Aquifères profonds du centre du Bassin Parisien

Le Bassin Parisien se caractérise par l’existence d’aquifères, situés en profondeur au centre du bassin, dont l’utilisation actuelle est quasi exclusivement réservée à la géothermie  .

Le potentiel géothermique du Bassin Parisien est présenté dans la rubrique « Géothermie   »

Formé par un empilement de couches sédimentaires qui se sont déposées au cours des trois dernières ères géologiques sur un socle cristallin ou granitique plus ancien, le Bassin Parisien possède la particularité d’avoir trois grands réservoirs aquifères géothermaux profonds, localisés dans différentes couches de sédiments :

  • Le Lusitanien
  • Le Dogger
  • Le Trias

Des connaissances variables sur les aquifères profonds

Les principales connaissances sur ces formations profondes au centre du bassin ont été acquises lors d’importantes campagnes de forages pétroliers, d’études spécifiques sur le potentiel géothermique dans les années 1970-1980 (Housse et Maget, 1976 ; Bouniol et Maget, 1983 ; Haenel, 1989) et plus récemment dans le cadre de projet de service public (projet Lusitanien – Caritg et al., 2014) ou de projets de recherche menés en partenariat avec l’ADEME (CLASTIQ et CLASTIQ2 – Bouchot et al, 2008 a et b).

Le réservoir le plus connu est celui du Dogger (un étage du Jurassique) dans la région Ile-de-France. Ce réservoir, calcaire  , qui s’étend sur 15 000 km2, offre des températures variant entre 56°C et 85°C et assure le fonctionnement de 34 installations géothermales.

Le Lusitanien

Le « Lusitanien » est un terme stratigraphique ancien (étage géologique) qui désigne les dépôts carbonatés entre les deux séries marneuses du Kimméridgien et de l’Oxfordien (Jurassique supérieur) et qui regroupe les niveaux stratigraphiques actuels suivants : l’Argovien, le Rauracien et le Séquanien. Cette formation est bien individualisée sur la quasi-totalité du Bassin Parisien.

On distingue trois réservoirs aquifères sur le Bassin Parisien :

  • Le réservoir supérieur constitué des calcaires oolithiques et calcaire   récifal, bien développé au sud du Bassin Parisien et rencontré localement au centre et au Nord-Ouest du bassin
  • Le réservoir principal formé par des calcaires oolithiques et graveleux au centre du Bassin Parisien et passant au Sud de la Seine à un calcaire   crayeux avant de disparaitre. Au Nord-Ouest du bassin, le réservoir correspond à des sables et des grès  
  • Le réservoir inférieur n’est rencontré qu’au Nord du Bassin Parisien sous forme de calcaires oolithiques avec passages récifaux au Nord-Ouest du bassin et d’une épaisse série crayeuse passant latéralement à calcaires oolithiques entre l’Oise et la Marne   (continuité hydraulique avec le réservoir principal)

Ces réservoirs sont caractérisés par les entités régionales composant l’entité de niveau 2 BDLISA 135AA.

Le Dogger

Le « Dogger » correspond aux formations carbonatées du Jurassique moyen allant de la base du Bajocien au Callovien. On distingue, sur la quasi-totalité du Bassin Parisien, trois réservoirs aquifères discontinus géographiquement :

  • Le réservoir principal intègre les formations de la base du Callovien (dépôts bioclastiques et oolithiques) et du Bathonien (calcaires oolithiques et bioclastiques de la barrière) qui se dissocient en deux sous-ensembles de part et d’autre du sillon marneux : le réservoir principal Sud-Ouest et le réservoir Nord-Est au Nord de l’Yonne et de la Seine (dégradé localement par le faciès lagon)
  • Le réservoir secondaire se développe dans des calcaires oolithiques et bioclastiques au toit du Bajocien
  • Le réservoir annexe regroupe les formations calcaires oolithiques et bioclastiques à la base du Bajocien sur une épaisseur plus faible que précédemment (une dizaine de mètres)

Ces réservoirs sont caractérisés par les entités BDLISA 139AM.

L’aquifère   du Dogger possède des caractéristiques favorables à son exploitation géothermique (température de 47 à 85°C pour des profondeurs entre 1500 et 2000 mètres) mais avec une importante variabilité verticale et horizontale. La productivité est intéressante (localement supérieures à 200 m3/h en artésien) pour les niveaux calcaires qui présentent des phénomènes de dissolution et de fracturation. Les caractéristiques se dégradent en profondeur (phénomènes de compaction et de cimentation rendant le réservoir moins perméable) et latéralement à l’approche du sillon marneux à l’Ouest et au Sud de Paris.

Le Trias

Le « Trias » est subdivisé en trois époques (Trias inférieur, moyen et supérieur) et en sept étages stratigraphiques comprenant notamment le Rhétien, le Norien, le Carnien (pour le Trias supérieur), le Ladinien et l’Anisien (pour le Trias moyen), l’Olénékien et l’Indusien (pour le Trias inférieur). En Europe de l’Ouest, la dénomination de « trias germanique » fait la distinction, parallèlement à ces trois époques, entre le Buntsandstein (grès   bigarré), le Muschelkalk (calcaire   coquillier) et le Keuper (marnes à gypse, et évaporites).

Le réservoir aquifère   triasique correspond à deux grands ensembles majoritairement gréseux, situés :

  • à l’Est du bassin, centré sur la Lorraine : les grès   du Buntsandstein
  • à l’Ouest d’une ligne Reims-Sens-Nevers : les grès   du Keuper ou « prisme gréseux », qui se composent du « corps fluviatile inférieur » et du « corps fluviatile supérieur »
Carte d'extension et d'épaisseur des réservoirs du Trias (modifié d'après Housse et Maget, 1976 - Extrait du Rapport BRGM/RP-56463-FR (Bouchot et al., 2008 a)) - JPEG - 228.4 ko
Carte d’extension et d’épaisseur des réservoirs du Trias (modifié d’après Housse et Maget, 1976 - Extrait du Rapport BRGM/RP-56463-FR (Bouchot et al., 2008 a))

Globalement la géologie des formations du Trias est complexe (formations fluviatiles composées d’une alternance de dépôts sableux et argileux difficiles à modéliser) et on dispose d’assez peu de connaissances géométriques et pétrophysiques en dehors des champs pétroliers.

Ces réservoirs du Trias sont caractérisés par les entités BDLISA 143AB99 et 143AD99.

Pour en savoir plus

La bibliographie spécifique aux aquifères profonds du centre du Bassin Parisien est consultable sur l’espace Bibliographie du SIGES.

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