SÉDIMENTS, DÉPOTS ET INCRUSTATIONS

1° Action de l'air sur les Eaux minérales

À leur sortie, presque toutes les eaux minérales bicarbonatées froides, tempérées ou thermales, abandonnent des dépôts, principalement au voisinage de leur point d’émergence. Les eaux contenant de notables proportions de bicarbonates terreux, en solution grâce à l'acide carbonique, lorsqu'elles arrivent au contact de l'air, subissent des modifications très importantes dans leur composition chimique. Elles laissent dégager une partie de leur acide carbonique, par suite, une certaine quantité des nouveaux sels insolubles se précipitent et il reste en dissolution dans l’eau, les nouveaux sels solubles, provenant des doubles décompositions opérées après l’évaporation. ‘

Les eaux ferrugineuses, en perdant leur acide carbonique, donnent un dépôt ocracé. Les eaux hydro-sulfureuses donnent naissance à des hyposulfites en perdant leur odeur ; d’autres, au contraire, celles contenant des sulfates, par suite de l’action des substances organiques sur ces sels, prennent l'odeur d'œufs pourris.

C'est à ces causes tant mécaniques que chimiques que l’on doit la formation sur certains points de ces immenses dépôts aragoniques ou siliceux qui forment comme un nouveau sol et auxquels on donne le nom de tufs et travertins.

Tel est le secret des fontaines pétrifiantes et de la formation des stalactites et des stalagmites. Les corps déposés par ces eaux ont des rapports étroits avec les matériaux des filons concrétionnés et beaucoup de minéraux ont été ainsi déposés, soit à l’air libre, soit dans les cassures des terrains (filons d'orpiment à Saint-Nectaire), soit dans les cavités des roches (amygdaloïdes).

2° Quantités de substances contenues dans les Eaux

M. Nivet a calculé la quantité de substances solides que pourraient amonceler les principales sources de Saint-Allyre, Saint-Mart, César, Royat et Châtelguyon, si toutes les matières insolubles qu'elles contiennent se séparaient du véhicule acide carbonique et soude qui sert à les dissoudre, soit les carbonates de chaux, de fer, de magnésie, silice, des phosphates de chaux et magnésie, du sulfate de chaux.

Il a trouvé que les quantités de sels versés à la surface par la grande source de St-Allyre, étaient de 9.518.978 kg., et de 3.807 mètres cubes (densité 2.5) dans un siècle ; pour la petite source de St-Allyre : 1.057.254 kg. et 422 m3 90 ; pour St-Mart, Royat, Bain de César : 18.837.431 kg. et 7.134 m3 97 ; Châtelguyon : 12.666.697 kg. et 5.066 m3 66.

Soit 42.080.355 kilogrammes ou 16.432 m3 11 en un siècle.

Lecoq, estime à 5.184 kilogrammes par jour, soit 1.892.160 kg. par an le poids des produits solides que, depuis des siècles, les sources de Saint-Nectaire extraient du sol infra-granitique et déposent à la surface.

Truchot, dit que la grandé source de Gimeaux dépose 144 kilogrammes par jour, soit 52.560 Kg. par an de carbonate de chaux.

E, Gautrelet, en évaluant à 1.000 mètres cubes par jour le débit total des sources du bassin de Vichy, a compté, en prenant une minéralisation de 5 grammes par litre, que ces eaux donnent une quantité de sels de 5 millions de grammes par jour, soit 1.825.000 kilogrammes par an.

La source Eugénie à Royat, laisse échapper 2.500 kg. de chlorure de sodium par jour, soit 912.500 Kg. par an; 50 kg. 400 de chlorure de lithium par jour, soit 18.396 kg. par an, €et 5.760.000 litres d'acide carbonique par jour, soit 2.102.400.000 litres par an.

La Bourboule fournit 600 kilogrammes d’arsenic par an.

3° Sédiments et Dépôts

M. Nivet qui a étudié la formation des terrains de la Limagne, dit que « les terrains calcaires et magnésiens du bassin de l'Allier onf été abandonnés par les sources minérales nombreuses et abondantes qui déversaient leurs eaux dans le lae de la Limagne. Ils n’ont pu être déposés par la mer, car 1ls ne renferment aucun débris marins. Les sels de soude et de potasse, dissous dans ces liquides, ont été entrainés dans la mer par les ruisseaux et les rivières, pendant que les carbonates, les phosphates et les silicates de chaux, de magnésie et de fer, privés de leurs dissolvants naturels, la soude et l'acide carbonique, se sont déposés sur les argiles et les arkoses qui remplissaient déjà le fond du lac et affleurent le long de ses bords. La chaux carbonatée est la base de ces terrains et comme on ne la trouve point sur les montagnes et les plateaux voisins de la Limagne, il est donc HAUTES 106 qu'ils proviennent des roches cristallisées.

Les fontaines acidules, au contraire, versent encore aujourd'hui, à la surface du sol, tous les sels qui entrent dans la composition des calcaires lacustres ; il est done tout naturel de leur attribuer la formation de ces produits. Leurs dépôts se moulent sur le relief du terrain et englobent les corps organisés et inorganiques rencontrés pour former des travertins.

Autrefois comme aujourd'hui, ces eaux abandonnent de l'aragonite impure, des calcaires magnésiens, siliceux et ferrugineux ; mais les «silex ne se forment plus.

