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LES SOURCES MINERALES VU MASSIF CENTRAL FRANÇAIS

ET LEUR CAVRE GEOLOGIQUE

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EXTRAITS DE LA PREMIERE PARTIE

DEUXIEME PARTIE : ANNEXES

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pan R. BOINEAU* & J. MAJSOWWEUl/E"

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LES SOURCES MINERALES VU MASSIF CENTRAL FRANÇAIS

ET LEUR CAVRE GEOLOGIQUE

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EXTRAITS DE LA PREMIERE PARTIE

DEUXIEME PARTIE : ANNEXES '

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pan. R. BOINEAU* Í J. MAISONNEUVE*'

'B.R.G.M.

Sz/Lvicz gzoZogiquz KzgionaZ

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4, /LUZ Sainte Ro¿e

63 CLERMONT-FERRANV

' VzpanX.ejínznt GzoZogiz dz ¡üx Faculté

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5, nuz KzóéZzn

63 CLERMOhiï-FERRA}^ ,

RESUME-

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L'état actuel de la connaissance du cadre géologique des sources minérales

du Massif Central permet d'expliquer en partie certains de leurs caractères. Les

facteurs qui jouent un rôle important sont les suivants : tectonique, volcanisme,

lithologie des roches du socle et de la couverture. Les sources minérales sont si¬

tuées en presque totalité à l'Est du sillon houiller. Elles se répartissent le long

de structures parallèles à l'une des trois grandes directions volcano-tectoniques :

N-S, N,W.-S,E,, N,E.-S,W,, ou parfois à l'intersection de deux de ces directions.

Les émissions volcaniques ayant utilisé les mêmes fractures, il existe une corréla¬

tion spatiale étroite entre les volcans et les sources., ,

On peut estimer, dans chaque cas, qu'une eau minérale est d'origine juvé¬

nile ou vadose, selon que l'on raisonne plus en vulcanologue qu'en hydrogéologue,

ou inversement. En fait, dans le Massif Central, on est le plus souvent conduit à

retenir une hypothèse intermédiaire susceptible, par exemple, de s'accorder avec

l'attribution généralement admise d'une origine profonde au gaz carbonique, qui peut

être différente de l'origine de l'eau.

Les eaux minérales du Massif Central ont des caractéristiques assez homo¬

gènes ; cependant, on observe des variations qui peuvent s'expliquer notamment par

le changement de la nature géologique des terrains encaissants et par l'influence

des eaux de nappes peu profondes. C'est ainsi que la dissolution de certains élément

des roches ou le mélange d'eaux superficielles, entraîne des modifications géochimi¬

ques des eaux d'un même bassin.

Une classification est esquissée, fondée en premier lieu sur des caractè¬

res physico-chimiques. L'éventail des températures est assez large ; un certain nom¬

bre d'entre elles dépasse 50°C, La minéralisation totale est généralement de l'ordre

de 1 à 6 gr/1. Le caractère chimique le plus remarquable est la nature bicarbonatée

ou chloro-bicarbonatée des eaux. Quelques sources n'appartiennent pas à ce type,

notamment les sources sulfatées. Le rôle des formations géologiques affleurantes

permet d'expliquer l'enrichissement en calcium, par rapport au caractère sodique

fondamental. Le gaz carbonique libre est abondant dans les sources bicarbonatées,

il peut même donner naissance à des émanations de gaz seul, en surface ou en profon¬

deur (grottes, forages, mines) ; ces phénomènes ne doivent pas être dissociés de

T hydrothermalisme. Comme d'habitude, la radioactivité des eaux est due à la présen¬

ce de Radon.

Les conditions géologiques interviennent également dans la classification

proposée. On distingue deux ensembles : les eaux à caractère "zxogznz" dominant et

les eaux à caractère "zndogznz" dominant. Le premier comprend des sources peu miné¬

ralisée issues de terrains cristallins ou volcaniques et des sources plus minérali¬

sées issues de terrains sêdimentaires. Le deuxième comprend des sources bicarbonatée:

chlorurées ou sulfatées, qui se regroupent en districts et bassins contrôlés par

les directions structurales. Quelques sources isolées échappent à cette classifica¬

tion.

