiellement basée sur une interprétation de la carte géologique, associée à la synthèse d’informations concernant la susceptibilité au phénomène des formations argileuses ou marneuses et à la localisation des sinistres liés aux mouvements de terrain différentiels consécutifs à la sécheresse et à la réhydratation des sols.

Cette démarche s'inscrit dans le cadre d'une méthodologie globale élaborée par le BRGM à la demande du Ministère de l’Écologie, de l’Énergie, du Développement durable et de la Mer (MEEDDM) et de la profession des assureurs. Cette démarche méthodologique a été mise au point lors d’études similaires menées dans les Alpes de Haute-Provence et les Deux-Sèvres, puis a été appliquée à une soixantaine d’autres départements. D’autres études départementales sont actuellement en cours de réalisation, et à terme, l’ensemble des départements métropolitains feront l’objet d’une telle cartographie.

La démarche de l'étude a d'abord consisté en l'établissement d'une cartographie départementale synthétique des formations argileuses ou marneuses affleurantes à sub-affleurantes, à partir de la synthèse des cartes géologiques à l’échelle 1/50 000 et d’observations bibliographiques existantes. La carte synthétique recense en définitive 15 formations argileuses ou marneuses dans les Pyrénées-Orientales.

Ces formations argileuses et marneuses identifiées ont fait l’objet d’une hiérarchisation quant à leur susceptibilité vis-à-vis du phénomène de retrait-gonflement. Cette classification a été établie sur la base de trois caractéristiques principales quantifiables : la nature lithologique dominante des formations, la composition minéralogique de leur phase argileuse (proportion de minéraux gonflants de type smectites et interstratifiés smectites / illite) et leur comportement géotechnique.

D’autres facteurs de prédisposition ou de déclenchement sont connus pour jouer un rôle dans la répartition de l’aléa. Mais la plupart, d’extension purement locale, tels que la végétation arborée, certaines actions anthropiques ou les défauts de fondation, ne peuvent être pris en compte dans le cadre d’une étude réalisée à l’échelle départementale, malgré leur importance souvent déterminante. D’autres, tels que le contexte hydrogéologique, la répartition géographique des déficits hydriques et la configuration topographique n’ont par ailleurs pas été jugés suffisamment discriminants pour être pris en considération dans l’élaboration de la carte d’aléa.

En définitive, la carte départementale d’aléa a été établie à partir de la carte synthétique des formations argileuses et marneuses, après une seconde hiérarchisation des formations prenant en compte non seulement la susceptibilité des formations identifiées, mais aussi la probabilité d’occurrence du phénomène. Cette dernière a été évaluée qualitativement à partir du recensement des sinistres, et par analogie à la hiérarchisation réalisée dans des contextes géologiques semblables. Au



total, 201 sinistres sont répertoriés dans le département répartis sur une dizaine de communes.

Deux niveaux d’aléa (moyen et faible) ont été distingués afin de hiérarchiser les formations argileuses et marneuses vis à vis du phénomène de retrait-gonflement. Aucune zone n’est classée en aléa fort. Sur les 4 161 km² de superficie du département,

- 7,8 % sont classés en aléa moyen ;

- 27,9 % sont classés en aléa faible ;

- 64,3 % sont considérés comme présentant un aléa a priori nul (y compris le réseau hydrographique).

Il n'est toutefois pas exclu que, sur ces derniers secteurs considérés d’aléa a priori nul, se trouvent localement des zones argileuses d’extension limitée, notamment dues à l’hétérogénéité de certaines formations essentiellement sableuses présentant des lentilles argileuses ou à l’altération localisée de formations carbonatées. Ces placages ou lentilles argileuses, non cartographiés sur les cartes géologiques (et pour la plupart non cartographiables à l’échelle départementale), sont susceptibles de provoquer très localement des sinistres.

Cette carte d'aléa retrait-gonflement des terrains argileux du département des Pyrénées-Orientales, dont l’échelle de validité est le 1/50 000 et qui est présentée sous format papier à l’échelle 1/100 000, pourra servir de base à des actions d’information préventive éventuelles.

Elle constitue également le point de départ pour l’élaboration de Plans de Prévention des Risques naturels (PPR). En effet, certains secteurs particulièrement touchés, tels que quelques zones de l’agglomération perpignanaise, nécessiteront a priori l’application de règles constructives préventives dans les zones soumises à l’aléa retrait-gonflement, en fonction du niveau de celui-ci et a minima une information adaptée des professionnels et des élus locaux.



Bibliographie AFNOR (1993) – Mesure de la quantité et de l'activité de la fraction argileuse : détermination de la valeur de bleu de méthylène d'un sol par l'essai à la tache. Norme française NF P18-592

AFNOR (1995 b) – Essai de gonflement à l'œdomètre. Norme française XP P94-091

ASTM D 4546 - 90, 1995. One-dimensional swell or settlement potential of cohesive soils, vol. 4.08, pp. 693–699.

Ambert P. (1994) – L'évolution du Languedoc central depuis le Néogène. Grands Causses méridionaux, piémonts languedociens). Document n°231 du BRGM, Orléans 210 p.

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Sites internet

http://www.meteofrance.fr : site internet de Météo France. http://www.prim.net : site internet sur les risques naturels majeurs du Ministère de l’Écologie et du Développement Durable http://www.argiles.fr : site internet dédié au phénomène de retrait gonflement des argiles http://www.mappy.fr et http://www.pagesjaunes.fr : sites de localisation d’adresses


Annexe 1

Rappels sur le mécanisme de retrait-gonflement des argiles

Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département des Pyrénées-Orientales

Rappels sur le mécanisme de retrait-gonflement des argiles

Le terme argile désigne à la fois une classe granulométrique (< 2 µm) et une nature minéralogique correspondant à la famille des phyllosilicates. Dans le cadre de cette étude, on s'intéressera essentiellement à la composante argileuse qui constitue les formations géologiques argileuses et/ou marneuses, affleurantes à sub-affleurantes. Dans cette approche géologique, on considère que celles-ci constituent les sols argileux. Cette approche est différente de celle consistant à prendre en compte les sols argileux s.s. dérivant de processus pédogénétiques superficiels complexes.

À l'échelle microscopique, les minéraux argileux se caractérisent par une structure minéralogique en feuillets. Ceux-ci sont constitués d'un assemblage de silicates (SiO3) et d'aluminates (Al2O3) entre lesquels viennent s'interposer des molécules d'eau. La majorité des minéraux argileux appartient à la famille des phyllosilicates 2:1 (deux couches tétraédriques encadrant une couche octaédrique). La structure des assemblages cristallins est variable selon le type d'argile. Certains d'entre eux, telle que la montmorillonite, présentent des liaisons faibles entre feuillets, ce qui permet l'acquisition ou le départ de molécules d'eau.

L'hydratation des cations situés à la surface des feuillets provoque leur élargissement, ce qui se traduit par une augmentation du volume du minéral. C'est le phénomène de gonflement intracristallin ou interfoliaire. Le gonflement est lié au phénomène d'adsorption d'eau sur les sites hydrophiles de l'argile. Ce processus est réversible. Un départ d'eau entraîne une diminution du volume du minéral. C’est le phénomène de retrait.

