Étude des ressources en granulats

4.1. Réserves autorisées en granulats

Le tableau ci-après donne, par nature et par zone géographique (cf. figure 4), telles qu’elles ressortent des statistiques de la DRIRE, la répartition de la production en 1991 et celle des réserves théoriques autorisées au 31/12/1991.

4.1.1. Matériaux alluvionnaires

Les réserves autorisées fin 1991, de l’ordre de 19 000 kt, représentent globalement 11 années de production au rythme actuel, hors chantiers exceptionnels, mais le délai d’épuisement des réserves autorisées varie suivant les secteurs : moins de 4 ans pour le secteur de Lure, à une quinzaine d’années pour les secteurs de Gray et de Luxeuil.

4.1.2. Roches massives

Les réserves autorisées fin 1991, de l’ordre de 72 000 kt, représentent globalement 46 ans de production au rythme actuel. Les secteurs de Vesoul et de Gray, d’où proviennent plus de 90% de la production, possèdent respectivement 44 ans et 42 ans de réserves théoriques autorisées.

Voir la figure 4 - Schéma montrant le découpage de la Haute-Saône en cinq secteurs de production de granulats

4.2. Ressources potentielles

Dans les paragraphes qui vont suivre, les superficies indiquées sont des superficies totales, sans déduction d’aucune sorte. Elles représentent donc des ressources en place et non pas, loin s’en faut, des ressources effectivement exploitables.

4.2.1. Alluvions récentes

Il s’agit de gisements généralement en eau, situés dans la basse plaine alluviale des vallées, que l’on peut assimiler au lit majeur des rivières.
Diverses études (cf. bibliographie) réalisées grâce au concours de la Taxe Parafiscale sur les Granulats, permettent d’avoir une assez bonne connaissance des ressources potentielles en granulats d’origine alluvionnaire. Elles ont mis en évidence, à partir de l’analyse des critères géologiques (épaisseur, qualité des matériaux), et du recensement des principales contraintes d’environnement, les secteurs a priori les plus favorables aux exploitations, en dehors des gisements autorisés, en cours d’exploitation.

a) Vallées de la Saône et de la Lanterne

L’étude de l’approvisionnement en sables et graviers à partir de la vallée de la Saône et de ses principaux affluents, a permis de localiser :

• Dans la vallée de la Saône, entre Conflandey et Gray, 7 secteurs d’une superficie totale de 1 600 ha environ, avec des épaisseurs moyennes de sables et graviers de 4,60 m à 5,80 m sous 2 m environ de couverture argilo-limoneuse. Deux de ces secteurs (Traves - Chassey et autorisées - Saint-Broing), totalisant 900 ha, sont toutefois très sensibles du point de vue écologique.
  En amont de Conflandey, aucun gisement exploitable dans des conditions économiques n’a été reconnu.
• Dans la vallée de la Lanterne, en aval d’Ormoiche, 4 secteurs, dont 2 totalisant 350 ha, dans l’arrondissement de Vesoul (le principal - 230 ha - étant toutefois très sensible du point de vue écologique) et 2, totalisant 450 ha, dans l’arrondissement de Lure, avec des épaisseurs moyennes de sables et graviers de 4 m à 4,5 m sous 1 m à 2 m de couverture argilo-limoneuse.
  En amont d’Ormoiche, l’interfluve Breuchin-Lanterne, entre La Chapelle-les-Luxeuil et Breuches, constitue un gisement très important, avec des épaisseurs de graviers atteignant localement 15 m, mais en très grande partie gelé par la base aérienne militaire de Luxeuil et les périmètres de protection des captages d’eau potable des Syndicats du Breuchin et de Breuches-les-Luxeuil.

b) Vallée de l’Ognon

Le cours de l’Ognon marque la limite entre le département de la Haute-Saône et les départements du Doubs et du Jura. Le gisement alluvial se trouve, tour à tour, essentiellement dans l’un ou l’autre de ces départements, mais le plus souvent en Haute-Saône, au gré des méandres de la rivière. Dans ces conditions, la ressource potentielle en granulats doit être considérée globalement, à l’échelle de la vallée.
La synthèse des études antérieures concernant la vallée de l’Ognon a permis de retenir 11 secteurs a priori favorables aux extractions, situés, à une exception près, dans le département de Haute-Saône :

• 4 sont situés dans l’arrondissement de Lure, en amont de Pont-sur-l’Ognon. Ils ont une superficie totale de 510 ha, une épaisseur de sables et graviers de 4 m à 7 m, sous 1 m, environ de couverture argilo-limoneuse.
• Les 7 autres, échelonnés entre Pont-sur-l’Ognon et Pesmes, d’une superficie unitaire variant de 30 ha à 50 ha, totalisent 250 ha. L’épaisseur de sables et graviers est de 4 m à 5 m, sous 1 m à 2,5 m de couverture argilo-limoneuse.
  Il convient de signaler que certains gisements potentiels "éliminés" en 1978 en raison de la forte pression agricole, ont été reconsidérés, les conditions ayant beaucoup évolué depuis cette date.

