Géologie et hydrogéologie

Géologie

Sur une très large partie du bassin de l’Estuaire de la Loire affleurent des formations de socle appartenant au Massif Armoricain et datant du Précambrien et du Paléozoïque. Ce substratum ancien a été structuré et fortement tectonisé durant l’orogénèse Cadomienne (650-450 Ma) et Hercynienne (400-260 Ma). Plus précisément, le périmètre du SAGE se situe en majeure partie dans la zone sud armoricaine. La limite entre la partie sud et la partie dite central du Massif Armoricain est constituée par une faille profonde nommée Cisaillement Sud Armoricain (CSA).

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Carte géologique du SAGE Estuaire de la Loire

La zone sud armoricaine est sous divisée en trois domaines :

  • le domaine ligérien (compris entre la branche nord et la branche sud du Cisaillement Sud Armoricain ou Sillon de Bretagne),
  • le domaine de l’anticlinal de Cornouaille
  • et le domaine vendéen positionné en relais le long de la partie sud de la branche sud du Cisaillement Sud Armoricain (BSCSA).

La zone ligérienne comprise dans le périmètre du SAGE est essentiellement composée de roches sédimentaires détritiques schisto-gréseuses d’âge Ordovicien (-500 Ma) à Carbonifère inférieur (-350 Ma). Plus au sud, jusqu’à la BSCSA, les formations métamorphiques (orthogneiss, micaschiste et leptino-amphibolite) et granitiques sont largement majoritaires.

Au sud-est du périmètre du SAGE, au-delà de la BSCSA, le domaine de l’anticlinal de Cornouaille est composé de granitoïdes et de roches métamorphiques de type micaschiste d’âge Briovérien (-1000 Ma) à Dévonien inf. (-400 Ma). Le long de la BSCSA ces formations sont en partie recouvertes par les sédiments du Cénozoïque inf. (-60 Ma) tandis que la plus grande partie de la zone est recouverte par des sédiments récents d’âge Holocène.

La partie du SAGE située dans le domaine Vendéen est composée de roches métamorphiques de type gneiss et micaschistes, de formations schisto-gréseuses du Paléozoïque ainsi que d’unités Tertiaires sédimentaires du Paléocène et Eocène (-65 à -42 Ma).

Les formations sédimentaires d’âge tertiaire sont conservées dans des bassins relativement profonds, peu étendus et éloignés les uns des autres. Ces bassins se sont mis en place suite à une phase tectonique (pendant l’ère tertiaire). Selon l’environnement de dépôt, la nature des formations s’y étant déposées et restées piégées peut être carbonatée (séries importantes dans les bassins de Nort-sur-Erdre, de Campbon), sableuse sables et faluns du Miocène dans le bassin de Saint Sulpice des Landes).

Les formations sédimentaires d’âge quaternaire sont essentiellement des dépôts alluvionnaires mais aussi des sédiments liés aux marais et lac (Brière, plaine de Mazerolle).
La grande majorité des dépôts alluvionnaires du SAGE est représentée par les alluvions de la Loire et de ses affluents. Les dépôts sédimentaires fluviatiles occupent la vallée de la Loire sur des épaisseurs croissantes vers l’aval. Ainsi de l’aval vers l’amont, les alluvions passent d’une épaisseur de 8m à Angers à 50 m en face de Saint-Nazaire. Composées en règle générale de sables et graviers, les alluvions fluviatiles et fluvio-estuariens sont une succession verticale et latérale de lentilles sableuses, argileuses et argilo-sableuses (« la jaille ») d’extension latérale limitée.

Hydrogéologie

Compte-tenu du contexte géologique, les aquifères présents sur le territoire du SAGE sont de trois types :

  • les aquifères sédimentaires tertiaires, relativement profonds et localisés dans les bassins d’effondrements,
  • les aquifères alluvionnaires (alluvions de la Loire),
  • les aquifères de socle dont les caractéristiques dépendent principalement de l’altération en surface et du degré de fracturation de la roche.
Hydrogéologie Estuaire Loire -  voir en grand cette image"
Hydrogéologie Estuaire Loire

Les masses d’eau souterraine traduisent bien ces trois types d’aquifères.

Masses d'eau souterraines libres du SAGE Estuaire de la Loire -  voir en grand cette image"
Masses d’eau souterraines libres du SAGE Estuaire de la Loire

Masses d'eau souterraine captives du SAGE Estuaire de la Loire -  voir en grand cette image"
Masses d’eau souterraine captives du SAGE Estuaire de la Loire

Les bassins tertiaires renferment des très bons aquifères d’extension restreinte et vulnérables aux pollutions diffuses. Ces aquifères constituent un enjeu important puisque, sur le SAGE, quatre de ces aquifères sont exploités, pour un volume total exploitable de 16 à 18 millions de m3/an. Les plus importants sont les aquifères bi-couches du bassin de Campbon et de Nort-sur-Erdre. Les débits moyens d’exploitation vont de 40 à 400 m3/h (source : SDAEP 44, état des lieux 2003).

La masse alluviale de la Loire constitue un excellent aquifère mais hétérogène car les caractéristiques hydrodynamiques sont variables en fonction de leur profondeur, de l’éloignement par rapport au fleuve et de la constitution de la séquence sable/jalle/sable. En région nantaise, des piézomètries ont permis de mettre en évidence des écoulement préférentiels, dans les sables supérieurs et sur les paléo-chenaux. Dans le domaine de la Loire maritime, soumise aux marées à Basse-Goulaine, il a été observé une corrélation entre les variations du niveau de la nappe et les fluctuations de la Loire et des marées.

Bien que contenant des eaux souterraines, les aquifères de socle offrent de faibles débits d’exploitation. Ces aquifères sont surtout sollicités pour des besoins domestiques (puits de large diamètre utilisés par les particuliers pour les besoins en eau non alimentaires).

Pour en savoir plus :

État des lieux du SAGE Estuaire de la Loire

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SAGE Estuaire de la Loire