Ces dépôis varient suivant qu'ils ont reçu le contact de l'air et de la lumière, ou qu'ils ont lieu dans des fentes ou des cavités soustraites à l'influence de ces corps. »

Nous avons trouvé au sommet du Puy de Loule (487 m.), près de Combronde (392 m.), des calcaires concrétionnés et autres, absolument semblables aux sédiments déposés par les sources incrustantes actuelles, ce qui vient à l'appui de la théorie de M. Nivet.

Nivet, pour prouver que les calcaires de la Limagne ont été déposés par les eaux minérales, compare l'analyse des calcaires marneux tertiaires avec celle des incrustations qui se font de nos jours :

FR, pese

à ; : Caleaires :

Gandaillot Carbonate de chaux..| 2,4000 | 4,0224 5,0200 8,0000

Carbonate de magné- | SiR............... | 2,8800 | 2,6860 | 0,3800 | 0,3000

Carbonate de fer....| 1,8400 0,6200 0,9000 0,2500

S. phosphate, alumine, silice, sulfate chaux, bitumiés solos 2,6320 | 2,5901 | 3,3000 | 1,2000

Eau et perte...| 0,2480 0,0815 0,3000 0,2500

Lefort, qui a également étudié les travertins de la Limagne, dit qu'ils n’ont pas une composition constante dans toute leur masse. |

« En examinant les travertins d’une source ferrugineuse bicarbonatée, on distingue par la coloration plus ou moins prononcée des couches qui les composent, que l’oxyde de fer n'est pas répandu d'une manière uniforme, car les eaux minérales de cette classe se décomposent plus rapidement l'été que l'hiver. Il y a des moments où l’oxyde de fer est plus considérable que le carbonate de chaux et vice versa, d’où des couches ocreuses et blanches.

D'autre part, les eaux pluviales par le lavage qu'elles font subir à ces dépôts, ne tendent-elles pas à entraîner peu à peu les principes solubles pour n’abandonner que les principes sur lesquels elles ont peu d'action : la silice, l’alumine, l'argile, l’oxyde de fer. »

est ce qui explique la différence des incrustations actuelles avec les dépôts anciens qui se sont faits dans des milieux entièrement différents.

4 Formation des Sédiments et Dépôts

D'après Nivet, voici comment s'opère le dépôt successif de la silice et des divers carbonates terreux qui forment les travertins récents à Saint-Allyre, Royat, Châtelguyon :

« 1° Le dépôt est presque nul, partout où l’eau comprimée ne peut point se séparer de l’acide carbonique ;

2° La séparation commence aussitôt que le liquide minéral est arrivé au contact de l'air libre ;

3° À une petite distance de la source, le carbonate et l’apocrénate de fer prédominent, le dépôt est rougeâtre, léger comme boueux ;

4 A mesure qu'on s'éloigne du point de sortie, les sels de fer diminuent ; la silice et les carbonates de chaux et de magnésie prédominent de plus en plus, et les dépôts sont blancs et solides ;

5° Si la séparation des sels ferreux se fait rapidement et sous l’eau, l’incrustation est cristallisée à sa surface et offre une texture fibreuse dans son intérieur, comme l’aragonite ;

6° La filtration, l'absence de la lumière, la privation d’air atmosphérique rend les dépôts blancs.

La filtration arrête le carbonate de fer à mesure qu'il se précipite ; le manque d’air empêche le protocarbonate de fer, qui est blanc, de se colorer en passant à l’état de sesquicarbonate (d'où aragonites très blanches) ;

T° Les dépôts calcaires des eaux minérales du bassin de l'Allier offrent les caractères des aragonites ;

8° Une cause inconnue indépendante de la température et de la composition, fait que certaines eaux se débarrassent promptement de leur sel martial et produisent des incrustations peu colorées, brillantes et cristallines (Petite source de Saint-Allyre, fontaine de Saint-Neciaire). »

5° Analyses des travertins et dépôts

Les travertins, sédiments et dépôts des eaux minérales de la Limagne ont été peu étudiés, voici les résultats des ana-

lyses donnés par divers chimistes.

Rouzat. — M. Terreil (1862), indique pour cent parties :

GarDonais de! CHAUX 140 AR PR A Carbonate de magnésie.s...:.,........…, Carbonate de peroxyde de fer............

Phosphate de peroxyde de fer............

ATSGDI Orne TRES ta REV AN TRS PATRON er de RS re TR PE SO EE AE NE du re CRE EL

SACS ERP. L18, moe wii en tReieues Matières organiques azotées.............

Fau-de combinaisons. 2 sont set nd

S. du Grand Puits| Source Lacaze

5,92 0,83 Us, 3,04 (A 49,72 Traces 0,65 17279 Traces 15,59

0,88 Traces 2,48 0,37 21,35 Traces 0,56 49,33 Traces 13,27

Le D' Lacaze dit que ces deux analyses diffèrent surtout parce que les dépôts n’ont pas été prélevés dans les mêmes

conditions.

Saint-Allyre. — M. Girardin a analysé (1837) les travertins

des ponts supérieur et inférieur :

Pont supérieur

Carbonate dé ena ur, Rae mr Guteate de CHER nn TE PRE Carbonate de magnésie..............

Peroxyde de fer: 4..21720 Rene Sous phosphate d’alumine........:.

“Cärbonate de-strontiane 2. 1 MU Phosphate de manganèse...........

RTC dun 2e DU TE Re. 2 Se ER RE Crénate et apocrénate de fer........

Matières ‘organiques. .......,.7..2#

Pont inférieur