c) Vallée du Rahin

Dans le cadre de l’étude du schéma de réaménagement des carrières de la vallée du Rahin (1988) et en s’appuyant sur l’étude des ressources réalisées en 1978, des secteurs préférentiels pour les extractions futures ont été localisés. Ces secteurs, tous situés dans l’arrondissement de Lure, entre La Côte et le confluent avec l’Ognon, couvrent une superficie totale de 510 ha environ. Les sables et graviers ont une épaisseur moyenne variant de 5 m à 8 m sous 1 m à 2 m de couverture limoneuse.
En amont de Plancher-Bas, la vallée est étroite et les gisements de matériaux alluvionnaires d’origine principalement glaciaire ou fluvio-glaciaire sont plus ou moins pollués et difficilement exploitables.

d) Vallée de la Semouse et de la Combeauté

Les ressources de la vallée de la Semouse et de la Combeauté sont mal connues, aucune des études TPFG n’ayant porté sur les potentialités de cette région. Toutefois, les conditions géologiques laissent penser que c’est en aval de Saint-Loup-sur-Semouse que la plaine alluviale offre les meilleures possibilités de gisement pour une exploitation d’envergure.

Le tableau ci-après récapitule les ressources potentielles les plus favorables aux exploitations, par arrondissement et par vallée :

Ce tableau confirme l’épaisseur relativement faible de ces gisements alluvionnaires dont l’exploitation entraîne une grande consommation d’espace.

4.2.2. Alluvions anciennes

Il s’agit de gisements en tout ou partie hors d’eau, correspondant à des terrasses d’alluvions anciennes dominant la basse plaine alluviale ou à des épandages de dépôts d’origine fluvio-glaciaire. Ces matériaux, souvent hétérogènes et plus argileux que les alluvions récentes, sont très peu exploités actuellement. Certains d’entre eux, d’ailleurs guère utilisables autrement qu’à l’état de tout-venant, sont à considérer plutôt comme des matériaux de substitution pour remblais.
Des gisements potentiels exploitables sont connus dans trois secteurs, tous situés dans l’arrondissement de Lure.

a) Haute vallée de l’Ognon

L’étude de l’approvisionnement en granulats du SDAU de Belfort-Montbéliard a mis en évidence, en rive gauche de l’Ognon, entre Melisey et Froideterre, un très important gisement d’alluvions fluvio-glaciaires réparti en 3 secteurs totalisant une superficie de 630 ha. L’épaisseur des sables, graviers, galets, varie de 5 m à 30 m, sous une couverture argilo-sableuse peu épaisse (< 1 m). La ressource potentielle en place est estimée à 100 000 000 m3.

b) Moyenne vallée du Breuchin

En amont du seuil de Bouhay, entre Breuchotte et Faucogney-et-la Mer, la vallée du Breuchin est élargie et la basse plaine alluviale est encadrée par des terrasses d’alluvions fluvio-glaciaires développées principalement en rive droite. Les ressources potentielles de cette zone sont mal connues mais on sait que, localement, l’épaisseur des alluvions dépasse 10 m.

c) Fluvio-glaciaire de la Combeauté

La vallée de la Combeauté est flanquée de dépôts d’origine fluvio-glaciaire formant des terrasses développées principalement en rive gauche, dans le secteur de Fougerolles. Là aussi, les ressources potentielles sont mal connues, aucune étude générale n’ayant été effectuée sur ces gisements.

4.2.3. Schistes houillers

Tous les gisements de schistes houillers constitués par les terrils des anciennes mines de charbon du bassin de Ronchamp sont situés dans l’arrondissement de Lure, entre Ronchamp et Magny-d’Anigon. Ils représentent une ressource potentielle estimée approximativement à 5 000 kt.

4.2.4. Roches massives calcaires

Dans l’état actuel des connaissances, il n’est pas possible d’évaluer, même approximativement, l’importance des ressources en roches massives calcaires de la Haute-Saône. Mais, compte-tenu de la vaste étendue des zones d’affleurement (cf. annexe 1) figurant sur les cartes géologiques existantes, on peut affirmer qu’elles sont considérables, voire inépuisables, dès lors que des techniques d’élaboration fiables auront été mises au point, permettant de valoriser et d’exploiter certains niveaux actuellement déconsidérés du fait de leur hétérogénéité ou de leurs caractéristiques mécaniques relativement médiocres.
Dans de telles conditions, une recherche de gisements exploitables est basée essentiellement sur des critères extra géologiques (économique, géographique, accessibilité, foncier…).