Les phénomènes de retrait-gonflement s'expriment préférentiellement dans les minéraux argileux appartenant au groupe des smectites (montmorillonite, beidellite, nontronite, saponite, hectorite, sauconite) et dans une moindre mesure au groupe des interstratifiés (alternance plus ou moins régulière de feuillets de natures différentes, par exemple illite – montmorillonite).

À l'échelle macroscopique, ces micro-agrégats de feuillets s'organisent en assemblages plus ou moins anisotropes et cohérents, en fonction de la forme des particules élémentaires qui les composent, et en fonction de la force des liaisons entre particules. Ces dernières sont assurées par des molécules d'eau intercalées. Ce mode d'assemblage, qui définit la texture du « sol argileux » dépend de la nature minéralogique des argiles, du mode de sédimentation et de l'état de consolidation du matériau. En particulier, une argile vasarde ne présentera pas la même texture – et donc pas la même cohésion – qu'une argile surconsolidée, par exemple à la suite d'un enfouissement à grande profondeur.

À cette échelle, la variation de teneur en eau dans le sol se traduit également par des variations de volume du matériau. On parle alors de gonflement interparticulaire. Ce phénomène affecte toutes les argiles, mais son amplitude est nettement plus faible que le gonflement interfoliaire (qui n'affecte que certaines argiles).

Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le département de la Lozère

Les sols argileux se caractérisent donc par une grande influence de la teneur en eau sur leur comportement mécanique. En géotechnique, on identifie d'ailleurs les différents types de sols argileux sur la base de ce critère. Pour cela on détermine les teneurs en eau (dites limites d'Atterberg) à partir desquelles le comportement du matériau se modifie. Atterberg, puis par la suite Casagrande, ont défini de façon conventionnelle, à partir de la teneur en eau, les limites de divers états de consistance d'un sol donné :

- la limite de liquidité WL sépare l'état liquide de l'état solide ; elle correspond à la teneur en eau à partir de laquelle l'argile commence à s'écouler sous son poids propre ;

- la limite de plasticité WP sépare l'état plastique de l'état solide (avec retrait) ; elle correspond à la teneur en eau en deçà de laquelle l'argile ne peut plus se déformer sans microfissuration ;

L'étendue du domaine plastique compris en ces deux valeurs est dénommée indice de plasticité : IP = WL – WP. Elle représente l'aptitude de l'argile à acquérir de l'eau.

- la limite de retrait WR : lorsque la teneur en eau diminue en dessous de WP, le volume de sol argileux se réduit progressivement, mais le matériau reste saturé en eau jusqu'à une valeur dite limite de retrait qui sépare l'état solide avec retrait de l'état solide sans retrait.

À partir de ce stade, si la dessiccation se poursuit, elle se traduit par une fissuration du matériau. En cas de réhydratation de l'argile, l'eau pourra circuler rapidement dans ces fissures. Au-delà de WR, l'arrivée d'eau s'accompagnera d'une augmentation de volume, proportionnelle au volume d'eau supplémentaire incorporé dans la structure.

Les limites d'Atterberg, qui sont des teneurs en eau particulières, s'expriment, comme la teneur en eau W, en %.

Les phénomènes de retrait (liés à une diminution de volume du matériau qui se traduit, verticalement par un tassement, et horizontalement par une fissuration), et de gonflement (liés à une augmentation de volume), sont donc essentiellement causés par des variations de teneur en eau. En réalité, cependant, le phénomène est aussi régi par des variations de l'état de contrainte, et plus précisément par l'apparition de pressions interstitielles négatives.

Dans le cas d'un sol saturé, la contrainte verticale totale, qui règne dans le sol à une profondeur donnée, est la somme de la pression interstitielle due à l'eau et d'une contrainte dite effective qui régit le comportement de la phase solide du sol (pression intergranulaire). La contrainte totale est constante puisque liée à la charge exercée par les terrains sus-jacents (augmentée éventuellement d'une surcharge due, par exemple, à la présence d'une construction en surface). L'apparition d'une pression interstitielle négative, appelée succion, se traduit donc par une augmentation de la contrainte effective (c'est-à-dire une consolidation du squelette granulaire) et une expulsion d'eau. Un sol argileux situé au-dessus du niveau de la nappe, et qui est saturé, est ainsi soumis à une pression de succion qui lui permet d'aspirer l'eau de la nappe, par capillarité, et de maintenir son état de saturation. Cette pression de succion peut atteindre des valeurs très élevées à la surface du sol, surtout si celle-ci est soumise à une évaporation intense.


Annexe 2

Tableaux descriptifs détaillés des formations argileuses et marneuses du département des

Pyrénées-Orientales

Formations argileuses ou marneuses retenues

F001 - Dépôts lagunaires (LM)Dépôts lagunaires : vases des étangs et limons argileux

Dépôts lagunaires : vases silteuses dominantes, limons argilo-sableuxVases : dépôts argilo-limoneux pélitiquesVases des étangs

F002 - Dépôts fluvio-glaciaires, moraines à matrice fine (CFG2)Dépôts fluvio-glaciaires

Alluvions et dépôts glaciairesCônes de transition fluvio-glaciaire des morainesFluvio-glaciaireFormations fluvio-glaciaires et fluviatiles (Riss)Formations fluvio-glaciaires et fluviatiles (Würm)

Moraines : blocs altérés et matrice limoneuse dominanteCordons morainiquesCordons morainiques très émoussés et altérésDépôts de glaciers et cordons morainiquesMorainesMoraines : blocs de granites altérésMoraines : blocs et graviers plus ou moins altérés et limonsMoraines : éléments granitiques altérésMoraines a priori altéréesMoraines altérées

moraines de Guills-en-CerdagneCordons et dépôts morainiques altérés

moraines de Sanéja-en-CerdagneCordons et dépôts morainiques altérés

Moraines éboulées et remaniéesColluvions et formations glaciaires indifférenciéesEboulis : moraines remaniéesFormation périglaciaire d'âge divers avec indication du substratFormations glaciaires glissées ou en cours de démantèlementFormations périglaciaires : dépôts meubles de pente et gélifractsFormations résiduelles : blocs morainiques dispersés provenant de l'érosion des MorainesMoraines éboulées et remaniéesMoraines éboulées et rémaniées

Cartographie de l'aléa retrait-gonflement des sols argileuxDépartement des Pyrénées-Orientales


F003 - Formations quaternaires à dominante sablo-graveleuse (CFG1)Alluvions récentes et actuelles à dominante sablo-graveleuse

Alluvions actuelles : blocs, galets, graviers et sablesAlluvions actuelles : galets emballés dans une matrice sableuseAlluvions actuelles indifférenciéesAlluvions actuelles ou subactuelles indifférenciéesAlluvions anciennes des moyennes terrassesAlluvions anciennes des moyennes terrasses : galets dominantsAlluvions anciennes des moyennes terrasses : galets emballés dans une matrice arkosiqueAlluvions anciennes des moyennes terrasses indifférenciéesAlluvions des basses terrasses indifférenciéesAlluvions des hautes terrasses : blocs dans une matrice sableuseAlluvions des hautes terrasses : blocs et galetsAlluvions des moyennes terrasses : cailloutis à gros élémentsAlluvions des moyennes terrasses indifférenciéesAlluvions récentes : blocs et galets à matrice fineAlluvions récentes : sables grossiers à matrice silteuse griseAlluvions récentes à dominante sableuseAlluvions récentes à dominante sablo-graveleuseAlluvions récentes des basses terrasses : sables et cailloutisAlluvions récentes des basses terrasses indifférenciéesAlluvions récentes du SègreAlluvions récentes et actuellesAlluvions récentes et actuelles : sables grossiers à matrice silteuse griseAlluvions récentes ou actuelles indifférenciées

