Les nappes alluviales et les massifs volcaniques constituent la ressource essentielle. Le socle, malgré son étendue (60% du territoire) ne renferme que des formations aquifères superficielles et diffuses (sources d’arènes granitiques). En dehors du grand bassin d’effondrement de la Limagne au remplissage marneux non aquifère, les horizons sédimentaires sont très peu représentés. Les vallées glaciaires du Cantal ainsi que les recouvrements détritiques de la Sologne bourbonnaise peuvent cependant représenter des aquifères d’appoint.

Les différents types d’aquifères

Au plan hydrogéologique, on peut distinguer 4 grands types d’aquifères selon leur importance et leur type d’exploitation :

Les nappes alluviales et les vallées glaciaires
Les principales nappes alluviales sont celles de l’Allier (de Vieille-Brioude au Bec d’Allier), la Loire (en rive gauche de la limite du département de l’Allier et de la Saône et Loire) et le Cher en aval de Montluçon.

La nappe alluviale de l’Allier, principale ressource de la région, alimente en eau potable 60 % de la population du Puy de Dôme et 68 % de celle de l’Allier.Dans ce département elle est sollicitée également par les irriguants.

L’aquifère le plus important est contenu dans les alluvions récentes et modernes de la première terrasse et du lit majeur. Ces alluvions, à dominante sablo-limoneuse, ont de bonnes caractéristiques hydrodynamiques (le débit d’un puits est de l’ordre de la centaine de m3/h). L’épaisseur de l’aquifère augmente de 5 m environ dans le secteur de Brioude, 8 à 10 m à hauteur de Pont-du-Château, pour atteindre 11 à 15 m en aval de Moulins.

Champ captant du Cendre en bordure de l’Allier

(© Marc Sagot)

Ces nappes sont étroitement liées au cours d’eau et soumises à la dynamique fluviale. Durant les années 60 et jusqu’en 1980, une surexploitation du stock alluvionnaire (10 à 30 millions de tonnes de granulats ont été extraits, selon les estimations, en 25 ans) s’est traduite par un abaissement du lit pouvant atteindre jusqu’à 3 m dans certains secteurs avec une baisse de productivité des ouvrages liée à la diminution de la part d’alimentation par la rivière.

La qualité de leurs eaux dépend des activités sur les terrains encaissants et de celle de la rivière.

Les vallées glaciaires, quant à elles, sont surtout développées dans les vallées rayonnantes des Monts du Cantal. Elles renferment des dépôts d’alluvions importants (de l’ordre de 50 m d’épaisseur), bien protégés en surface, constituant des réserves potentielles caractérisées par une eau d’excellente qualité.

Le Volcanisme

Les formations associées au volcanisme fournissent 30 % de la ressource de la région et donnent l’image de marque des aquifères auvergnats (Volvic, le Mont-Dore, La Bourboule...).

Parmi les formations volcaniques les plus récentes (volcanisme quaternaire), la Chaîne des Puys est constituée par un alignement de cônes stromboliens et de coulées sur une trentaine de km du Nord au sud.

Dans le centre de la Chaîne, les cônes et les projections associés constituent un énorme réservoir aquifère où les précipitations s’infiltrent, circulent très lentement en se purifiant, puis s’écoulent au contact du socle dans les anciennes vallées remblayées sous les coulées qui jouent le rôle de drain (une goutte d’eau qui tombe sur le Puy de la Nugère met de 3 à 5 ans pour arriver au goulot de Volvic).

Galerie de la Louchadière

(© DREAL Auvergne)

Les sources correspondent à la réapparition en front de coulée des anciens cours d’eau avec des débits importants ( quelques dizaines à quelques centaines de l/s).

Le débit total de la Chaîne des Puys est d’environ 3000 l/s. On en prélève 1000 l/s à l’heure actuelle. Les premiers captages ont consisté à réaliser une galerie sous la coulée pour retrouver le cours d’eau primitif au contact du socle (galerie de Louchadière).

Les autres massifs : le Mont-Dore, le Cézallier, les Monts du Cantal sont des systèmes beaucoup plus complexes, d’âge plus ancien, issus de structures composites ou strato-volcans, constitués d’empilement de produits de projections et de coulées de laves développées en planèze (Saint-Flour). Ils ont subi les grandes glaciations ayant entaillé les formes originelles. Ils forment des systèmes aquifères multicouches, de bonne perméabilité. Les captages exploitent uniquement le recouvrement de la première coulée (La Bourboule, Montagnes de l’Aigle...) et donnent des débits très irréguliers, souvent faibles en étiage et dont la qualité est difficile à préserver. Néanmoins, la présence d’aquifères plus profonds au niveau de la deuxième voire de coulées plus profondes moins vulnérables présentant des débits plus réguliers sont très probables.

Sur la Chaîne du Devès et le Massif du Mézenc l’individualisation des coulées et la détermination de leur centre d’émission sont difficiles et leur fonctionnement hydrogéologique mal connu. Toutefois en raison de leur étendue et de leur altitude des ressources profondes doivent probablement exister.

