CHAPITRE IV

PRINCIPALES CONDITIONS DANS LESQUELLES LES EAUX SOU- TERRAINES ACQUIÈRENT DES TEMPÉRATURES PLUS OU MOINS ÉLEVÉES.

S i. — PLOIEMENTS ET REDHESSEMENTS DE COUCHES; LIGNES AKTICLINALEH.

Les ploiements et redressements de la stratification forcent souvent les eaux qui circulent dans les couches perméables, comprises entre des couches imperméables, à pénétrer plus ou moins profondément, puis à revenir vers la surface après s*ètre notablement échauffées. Les lignes anticlinales de ces ploiements, par suite des fractures qu'elles présentent, sont éminemment favorables à ces retours à la surface.

C'est ainsi que paraît s'expliquer la thermalité des eaux de la province de Gonstantine, particulièrement dans le région saharienne. Aux nombreux exemples qui ont été signalés plus haut (t. I, p. 167 à 184), nous ajouterons quelques observations.

Les sources considérables qui émergent dans le terrain saharien du Zab occidental ne peuvent être fournies par les eaux de pluie qui tombent dans l'espace très restreint com-

PLOIEMENTS ET REDRESSEMENTS DE COUCHES; LIGNES ANTiaiNÂLES. 165

pris entre les bouillons de ces sources et le pied des mon-^ tagnes crétacées qui limitent au nord le bassin saharien*. La quantité de pluie qui y tombe annuellement est en effet très faible et le bassin hydrographique qui la reçoit est tout à fait insignifiant.

La température élevée de certaines sources sortant du terrain saharien montre qu'elles viennent d'une assez grande profondeur. Leur alimentation est assurée par des nappes abondantes subordonnées aux divers étages du terrain cré^ tacé, nappes dont les unes arrivent directement jusqu'au jour, et dont les autres passent souterrainement du terrain crétacé dans le terrain saharien.

C'est de gouffres situés dans le lit même de la rivière, en plein terrain tertiaire supérieur, que des sources volumineuses jaillissent à Biskra avec une température de 29*,33\

On a supposé à tort qu'elles proviennent des infiltrations supérieures de la rivière à l'aval d'El Outaïa : s'il en était ainsi, leur température ne serait pas aussi élevée.

Il s'agit ici de véritables sources jaillissantes naturelles, qui doivent leur thermalité à la profondeur d'où elles dérivent : leur point d'émergence est en rapport avec lès allures des couches qui sont pliées, de manière à former une cuvette dont le thalweg se relève à partir de Biskra vers le N. E.

Dans les puits artésiens de la province de Constantine, les eaux jaillissantes ont souvent présenté des températures comparativement très élevées. Rapprochées des profondeurs où la sonde les a rencontrées, elles conduiraient, si Ton n'a pas affaire à des eaux thermales venant de plus bas, à des

1 Ville. Bulletin de la Société géologique de France, 2« série, t. XXU, p. 113. ^ Oo a TU plus haut que la température moyenoe de Biskra est de S2*,9.

166 CONDITIONS DANS LESQUELLES LES EAUX SOUTEHRAINES S*ÉCflADFFENT.

taux d'accroissement exceptionnellement rapides. C'est ainsi que pour beaucoup, cet accroissement serait supérieur à 1^ par 15 mètres : 1* par 7", 60 dans l'oasis d'Ourir (sondage n"" 1) ; 1^ par 6 mètres à Koudiat Sidi lahia (sondage n"* 3), et à El Amri, oasis de Zab Dahari (sondage n" i); 1" Par S^jô à G'hamra (Oued Rir) sondage n"" 6; 1^ par 5 mètres à Mraier (sondage n*" 9) et à Ourlàna (sondage n** 3) ; 3", 15» 3 mètres et même de 2",40 dans les sondages n** 3, n" 4 et n* 2 d'El Amri, région du Ras El Ain Dahraoui.