SOMMAIRE

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EXTRAITS VE LA PREMIERE PARTIE

VEUXIEME PARTIE

ANNEXES

1. Bibliographie complète des articles cités

2. Carte de localisation des noms des eaux et des sources citées

EXTRAITS VE LA PREMIERE PARTIE

oûo

Nous n'avons reproduit qu'un sommaire détaillé, l'introduction, la,

conclusion et la bibliographie des ouvrages de base.

Le texte intégral sera publié .prochainement dans : GzoZogiz, monpkoZogiz

zt ¿tfuictuAZ pno^ondz du Ma6¿i{¡ CzntnaZ {¡nanq.aa>. , Symposium Jean JUNG -

Clermont-Ferrand - mars 1971 - Plein Air Service - Editions scientifiques

(B.P. 345 - 63 CLERMONT-FERRAND - tél. 93.45.81). ... , ., ':'' .

SOMAÍAIRE VETAILLE VE LA PREMIERE PARTIE

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INTROVUCTION

I - LES CARACTERES PHYSIQUES ET CHIMIQUES

1,1. TEMPERATURE

; 1.2. DEBITS

1.3. MINERALISATION TOTALE - RESISTIVITE - Ph

1.4. OLIGOELEMENTS

1.5. ELEMENTS MAJEURS - DIAGRAMMES DE COMPARAISON^

1.6. GAZ DISSOUS

1.7. RADIOACTIVITE

n - FACTEURS GEOLOGIQUES VE L' HVVROTHERMA LISME

11.1. FACTEURS STRUCTURAUX .

11. 2. RELATIONS AVEC LE VOLCANISME

11. 3. RELATION AVEC LA LITHOLOGIE

ni - ESSAI VE CLASSIFICATION - LES VISTRICTS ET BASSINS HVVROMINERAUX

" m.l. EAUX A CARACTERE EXOGENE DOMINANT

111. 1.1, Sources issues de terrains cristallins ou volcaniques, peu

minéralisées.

111.1.2, Sources issues de terrains sêdimentaires plus minéralisées.

II 1.2. EAUX A CARACTERE ENDOGENE DOMINANT

II 1.2.1. La province principale bicarbonatée sodique et les bassins

ou districts hydrominéraux

III. 2. 2. La province chlorurée et le sous-groupe chloro-bicarbonaté de

la province bicarbonatée

;. 111.2,3. La province sulfatée sodique du N.W,

111. 2. 4. La province à cachet sulfuré

111. 2. 5. Les sources sui-generis

CONCLURIONS

BIBLIOGRAPHIE VES OUVRAGES VE BASE

IWTROPUCTÎOM

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En France, l'unique définition des eaux minérales est administrative et

résulte du décret du 12 janvier 1922, aux termes duquel cette dénomination est réser

vée aux eaux douées de propriétés thérapeutiques reconnues par l'académie de Médecin

Il n'y a évidemment là, à priori, aucune raison valable de penser que ces;

eaux ont des caractères géologiques communs. Ceci a d'ailleurs certainement contri bi

à entretenir les controverses entre partisans d'une origine météorique et partisans

d'une origine magmatique.

Cette remarque n'a pas pour but de proposer une définition nouvelle, mais

de rappeler pourquoi se trouvent classées dans le même ensemble, des sources que

l'on peut mettre en relation avec des phénomènes d'origine profonde, comme les éma-2

nations de CO ou les anomalies géothermiques et, celles qui, classées elles aussi

dans la nomenclature administrative des sources d'eaux minérales françaises, appar¬

tiennent au domaine de l'hydrogéologie classique (Volvic, Charrier...).

