Cible : ExpertMarc SALTEL
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Titre de la thèse : « Impact de structures géologiques sur l’alimentation de systèmes aquifères profonds - Fonctionnement hydrogéologique des antiformes du sud de Bordeaux » par Marc Saltel
Thèse de Doctorat - Université Michel de Montaigne - Bordeaux III (16/12/2008), 268 p.
Directeur : Jean-Marie Malézieux et Alain Dupuy
La soutenance de thèse s’est déroulée le 16 décembre 2008.
Le travail de recherche a été effectué à l’Institut EGID-Environnement, Géo-ingénierie et Développement de l’Université Bordeaux III.
Résumé : La compréhension du fonctionnement hydrodynamique des grands complexes aquifères nécessite une bonne connaissance des réservoirs sollicités. Au sein de ces ensembles, l’influence des structures géologiques de grande extension reste mal connue. La structure de Villagrains-Landiras, limite méridionale du système aquifère nord aquitain, sert ici de cadre pour étudier l’impact de ces structures sur l’alimentation de systèmes aquifères profonds.
Différentes méthodes, faisant appel à plusieurs domaines des géosciences (géologie, géophysique, hydrogéologie, hydrologie, géomorphologie, géochimie isotopique, …) ont été employées pour caractériser le fonctionnement hydrodynamique de cette entité et établir son rôle au sein du complexe aquifère nord aquitain.
L’interprétation des données issues des prospections effectuées (sondages de reconnaissance, sismique réflexion) a aboutit à la révision de la géologie du secteur et des conditions de gisement des réservoirs rencontrés. Les travaux réalisés montrent l’importance des phénomènes érosifs qui ont affecté l’ensemble étudié induisant l’absence de nombreux horizons aquifères du Tertiaire (Éocène, Oligocène et Miocène). Les formations du Crétacé supérieur, largement fissurées et karstifiées, occupent quant à elles une place majeure au sein de la structure.
L’étude du fonctionnement hydrodynamique de la structure s’est appuyée sur une étude transversale intégrant diverses analyses.
Tout d’abord, l’examen des modelés et des différentes chroniques piézométriques a montré l’importance de la structure dans la mise en charge des aquifères du complexe nord aquitain.
Ensuite, les différentes mesures effectuées sur le terrain ont mis en évidence l’existence, dans certains secteurs, d’une relation étroite entre les eaux de surface et de sub-surface et les eaux souterraines. Les cours d’eau recoupant l’axe de la structure sont ainsi caractérisés par des échanges avec les réservoirs souterrains (pertes et/ou émergences).
Par ailleurs, les nombreuses dépressions circulaires immergées présentes sur l’axe de la structure de Villagrains-Landiras, sont des marques de l’existence d’une communication privilégiée entre les eaux de la nappe de surface et les eaux du réservoir de la base du Crétacé supérieur. Ces formes caractéristiques ont une origine complexe combinant plusieurs processus (thermokarstique et cryptokarstique), la karstification des formations du secondaire ayant abouti à la suffosion des terrains meubles du Plio-Quaternaire.
En définitive, les différentes analyses isotopiques effectuées viennent appuyer les précédentes observations. Les secteurs dans lesquels des traces de tritium ont été retrouvées coïncident avec les zones d’échanges mises en évidence par les mesures en rivières et l’étude des dépressions ennoyées. D’une manière générale, la structure de Villagrains-Landiras apparaît comme une zone de recharge, les temps de résidence étant plus courts sur l’axe de la structure et ce pour différentes nappes .
Enfin, les écoulements au sein du complexe aquifère nord aquitain ont été appréhendés à l’aide d’un modèle hydrodynamique régional représentatif des échanges entre les 6 aquifères composant ce système. La géométrie des réservoirs a complètement été reprise sur la zone de Villagrains-Landiras de manière à restituer plus fidèlement le fonctionnement hydrodynamique de cet ensemble.
Ainsi, ce modèle a pu être utilisé pour mesurer l’impact à grande échelle de l’implantation de champs captants exploitant la nappe de la base du Crétacé supérieur sur la commune de Saint-Magne.
Mots-clés : Hydrogéologie - Structure - Sismique - Hydrologie - Géomorphologie - Géochimie isotopique - Modélisation - Bassin Nord-Aquitain