Colluvions à dominante caillouteuseColluvions à dominante caillouteuse

Colluvions, alluvions et formations glaciaires étroitement associées Formations d'altérations anteglaciaires et alluvions résiduelles : Altérites anciennes sur les surfaces d'érosion culminantes miocènes ou les aplanissements pliocènesAltérites anciennes sur les surfaces d'érosion culminantes miocènes ou les aplanissements pliocènesColluvions et alluvions fluvio-glaciaires, localement tourbeusesColluvions et alluvions remaniant les morainesColluvions issues des cordons de morainesColluvions, alluvions et formations glaciaires étroitement associèesCouverture d'altérites

Cônes de déjection actuels et anciensCônes de déjectionCônes de déjection anciensCônes de déjection anciens et lambeaux alluviauxCônes de déjection indifférenciésCônes de déjection torrentielsCônes de déjection torrentiels : brèches dominantesCônes de déjection torrentiels actuels indifférenciésCônes de déjection torrentiels anciens indifférenciésCônes mixtes : zones d'éboulis de matériels schisteuxGlacis-cônes indifférenciés

Dépôts anthropiques : remblais divers, déblais de mines et de carrièresDépôts anthropiques : remblaisDépôts anthropiques, remblais diversFormations anthropiques : déblais routierFormations anthropiques : Remblais et déblais de carrièreFormations anthropiques : remblais et déblais miniers

Dépôts d'éboulements en masseDépôts d'éboulement en masse indifférenciésFormation de démantèlement chaotique : éboulement ou écroulement en massePaquet glissé et zone d'arrachementZones de paquets glissés, démantèlement



F003 Eboulis : débris gélifractés, éboulement et glissements en masseEboulis : débris gélifractés, éboulement et glissements en masse

Eboulis récents et anciens, consolidés ou nonEboulis cryoclastiques consolidés : grèzes mal litéesEboulis cryoclastiques indifférenciésEboulis indifférenciésEboulis récents : blocsEboulis, brèches de versants, chaos et cônes de déjections actuels et anciens

Moraines : blocs plus ou moins altérés et matrice sablo-graveleuse dominanteCordons majeurs : dépôts morainiquesEboulis : moraines de cirques sans éléments fins remaniéesGlaciers de blocs dans les cirques, cordons morainiques et éboulis de remaniement des morainesGlaciers rocheux de cirques et éboulis flués associésGlaciers rocheux tardi-glaciairesMoraines : blocs plus ou moins altérés et matrice sablo-graveleuse abondanteMoraines : blocs plus ou moins altérés et matrice sablo-graveleuse peu abondanteMoraines de cirques : blocs anguleux sans éléments finsMoraines de névés

F004 - Alluvions et colluvions à dominante limoneuse (CF2)Alluvions à dominante limoneuse

Alluvions des basses terrasses : cailloutis et limonsAlluvions des basses terrasses : limons et cailloutisAlluvions limoneuses variéesAlluvions récentes : galets et graviers recouverts par une importante couche limoneuseFormations superficielles indifférenciées

Alluvions et colluvions à matrice limoneuseAlluvions anciennes remaniées et colluvions associéesColluvions et alluvions anciennes à sub-récentes : cailloutis et limonsColluvions et alluvions des anciennes terrasses (Günz - Riss)Colluvions et alluvions des anciennes terrasses (Würm)Colluvions et alluvions des fonds de petites valléesFormations résiduelles : matériaux épars provenant de l'érosion des alluvions des moyennes terrasses

Très haute nappe de la PercheFormations d'altérations et alluvions résiduelles

Colluvions indifférenciées des dépressions et fonds de vallée, à matrice limoneuseColluvions des dépressions et des fonds de petites valléesColluvions indifférenciéesColluvions récentes : cailloutis et matrice argilo-limoneuseColluvions récentes : dépôts sablo-limoneux plus ou moins graveleux

F005 - Alluvions et colluvions argileuses (tourbières locales) (CF3)Alluvions des hautes terrasses à matrice argileuse

Alluvions anciennes des hautes terrasses : cailloutis emballés dans une matrice sableuse argilisée et rubéfiée en surfaceAlluvions anciennes des hautes terrasses : cailloutis et galets emballés dans une matrice rubéfiée et Alluvions anciennes des hautes terrasses : galets et matrice argileuse et rubéfiéeAlluvions anciennes des moyennes terrasses : galets emballés dans une matrice sablo-argileuse brune, plus ou moins indurés en poudingueAlluvions anciennes des très hautes terrasses : éléments siliceux et matrice argileuse

Dépôts de solifluxionPléistocène supérieur - Formations de pente solifluées ou gélifluées pouvant être d'âge Quaternaire moyen

Remplissages lacustres et tourbièresAlluvions fluviatiles, tourbières, remplissages lacustres



F006 - Marnes bleues et sables arkosiques (pM)Marnes bleues

Pliocène marin : marnes bleues, sablesSables marins et calcaires molassiques (m1)

Calcaires molassiques jaunâtres à passées conglomératiques, sables, grès et marnes plus ou moins sableuses

Sables littoraux du ravin de Sainte-ColombeDépôts littoraux : sables et conglomérats

Silts bleus argileux marins, sables fins et conglomérats locauxSilts bleus argileux, sables fins ou arkosiques et cailloutis à matrice sableuse

F007 - Argiles, sables et conglomérats (m-p)Argiles à lignite, conglomérats, limons rubéfiés et sables argileux

Argiles à lignite, sables et cailloutis altérés de remplissage du CapcirArgiles claires à lignites, argiles sableuses et argiles rutilantes à lits détritiques grossiers

Argiles à lignite d'EstavarSables et argiles palustres à lignites d'Estavar et formation torrentielle

Argiles d'EstavarArgiles à lignite d'Estavar, sables et cailloutis (Cerdagne)

Cailloutis, sables, matrice argileuse rouge abondanteMio-pliocène : argiles et conglomérats

Formation de CodaletCailloutis, sables et blocs emballés dans une matrice argileuse rouge, niveaux argileux

F008 - Sables dominants, conglomérats, marnes et argiles (m-pCs)Dépôts littoraux : grés et marnes indurées

Dépôts littoraux : grés et marnes induréesDépôts littoraux : sables dominants, graviers et galets, conglomérats

Dépôts littoraux : sables dominants, graviers et galets, conglomératsSables arkosiques dominants, localement blocs à matrice argileuse, calcaires molassiques

Sables dominantsSables galets et blocs

Formation de la LentillaGalets emballés dans un matrice sablo-graveleuse, limons et niveaux calcaires

Formation de MarquixanesSables arkosiques gris-bleu à brunâtree, localement blocs emballés dans une matrice argileuse rouge et bancs calcaires au sommet

Sables, silts argileux jaunes, cailloutis, chenaux conglomératiques, marnes concrétionnéesLimons jaunes silteux marmorisés et marnes à concrétions carbonatées, cailloutis grossierPliocène continental : conglomérats, sables, limons et marnesPliocène continental : sables, limons et graviersPliocène continental sablo-argileux