Les sources thermominérales du Massif Central sont, pour la plupart,

connues depuis les Gallo-Romains. Il existe peu de travaux les décrivant dans leur

ensemble, mais on trouve, par contre, plusieurs descriptions locales d'une source

ou d'un groupe de sources. Notre but n'est pas de pallier ici à cette lacune en

reprenant l'ensemble du problème, mais, dans l'esprit de ce symposium consacré à

la géologie du Massif Central, de placer les sources thermominérales dans leur

cadre naturel et de faire le point des connaissances actuelles sur, les facteurs

d'ordre géologique qui influent sur leurs propriétés.

Il est difficile de lier l'importance des phénomènes d' hydrothermalisme

dans une région donnée, au nombre de sources exploitées, qui traduit plutôt un

degré de' commercialisation à l'instant choisi. Une estimation de l'importance rela¬

tive de ces phénomènes devrait faire intervenir les débits affectés de coefficients

relatifs à la température et à l'importance de la minéralisation. Sans aller jusque

là dans le cadre de ce travail, nous pouvons affirmer que le Massif Central est la

région la plus riche de France dans ce domaine, notamment si l'on accorde une impor¬

tance particulière aux eaux chaudes, gazeuses et fortement minéralisées.

CONCLUSION

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Cette revue rapide des principales eaux minérales du Massif Central nous a

permis, en replaçant les sources dans leur contexte géologique, de mettre 1 'accent

sur leur importance et l'intérêt de leurs relations avec les événements magmatiques

et structuraux.

Comme nous l'avons souligné en commençant, la recherche de la genèse de ce

eaux se heurte au fait que leur définition ne recouvre pas un ensemble homogène.

Toutefois, on peut essayer de clarifier cette situation en se penchant sur leur his¬

toire, sur leur évolution et sur les modifications qu'elles ont pu subir, un peu

comme on le fait avec une roche métamorphique. C'est ainsi qu'une migmatite .peut

être une roche sédimentaire transformée et mélangée à des éléments magmatiques. Les

vieilles querelles entre neptunistes et plutonistes ont été dépassées quant on a pu

analyser plus complètement l'histoire complexe des roches anciennes.

On peut considérer qu'une eau "thermo-minérale" est une espèce particulier

caractérisée par une certaine minéralisation, la présence de gaz, une température .^

souvent élevée et la faculté d'émerger dans des conditions à priori peu favorables.

Schématiquement, on a donc affaire à cinq "éléments" : eau, gaz, tempéra¬

ture, minéralisation et charge hydrostatique. Pour simplifier les problèmes de ge¬

nèse, il est bon de les considérer séparément.

Nous pensons que, pour l'essentiel, l'eau est d'origine météorique et le

gaz d'origine profonde, que la chaleur est en relation avec des anomalies du gra¬

dient géothermique dont la cause peut varier et que les minéralisations parfois

d'origine profonde, sont souvent en relation claire et simple avec les terrains que

l'eau a traversés, alors qu'elle était déjà, dans certains cas, chargée de gaz car¬

bonique et portée à une température élevée. Dans le Massif Central, la faculté

d'émerger paraît généralement liée à l'existence de grandes fractures dans le socle

atteignant les zones profondes de l'écorce.

Certaines eaux minéralisées froides et non gazeuses, admi ni strati vement

minérales, sont des eaux de nappes tout-à-^fait banales. Ce sont en fait les relation:

avec le volcanisme, donc avec des foyers magmatiques profonds, qui donnent des carac¬

tères très particuliers et originaux à certaines eaux souterraines, mais même dans c(

cas là, il est probable que la"proportion d'eau juvénile par rapport à l 'eau d'origi¬

ne météorique ayant circulé dans des zones très profondes, reste faible.

Quoiqu'il en soit, le Massif Central, par l'importance, la variété et

l'originalité de ses sources, reste un secteur privilégié pour l'étude de phénomènes

autrefois mystérieux, qui ont retenu de tout temps, l'attention des hommes et qui

jouent actuellement un rôle important dans l'économie d'une région.

BIBLIOGRAPHIE VES OUVRAGES VE BASE

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Anonyme (1961) - Nomenclature des sources d'eaux minérales françaises - Annales des

Mines.

