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mines & carrières 240 - octobre 2016

 

La journée technique qu’a organisée le district Auvergne-Limousin au mois de juin a donné l’occasion de découvrir le PER de gîte géothermique de Chaudes-Aigues – Coren. Accordé à la société Electerre de France, il couvre une superficie de 694 km2 à cheval sur les départements du Cantal et de la Lozère. Le projet a été présenté sous les aspects scientifiques, techniques, réglementaires et environnementaux.

Il a pour objectif le développement d’une centrale de production d’électricité géothermique de 5 MWe de capacité. Les participants ont assisté à des démonstrations d’outils, de techniques et de moyens informatiques utilisés en prospections géophysiques et pour les mesures de flux de CO2.

 

Le district Auvergne-Limousin a organisé le mercredi 1er juin une journée technique sur le site de Chaudes-Aigues (15) sur le thème “La géothermie, haute température dans le Cantal”. Malgré un temps maussade, cette journée a réuni une vingtaine de participants qui ont fort apprécié les exposés des spécialistes sur un sujet peu commun, suivis par des démonstrations de matériels en salle. La journée a débuté par une intervention de Jacques Varet, conseiller scientifique de Geo 2D, qui a présenté la géothermie en général, en donnant les définitions et les principaux domaines d’applications de la géothermie. Son exposé a été suivi de celui de Lionel Bouchet, directeur général délégué d’Electerre de France. Ce dernier a présenté les éléments clés d’un projet géothermique de haute température, et a présenté les projets l’Electerre de France (PER de Chaudes-Aigues – Coren, Sarcy et en Limagne).Par la suite, Edouard Tissier, chef de projet eaux, ressources et géothermie chez Antea Group, a mis l’accent sur les opérations de géothermie, de la conception à l’exploitation. L’aspect surveillance a été traité par Bruno Carton, chef de projet sous-sol chez Electerre de France. Il a décrit des démarches et des techniques de monitoring environnemental utilisées pour la surveillance des sources. Enfin, Marc Chalier, ingénieur hydrogéologue chez ERM, a abordé les aspects hydrogéologiques et les impacts environnementaux du site de Chaudes- Aigues. Après le déjeuner, les participants se sont déplacés sur le terrain pour l’observation d’affleurements et la démonstration de techniques géophysiques, sous la conduite de Franck Rivière, responsable du département géophysique et mesures chez Fondasol. Des appareils de mesure de flux de CO2 ont également été présentés par Electerre France. La journée s’est achevée par la visite de l’espace Geothermia, de quelques sources de Chaudes-Aigues et la présentation d’une vidéo sur l’établissement thermal.

Chaudes-Aigues et ses sources chaudes

Le Caldaguès, au pays de Chaudes-Aigues, couvre une région de plateaux d’altitude moyenne voisine de 900 mètres, située à la retombée des hauteurs du Cantal au nord-ouest, de l’Aubrac au sud-ouest, de la Margeride au nord-est et du Gévaudan au sud-est. C’est un territoire coupé par les gorges profondes de la Truyère et de ses affluents. Le bassin thermo-minéral de Chaudes-Aigues regroupe les émergences de Chaudes-Aigues ainsi que celles de la Chaldette, 10 kilomètres au sud-sud-est de Laval, et à 9 km au nord-est de Montchanson. Le bourg de Chaudes-Aigues constitue le principal secteur d’émergences. Une étude réalisée en 2002 a permis d’inventorier 25 sources délivrant un débit cumulé, difficilement contrôlable, de 42 m3/heure. Une dizaine de sources répertoriées dans des études plus anciennes n’ont pas été retrouvées. Par contre, il existe un certain nombre de sources situées à l’intérieur de maisons particulières, sous les dalles des rezde- chaussée qui, pour des raisons diverses, ne peuvent pas être visitées. Deux principaux groupes d’émergences (ou griffons), distants de 230 mètres sont distingués : – le plus important (environ 11 griffons) est celui de la source du Par qui détient le record de France de température, avec des mesures variant de 80 à 82 °C ; il possède le plus fort débit qui est estimé entre 15 et 20m3/heure ; – le deuxième groupe, celui de la source du Ban, comporte 4 griffons principaux qui jaillissent à un débit de 12m3/heure et une température d’environ 74°.