Sables arkosiques, silts argileux (limons jaunes), chenaux conglomératiques et marnes concrétionnées



F009 - Conglomérats et cailloutis dominants, limons et brêches (m-pCo)Brèches plio-quaternaires à ciment argilo-limoneux rouge

Brèches à éléments locaux et à matrice limoneuses rougeBrèches à éléments siliceux et à matrice limoneuses rougeBrèches rubéfiées des hautes terrasses : cailloutisColluvions anciennes : brèches à ciment argileux calcifié rouge

Brèches post-oligocène : séries rougesBrèches post-oligocènes

Conglomérats et cailloutis dominants, limonsPliocène continental : conglomérats dominantsPliocène continental : faciès à méga-blocsPliocène continental : saurface d'abandon caillouteuse

Conglomérats et limons rubéfiésBrèche d'Espira-de-l'Agly

Alternances de conglomérats et de niveaux limoneux ocres ou rubéfiésMiocène inférieur : conglomérats dominants

Formation d'EscaroConglomérats à blocs de gneiss

F010 - Dépôts détritiques : conglomérats et limons (g1-2Co)Cailloutis à matrice limoneuse ocre abondante

Formations de Paziols - Estagel et d'Espira-de-l'AglyCailloutis à matrice limoneuse ocre abondante

Conglomérats dominants et limonsFormations de Paziols - Estagel et d'Espira-de-l'Agly

Formation détritique grossière : conglomérats dominants et niveaux silto-limoneux jaunes ou rouges

F011 - Marnes localement gypsifères et calcaires intercalés (e1-4)Marnes à gypse et/ou cargneules, marnes à microdium et calcaires

Marnes à gypse, cargneulesFaciès"griotte

Marnes calcaires et calcaires noduleux de couleur rose (faciès griotte)Marnes schisteuses et calcaires intercalés

(vide)Alternance de marnes schisteuses et de calcaires

Formation de SagnariAlternance de marnes et marnocalcaires feuilletés gris

F012 - Grès, conglomérats, argiles et calcaires intercalés (c5-6)Grès, argiles et calcaires gréseux

Marnes de Can DamounComplexe marno-gréseux et calcaréo-dolomitique, marnes schisto-gréseuses

Grès, conglomérats, argilites et calcarénitesCongloémrats dominantsConglomérats à matrice gréso-silteuse lie-de-vin dominants, grès et argilites violacés, brèchesGrès et argilites lie-de-vin prépondérants, niveaux conglomératiques et calcaires

Calcaires à rudistes

Microconglomérats à grès grossiers, grès, silts, calcaires sombres plus ou moins marneux ou gréseuxGrès du Mas d'en Griffe

Grès grossiers et microconglomérats et niveaux schisto-gréseux, argilites grèseuses, calcarénites et marnes grises locales



F013 - Marno-calcaires, marnes et brêches post-albiennes (nMC)Brèches post-albiennes à ciment calcaire et éléments marno-gréseux

Brèches à ciments calcaire et éléments marno-gréseux jaunesBrèches post-albiennes

Brèches "postalbiennes"Brèches et conglomérats à ciments calcaire et éléments marno-gréseux

Calcaires roux et marno-calcaires en plaquettes, marnes gréseuses noiresCalcaires argileux roux en plaquettes et marnesCalcaires en plaquettes, marnes gréseuses feuilletées noires et calcaires argileux rouxCalcaires et marno-calcaires en plaquettesCalcaires roux en plaquettes et marno-calcairescalcaires roux en plaquettes, marnes gréseuses feuilletées noires et calcaires argileux roux

Marno-calcaires, marnes sombres +/- feuilletées à intercalations de grès et de calcairesCalcaires argilo-gréseuxMarnes et calcaires argileux gris-noir, marnes gréseuses jaunes à rougeâtres, marno-calcaires gris à jaunesMarnes et marno-calcaires à orbitolinesMarnes feuilletées et micacées grises, verdâtres ou mauves et marno-calcaires gréseuxMarnes feuilletées grises ou noires et calcaires argileux gris à jauneMarnes gréseuses et calcaires glauconieuxMarnes jaunes plus ou moins feuilletées à intercalations calcairesMarnes noires à intercalations gréseusesMarnes noires à roses à intercalations gréseuses et rares bancs calcaires, souvent métamorphisées en cornéennesMarnes noires feuilletées et marno-calcaires gréseux et noduleuxMarnes sombres à intercalations gréseusesMarnes, calcaires argilo-gréseux et marno-calcairesMarno-calcaires et marnes noiresMarno-calcaires plus ou moins gréseuxNiveaux marneux

F014 - Marnes dominantes, calcaires intercalés (l3-j1)Lias marneux dominant, calcaires argileux intercalés

Marnes et marno-calcairesMarnes grises à noires et calcaires argileux à minces interlits argileuxMarnes grises plus ou ou schisteuses à intercalations de calcaires argileux ou gréseuxMarnes noires et grises à intercalations de calcaires gréseux, calcaires rouxMarno-calcaires roux

F015 - Calcaires et dolomies, marnes, grès et conglomérats, argiles locales (rt)Argiles bariolées, gypse, marnes, grès, calcaires et dolomies

Argiles bariolées, calacires, grès et marnesCalcaires argileux, argiles et gypsesCalcaires et dolomies en plaquettes, grès calcareux et argiles gris-vert à lie-de-vin

Marnes jaunes ou blanchâtres à intercalation de gypses et de cargneules, blocs de calcaires et dolomiesMarnes versicolores, gypse, grès, dolomies

Calcaires et dolomies, conglomérats, marnes probables plus ou moins métamorphisées



Annexe 3

Liste des arrêtés de catastrophe naturelle liés aux phénomènes de mouvements de terrain

consécutifs à la sécheresse et à la réhydratation des sols et liste des sinistres localisés dans le

cadre du programme

Cartographie de l'aléa retrait-gonflement des argiles dans le département des Pyrénées-Orientales

INSEE Commune Date début Date fin Date arrêté Date JO66138 Peyrestortes 01/05/1989 30/09/1989 24/02/2003 09/03/2003 66138 Peyrestortes 01/01/1991 31/12/1991 24/02/2003 09/03/2003 66138 Peyrestortes 01/03/1998 30/06/1999 24/02/2003 09/03/2003 66145 Ponteilla 01/03/1998 31/12/1998 27/12/2000 29/12/2000 66108 Millas 01/07/2008 30/09/2008 25/06/2009 27/06/200966071 Estagel 01/07/2008 30/09/2008 25/06/2009 27/06/2009

LISTE DES ARRETES DE CLASSEMENT PAR COMMUNE

PERIODES D'ETAT DE CATASTROPHE NATURELLE

1993 1994 1995 1996Peyrestortes Ponteilla MillasEstagel

1997 1998 20081999 2000 2001 20072002 20062003 2005200419921989 1990 1991

Recensement des sinistres liés au retrait-gonflement des sols argileuxDépartement des Pyrénées-Orientales

Commune Situation Nb sinistres X LIIE (m) Y LIIE (m)CABESTANY Coordonnées 59 648940 1742380