Mais ce n'est pas à de tels accroissements dans la température des roches qu'est due la thermalité de ces eaux jaillissantes, tant naturelles qu'artificielles. Cette circonstance parait tenir à ce que, comme on vient de le voir, les nappes qui les alimentent proviennent de régions lointaines et que les couches entre lesquelles elles sont comprises, les ont préalablement forcées à descendre à des profondeurs plus ou moins grandes, à la manière de ce qu'a appris l'expérience des puits de Grenelle et de Passy. Toutefois, il y a des discordances entre les résultats correspondants à une même profondeur dans des puits différents. Le fait peut être dû, à part les erreurs d'observation, à ce que des nappes de divers niveaux superposés s'épancheraient et se mélangeraient les unes les autres.

Dans le département du Gers plusieurs sources thermales sortent au milieu de couches tertiaires horizontales. Ce sont celles de Barbotan, commune de Cazaubon, dont la température atteint 35% et celles du groupe de Castera, de Masca et de Lavardens, d'une température de 25^ Bien que distantes d'environ 45 kilomètres de la première localité, ces dernières s'y rattachent par les circonstances de leur gisement, non moins que par leur composition. Un petit pointement de terrain crétacé supérieur, qui se montre en relation avec elles en explique la formation, ainsi que l'a montré M. Jac-

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PlOIEHEKTS ET REDRESSEMENTS DE COUCHES; LIGNES AHTiaiNALES. 1

quoi'. Ces mêmes couches m ^dÊè '

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des Pyrénées dans des posi- J |

tiens redressées. Elles pa- " ^

raissent donner naissance à ces sources thermales, que l'on peut qualifier d'artésiennes.

La source des bains d'Yverdon doit sans doute sa thermalité à une disposition du même genre que montre la coupe {fig. 18). La température de 24' est en excès de 15° sur la température locale.

D'après une communication obligeante qu'il vient de me faire, M. Schardt croit avoir reconnu que plusieurs sources de la colline de Chambton, qui en est très voisine, présentent aussi des températures plus élevées que les sources ordinaires. La figure expliquerait aussi ce dernier fait.

Dans cette localité trois groupes de sources profondes, bien distinctes des petites souroes superficielles , se

■ CompUâ rmdu, t. LX. p. 907, tSeS.

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trouvent, sur les versants occidental et septentrional, le long d'une zone de dislocation très prononcée des couches néocomiennes, laquelle est marquée par un redressement très fort, ainsi que par une faille bien évidente, à l'altitude de 440 mètres. Le groupe le plus important est celui du Moulinet, sur te flanc ouest. Il est formé par six sources toujours abondantes jaillissant au-dessus du sol avec une température moyenne de 9°,9. A un kilomètre au sud se trouve la source de la grange Décoppet, également très

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Fig. 13 — Courbure «nticlinale d'où jiilliuenl las •ourcea Ihermilci ds Biden eo ii^vi«. T,. iqiuchellialk lupposé; T„ (k«i|w, gris, argiles bigirrfei el glpK) permiable: L, lus (irgila Doire) permâible ; )„ dagger, calcaire rerrogineut perméable;!,, mitm (calcaire de Biden) perméable. — M, moiliise. — D'apréi l'obllgeaiile cammuaicalion de H. le professeur

abondante et de la même température, c'est-à-dire à peu près égale à la température moyenne du sol. Des sources de 12*,2 sortentdu pied nord de la colline, à la Blancherie. Le groupe le plus intéressant est celui des sources du Moulin Cosseau , qui alimentent maintenant la ville d'Yverdon. Deux d'entre elles distantes de 10 mètres, qui jaillissent d'une faille béanle, mettent en contact la marne d'Hauterive et le calcaire valangien inférieur; l'une el l'autre marquent 14'.4 à 14°,6.

