Géologie et hydrogéologie

Géologie

Du point de vue géologique, le bassin du Loir comporte trois grands ensembles, appartenant au bassin de Paris et se superposant selon un axe subhorizontal d’ouest en est, auxquels il convient d’ajouter les alluvions du Loir et de ses affluents, de nature sablo-argileuse et graveleuse.

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  • Les formations tertiaires de Beauce, qui sont retrouvées à l’est du bassin en rive gauche du Loir à une altitude moyenne d’environ 120m. Constituée d’une alternance de calcaires, de marnes et de sables, l’épaisseur de cette formation est variable (jusqu’à 200 mètres).
  • Les formations du Sénonien et du Turonien, composées de plusieurs niveaux ; de haut en bas : sables fins puis craie blanche à silex du Sénonien, sables glauconieux et faluns de Contivoir du Turonien supérieur, tuffeau d’Anjou et de Touraine du Turonien inférieur à moyen (aussi appelé craie tuffeau). On retrouve les craies séno-turoniennes à l’ouest du bassin et en aval du bassin versant de la Braye. Elles correspondent à de la craie franche dans leur partie supérieure devenant de plus en plus marneuse à partir du turonien vers la bas. Les argiles à silex correspondent à un niveau argilo-sableux à silex et sont issues de l’altération de la craie tuffeau du Séno-Turonien sous-jacente. On les retrouve en amont en rive droite au niveau des Collines du Perche, ainsi que de part et d’autre du loir en aval du bassin.
  • Les formations du Cénomanien constituées d’une alternance de sables et d’argiles : celles-ci affleurent à certains endroits à l’ouest du bassin, mais sont majoritairement recouvertes par les formations Turoniennes, tertiaires et quaternaires. Leur épaisseur, variable, est comprise entre 75 et 110 mètre ; elles reposent sur les calcaires datant du Jurassique. Elles ont été mises en place à la suite d’une succession de cycles de transgression/régression, d’où la diversité de faciès horizontaux et latéraux et la complexité de l’ensemble. Le Cénomanien est divisible en quatre niveaux avec comme niveau inférieur, les argiles glauconieuses à minerai de fer ; de haut en bas :
    • Le Cénomanien supérieur : Marnes à Ostracées et sables glauconieux supérieurs (sables de Bousse). Bien qu’il soit discontinu et que son épaisseur soit faible, ce niveau constitue un aquifère intéressant (débits de 15 à 50m3/h) dans le sud-ouest de la Sarthe. La formation sous-jacente des marnes à Ostracées quant à elle, puissante d’une dizaine de mètres, correspond en réalité à une alternance de marnes glauconieuses plus ou moins argileuse et sableuse et de calcaires glauconieux.
    • Le Cénomanien moyen et supérieur : Sables glauconieux inférieurs et sables du Perche.
    • Le Cénomanien inférieur à moyen : Argiles, sables et graviers de Jumelles, sables du Maine et sables et grès du Mans : Cette formation se compose généralement d’un membre sablo-graveleux à la base et d’un membre argileux au sommet, mais localement l’un ou l’autre de ces termes peut être réduit ou absent. Cette formation constitue un aquifère incontournable à l’échelle régionale, mais peut néanmoins être très hétérogène selon la présence de niveaux argileux, marneux.

Hydrogéologie

Quatre aquifères principaux se distinguent sur le bassin versant du Loir.

  • Celui des calcaires de Beauce, absent dans la partie du bassin située en région Pays-de -la-Loire, détourne une partie de l’eau s’infiltrant dans les terrains du bassin du Loir en direction du bassin versant voisin ; il ne sera pas présenté puisqu’il fait l’objet d’un propre SAGE.
  • L’aquifère des nappes alluviales, représenté par des sables et graviers occupant le lit majeur des cours d’eau. Cet aquifère, d’extension restreinte et dont le niveau de la nappe est étroitement contrôlé par le cours d’eau, peut néanmoins présenter localement des propriétés hydrodynamiques intéressante.
  • L’aquifère des craies du Séno-Turonien : reposant sur les marnes à Ostracées et sables du Perche du Cénomanien supérieur, la nappe des craies Séno-turonienne est de type libre. Elle est drainée par les cours d’eau et est en liaison hydraulique avec les nappes alluviales du Loir. Sous les plateaux, elle est profonde de 20 à parfois plus de 40 mètres. La craie, enrichie d’une phase siliceuse, forme le tuffeau, à porosité très fine et à fort coefficient de rétention. Bien que la productivité des captages soit variable, la perméabilité d’ensemble ainsi que la transmissivité de cette nappe restent faibles. En effet, la formation des craies Séno-Turonienne constitue un réservoir aquifère seulement lorsqu’elle est fissurée, le long d’accidents tectoniques et/ou lorsqu’elle est altérée. Ainsi, c’est principalement dans la partie ouest de son extension que l’on peut trouver des ressources en eau. Cet aquifère, sensible localement au développement de karst, alimente de grosses sources (5 à 10l/s) dont certaines sont à l’origine des affluents du Loir. Cette nappe est fortement vulnérable, du fait de sa perméabilité et de sa couverture d’argile à silex irrégulière, ce qui explique également qu’elle soit peu exploitée. Cette nappe est alimentée par l’infiltration liée à la recharge par la pluie.
  • L’aquifère des sables du Cénomanien : au Sud de la ligne Le Mans-Bessé-sur-Braye, les différents corps sableux du Cénomanien forment un aquifère multicouche, d’une épaisseur de 60 mètres environ, ayant pour mur les argiles noires basales. De type libre dans le bassin voisin de la Sarthe, elle est en revanche majoritairement captive dans le bassin du Loir. L’aquifère Cénomanien est en effet recouvert par les marnes et le tuffeau du Turonien, puis par les argiles à silex et par certains étages plus récents datant de l’Eocène. Elle est sous forme libre lorsqu’elle affleure (notamment à proximité de Fougère, de Durtal et de Pontvallain) ou se trouve sous-jacente aux alluvions des cours d’eau dans le fond des vallées, et provoque alors bon nombre d’émergences.

Bien que l’écoulement régional se fasse en direction de l’est, la nappe présente un écoulement local vers le sud-ouest à l’échelle du bassin versant, alimentant ainsi les divers cours d’eau. Lorsqu’elle est libre, cette nappe présente des écoulements rapides. Au niveau de Ruillé-sur-Loir, la transmissivité de la nappe serait de l’ordre de 2.10-3 m2/s et les débits de 150 m3/h. L’artésianisme apparaît dans la vallée du Loir ; à La Chartre-sur-le-Loir, il serait de +10m. La nappe est alimentée par l’infiltration de la pluie lorsqu’elle est libre, et par drainance de la nappe Turonienne en grande partie lorsqu’elle est captive. A proximité de La Flèche et Pontvallain, on retrouve un niveau particulier : les sables de Bousse. Ces sables sont intermédiaires entre les marnes à Ostracées et la craie tuffeau du Turonien, et peuvent localement fournir des débits intéressants de l’ordre de 15 à 50 m3/h.

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