Lithologie des unités sédimentologiques L'objectif de la cartographie lithologique est double :

 la localisation de zones potentiellement perméables constitue le premier objectif. En effet, les zones dont les faciès sont constitués de silt sont plus perméables que les zo-nes totalement argileuses et donc plus vulnérables aux transferts de pollutions ;

 la description quantitative de la lithologie au sein d'une unité sédimentologique hété-rogène telle que le Pliocène continental constitue l'étape préliminaire du second objec-tif. La finalité est d'établir des relations entre lithologie et propriétés hydrodynami-ques. Ce point sera développé dans la seconde partie du manuscrit.

Les informations lithologiques proviennent de la BSS. Lors de l'élaboration de la méthodologie d'étude, nous étions conscients qu'il existait de nombreuses sources d'erreur sur ce genre de documents, tels que les erreurs de saisie, d'interprétation ou d'archivage. Le croisement d'informations et la recherche de documents origi-naux permet de détecter les erreurs de saisie et d'archivage. En ce qui concerne l'interprétation subjective¹ des auteurs des logs géologiques, nous considérons qu'il existe une erreur non quantifiable mais lissée par le nombre d'observations.

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Les descriptions lithologiques sur cuttings de forage demeurent subjectives : les sédiments ne remontent pas toujours à la surface, ils peuvent être "lavés" et la personne en charge de relever les informations géologiques fournit un descriptif des sédiments et très rarement une mesure physique de la granulométrie.

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 PQ 2_^pa l PT^Q 2_^pa l PQ 1_^pa l P4^_p al P3^_p al P2^_p al P1^_p al PT^1_ pa^l PQ 2_^ar g PQ 1_^ar g P4^_a rg P3^_a rg P2^_a rg P1^_a rg _P5 Ef fe c ti f Sable Silt Argile Sable / Argile

a. Lithologie des unités palustres et argileuses

Les faciès saisis dans la BD géologiques¹ ont été classés selon quatre types de lithologie différente : sable, silt, argile et sable / argile. Lorsqu'aucun faciès n'est prépondérant sur les autres, le terme "sable / argile" est employé. La localisation des différentes lithologies est présentée sous forme de quatre cartes en annexe, sur lesquelles âges (Pliocène - Quaternaire) et unités sédimentologiques (argileuses - palustres) sont distingués.

La répartition des faciès en fonction de l'unité sédimentologique est présentée sur la figure 24. En raison de déstabilisation gravitaire, des sédiments grossiers se localisent au sein des unités sédimentologiques argileuses. Ainsi, sables et silts sont quelquefois recensés dans les prismes argileux. De manière générale et en toute logique, le faciès sable est moins représenté dans les unités sédimentologiques argileuses que dans les unités palustres.

Figure 24 - Répartition des faciès en fonction de l'unité sédimentologique

Sur les cartes annexées, aucune organisation spatiale concordante avec la sédimentologie n'a pu être clairement identifiée. Ce fait peut-être considéré comme normal dans les formations palustres, particulièrement hétérogènes. En revanche, au sein des prismes argileux, il peut s'agir d'un biais de la méthode lors de la saisie des informations : en fin de forage, le faciès décrit sur quelques mètres n'est pas toujours représentatif de l'ensemble de l'unité sédimento-logique dont le toit a été atteint. Cependant, toutes les informations ont été conservées en raison du faible nombre d'observation à l'échelle du bassin.

Toutefois, certaines zones plus argileuses ont été identifiées :

 pour les formations quaternaires palustres, PQ1pal se développe dans le Nord du bassin, entre la plaine de la Salanque et le cordon littoral du Barcarès. Les formations palustres identifiées présentent une dominante argileuse. PQ2pal s'étend plus au Sud et conserve le caractère argileux évoqué ci-dessus ;

 la répartition géographique des prismes argileux quaternaires (PQ1arg au Nord et PQ2arg au Sud) est la même que celle des environnements palustres. Les faciès pré-sentent une dominante silteuse le long de la côte. En conséquence, les unités sédi-mentologiques argileuses quaternaires peuvent être considérées comme faiblement perméables ;

 les formations palustres pliocènes présentent une légère dominante argileuse. Le nombre d'observations, différent sur chaque prisme, ne permet pas de comparer cor-rectement les prismes. Néanmoins, le centre de la plaine semble abriter des faciès plus argileux ;

 les faciès des formations argileuses pliocènes correspondent à des unités assez hété-rogènes. Le centre de la plaine semble aussi présenter des faciès plus argileux.