Les sources de Baden en Argovie, d'une température

PLOIEMENTS ET REDRESSEMENTS DE COUCHES; UGNES ANTIGLINÀLES. 169

de 46 à 50% jailissent dans un chaînon oriental du Jura, au fond de la vallée de la Limmat qui suit une fracture transversale de ce chaînon, et dans des conditions que M. Albert Mousson a très bien fait connaître % La figure 19, que je dois à l'obligeance de M. le professeur Albert Heim présente, sur le premier plan, un profil longitudinal de la Limmat et plus loin un profil transversal de la Lâgern. (fig. 20). A 5 kilomètres à l'est des bains, la voûte de la Làgern est complètement fermée, de sorte qu'on ne voit affleurer que le caldaire ferrugineux perméable (dogger). Les sources thermales jaillissent précisément dans une partie restreinte où les

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Fig. 20. — Coupe de la Lâgern, le long de la Limmat. L, lias; J|, dogger (calcaire ferrugineux perméable ; J,, mahn (calcaire de Baden) perméable. — D'aprÀ M. Albert Heim.

argiles liasiques, qui sont imperméables, ont disparu et où affleure le keuper, en partie perméable, formant une sorte de voûte.

C'est peut-être dans les couches triasiques qui affleurent au nord-ouest de Baden, au sud de la Forêt Noire et à un niveau plus élevé, d'après une coupe donnée par M, Heim', que les sources thermales dont il s'agit trouvent leur alimentation.

Il en est probablement de même de la source de Schinznach, qui sort d'une cassure tranversale du même chaînon

' Umgebunge von Baden^ 1840.

* Congrès international de Bologne, pi. lY du traTail de ce saTant.

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jurassique, à une distance de 8 kilomètres de celle de Baden et dont la température est de 31°,5.

La source thermale de Soultz-les- Bains, en Basse Alsace, jaillit de la partie convexe de couches bombées appartenant au grès bigarré ; sa température est de 16/2, c'est-à-dire supérieure d'environ ô*' à la température ordinaire ^ Non loin de là, dans la vallée de la Mossig, à la papeterie de Yasselonne, une source surgit dans des conditions analogues avec une température de 17%5.

Les sources thermales d'Aix-la-Chapelle et de Borcette (Burtscheid) sortent, comme on l'a vu plus haut (T. I, p. 266 et fig. 132) de deux plis anticlinaux du terrain dévonien qui sont parallèles entre eux. Leur température atteint 72%8.

Il en est de môme d'Ems (T. I, p. 267 et fig. 133) dont la température s'élève à 47°, 5; il faut toutefois ajouter, pour cette dernière localité, que le basalte pointe à 2 kilomètres au nordest des sources.

Dans la chaîne des Apalaches et rÉtat de Virginie, il existe 56 sources thermales réparties dans 25 localités Leur température atteint 42\ 46 de ces sources sont situées sur des axes

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Daobrée. De$cription géologique du Ba#-i?Am, p. 365.

PLOIEMENTS ET REDRESSEMENTS DE COUCHES ; UGNËS ANTICLINALES. 17 1

anticlinaux, ou tout à côté de ces axes, ainsi que Tout appris les belles observations de William Rogers^ Les

Fig. 22. — Coape montrant comment les Hotsprings jaillisent d'un bombement anticlinal. I à VI, divers sous-étages du silui len inférieur ; VU et VllI, sous-étages du silurien supérieur. — D'après V\^illiara Roggert.

figures 21, 22, 23 et 24 montrent bien ces faits. D'après H. Abich ' les sources thermales dans le Gougourt

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Fig. 23. — Coupe passant par les sources Gap et Ebbing, montrant comment la première jaillit d'un bombement anticlinal et la seconde d'un redressement. 1 à VI, divers sous-étages du silurien inférieur. — D'après William Roggers.

Tau, entre Petrowsk et Paraul, au nord du Daghestan, ont une température de 34\5 Elles apparaissent au centre même

Fig. 24. -~ Coupe passant par les sources thermales de Wilson et à travers la montagne Ganlen, montrant comment les sources jaillissent sur le dos d'une inflexion anticlinale; li VI, divers sous-étages du silurien inférieur; VII et VIU, sous-étages appartenant au silurien supérieur. — D'après William Roggers.

d*un bombement elliptique (fig. 25), dont le fond est occupé par le terrain crétacé et les bords formés par des grès tertiaires. C'est encore une sorte de puits artésien naturel.