AUBIGNAT A. (1958) - Hydrogéologie des sources minérales d'Auvergne - rev. de

l'Industrie minérale, nov., p. 821.,

BOINEAU R. et MAISONNEUVE J. (1971) - B.R.G.M. rapport inédit n° 71 SGN 175 MCE

CASTANY G. (1967) - Traité pratique des eaux souterraines (2ème édit.) - Dunod, édit

Paris.

DELAUNAY L. (1899)- Recherche, captage et aménagement des sources thermo-minérales -

Baudry édit., Paris.

JACQUOT et WILLM (1894) - Les eaux minérales de la France - Baudry édit. Paris.

JUNG J. (1946) - Géologie de l'Auvergne et de ses confins bourbonnais et limousins.

Mém. Serv. Carte géol. de France.'

MORET L. (1946)- Les sources thermo-minérales. Masson édit. , Paris. .

MORETTE A. (1964) - Précis d'hydrologie. Masson édit., Paris. . ^

PEPIN D. (1970)- Application de la spectrographie d'émission à l'étude des eaux

minérales. Thèse Fac. Méd. et Pharm. Clermont-Ferrand.

SCHOELLER H. (1962) -Les eaux souterraines - Masson et Cie édit., Paris. ,

De nombreux résultats d'analyses chimiques proviennent des archives de

l'Institut d'hydrologie de la Faculté de Médecine et de Pharmacie de Clermont-Fd. .

DEUXIEME PARTIE

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ANNEXES

1. BIBLIOGRAPHIE COMPLETE VES ARTICLES CITES

oOo

ANONYME (1961) - Nomenclature des Sources d'eaux minérales françaises - Annales des

Mines.

ARMAND L.(1934)- Considérations hydrologiques sur quelques sources minérales du

Massif Central - Ann. Instit. Hydr. et Climat., t. IX, 1934, p. 221.

AUBIGNAT A. (I960)- Observations sur les émergences minérales du bassin de Châtel

Guyon - l'Hydraulique souterraine, V. 1, pl. 9.

AUBIGNAT A. (1968)- Hydrogéologie des sources minérales d'Auvergne. Rev. de l'Indus¬

trie minérale, p. 821-831. -''

AVIAS J., GONORD M., LEMPERIERE P. (1965) - Note préliminaire sur quelques données

nouvelles concernant l'histoire tectonique et métallogénique de la

zone occidentale sud du fossé de Bédarieux (région de Lamalou-les-

Bains - Hérault). C.R. Soc. Géol. Fr. , fase. 6, p. 206.

AVIAS J. (1960) - Relations entre les filons de fluorine et les sources thermales de

la région de Saint Laurent-les-Bains (Ardèche). l'Hydraulique

souterraine, p. 522.

BAZOT G. (1967) - L'association magmatique dinantienne des Combrailles dans le Nord

du Massif Central français. La couverture oligocène et les ressour¬

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minérales du Centre. 68ème congrès de l'AFAS, p. 193-198.

BLANQUET L. (1933) - Recherches physico-chimiques sur les eaux de Châteldon. Annales

de l'Institut d'Hydrologie et de Climatologie - t. VIII, fase. 30,

p. 1-6.

BLANQUET L. et ARMAND L. (1936) - Des eaux bicarbonatées ferrugineuses d'Auvergne.

Les sources de Bernadie. Annales de la sté d'Hydrologie de Paris,-

- p. 1 - 2.

BLANQUET L. et TRONCHE P. (1949) - Le bassin de Chaudes-Aiguës. 68ème congrès de ,

l'AFAS à Clermont-Fd. Actes du congrès, p. 217.

BOULANGE R.D. et DEICH A. G. (1968) - L' imbibition des roches par les fluides géochi¬

miques comme modèle capillaire des circulations thermominérales.;

Inter, géol. congrès. Prague, vol.. 17, p. 17-19.

B.R.G.M: (1970)- Atlas des eaux souterraines de la France.