La figure 25 synthétise l'ensemble des informations listées ci-dessus. Seules les particularités lithologiques sont figurées sur la carte. Les zones où aucune tendance lithologique n'a pu être mise en évidence ne sont pas représentées. Cette carte ne constitue pas un document final.

b. Lithologie du Pliocène continental (PC)

Par nature, l'hétérogénéité caractérise les terrains rattachés au Pliocène continental. Ils sont constitués d'une alternance de plaines d'inondation et de chenaux. Dans la plaine du Roussil-lon, les chenaux pliocènes s'organisent selon des réseaux en tresses dans la zone amont ou méandriformes dans la zone aval [Duvail, à paraître]. En théorie, les réseaux en tresse présen-tent une forte proportion de sédiments grossiers par rapport aux réseaux méandriformes. Les faciès du pliocène continental (PC) ont été organisés selon quatre classes qualitatives fautes de données quantitatives :

 les sédiments à granulométrie très fine (code "tresfin" dans la BD géologiques) tels qu'argile, marne et argile sableuse ;

 les sédiments à granulométrie fine (code "fin" dans la BD géologiques) tels que sable argileux et sable fin ;

 les sédiments à granulométrie moyenne (code "moy" dans la BD géologiques) tels que sable, sable moyen et sable grossier ;

 les sédiments à granulométrie grossière (code "gros" dans la BD géologiques) tels que gravier, cailloutis et conglomérat.

Afin d'éviter de mauvaises interprétations, l'ensemble des forages n'atteignant pas le mur du Pliocène continental a été filtré par élimination¹. Au total, 195 points possédant une informa-tion lithologique sur la totalité du Pliocène continental ont été utilisés lors de l'élaborainforma-tion des cartes.

Deux caractéristiques principales apparaissent sur les cartes et histogrammes annexés :

 une forte proportion de sédiments du Pliocène continental présente une dominante argileuse. En moyenne, le Pliocène continental est composé de 77% de sédiments fins (32%) et très fins (45%) contre 23% de sédiments moyens (15%) et grossiers (9%). La situation semble paradoxale, car l'unité sédimentologique du Pliocène continental abrite quelques horizons aquifères particulièrement productifs ("nappe 3 de la Salan-que"). Il est envisageable de penser, dans un premier temps, que les sédiments fins contribuent à la réserve capacitive des horizons plus grossiers et plus productifs ;  l'unité du Pliocène continental est aussi caractérisée par des variations lithologiques

marquées sur de très faibles distances. Sur les cartes annexées, plusieurs forages situés à des distances infrakilométriques présentent des natures et épaisseurs de lithologies très différentes. La densité de points ne permet pas de mettre en évidence une logique (localisation de chenaux) dans ces hétérogénéités.

Bien que la lithologie du Pliocène continental soit assez hétérogène, différentes zones de faciès similaires peuvent être identifiées (figure 26) :

 les faciès plus grossiers sont reconnus

o d'une manière générale, à proximité des limites du bassin du Roussillon ; o au sud de la zone Têt amont, là où se développent les Gilbert deltas s.s. Ces

fa-ciès correspondent vraisemblablement aux réseaux en tresses ; o le long de la Têt ;

o dans le Nord-ouest, dans la plaine de la Salanque.  les faciès plus argileux sont reconnus

o dans le centre de la plaine du Roussillon ; o le long de la vallée du Tech ;

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La base de données géologiques du Roussillon

La base de données géologiques du Roussillon constitue un outil efficace afin de déterminer la distribution spatiale des différentes unités sédimento-logiques. La densité de points permet d'estimer correctement l'organisa-tion des faciès dans une grande partie du bassin du Roussillon. La struc-ture de la base de données géologique, couplée à celle de la BSS permet aussi d'adapter les interprétations géologiques des anciens forages. De plus, dans la seconde partie du travail de recherche, cette base de données géologiques évoluera vers une base de données hydrogéologi-ques intégrant la distribution des crépines et la productivité des forages. Ces informations sont autant de pistes de contraintes d'une modélisation hydrogéologique.

Les différentes unités sédimentologiques présentent une hétérogénéité li-thologique marquée. Différentes dominantes de faciès ont pu être mises en évidence. Dans la seconde partie, ces points seront confrontés aux données hydrogéologiques.

Partie II