1 Aêsociation of american geohgisU. Boston, 1843.

* TkermaiqueUe in den kaukoêUchen Lândern. Tiflis, 18G5.

17S CONDITIONS DkHS LESQUEUES LES EAUX SOUTERRAINES S'ËCHAUFFENT.

Des divers exemples qui précèdenl, on peut rapprocher celui que fournissenllcs sources thermales de Staniza Michaï-

low, dans ta province caucasienne '. Ici les couches, quoique tertiaires, sont redressées à 87% c'est-à-dire presque verti-

Flg. SA. — Source Ihcimile prêt Sliolu-Kictialloi', provlnca ciucBilennc. a, gréibliac imprégné fl el là d'une milUre cbirbonnenK ; t, grH dicompuid ranrerminl da l'ilan de far el du Murra nillfi c, «ris schliteui iiac pirita de ter dittémlnéei d, whitte irfilaui luni ■lecpjrite ; t.grit; f, miroe »biileuie; p, grtetiulague t C. — D'ipréi N. ibich.

calement, ainsi que le montre la figure 26, empruntée à M. Abich; leur température est de 71%25.

§ 3. — FltLLES DU PARACLA8ES.

Dans bien des cas les failles ou paraclases, avec leur profondeur indéfinie, servent tout naturellement de canaui de

■ Mémoire priciu, p. 3 et i.

FAILLES OU PARÂGLASES. 175

remonte aux sources thermales. C'est ce qui ressort des exemples qui suivent.

Près de Ghâtenois, eh Basse Alsace, des sources faiblement thermales (18^) jaillissent au milieu de graviers et de sables, du pied de la montagne dite Hahnenberg, dont la base est formée de granité, et de la faille même qui, limitant cette roche, sépare la chaîne des Vosges de la plaine.

De l'autre côté de cette plaine, dans le grand-duché de Bade, les sources thermales d'Erlenbad et de la Hube, dont les températures sont de 21^ et de 28% sortent de la faille qui sépare les roches anciennes de la Forêt Noire des roches stratifiées superposées à celles-ci.

Il en est de même pour la source thermale de Saeckingen, également à 28® et placée à la limite méridionale de la Forêt Noire, sur une faille qui a juxtaposé le granité au grès bigarré.

Dans la partie occidentale de la chaîne des Vosges, on peut citer aussi, à 6 kilomètres de Bains, Fontaines-Chaudes, où une source abondante sort avec une température de 21 °4 d'une faille, dont le bord occidental, fortement relevé, montre en saillie le grès des Vosges et le grès bigarré.

Comme on l'a vu (T. I p. 251 et fig. 117 et 118) les sources thermales de Bourbonne-les-Bains jaillissent, dans une dislocation qui se rattache à la chaîne des Vosges, d'une faille bien accusée. Leur température atteint 68\

En Auvergne les sources thermales, bien que liées aux roches volcaniques anciennes, arrivent souvent au jour par des failles. Telles sont celles de Royat, sur la grande cassure séparant le granité de l'arkose, et celles de Chatelguyon également sur la limite occidentale de la Limagne.

Les sources des Eaux-Chaudes (Basses-Pyrénées) se présentent dans la syénite, roche qui occupe le fond de la vallée du gave d'Ossau à partir de l'établissement thermal, en se

174 COXDmCmS dans LESQCELLES les eaux SOUTERR-MNES S'ËCHAUPFENT.

rattachant du cdté du sud au massif granitique des enriroos de Gabasqui (lig. 27).

Gomme l'iadique le plan, le terrain granitique projette vers le nord une bande étroite et allongée qui se termine à quelques mètres seulement au delà de l'établissement, et c'est sur cette bande granitique que reposent, à l'est et à

- Uaups et plia monlnnl Ici condition! géoUifiqott dii» Inquellri J«lll)«ent Im

l'ouest, les escarpements calcaires abrupts qui dominent la station thermale. Les sources dites le Clôt, l'Esquirette tempérée, l'Esquirette chaude et le Rey, jalonnent très nettement une ligne parallèle au cours du gave, dans la traversée des Eaux-Chaudes'. 11 est à remarquer que la

* D^prét robU(«int6 cammuiiieitioii de H. Gonnau.