a) Les calcaires du Muschelkalk supérieur

Unité stratigraphique et lithologique du Trias, ils affleurent largement dans la dépression périphérique de la bordure sud des Vosges, c’est-à-dire principalement dans l’arrondissement de Lure où ils sont bien répartis du Nord au Sud. On les trouve également dans l’extrême Nord de l’arrondissement de Vesoul (région de Bourbevelle, Demangevelle, Ormoy).

b) Les calcaires du Jurassique moyen (Bajocien et Bathonien)

Ils sont bien représentés dans l’arrondissement de Vesoul :

• au Nord : plateau de Combeaufontaine, plateau de Champlitte et, de façon sporadique, dans le secteur de Jussey,
• au Sud : plateaux de Vesoul, de Gy à Esprels.

Dans l’arrondissement de Lure, ils n’apparaissent qu’en limite sud de la circonscription (Héricourt, Gonvillars, Courchaton) et en rive droite de l’Ognon, au Nord de Villersexel.

c) Les calcaires du Jurassique supérieur ("Rauracien", "Séquanien", Kimméridgien supérieur)

Ils occupent de vastes espaces dans l’arrondissement de Vesoul, de part et d’autre de la vallée de la Saône où ils sont souvent recouverts par des placages de dépôts superficiels quaternaires limoneux ou argilo-sableux, ainsi qu’en bordure sud de la circonscription (versant septentrional de la vallée de l’Ognon).
Dans l’arrondissement de Lure, ils ne sont représentés qu’à l’extrême Sud-Est (secteur d’Héricourt).

4.2.5. Roches massives siliceuses (éruptives)

Les roches massives siliceuses, d’origine éruptive, appelées "porphyres" dans la profession, ne se rencontrent que dans les Vosges saônoises, c’est-à-dire dans la partie centre-est de l’arrondissement de Lure, et localement au Sud (Massif de Chagey) .
Dans ces régions, le socle hercynien est constitué par un cortège de roches très variées qui n’ont jamais fait l’objet d’étude générale visant à déterminer les caractéristiques géotechniques des matériaux et les faciès les plus aptes à fournir des granulats de bonne qualité.
Les roches éruptives du massif vosgien sont souvent hétérogènes et plus ou moins altérées sur des épaisseurs importantes.
Dans ces formations, il faut rechercher des roches saines, capables de fournir des granulats d’excellente qualité permettant leur utilisation dans tous les domaines et, seule une entreprise de grande envergure, implantée sur un site ayant de grosses réserves, peut être viable. En effet, les conditions de gisement, la dureté et le caractère abrasif des matériaux nécessitent de lourds investissements en matériaux et, par conséquent, une perspective de production importante.
Dans l’état actuel des connaissances, la formation qui présente les meilleures garanties est constituée par des tufs rhyodacitiques identiques à ceux qui sont exploités dans le Territoire de Belfort à Lepuix-Gy mais qui n’existent que très localement en Haute-Saône, au Sud de Plancher-les-Mines, de part et d’autre de la vallée du Rahin.
D’après les données fournies par les cartes géologiques existantes, la région axée sur Plancher-les-Mines - Servance - Faucogney-et-la Mer paraît la plus propice à la recherche de gisements exploitables de roches éruptives.

4.2.6. Carte des ressources potentielles en granulats

Pour les raisons évoquées dans l’introduction, seules les ressources potentielles en granulats ont été prises en compte, les autres matériaux de carrières ne représentant qu’une part infime (3% environ) de l’activité extractive et ne posant pas de problème de réserve.
Cette carte à l’échelle du 1/100 000 montre, par des plages de couleurs, l’extension des diverses formations géologiques sélectionnées affleurantes ou subaffleurantes, exploitées ou susceptibles de l’être pour la fabrication des granulats, à savoir :

• Les matériaux alluvionnaires parmi lesquels sont différenciées :
  • les alluvions fluviatiles des principaux cours d’eau (Saône, Ognon, Rahin, Breuchin, Lanterne, Semouse),
  • les alluvions fluvio-glaciaires localisées essentiellement dans les hautes vallées de l’Ognon et du Breuchin, ainsi qu’en bordure méridionale de la vallée de la Combeauté dans le secteur de Fougerolles.
• Les roches massives calcaires parmi lesquelles sont différenciés :
  • les calcaires du Jurassique supérieur,
  • les calcaires compacts du Bathonien réputés comme étant de la meilleure qualité,
  • les calcaires du Bajocien,
  • les calcaires du Muschelkalk supérieur.
• Les roches massives éruptives parmi lesquelles a été différencié le tuf rhyodacitique donnant des granulats d’excellente qualité, localisé aux confins de la Haute-Saône et du Territoire de Belfort, département dans lequel il est activement exploité.

