Evaluation de la sensibilité des paramètres électriques

foreur

La figure 3.10 montre les résultats de diagraphie (résistivité, chargeabilité et paramètres Cole-Cole), de lithologie et d’information du foreur obtenus pour les 3 piézomètres sur le site F68.

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Figure 3.10 – Logs de diagraphie de résistivité, chargeabilité et paramètres Cole-Cole (m, c et 𝜏) face aux lithologies et aux profondeurs forées du site F68.

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La résistivité corrigée varie entre 100 et 400 ohm.m de 0 à 28 m. A cette même profondeur, le foreur est passé du rotary au marteau (passage de la ZA à la ZFS). La lithologie montre que dans les 5 premiers mètres environ il y a des argiles et jusqu’à 30 m environ, des gneiss migmatitiques altérés. De 30 à 50 m environ, on rencontre des gneiss fissurés fracturés, où on observe une augmentation progressive de la résistivité de 500 à 3.000 ohm.m. En dessous de 50 m, on note une stabilisation de la résistivité autour de 10.000 ohm.m. Cette stabilisation coïncide avec la lithologie qui montre qu’on est, à cette profondeur, dans le SS.

Ces observations révèlent la sensibilité de la résistivité aux compartiments hydrogéologiques et donc à la cible hydrogéologique. Le comportement (la variation) de la résistivité permet de distinguer, avec la lithologie, les interfaces ZA/ZFS et ZFS/SS respectivement à 30 m et 50 m environ. Les mêmes observations ont été faites sur l’ensemble des sites pour déterminer l’épaisseur des compartiments et ensuite définir les gammes de valeurs de résistivités par compartiment. Il faut noter que des chutes brusques de résistivités de l’ordre d’une décade (de 10.000 à 1.000 ohm.m), ont été enregistrées dans les premiers mètres du SS sur certains sites comme FD30, qui pourraient être représentatives de fractures profondes. Sur certains forages, ces profondeurs correspondent à des venues d’eau significatives relevées par le foreur.

La chargeabilité (chargeabilité totale M) corrigée varie entre 10 et 40 mV/V dans tous les 3 forages. Cette gamme est la même sur tous les autres sites (voir Annexe 4 pour tous les logs de chargeabilité totale face aux logs de résistivité et aux lithologies). Pour le site F68 le paramètre de chargeabilité Cole-Cole m varie de 0,05 à 0,24 ; c reste proche de 0,6 ; 𝜏 oscille entre 50 et 130 ms. On remarque globalement que dans la ZA, lorsque la résistivité augmente ou diminue, la chargeabilité et les valeurs des paramètres Cole-Cole également suivent le même comportement. Dans la ZFS et le SS, la chargeabilité reste quasiment constante sauf, pour le site F68 présenté ici, où la chargeabilité et les paramètres Cole-Cole c et m montrent une augmentation (pics) à certains endroits de la ZFS qui ne correspondent pas toujours à des venues d’eau ni à des fractures sèches. Il faut noter que cette remarque est faite seulement sur le site F68 et donc c’est un cas plutôt particulier.

Lorsqu’on compare les logs des deux paramètres entre eux, on retient que :

- la résistivité et la chargeabilité ont presque le même comportement dans la ZA. C’est dans la ZA que la chargeabilité présente des variations d’un site à l’autre, ce qui tend à

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montrer que c’est bien un phénomène qui se met en place lorsque l’altération a modifié la nature et la structure de la roche en produisant de l’argile ;

- il n’y a pas de différence entre les valeurs de chargeabilité dans la ZFS et celles du SS, elles sont quasiment constantes: la chargeabilité est donc moins sensible à la ZFS et au SS que la résistivité qui, elle, est sensible à tous les compartiments.

3.5.2. Gammes des paramètres électriques par compartiment et par site

En regroupant les valeurs de résistivité appartenant aux différentes délimitations des compartiments hydrogéologiques (ZA, ZFS et SS), 604 données ont été obtenues pour construire les gammes de résistivité et de chargeabilité par compartiment et par site.

Pour la résistivité, dans un premier temps on voit que, pour chaque site, il y a une discrimination nette entre les gammes représentées à 80 % avec un « whisker » de 10/90 percentile (Figure 3.11) (sauf FD19 où il y a un léger chevauchement entre la ZA et la ZFS).

Figure 3.11 – Gammes de résistivités (avec un « whisker » de 10/90 percentile) par compartiment et par site (SS non atteint à FD17).

Dans un second temps, on remarque que les gammes de valeurs de résistivités d'un même compartiment pour les 6 sites se recouvrent. Cela indique que les compartiments hydrogéologiques présentent des valeurs comparables malgré leur différence géologique

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(gneiss, granite, migmatite et micaschiste). Lorsqu’on regroupe les gammes de résistivités des 6 sites avec la même représentation à 80 % (Figure 3.12), on remarque que pour l’ensemble des sites et donc des formations géologiques, chaque gamme de résistivité par compartiment se distingue bien des autres.

Figure 3.12 – Gammes de résistivités (avec un « whisker » de 10/90 percentile) par compartiment pour l’ensemble des sites.

Les gammes de chargeabilité ont été construites en utilisant les limites de compartiments définies par les informations du foreur et la résistivité. Ces gammes se recouvrent entre elles pour un même site, et donc comme observé sur les logs, la chargeabilité n’est pas sensible aux différents compartiments hydrogéologiques (Figure 3.13). On remarque aussi, que la chargeabilité n’a pas un comportement général d’un site à l’autre :

- sur tous les sites en dehors des sites Ara et F68, la chargeabilité décroît de la ZA à la ZFS puis au SS ;

- sur le site d’Ara uniquement, la chargeabilité croît de la ZA à la ZFS puis au SS ; - sur le site F68 uniquement, la chargeabilité du SS a une gamme qui se situe entre celle

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Figure 3.13 – Gammes de chargeabilité (avec un « whisker » de 10/90 percentile) par compartiment et par site.

Ces résultats (de résistivité et de chargeabilité) démontrent que la résistivité est plus sensible aux compartiments hydrogéologiques, dont la ZA et la ZFS qui constituent la cible hydrogéologique à privilégier pour un forage productif. Elle permet d’avoir, pour l’ensemble des formations géologiques, des valeurs de résistivité médiane représentatives de chaque compartiment hydrogéologique : ZA - 150 ohm.m, ZFS - 800 ohm.m et SS – 8.000 ohm.m (valeurs de résistivités arrondies des médianes de chaque gamme). Pour la chargeabilité on retient qu’elle n’est sensible qu’à la ZA, donc à seulement une partie de la cible hydrogéologique. Pour comparaison, on recherche dans le prochain paragraphe le lien entre la résistivité ZA et la chargeabilité ZA.