FAILLES OU PARACLÂSES. 175

thermalité des sources de 10%5 à 36%4 est d'autant plus élevée que les griffons sont plus au nord, et plus rapprochés, par conséquent, de cette faille transversale séparant le terrain granitique et le terrain crétacé, des calcaires de transition de Gourzy. La source du Glot est la plus chaude de toutes et celle de Hinvielle, qui est la plus méridionale, la plus froide. Cette observation ferait présumer que les fissures parallèles à la vallée, sur lesquelles se jalonnent les griffons, ne sont guère que des ramifications latérales d'une fracture beaucoup plus importante, masquée par les éboulis du Gourzy, et dans le voisinage de laquelle des recherches pourraient amener la découverte de nouvelles sources. La vallée est d'ailleurs un type de fracture des mieux caractérisés, comparable à la Via-Mala près de Splûgen.

Ainsi que M. Lory Ta reconnu dans le Briançonnais, on voit sortir d'une même faille : les belles sources thermales du Monestier de Briançon, celles de Brides et de Salins près Mou tiers. Celles d'Arbonne et celles du Pré Saint-Didier, vallée d'Aoste, sont sur le même alignement.

Quant aux sources minérales de TEchaillôn, Saint4ean de Maurienne, du col de la Seigne et de la Saxe, à Courmayeur, elles sont situées sur une faille toute différente, s'étendant sur plus de 260 kilomètres, depuis le Briançonnais jusqu'en Valais; car les sources thermales de Saxon lui appartiennent; peut-être aussi celles de Louèche.

Il en est de même, d'après ce savant géologue, des sources thermales de Lamotte-les-Bains qui jaillissent dans la gorge du Drac, de la lèvre inférieure d'une grande faille dirigée nord-sud et passant près du Château de Lamotte.

Gréoulx, Basses-Alpes, dont la température est de 38% sort aussi d'une grande faille*.

* Voir aussi une note de M. Léon Lévy. Comptée rendut, t. XC, p. 628. i880.

176 CONDITIONS DANS LESQUELLES LES EAUX SOUTERRAINES S^GHAUFFëNT.

La faille terminale des Alpes autrichiennes, non loin de Vienne, donne passage à un groupe de sources thermales échelonnées entre Wirflach et Fischau, sur une longueur d'environ 11 kilomètres. Cette faille est représentée, tome I, en plan et en coupe par les figures 125, 126 et 127, page 260 et 261. Baden est le point le plus remarquable de cette ligne thermale. Ses sources dont la température atteint 34%9 sortent dans le thalweg de la vallée et précisément à Tintersection de la faille principale avec d'autres cassures. Les sources de Modling ou Môdling ont 24^ ; celles de Fischau 20^* et de Yôslau 23\

Si Ton jette un coup d'œil sur la carte géologique d'une partie des bords de la mer Morte, on est frappé, dit M. Louis Lartet, du nombre des sources thermales et de leur alignement remarquable, le long de la faille principale du bassin de la mer Morte*. Toutefois, il convient d'ajouter, comme on vient de le voir pour l'Auvergne, que ces mêmes sources sont en relation avec des pointements basaltiques.

Dans les Apalaches de la Virginie, outre les nombreuses sources qui jaillissent d'axes anticlinaux, il en est qui sortent de lignes de failles ou à proximité.

Aux exemples naturels qui viennent d'être signalés, on peut ajouter un fait, dont la connaissance est due à des travaux de mines.

IjC 30 avril 1882, les eaux ont fait irruption dans la fosse n%6 de Douvrin, de la Compagnie des mines de Lens, Pas-de-Calais (voir plus haut, p. 144, fig. 16). Leur invasion est due à la rencontre d'une faille par une galerie g , à proximité du calcaire carbonifère c. Charriant avec elle des boues et des débris, une masse d'eau se précipita par cette faille, avec une rapidité telle que les ouvriers n'eurent que

*■ De Luynes. Voyage à la mer Morte^ t. III, p. 105.