Le Socle

Il s’agit de tous les terrains cristallophylliens (micaschistes, gneiss...) et cristallins (granite...) correspondant à 60 % de la superficie de la région. Ces formations sont dotées de ressources en eau faibles à très faibles, mais ponctuellement des débits économiquement intéressants ont pu être obtenus, notamment dans des verrous.

Les forages réalisés pour exploiter les ressources profondes de fissures et de cassures ne fournissent que des débits unitaires de 5-10 m3/h en relation avec une recherche coûteuse (profondeur des sondages de reconnaissance de l’ordre de 100 m).

Les terrains sédimentaires

D’importance inégale, les différents bassins sédimentaires de l’Auvergne existent de manière discontinue, depuis le Carbonifère :

• Les formations sédimentaires du Secondaire (calcaires et grés) apparaissant au Nord-Ouest du département de l’Allier (région de Tronçais) correspondent aux franges Sud du grand bassin sédimentaire du Berry et de la Bourgogne. Des ressources exploitables existent en profondeur.

• Les grands recouvrements détritiques du Tertiaire (les sables, argiles et graviers de la Sologne Bourbonnaise). Ces dépôts sont très hétérogènes : la nappe phréatique discontinue, d’emprise limitée n’a pas de bonnes caractéristiques et n’est exploitée que pour des usages très locaux.

• Les formations lacustres marno-calcaires ou de calcaire crayeux des Limagnes, du bassin du Puy, d’Aurillac, très massives ne sont pas aquifères ou inexploitables pour la production d’eau potable (eaux salines ou carbonatées).

Les eaux utilisées pour la distribution publique

La région Auvergne recèle de nombreux captages destinés à l’alimentation en eau potable : 2614 captages publics, soit 2,1 captages pour 1000 habitants. L’Auvergne se place au 3ième rang national en nombre de captages. En complément , plus de 200 captages privés collectifs ou à usage agro-alimentaires viennent s’ajouter.

Source : DRASS Auvergne-2009

Les eaux de la région Auvergne présentent, en fonction des secteurs, des teneurs élevées en arsenic d’origine naturelle. Ainsi, le nord des Combrailles et la partie centrale des Limagnes présentent des teneurs supérieures à 10 µg/L pouvant aller jusqu’à plus de 150 µg/L. Les zones granito-gneissiques présentent des risques de contamination par l’arsenic. La métallogénie hercynienne, où les concentrations en arsenic (sous forme de sulfures) sont fortes, explique cette vulnérabilité. Le contact avec l’eau s’effectue dans les zones fracturées. Les captages installés sur des fractures sont ainsi particulièrement exposés.

La qualité physico-chimique des eaux exploitées pour l’alimentation en eau potable diffère en fonction de la nature géologique des formations qu’elles traversent. Ainsi, on distinguera :

• Les eaux d’origine granitique se caractérisent par une très faible minéralisation, une absence de dureté et révèlent un caractère acide (pH inférieur à 6).
• Les eaux captées dans les terrains volcaniques correspondent également à des eaux de faible minéralisation. Elles se caractérisent par une composition minérale qui présente un équilibre entre le calcium et le magnésium associé à une relative richesse en potassium et une proportion notable de silice. Les roches volcaniques présentent une porosité qui leur confère un pouvoir épurateur élevé garantissant leur pureté bactériologique.
• Les eaux de nappe alluviale se caractérisent par une minéralisation faible à moyenne, dominée par les bicarbonates et le calcium.

Les eaux minérales

Les caractéristiques que les eaux minérales possèdent par rapport aux autres eaux relèvent à la fois de leur origine géologique et de leur composition. C’est à leur origine profonde qu’elles doivent leur constance de température et de débit qui sont les garants de leur pureté originelle. On distingue parmi les eaux minérales d’Auvergne :

• Les eaux minérales plates : la plus connue est l’eau minérale de Volvic dont les forages ramènent à la surface des eaux qui imprègnent les formations volcaniques du volcan de la Nugère et percolent lentement jusqu’au socle granitique pour être captée par système de puits.
• Les eaux thermominérales gazeuses : l’Auvergne est classiquement considérée comme la province hydrominérale carbogazeuse par excellence. Elles se classent dans la catégorie des eaux bicarbonatées.

La Source de Ceyssat

(© Marc Sagot)

Elles peuvent émerger naturellement en relation avec des systèmes de grandes failles tels ceux de la Limagne que l’on rencontre dans le Val d’Allier. Ces eaux peuvent également être exploitées par forage : embouteillage et thermalisme.


L’origine de ces eaux est assez profonde (plusieurs centaines de mètres dans certains cas) et peuvent donc émerger avec une température de l’ordre de 30 °C. Il s’agit d’eaux très minéralisées, bicarbonatées calciques et sodiques. Une autre série se trouve dans la haute vallée de la Dordogne en raison de phénomènes tectoniques particuliers : grande faille de la Bourboule, maar du Mont-Dore. Il s’agit d’eaux bicarbonatées, très riches en oligo-éléments.