A.- P._ travaillait en qualité de maçon au service de l'entreprise B._ SA. A ce titre, il était assuré pour une indemnité journalière en cas d'incapacité de gain due à la maladie, dans le cadre d'un contrat d'assurance collective conclu par son employeur auprès de la Caisse-maladie Helsana Assurances SA (ci-après : Helsana ou la caisse). Il exerçait également une seconde activité comme nettoyeur à raison de 2 heures par jour pour le compte de la société I._ SA.
Souffrant de troubles dégénératifs au dos (cf. rapport du docteur Z._ du 24 juin 1998), P._ a été mis en arrêt de travail dans son emploi de maçon du 3 au 31 août 1998, puis du 20 octobre 1998 au 10 janvier 1999, avant d'être déclaré totalement incapable de travailler pour une durée indéterminée le 16 janvier 1999. A l'issue d'un stage d'observation accompli du 14 janvier au 4 février 1999, les médecins de la Clinique X._ sont parvenus à la conclusion qu'une reprise du travail comme maçon était exclue et qu'un reclassement dans une profession plus légère serait souhaitable (rapport du 26 août 1999). L'assuré a également été examiné par le docteur V._, médecin-conseil de la caisse, qui a confirmé le taux d'incapacité de travail de 100 % dans son ancienne activité et préconisé un recyclage (évaluation du 4 février 1999).
Par décision du 24 mars 1999, Helsana a alors notifié à l'assuré sa volonté de mettre fin aux prestations à partir du 10 juin 1999, en l'invitant à se consacrer, dans l'intervalle, à la recherche d'une activité adaptée, le cas échéant avec l'aide de l'assurance-invalidité. Saisie d'une opposition de l'assuré, la caisse ne l'a admise que très partiellement, prolongeant le versement de l'indemnité journalière jusqu'au 31 juillet 1999 (décision du 24 juin 1999). Entre-temps, P._ a déposé une demande de prestations à l'Office AI du canton de Genève.
B.- L'assuré a déféré la décision sur opposition du 24 juin 1999 au Tribunal administratif du canton de Genève, en concluant au versement de l'indemnité journalière assurée pendant 720 jours. En substance, il reprochait à la caisse d'avoir supprimé ses prestations en se basant uniquement sur l'existence d'une capacité de travail résiduelle médico-théorique, tandis que les activités qui lui étaient encore accessibles n'avaient fait l'objet d'aucun examen, pas plus que l'étendue des revenus qu'il pourrait en tirer. Par ailleurs, il indiquait que son état de santé s'était encore détérioré, si bien qu'il avait dû cesser son activité de nettoyeur depuis avril 1999. De son côté, Helsana a conclu au rejet du recours.
L'autorité cantonale a requis la production du dossier de l'assurance-invalidité, lequel contenait, notamment, un rapport du Centre d'intégration professionnelle OSER (ci-après : CIP) du 29 février 2000, concluant à une capacité de travail résiduelle d'au moins 80 % dans une activité adaptée. Les parties ont pu se déterminer sur les conclusions de ce rapport.
Par jugement du 10 octobre 2000, le tribunal a rejeté le recours.
C.- Reprenant ses arguments développés en première instance, P._ interjette recours de droit administratif contre ce jugement, dont il requiert l'annulation avec suite de dépens. Il conclut, principalement, au paiement par la caisse de ses prestations pour la totalité de la période de la couverture d'assurance "en fonction de son degré d'incapacité de travail à définir et compte tenu d'une éventuelle capacité de travail résiduelle qui devra être préalablement déterminée". Subsidiairement, il conclut au renvoi de la cause à la juridiction cantonale pour instruction complémentaire sur son aptitude à exercer une autre profession et l'incapacité de gain en découlant. Il sollicite également le bénéfice de l'assistance judiciaire gratuite.
Helsana conclut au rejet du recours, tandis que l'Office fédéral des assurances sociales ne s'est pas déterminé.

Considérant en droit :
1.- Le point litigieux est de savoir si la caisse était fondée, par sa décision sur opposition du 24 juin 1999, à supprimer le droit de l'assuré à une indemnité journalière dès le 31 juillet 1999.
2.- a) Les premiers juges ont correctement exposé la notion d'incapacité de travail dans l'assurance-maladie (RAMA 1998 n° KV 45 p. 430). Ils ont rappelé à juste titre qu'on peut exiger d'un assuré, conformément à son obligation de diminuer le dommage, qu'il utilise sa capacité de travail résiduelle dans un autre secteur d'activité professionnelle, à condition qu'un laps de temps suffisant lui soit imparti pour lui permettre de retrouver un emploi adapté à son état de santé (<ref-ruling> consid. 5b, 111 V 239 consid. 2a et les références; RAMA 1989 n° K 812 p. 256 consid. 2b, 1987 n° K 720 p. 108 consid. 3). A cet égard, la jurisprudence a considéré comme appropriée la fixation d'un délai d'adaptation compris entre trois et cinq mois (RAMA 2000 n° KV 112 p. 122 consid. 3a).
L'assureur-maladie ne peut toutefois se défaire de son obligation d'indemniser la perte de gain de l'assuré en se fondant uniquement sur la seule évaluation médico-théorique de la capacité de travail dont ce dernier dispose dans sa nouvelle activité. Il reste tenu au paiement de l'indemnité journalière, le cas échéant dans une mesure réduite, tant que subsiste chez l'assuré un dommage résiduel dû à la maladie et couvert par les conditions d'assurance. Ce dommage se détermine par la différence entre le revenu qui pourrait être obtenu sans maladie dans la profession exercée jusqu'ici et le revenu qui est obtenu ou pourrait raisonnablement être réalisé dans la nouvelle profession (<ref-ruling> consid. 3c in fine).
b) En l'occurrence, selon le règlement de l'assurance d'une indemnité journalière de l'intimée (édition 1er janvier 1999, art. 14 ch. 1), l'indemnité est versée à partir d'une "incapacité de travail prouvée d'au moins 25 %".