Sachant que plus l’épaisseur du gisement est faible, plus la consommation d’espace est grande, le rapport d’exploitabilité (épaisseur utile sur épaisseur de découverte) est un critère très important à prendre en compte dans l’examen de nouvelles demandes d’autorisation d’exploiter, notamment en milieu alluvial.

La carte des ressources potentielles en granulats au 1/100 000 a été établie à partir de l’interprétation des cartes géologiques au 1/50 000 (qui couvrent l’ensemble du département) et de leurs notices explicatives, ainsi que de l’expérience régionale. La numérisation des données cartographiques a été réalisée à Orléans, par le Service Géologique National du BRGM.

4.3. Bilan des ressources potentielles, par secteur

L’analyse des ressources potentielles en granulats de la Haute-Saône permet de faire le bilan général suivant, par secteur (cf. figure 4) :

• Le secteur de Vesoul est bien pourvu, tant en ce qui concerne les matériaux alluvionnaires avec la vallée de la Saône et la basse vallée de la Lanterne au Nord, ainsi que la vallée de l’Ognon au Sud, qu’en ce qui concerne les roches massives calcaires :
  • calcaires du Jurassique moyen (Bajocien et Bathonien) au Nord (plateau de Combeaufontaine) et au centre (plateau de Vesoul),
  • calcaires du Jurassique supérieur ("Rauracien" et "Séquanien") au Sud, en bordure de la vallée de l’Ognon.

• Le secteur de Gray, traversé diagonalement par la vallée de la Saône et limité au Sud par la vallée de l’Ognon, dispose également de ressources importantes en alluvions.
  Les calcaires y sont aussi largement répandus mais les formations les meilleures (calcaires du Bathonien) sont localisées en bordure nord (secteur de Champlitte) et dans la partie sud, entre Gy et Oiselay (extrémité occidentale du plateau de Vesoul). Ailleurs, de part et d’autre de la vallée de la Saône et en bordure de la vallée de l’Ognon, ce sont les calcaires du Jurassique supérieur ("Rauracien", "Séquanien", Kimméridgien supérieur, Portlandien) qui affleurent.

• Le secteur de Jussey est plutôt pauvre en ressources potentielles de granulats si l’on excepte les calcaires du Jurassique moyen (Bajocien et Bathonien) présents au Sud (bordure septentrionale du plateau de Combeaufontaine).

Comme on l’a vu au § 4.2.1.a, la vallée de la Saône, qui traverse le secteur du Nord au Sud, en amont de Conflandey, ne comporte pas de gisement alluvionnaire intéressant. Toutefois, des gisements potentiels existent à la périphérie sud-est du secteur, dans la vallée de la Lanterne, entre Mersuay et le confluent avec la Saône.

• Le secteur de Luxeuil, traversé par les vallées de la Semouse, de la Combeauté, du Breuchin et de la Lanterne, dispose de ressources potentielles importantes en matériaux alluvionnaires.
  En revanche, il est dépourvu de roches massives de bonne qualité :
  • les calcaires plutôt médiocres du Muschelkalk supérieur sont les seuls présents et il faut aller jusqu’aux environs de Fleurey-les-Faverney (30 km à l’Est de Luxeuil) ou de Calmoutier (20 à 25 km au Sud-Est de Luxeuil) pour trouver les premiers gisements potentiels de calcaires du Jurassique moyen (Bajocien), en bordure des plateaux de Haute-Saône,
  • les ressources en roches éruptives dans le secteur de Faucogney-et-la Mer, le plus proche de Luxeuil (15 km) sont mal connues et incertaines.

• Le secteur de Lure est un peu à l’image du précédent. Les vallées de l’Ognon et du Rahin qui le traversent offrent des possibilités importantes en matériaux alluvionnaires : alluvions récentes (Ognon, Rahin) ou alluvions anciennes d’origine fluvio-glaciaire du secteur de Froideterre - Melisey.
  En ce qui concerne les roches massives, les calcaires du Muschelkalk affleurent assez largement. On trouve également des calcaires du Jurassique, mais ceux-ci occupent une position marginale en bordures sud, à 25 km de Lure (Héricourt, Gonvillars, Courchaton) et sud-ouest, à 15 km de Lure (Aillevans, Oppenans…).
  Bien qu’exploitées localement (Saint-Barthélémy), les ressources potentielles en roches éruptives de la bordure des Vosges et du massif de Chagey sont également mal connues et incertaines. Mais, actuellement, l’existence de deux carrières importantes exploitant ce type de matériaux dans le Territoire de Belfort, donc pas très loin, constitue sans doute un frein à la recherche d’un nouveau gisement exploitable en Haute-Saône (problème d’investissement et de débouchés). Par ailleurs, la très bonne qualité et le prix de revient élevé de ces matériaux ne permettent pas de les utiliser économiquement pour les remblais et les couches de forme.