649130 1742240649190 1741600649200 1741630649350 1741520649390 1742750649410 1742270649410 1742730649430 1741500649500 1742480649510 1742710649550 1741970649580 1742360649610 1741720649620 1742540649620 1742440649620 1742340649630 1742260649640 1742400649650 1742440649650 1741540649650 1742360649670 1742340649680 1741470649680 1741510649690 1742370649700 1742330649700 1742460649700 1742420649700 1742110649730 1742350649750 1742420649760 1741220649770 1742300649780 1742370649790 1742550649810 1741240649840 1741480649870 1742480649870 1742410649880 1741980649900 1742440649910 1741370649910 1742500649920 1742440649940 1742450649940 1742520649950 1741950649950 1742400649960 1742500649970 1742420649990 1742390650010 1741520650010 1742640650030 1741170650040 1741510650040 1741920650050 1741210650300 1741610

p. 1/3


Commune Situation Nb sinistres X LIIE (m) Y LIIE (m)CANET-EN-ROUSSILLON Coordonnées 3 652930 1743940

655130 1744830655420 1744340

Commune Situation Nb sinistres X LIIE (m) Y LIIE (m)ESTAGEL Non localisé précisément 10 - -

Commune Situation Nb sinistres X LIIE (m) Y LIIE (m)FOURQUES Non localisé précisément 7

Commune Situation Nb sinistres X LIIE (m) Y LIIE (m)LLUPIA Coordonnées 3 634980 1735690

635000 1735680635010 1735670

Commune Situation Nb sinistres X LIIE (m) Y LIIE (m)MILLAS Non localisé précisément 8 - -

Commune Situation Nb sinistres X LIIE (m) Y LIIE (m)PERPIGNAN Non localisé précisément 2 - -

Coordonnées 33 643570 1743830644300 1742620644720 1742200645190 1740190645200 1740310645210 1739840645210 1739860645230 1740240645260 1740190645290 1739900645440 1740740645450 1740230645450 1740190645480 1740950645490 1740850645490 1740150645510 1740830645520 1741030645520 1740700645520 1740800645560 1740510645580 1740690645650 1740660645670 1740860645680 1740840645680 1740560645710 1740590646050 1743310647880 1743810647990 1744010649100 1743680651720 1743880651740 1744940

p. 2/3


Commune Situation Nb sinistres X LIIE (m) Y LIIE (m)PEYRESTORTES Coordonnées 17 642520 1750260

642550 1750250642560 1750180642570 1750160642640 1750140642650 1750200642650 1750160642680 1750090642680 1750200642690 1750090642690 1750160642690 1750120642700 1750200642700 1750140642700 1750150642710 1750200642720 1750180

Commune Situation Nb sinistres X LIIE (m) Y LIIE (m)POLLESTRES Coordonnées 10 643690 1738290

643750 1738290643830 1738230643900 1738130643900 1737400643920 1738140643920 1738110644230 1738100644290 1738100644400 1738000

Commune Situation Nb sinistres X LIIE (m) Y LIIE (m)PONTEILLA Non localisé précisément 24 - -

Commune Situation Nb sinistres X LIIE (m) Y LIIE (m)SALEILLES Non localisé précisément 2 - -

Coordonnées 11 650010 1739450650100 1739570650110 1739570650190 1739580650310 1739530650440 1739630650440 1739730650460 1739740650480 1739690650510 1739570650600 1738850

Commune Situation Nb sinistres X LIIE (m) Y LIIE (m)TROUILLAS Coordonnées 12 638760 1734740

638770 1734670638780 1734740638790 1734750638790 1734680638800 1734750638830 1734700638830 1734670638850 1734690638870 1734670638900 1734670638940 1734670

p. 3/3


Annexe 4

Données minéralogiques valorisées dans le cadre du projet

20 km0 10

CERETCERETCERETCERETCERETCERETCERETCERETCERET

PRADESPRADESPRADESPRADESPRADESPRADESPRADESPRADESPRADES

Z5-3-F012Z5-3-F012Z5-3-F012Z5-3-F012Z5-3-F012Z5-3-F012Z5-3-F012Z5-3-F012Z5-3-F012

Z2-1-F009Z2-1-F009Z2-1-F009Z2-1-F009Z2-1-F009Z2-1-F009Z2-1-F009Z2-1-F009Z2-1-F009Z2-3-F007Z2-3-F007Z2-3-F007Z2-3-F007Z2-3-F007Z2-3-F007Z2-3-F007Z2-3-F007Z2-3-F007









Z1-2-F009Z1-2-F009Z1-2-F009Z1-2-F009Z1-2-F009Z1-2-F009Z1-2-F009Z1-2-F009Z1-2-F009PERPIGNANPERPIGNANPERPIGNANPERPIGNANPERPIGNANPERPIGNANPERPIGNANPERPIGNANPERPIGNAN





Formation argileuse ou marneuse

NUMERO x y

Z6-2-F003 649 935.6 1 739 140.03Z6-3-F008 646 003.42 1 740 723.13Z4-2-F010 639 737.49 1 754 976.23Z1-1-F008 632 052.42 1 744 354.8Z1-3-F008 631 643.88 1 744 886.16Z1-2-F009 630 779.69 1 745 588Z3-1-F008 642 027.7 1 749 571.52Z4-1-F013 640 075.58 1 757 074.31Z6-1-F005 649 612.63 1 740 149.6Z5-2-F011 630 471.96 1 719 047.99Z5-3-F012 628 957.73 1 719 816.4Z2-2-F007 610 510.99 1 735 105.42Z2-3-F007 610 193.52 1 734 622.64Z2-1-F009 609 437.95 1 734 402.67Z7-1-F006 618 529.45 1 737 991.61Z4-4-F010 640 377.01 1 754 496.65Z5-1-F015 630 006.71 1 718 699.48Z5-4-F012 628 535.2 1 719 585.55Z4-3-F013 640 073.29 1 754 698.07

coordonnées Lambert 2 étendu (m)

Programme retrait-gonflement Pyrénées-Orientales Données valorisées pour la hiérachisation minéralogique des formations

Source Form. Description référence Minéraux_argileux Qualitatif Analyse Nb analyses K I C Int M/S

m AUTRE % M/Sm

R0 F001 LMz : Vases sableuses (dépôts lagunaires) Kaolinite seule x 100 0 0 0 0 0 0

R0F001 Sm : couverture sédimentaire meuble smectite x 60 0 0 0 40 0 40

R4 F002 Alluvions de la terrasse de Rivesaltes x 40 40 20 20R6 F002 niveau T1 : niveaux récents (Tech) 5% <2µm x 1 20 30 20 20 0 10 (verm) 20R6 F002 niveau T1 : niveaux récents (Tech) 5% <2µm x 1 20 30 20 0 30 (verm) 0R6 F002 niveau T1 : niveaux récents (Têt) 10% <2µm x 2 10 50 30 10 0 10 10R6 F002 niveau T1 : niveaux récents (Agly) 5% <2µm x 2 20 80 0 0R7 F002 Terrasse T0 5% <2µm x 1 25 35 16 24 24R7 F002 Terrasse T0 5% <2µm x 1 13 45 11 31 31R7 F002 Terrasse T0 5% <2µm x 1 14 58 17 11 11R7 F002 Terrasse T0 5% <2µm x 1 27 45 17 11 11R7 F002 Terrasse T0 5% <2µm x 1 18 54 13 15 15R7 F002 Terrasse T0 5% <2µm x 1 7 61 13 19 20R7 F002 Terrasse T0 5% <2µm x 1 13 50 18 19 19