3.- a) Lorsque l'intimée a rendu sa décision par laquelle elle a supprimé ses prestations, il était médicalement établi qu'en raison de ses problèmes dorsaux, le recourant était incapable de travailler comme maçon mais qu'il conservait néanmoins une capacité de travail importante dans une autre profession plus légère (cf. le rapport de la Clinique X._ et l'évaluation effectuée par le docteur V._, médecin-conseil de la caisse). On doit convenir avec le recourant que ces données médicales étaient insuffisantes pour justifier la suspension pure et simple du versement de l'indemnité journalière, dès lors que le taux de capacité de travail encore raisonnablement exigible, de même que les activités professionnelles envisageables, n'avaient pas été précisés dans les rapports soumis à la caisse. Sur ce point, les critiques adressées par le recourant à la décision sur opposition litigieuse sont fondées.
b) Les premiers juges ont, pour leur part, confirmé les termes de cette décision en se basant sur les pièces médicales recueillies dans le cadre de l'instruction AI, plus particulièrement sur les conclusions auxquelles ont abouti les responsables du CIP. Selon ces derniers, P._ jouit d'une capacité de travail d'au moins 80 % dans une activité adaptée, sans port de charges et permettant une alternance des positions assis/debout, dans les secteurs de l'industrie légère, de l'artisanat ou du service après vente, telle qu'ouvrier d'usine, conducteur d'élévateur, magasinier ou encore concierge (rapport du 29 février 2000). Bien que le recourant conteste le taux retenu, arguant que celui-ci ne tient pas compte d'une aggravation de son état de santé et ne reflète donc pas sa véritable capacité de travail, on ne voit pas de motif de s'en écarter.
D'une part, contrairement à ce qu'il prétend, le bilan radiologique décrit par le docteur Z._ en date du 3 février 2000 est tout à fait superposable à celui effectué en juin 1998. D'autre part, ces conclusions résultent d'une évaluation concrète de la situation de l'assuré qui n'est, au demeurant, pas contredite par les autres documents médicaux versés au dossier. Il n'y a guère que le docteur W._ pour évoquer l'octroi d'une rente complète et définitive, mais son avis, non motivé et polémique, n'est pas de nature à remettre en cause les constatations faites au CIP.
Le rapport du 29 février 2000 se réfère certes à l'état de santé du recourant tel qu'il se présentait au moment de l'accomplissent du stage d'observation. On peut néanmoins considérer que cette situation prévalait déjà au moment où la caisse a pris sa décision, puisque le diagnostic est resté inchangé et que les rapports médicaux de l'époque faisaient état, chez l'assuré, d'importantes facultés de réadaptation, et attestaient même d'une amélioration de ses troubles dorsaux sur le plan fonctionnel (cf. rapport du docteur Y._ du 10 décembre 1998). A l'instar des juges cantonaux, on doit donc admettre que le recourant aurait pu mettre à profit, dès le mois de janvier 1999, une capacité de travail résiduelle de 80 % dans une activité adaptée telle celle retenue par le CIP, et cela sans attendre que l'AI statue sur sa demande de mesures d'ordre professionnel.
c) Les considérations qui précèdent ne conduisent toutefois pas au rejet du recours de droit administratif comme le propose l'intimée, mais à son admission. En effet, il n'est pas exclu que le recourant subisse, dans les activités qu'on peut encore raisonnablement exiger de sa part, une perte de gain équivalente, voire supérieure à celle correspondant à une incapacité de travail de 25 % dans sa profession de maçon. Partant, il y a lieu d'annuler le jugement attaqué ainsi que la décision sur opposition litigieuse et de renvoyer la cause à l'intimée afin qu'elle procède - conformément à la jurisprudence citée au con- sid. 2 ci-dessus - à l'évaluation de la perte de gain que le recourant aurait le cas échéant subi dans une activité adaptée et qu'elle examine, à la lumière du résultat ainsi obtenu, s'il subsiste un dommage résiduel dont elle répond en vertu de ses conditions générales; ensuite de quoi, elle rendra une nouvelle décision sur le droit de P._ à une indemnité journalière.
4.- Le recourant, qui obtient gain de cause, a droit à une indemnité de dépens à charge de l'intimée (art. 159 al. 1 OJ), de sorte que sa requête d'assistance judiciaire est sans objet.

Par ces motifs, le Tribunal fédéral des assurances
prononce :
I. Le recours est admis et le jugement du Tribunal administratif
du canton de Genève du 10 octobre 2000, ainsi
que la décision sur opposition d'Helsana Assurances
SA du 24 juin 1999 sont annulés.
II. La cause est renvoyée à l'intimée pour instruction et nouvelle décision au sens des considérants.
III. Il n'est pas perçu de frais de justice.
IV. Helsana versera à P._ une indemnité de 2500 fr.
(y compris la taxe à la valeur ajoutée) à titre de
dépens pour la procédure fédérale.
V. Le Tribunal administratif du canton de Genève statuera
sur les dépens de l'instance cantonale, au regard de
l'issue du procès.
VI. Le présent arrêt sera communiqué aux parties, au Tribunal administratif du canton de Genève et à l'Office fédéral des assurances sociales.
Lucerne, le 21 août 2001
Au nom du
Tribunal fédéral des assurances
p. le Président de la IIIe Chambre :
La Greffière :