Une source d’énergie pour se chauffer au Moyen Âge

Dès le Moyen Âge, la ressource thermale a été utilisée pour chauffer les maisons d’habitation, d’abord par le sol, avec des systèmes de vannes dans chaque maison qui régulaient le débit de l’eau circulant sous les dalles des rez-de-chaussée. Par la suite, la mise en place d’échangeurs thermiques a permis de disposer d’eau chaude sanitaire et d’alimenter des radiateurs pour chauffer les étages.

L’intérêt général a gagné du terrain

Aujourd’hui, l’eau thermale est utilisée principalement dans l’établissement thermal, dans quelques installations collectives (chauffage du collège et de la piscine municipale), et encore dans quelques habitations. Au plan administratif, les émergences dites du Par et de Lestande, puis celles du Ban, ont été autorisées pour l’exploitation et la vente de l’eau au public, par les arrêtés ministériels de mars 1884 et de janvier 1897. Entre-temps et par décret de février 1895, l’émergence du Par a été déclarée d’intérêt public et dotée d’un périmètre de protection qui s’étend sur une superficie de 19 hectares. Au droit du bourg, elle englobe l’ensemble des émergences thermales de Chaudes-Aigues. En 2009, l’établissement thermal a reçu l’autorisation d’exploiter et d’utiliser les eaux des sources du Par, de la Bonde-du-Moulin et du forage de Ban.

Caractéristiques de ces eaux thermo-minérales

Les sources thermo-minérales de Chaudes-Aigues sont carbo-gazeuses avec 89 % de gaz carbonique, 10 % d’azote et 1 % de gaz rares et d’hydrocarbures naturels. Leur minéralisation de type bicarbonatée sodique est relativement faible et atteint au maximum 1,2 g/litre. Ce sont des eaux de pH acide avant dégazage, incrustantes ou entartrantes. Leurs températures à l’émergence varient de 39° C à 82 °C. Elles émergent de gneiss très cataclasés et silicifiés dans le prolongement vers le nord de filons de microgranites, qui sont contrôlés par des fractures à remplissage siliceux de direction ouest-nord et est-sud-est.

Le mélange d’une eau profonde avec des eaux de surface

L’origine de ces sources a fait l’objet de nombreuses hypothèses, mais ce sont principalement des études mieux étayées en 1976 et surtout en 1997 qui ont permis d’apporter les éléments les plus pertinents. En effet, une étude géochimique détaillée a montré que les eaux jaillissant à Chaudes-Aigues résultaient d’un mélange d’une eau profonde (190 °C ±10 °C) avec des eaux de surface. De nouvelles données géochimiques, géologiques et géophysiques ont conforté cette hypothèse d’un mélange de deux pôles, l’un profond ayant connu dans son réservoir une température voisine de 200 °C, et l’autre plus superficiel et peu minéralisé. Les analyses des isotopes de l’hydrogène et de l’oxygène montrent que l’eau proviendrait des zones d’altitude supérieure à 1 300 m situées aux alentours de Chaudes-Aigues, sur les hauteurs de l’Aubrac à une quinzaine de kilomètres vers le sud, et celles du massif du Cantal à une vingtaine de kilomètres au nord-ouest. Les études plus récentes privilégient l’Aubrac comme aire d’alimentation. Le schéma de fonctionnement du système hydrothermal de la région de Chaudes- Aigues s’établirait à partir des hauteurs du massif granitique de la Margeride (monts d’Aubrac) ; ce substratum est suffisamment perméable pour permettre aux eaux météoriques de circuler jusqu’à une profondeur de 5 km à laquelle elles acquièrent leur signature géochimique profonde et leur température de 180- 200 °C, puis de remonter dans une zone réservoir intermédiaire dont la profondeur serait d’environ 2 km. Dans ce réservoir s’effectue le mélange avec des eaux plus superficielles. La remontée finale vers la surface est favorisée par les nombreux filons et accidents tectoniques qui jalonnent la zone de Chaudes-Aigues et mettent en communication le réservoir intermédiaire avec la surface.

Roger Vernières, avec les informations de Marc Chalier (ERM).

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