R7 F002 Argiles en suspension (épisode de crue Agly 95 et 96) 0.6 % d'argiles x 1 33 17 33 17 17












K : kaolinite / I : illite / C : chlorite / Int : interstratifiés smectites / M/Sm : montmorillonite, smectite 1/9



m AUTRE % M/Sm






R7 F002 Argiles en suspension (épisode de crue Agly 95 et 96) 13 % d'argiles x 1 17 33 16 34 33





R7 F002 Argiles en suspension (épisode de crue Agly 95 et 96) 14 % d'argiles x 1 5 79 6 11 11

R7 F002 Argiles en suspension (épisode de crue Têt 96) 83.5 % d'argiles x 1 26 65 4 5 5R7 F002 Argiles en suspension (épisode de crue) 11.8 % d'argiles x 1 11 32 13 44 44R7 F002 Argiles en suspension (épisode de crue) 4.3 % d'argiles x 1 5 19 7 70 70R7 F002 Argiles en suspension (épisode de crue) 60.2 % d'argiles x 1 23 34 17 26 26R7 F002 Argiles en suspension (épisode de crue) 21.2 % d'argiles x 1 6 77 6 12 12R7 F002 Argiles en suspension (épisode de crue) 2.8 % d'argiles x 1 7 75 11 7 7R7 F002 Argiles en suspension (épisode de crue) 3.4 % d'argiles x 1 21 41 18 21 21R7 F002 Argiles en suspension (épisode de crue) 15.4 % d'argiles x 1 6 54 16 24 24R7 F002 Argiles en suspension (épisode de crue) 12.9 % d'argiles x 1 5 77 6 12 11R2 F003 Argiles fluviatiles du Têt - argiles de suspension x 70 30 t 5R2 F003 Argiles fluviatiles du Têt - argiles de suspension x 65 30 5 5R2 F003 Argiles fluviatiles du Têt - argiles de suspension x 55 30 15 15R2 F003 Argiles fluviatiles du Têt - argiles de suspension x t 60 30 10 10R2 F003 Argiles fluviatiles du Têt - argiles de suspension x t 60 30 10 10R2 F003 Argiles fluviatiles du Têt - argiles de suspension x t 50 30 20 20R2 F003 Argiles fluviatiles du Têt - argiles de suspension x t 50 20 30 30R2 F003 Argiles fluviatiles du Têt - argiles de suspension x 5 60 15 20 20




m AUTRE % M/Sm

R2 F003 Argiles fluviatiles du Têt - argiles de suspension x t 45 15 30 30R2 F003 Argiles fluviatiles du Têt - argiles de suspension x t 50 15 35 35

R2 F003 Argiles fluviatiles du Réart - Suspension crue de 1968 x 25 15 70 70

R2 F003 Argiles fluviatiles du Têt - Suspension crue de 1968 x 25 15 60 60R2 F003 Argiles fluviatiles du Tech - Suspension crue de 1968 x 5 50 30 15 15

R2 F003 Argiles fluviatiles de l'Agly - Suspension crue de 1968 x 10 50 10 30 30

R6 F003 Dépôts fluvio-glaciares du Carol et du Sègre 10% <2µm x 1 30 50 20 20R6 F003 Dépôts fluvio-glaciares du Carol et du Sègre 40% <2µm x 2 10 35 10 40 5 (verm) 40R6 F003 Cônes de piedmont 15% <2µm x 2 30 40 30 (verm) 0R6 F003 Cônes de piedmont 10% <2µm x 2 30 40 30 30R6 F003 Cônes de piedmont 15% <2µm x 3 20 35 20 25 25R6 F003 Moraines frontales du Carol 15% <2µm x 9 20 40 5 25 10 (verm) 25R6 F003 Complaexe fluvio-glaciaire ancien d'Ur 15% <2µm x 7 25 50 t 25 10 (verm) 25R6 F003 Moraine du Wurm 5% <2µm x 2 15 45 5 35 (verm) 0R6 F003 Moraine du Wurm 5% <2µm x 2 15 55 20 10 (verm) 0R6 F003 Moraine du Wurm 5% <2µm x 3 15 30 20 30 5 (verm) 30R6 F003 Moraine du Wurm 5% <2µm x 2 25 60 10 5 (verm) 10R6 F003 Moraines = SYNTHESE 5% <2µm x 15 50 10 10 15 (verm) 10R6 F003 Fluvio-glaciaires = SYNTHESE 25% <2µm x 25 40 10 20 5 (verm) 20R6 F003 Moraines d'Espousouilles 10% <2µm x 3 15 60 10 10 5 (verm) 10R6 F003 Nappe FG de Matemale 20% <2µm x 4 25 40 15 10 10 (verm) 10R6 F003 Complexe glaciaire du Col de Jau (M1) 5% <2µm x 3 15 40 10 25 (verm) 0R6 F003 Complexe glaciaire du Col de Jau (M2) 5% <2µm x 3 5 20 5 5 65 (verm) 5R6 F003 Complexe glaciaire du Col de Jau (M3) 10% <2µm x 2 5 80 10 5 5R6 F003 Moraine de Valmanya 10% <2µm x 1 20 60 20 (verm) 0

R8 F003 Quaternaire, Alluvions récentes des basses terrasses x 1 11 27 0 62 0 0 62

R6 F004 nappes moyennes T2 (Têt) 15% <2µm x 4 10 80 10 0 10R6 F004 nappes moyennes T2 (Têt) 10% <2µm x 2 20 50 5 5 20 25R6 F004 nappes moyennes T2 (Têt) 10% <2µm x 2 25 58 2 15 15R6 F004 nappes moyennes T2 (Agly) 20% <2µm x 2 20 80 0R6 F004 Colluvions et arènes évoluées 15% <2µm x 4 40 25 10 5 20 (verm) 15R6 F004 Colluvions et arènes évoluées 15% <2µm x 2 30 65 5 5R6 F004 Colluvions et arènes évoluées x 1 25 25 25 25 (verm) 25R6 F004 Colluvions et arènes évoluées x 2 5 25 25 45 (verm) 25R6 F004 Colluvions et arènes évoluées x 1 0 70 25 5 (verm) 0R7 F004 Terrasse T2 20% < 2µm x 1 10 69 7 14 14




m AUTRE % M/Sm

R7 F004 Terrasse T2 20% < 2µm x 1 15 27 9 50 49R7 F004 Terrasse T2 20% < 2µm x 1 15 46 8 31 31R7 F004 Terrasse T2 20% < 2µm x 1 11 74 8 8 8R7 F004 Terrasse T2 20% < 2µm x 1 22 46 13 20 20R7 F004 Terrasse T2 20% < 2µm x 1 16 56 13 16 16R7 F004 Terrasse T2 20% < 2µm x 1 23 45 12 20 20

R6 F004 Alluvions anciennes du Col de la Perche (nappe de la Perche) 60% <2µm x 1 30 20 10 20 15 5 talc 35

R6 F004 Alluvions anciennes du Col de la Perche (nappe de la Perche) 25% <2µm x 1 40 20 20 20 20