BROUAT R. (1965) - Les dégagements instantanés dans le bassin des Cévennes. Rapport

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BROUSSE R. (1961) - Description géologique du massif volcanique du Mont Dore. Thèse

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BROUSSE R. (1962) - Charnockites et granulites dans le socle du Sud du Massif Centra

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BROUSSE R. et RUDEL A. (1964) - Bombes de péridotite, de norites de charnockites et

/ de granulites dans les scories du Puy Beaunit. C.R. A. S., t. 259,

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BUENO-ROMERO E. (1969) - Le bassin du Mont-Dore. Etude hydrogéochimique et isotopiqu

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CAILLEUX A. (1961) - Aperçu sur les eaux minérales de -Vichy. D.E.S. Clermont-Ferrand

CASTANY G. (1963) - Traité pratique des eaux souterraines. Dunod édit. Paris.

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Congrès de Vichy, Techniques et sciences municipales, nov. 1969,

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de la source d'eau minérale naturelle dite "Marsonnat" située à

Charbonnières-les-Bains. Bull. Acad. Nat. Méd., t. 147, n°ll-13,

, . p. 296-303

FABRE R. (1966) - Concernant la demande d'autorisation d'exploitation après transpor

à distance de l'eau de la source d'eau minérale naturelle dite

"Lithium" située à Santenay (Côte d'Or). Bull. Acad. Nat. Méd.,

t. 150, n° 21-22, p. 376-381.

FONTES J.L., GLANGEAUD L. , CONFIANTINI R. , TONGIORGI E. (1963) - Composition isoto¬

pique et origine des eaux et gaz thermaux du Massif Central.

C.R. A. S. 1963, 256, p. 472-474.

FRITSCH A., PINSER-HARSTROM I. et COURSAGET J. ( 1958) - Etude sur la teneur en

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/ la Bourboule, du Mont-Dore et de Royat. Journal de Radiologie et

d'Electrologie. t. 39 n° 3, p. 148-151 et rapport C.E.A. n° 876.

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GESLIN M. et URBAIN P. (1961) - Etude de la radioactivité des eaux thermales et des

roches de la région de Lamalou et de Bédarieux (Hérault) - Bull.

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(1923) - Note sur les recherches de pétrole dans la Limagne. Annales

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(1924) - Le bassin hydrominéral et thermal de St Nectaire (Puy-de-

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IVème conférence internationale des maladies rhumatismales, Aix

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que en France - B.R.G.M., 1967, bulletin n° '2.

JACQUOT E. et WILLM (1894) - Les eaux minérales de la France. Baudry édit.

JUNG J. (1946) - Géologie de l'Auvergne et de ses confins bourbonnais et limousins.

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JUNG J. et BROUSSE R. (1961) - Les provinces volcaniques néogènes et quaternaires

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MORET L. (1946) - Les sources thermo-minérales. Masson édit. Paris.

MORETTE A. (1964) - Précis d'hydrologie. Masson édit. Paris.

OLIVE Ph (1970) - Contribution à l'étude géodynamique du cycle de l'eau dans l'hémis

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PEPIN D. et BLANQUET L. (1966) - Analyse spectrographique de l'eau minérale de

Néris-lês-Bains, C.R. A. S., t. 262, p. 976-978.

PEPIN D. (1970) - Application de la spectrographie d'émission à l'étude des eaux

minérales. Thèse faculté mixte de Médecine et de Pharmacie de

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climatología. Laceo Ameno Ischia, p. 25-42.

SCHOELLER H. (1962) - Les eaux souterraines. Masson et Cie édit.

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TOURET J- (1970)- L£ faciès granulite, métamorphisme en milieu carbonique. C.R. A. S.

t. 271, n° 25, D, p. 2228.

TRUCHOT P. (1878) - Dictionnaire des eaux minérales du département du Puy-de-Dôme..

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thermominérales. Librairie scientifique et technique. A. Blanchard

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VATIN - PERI6N0N N. (1966) - Pétrographie et minéralogie des roches volcaniques et

description géologique de la partie centrale du Massif du Cantal.

Thèse Grenoble.

Registre d'analyse du Laboratoire d'Hydrologie de Oa faculté de Médecine et de

Pharmacie de Clermont-Ferrand.