R6 F004 Alluvions anciennes du Col de la Perche (nappe de la Perche) 45% <2µm x 1 30 25 5 35 5 talc 35

R6 F004 Alluvions anciennes du Col de la Perche (nappe de la Perche) 15% <2µm x 1 35 20 5 40 40

R6 F004 Alluvions anciennes du Col de la Perche (nappe de la Perche) 20% <2µm x 1 25 15 30 30 verm 30


R6 F004 Alluvions anciennes du Col de la Perche (nappe de la Perche) 10% <2µm x 1 3 42 55 55


R6 F004 Altérites évoluées du Niveau de Targassonne (// nappe de la Perche) 10% <2µm x 1 25 20 5 25 20 verm 30

R6 F004 Altérites évoluées du Niveau de Targassonne (// nappe de la Perche) 5% <2µm x 1 35 45 20 20



R6 F004 Altérites évoluées du Niveau de Targassonne (// nappe de la Perche) 15% <2µm x 1 20 40 5 35 40

R6 F004 Altérites et alluvions anciennes d'Eyne (// nappe de la Perche) x 1 30 25 10 5 20 10 verm 25

R6 F004 Altérites et alluvions anciennes d'Eyne (// nappe de la Perche) x 1 20 60 20 verm 0

R6 F004 Altérites et alluvions anciennes d'Eyne (// nappe de la Perche) x 1 30 70 0




m AUTRE % M/Sm

R3 F005 Quaternaire, Allivions anciennes de la terrasse de Cabestany (Mindel?) x 1 20 10 0 70 70

R3 F005 Quaternaire, Allivions anciennes de la terrasse de Cabestany (Mindel?) x 1 5 10 5 80 80

R4 F005 Alluvions anciennes de la terrasse de Llabanère (Riss) x 50 20 30 30R2 F005 Argiles fluviatiles de l'Agly (Latour-de-France) x t xx t x 25R2 F005 Argiles fluviatiles de l'Agly (Rivière de Maury) x t xx x t 10

R2 F005 Argiles fluviatiles du Têt (zone amont - conflent) - argiles de fond x 1 5 65 25 5 5

R2 F005 Argiles fluviatiles du Têt (Serdinya - Ria) - argiles de fond x 1 5 65 18 12 12

R2 F005 Argiles fluviatiles du Têt (aval de Prades) - argiles de fond x 1 5 60 20 15 15




R2 F005 Argiles fluviatiles du Têt (aval de Prades) - argiles de fond

Apports du pliocène continental x 5 42 15 40 40







R2 F005 Argiles fluviatiles du Têt (aval Saint Féliu) - argiles de fond

Satbilisation M jusqu'au litorral x 5 42 18 35 35







R6 F005 nappes moyennes T3 (Têt) x 4 20 80 0R6 F005 nappes moyennes T3 (Têt) x 4 15 75 10 10R6 F005 nappes moyennes T3 (Têt) x 4 20 80 0R6 F005 nappes moyennes T3 (Têt) x 4 25 75 0




m AUTRE % M/Sm

R6 F005 nappes moyennes T3 (Têt) x 4 30 70 0R6 F005 nappes moyennes T4 (Têt) x 5 30 60 5 5 5R6 F005 nappes moyennes T4 (Têt) x 4 40 60 0R6 F005 nappes moyennes T4 (Têt) x 4 20 80 0

R6 F005 nappes moyennes T5 (Têt) x 2 20 15 t 15 10 40 (verm) 25

R6 F005 nappes moyennes T5 (Têt) x 3 40 60 0



R6 F005 Colluvions sur schistes x 2 10 60 5 25 25R6 F005 Colluvions sur schistes x 1 40 10 40 10 10R6 F005 Colluvions sur schistes x 1 15 25 10 25 25 (verm) 25R6 F005 Colluvions et terrasses anciennes du Boulès x 4 35 30 35 (verm) 0R7 F005 Terrasse T4 x 1 52 30 1 17 17R7 F005 Terrasse T4 x 1 21 40 18 21 21R7 F005 Terrasse T4 x 1 26 40 17 17 17R7 F005 Terrasse T4 x 1 20 50 18 12 12R7 F005 Terrasse T3 (smectite néoformée) x 2 17 44 12 27 27

R8 F005 Quaternaire, Alluvions anciennes des moyennes terrasses et de la Crau de Rivesaltes (Würm) x 1 5 6 0 89 0 0 89

R1 F006Marne bleues et sables arkosiques du Pliocène inférieur (faciès marin), Argile jaune "sigillée" décantée dans le fossé

x 1 1 99 99

R6 F006 Argile marine grise (infrapliocène de Millas) x 1 7 13 80 80R8 F006 Marnes bleues et sables arkosiques x 1 37 47 0 10 0 6 (verm) 10

R6 F006 Miocène série marine de Leucate : sables molassiques x 1 60 20 20 20

R6 F006 Miocène série marine de Leucate : faciès rouges x 1 30 30 40 40R6 F006 Miocène série marine de Leucate : faciès rouges x 1 20 30 50 R6 F007 Form. De Codalet x 1 18 30 52 52R6 F007 Argiles à lignite (Vives gisment à rongeurs) x 1 10 10 80 80R6 F007 Argiles à lignite (Terrats de la Jasse) x 1 10 10 80 80R6 F007 Sables (Terrats de la Jasse) x 1 10 10 80 80R6 F007 Sables rouges (Serrat d'en vaquer) x 1 10 10 80 80R6 F007 Sables clairs (Serrat d'en vaquer) x 1 10 10 80 80R6 F007 Vertisol (Serrat d'en vaquer) x 1 10 10 80 80




m AUTRE % M/Sm

R6 F007 Néogène de Cerdagne (altérite infra miocène) x 1 60 40 0 0R6 F007 Néogène de Cerdagne (Estavar) x 1 30 30 40 40

R6 F007 Néogène de Cerdagne (Saillagouse - altérite infra miocène) x 1 50 50 0 0

R6 F007 Néogène de Cerdagne (Saillagouse) x 1 45 45 10 10 10R6 F007 Néogène de Cerdagne (Nahuja) x 1 45 45 10 10 10R6 F007 Néogène de Cerdagne (Rigat) x 1 30 30 10 40 40R6 F007 Néogène de Capcir (Real) x 1 30 30 40 verm 0R6 F007 Néogène de Capcir (Villeneuve) x 1 55 20 25 verm 0R6 F007 Néogène de Capcir (Matemale) x 1 55 25 20 verm 0R6 F007 Néogène de Capcir (Matemale) x 1 35 35 5 15 10 verm 15

R8 F007Burdigalien inférieur. Formation de Codalet : cailloutis, sables et blocs avec prédominance des éléments schisteux

x 1 1 3 0 96 0 0 96

R8 F007Burdigalien inférieur. Formation de Codalet : cailloutis, sables et blocs avec prédominance des éléments schisteux

x 1 5 5 0 90 0 0 90

R2 F008 Argiles pliocène (Astien Millas, Corneilla, Perpignan) qualitatif (3 analyses) x 3 5 20 75 75R6 F008 Pliocène sableux x 2 30 45 25 25

R1 F008 Pliocène continental. Limons et marnes concrétionnées x 1 20 17 63 63

R1 F008 Pliocène continental : argile sous graviers x 1 25 75

R1 F008 Pliocène continental ayant fourni des matériaux pour des tuileries-briqueteries x 1 20 30 50 50

R1 F008 Pliocène continental (argile de décantation dans une flaque d'eau) x 1 20 43 37 37

R1 F008 Pliocène. Faciès palustre à lignite x 1 33 27 40 40

R1 F008Pliocène continental. Argile rouge très plastique sus-jacente aux calcaires exploités. Passage sans contamination de quartz. Argile pure.

x 1 37 57 6 6

R1 F008 Argile jaune à brique x 1 11 26 63 63

R3 F008 Pliocène continental; Poudingues, arkoses, limons jaunes, sables et marnes concrétionnées x 1 3 3 4 90 90

R1 F008

Sables marins et calcaires molassiques à passées marneuses et argileuses (Sables marins et calcaire molassique du Burgdigalien Sable argileux avec oxydes de Fe)

x 1 83 13 0 0 4 0 4

R6 F008 Form. De Marquixanes x 1 7 25 68 68R6 F008 Form. De Marquixanes x 1 2 30 68 68




m AUTRE % M/Sm

R6 F008 Form. De Lentilla x 1 6 24 70 70R6 F008 Form. De Lentilla x 1 10 22 68 68R6 F008 Sables ocres (infrapliocène de Millas) x 1 9 16 75 75R6 F008 Sables (Vives gisement à rongeurs) x 1 10 15 75 75

R8 F008 Pliocène inférieur; Faciès continental : limons et marnes concrétionnées x 1 4 2 0 94 0 0 94



R8 F008 Pliocène continental; Poudingues, arkoses, limons jaunes, sables et marnes concrétionnées x 1 3 6 0 91 0 0 91

R1 F009 Pliocène : argile de ciment de brêche. x 1 15 40 0 0 45 0 45R6 F009 Série rouge inférieure de Ceret m1-2 ?? x 1 20 20 5 55 55R6 F009 Série rouge inférieure de Ceret m1-2 ?? x 1 20 20 2 58 58R6 F009 Série rouge inférieure de Ceret m1-2 ?? x 1 15 15 2 68 68R6 F009 Série rouge inférieure de Ceret m1-2 ?? x 1 15 20 2 63 63R6 F009 Série rouge inférieure de Ceret m1-2 ?? x 1 15 25 5 55 55R6 F009 Série rouge inférieure de Ceret m1-2 ?? x 1 20 25 2 53 53R6 F009 Série rouge inférieure de Ceret m1-2 ?? x 1 20 20 5 55 55R6 F009 Série rouge inférieure de Ceret m1-2 ?? x 1 15 15 3 67 67R6 F009 Série rouge inférieure de Ceret m1-2 ?? x 1 15 15 2 68 68R6 F009 Série rouge inférieure de Ceret m1-2 ?? x 1 20 20 60 60R6 F009 Série rouge inférieure de Ceret m1-2 ?? x 1 15 35 40 10 40R6 F009 Formation d'Escaro 15% <2µm x 1 8 22 70 70R6 F009 Formation d'Escaro 45% <2µm x 1 10 25 65 65R6 F009 Formation d'Escaro 20% <2µm x 1 2 23 75 75R6 F009 Formation d'Escaro 15% <2µm x 1 20 20 60 60R6 F009 Form. De Col de Fins 32% <2µm x 1 35 25 40 40R6 F009 Form. De Col de Fins 28% <2µm x 1 40 35 25 25R6 F009 Limons rouges Baixas (Bordure Corbières) 40% <2µm x 1 10 80 10 10R6 F009 Brèches sup. Calce (Bordure Corbières) 25% <2µm x 1 10 80 10 10R6 F009 Brèches sup. Roboul (Bordure Corbières) 10% <2µm x 1 20 60 20 20R6 F009 Chenal allogène M. Kilo (Bordure Corbières) 25% <2µm x 1 20 60 20 20R8 F009 Pliocène inférieur; Brèches supérieur (Força-real) x 1 16 19 0 65 0 0 65

R8 F009 Miocène inférieur. Formation d'Escaro : conglomérats à blocs de gneiss x 1 4 8 0 88 0 0 88

R1 F010 Argile oligocène de la formation de Paziols-Estagel et d'Espira de l'Agly, argile rouge décantée x 1 35 40 25 25




m AUTRE % M/Sm

R8 F010 Oligocène : Formations de Paziols - Estagel et d'Espira-de-l'Agly x 1 41 26 0 33 0 0 33

R8 F010 Oligocène : Formations de Paziols - Estagel et d'Espira-de-l'Agly x 1 15 20 0 65 0 0 65

R8 F011 Cycle alpin - Formations paléogènes - Marnes à microcodium (Amélie-les-Bains) x 1 18 16 0 66 0 0 66

R9 F011 Marnes localement gypsifères et calcaires intercalés x 1 3 1 0 96 0 0 96R9 F011 Marnes localement gypsifères et calcaires intercalés x 1 26 6 0 68 0 0 68R9 F011 Marnes localement gypsifères et calcaires intercalés x 1 34 9 0 57 0 0 57

R8 F012Cycle alpin - Formations mésozoïques - Grès, argiles et calcaires gréseux à lumachelles (Campanien - Maastrichtien)

x 1 3 31 0 66 0 0 66

R8 F012Cycle alpin - Formations mésozoïques - Grès, argiles et calcaires gréseux à lumachelles (Campanien - Maastrichtien)

x 1 5 30 0 65 0 0 65

R5 F013 Marnes et marno-calcaires silto-gréseux à niveaux de conglomérats et d'olistolites (60-500 m) illite prédominante x 1 10 80 0 0 10 0 10

R1 F013 Argile karstique x 1 38 58 4R1 F013 Argile karstique x 1 48 48 4

R8 F013 Gargasien supérieur; Marnes et marno-calcaires à Orbitolines x 1 53 42 0 5 0 0 5

R8 F013 Albien; Marnes sombres à intercalations gréseuses x 1 5 5 0 90 0 0 90R9 F013 Marno-calcaires, marnes et brêches post-albiennes x 1 46 11 0 43 0 0 43

R1 F014 Marnes noir feuilletées à intercalations marno-calcaires (35-60 m) x 1 0 100 0 0 0 0 0

R1 F014 Argile d'altération des roches carbonatées bréchiques de l'Hettangien, argile brune x 1 15 11 74 74

R1 F015 Altération probable de talc du Keuper x 1 40 53 7 (talc) 53R1 F015 Marnes du Keuper, Argile jaunâtre x 1 5 95 95

R1 F015 Marnes du Keuper, Argile rouge, présence d'oxydes de fer probable x 1 82 18

R5 F015Marnes et argiles bariolées plus ou moins cristallisées à intercalations de cargneules jaunâtre, de gypse et de dolomies noir (Marnes à quartz)

illite dominante / montmorillonite /

kaolinitex 1 5 60 0 0 35 0 35

R8 F015 Cycle alpin - Formations mésozoïques - Conglomérats, grès et schistes lie-de-vin (Anisien) x 1 23 61 0 0 0 16 (verm) 0


Centre scientifique et technique3, avenue Claude-Guillemin

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Cartographie de l’aléa retrait-gonflement des argiles dans le...

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