Sur le secteur de Gourgouch deux panneaux électriques ont été réalisés au sud de la source, le premier sur le plateau de Serbiasse et le second au pied du plateau de Heugareil (Cf. figure 2.39). Les dispositifs utilisés comportent 48 électrodes pour le premier panneau et 36 électrodes pour le second, l’espacement inter-électrode étant de 5 m.
Figure 2.39 - Position des panneaux électriques G1 et G2 sur la carte géologique [Castéras, 1970b].
Le contexte géologique du secteur étant très complexe, la prospection s’est concentrée sur la bordure sud des formations aquifères Jurassique pouvant participer à l’alimentation de la source Gourgouch. Le panneau G1 traverse les formations argileuses du Trias et un accident majeur d’orientation E-W limitant la série complète des formations du Jurassique plus au nord.
L’image de résistivité (figure 2.40) montre un sous-sol électriquement conducteur (< 50 Ω.m ) notamment dans la partie centrale du panneau et en surface. Ce résultat reste donc cohérent avec la carte géologique (Cf. figure 2.39) décrivant dans cette zone un substratum de nature argileuse (argiles bariolées du Keuper visibles en surface le long du dispositif). En revanche, deux
Source Gourgouch N 200 m Panneau G1 Panneau G2 Perte Légende :
Ur: Crétacé inférieur (Urgonien) Jm: Jurassique moyen Ji: Jurassique inférieur T: Trias λ: Lherzolite ω: Ophite Pr: Primaire Jm T Ji Pr ω λ ω Jm Ur Source Gourgouch N 200 m Panneau G1 Panneau G2 Perte Légende :
Ur: Crétacé inférieur (Urgonien) Jm: Jurassique moyen Ji: Jurassique inférieur T: Trias λ: Lherzolite ω: Ophite Pr: Primaire Jm T Ji Pr ω λ ω Jm Ur
argileuse. D’après la carte géologique la série Jurassique (dont le Lias) formant une partie du premier chaînon est orientée N100°E à N110°E avec un pendage variant de 30°S à 60°S (Cf. figure 2.39). L’anomalie résistante au nord du modèle pourrait donc correspondre à la présence en profondeur des calcaires du Lias inférieur, apparaissant ici avec un pendage de 50°S (Cf. figure 2.40). Si cette hypothèse est correcte, la couche d’argile d’une cinquantaine de mètres de largeur formerait ainsi un écran imperméable au sud des formations aquifères du Jurassique.
Quant à l’anomalie résistante au sud, il pourrait s’agir d’ophites, altérées sur les trente premiers mètres compte tenu des valeurs de résistivité obtenues (entre 200 et 500 Ω.m ). En effet, sur la piste d’accès montant au plateau de Serbiasse, des ophites plus ou moins altérées (sous forme de boules puis d’arènes) affleurent et sont généralement accompagnées d’argiles versicolores, des pointements d’ophites « saines » sont par ailleurs signalés sur la carte.
Figure 2.40 – Image de résistivité correspondant au panneau électrique G1 réalisé sur le plateau de Serbiasse, dispositif pôle-pôle, 48 électrodes espacées de 5 m (11 itérations, RMS = 5,5 %).
Il faut noter la présence de formations d’âge primaire (Carbonifère et Permien), vraisemblablement remontées en surface suite à la mise en place de lherzolites. Selon la carte (Cf. figure 2.39), le profil G2 a été réalisé le long des grès du Permo-Trias visibles au bord de la piste montant au plateau d’Heugareil. Cependant, sur le terrain ces formations s’apparentent plus vraisemblablement à des calcaires qu’à des grès, dans lesquels vient se perdre un écoulement de surface venant du plateau suivant une direction de fracture N050°E. L’image de résistivité du panneau G2 montre clairement l’eau infiltrée au niveau de la perte, caractérisée par de très faibles résistivités (50 Ω.m ). L’écoulement paraît limité au sud par une couche électriquement
S N
Plan de fractures supposé
Argiles
Ophites ?
Affleurement d’argiles Calcaires du Lias ?
Figure 2.41 - Image de résistivité correspondant au panneau électrique G2 réalisé au niveau d’une perte, dispositif pôle-pôle, 32 électrodes espacées de 5 m (5 itérations, RMS = 3,8 %).
2.4 - Conclusion
La prospection géophysique menée sur l’ensemble du secteur d’étude a permis d’apporter des éléments d’informations indispensables à la connaissance des aquifères étudiés et plus particulièrement à leur limite sud. En effet, les chaînons béarnais sont bordés au sud par des formations magmatiques, des ophites dans la plupart des cas, dont les relations géométriques avec l’encaissant sont complexes. Sur toutes les images de résistivité obtenues, correspondant à des panneaux électriques réalisés au contact des ophites et des aquifères calcaires ou dolomitiques, un niveau électriquement conducteur (< 50 Ω.m ) apparaît systématiquement entre les formations magmatiques et sédimentaires. Ces dernières étant caractérisées par des valeurs de résistivité très élevées (généralement supérieures ou égales à 2 000 Ω.m ), les contrastes de résistivité entre les anomalies « conductrices » et « résistantes » sont excessivement importants. Par ailleurs, le relevé systématique des affleurements et du type de végétation le long des dispositifs de mesure a grandement facilité la lecture des résultats, ne serait-ce que pour différencier les ophites des calcaires ou des dolomies sur les modèles. Il est donc essentiel de connaître la lithologie des formations géologiques locales avant toute mesure. Toutefois, malgré toutes ces précautions certains panneaux électriques restent difficilement interprétables.
L’enseignement principal de ces investigations est donc la découverte d’un niveau argileux continu le long des aquifères des chaînons béarnais, qui suffisamment épais et peu perméable pour constituer une barrière hydraulique aux écoulements d’eau souterrains, limitant ainsi l’alimentation des systèmes hydrogéologiques régionaux. De plus, en surface cette couche imperméable va jouer un rôle de drains pour les écoulements d’eau météoriques et permettre leur
S N Plan de fractures supposé Argiles ? Calcaires Affleurement de calcaires Perte Eau Argiles ? Plan de fractures mesuré
argileux va diriger les eaux souterraines selon une direction moyenne E-W (correspondant à l’orientation des structures géologiques) et participer de manière significative à leur minéralisation (Cf. § 1 du chapitre 3).
Ce schéma de fonctionnement hydrogéologique s’est répété au nord-ouest des chaînons dans le bassin de flyschs de l’unité structurale de Roquiague (Cf. figure 1.5), lors d’une étude concernant la recherche d’une nouvelle ressource en eau potable pour la commune de Mauléon [CETRA, 2006b]. Les conclusions de ce travail montrent l’influence des argiles au contact des ophites, présentes massivement en bordure de la structure diapirique de Roquiague (exploitées à la carrière de Gotein-Libarrenx), sur la direction et la limitation des écoulements des eaux souterraines piégées dans les flyschs datés du Crétacé supérieur [Cf. Castéras et al., 1969].
Par ailleurs, la multiplication des expérimentations par panneaux électriques sur le site de la Fontaine d’Orbe a révélé les limites de ces méthodes de prospection dans un milieu anisotrope tel que le karst. D’un point de vue électrique, l’hétérogénéité d’un aquifère karstique est due en grande partie à la présence des plans de discontinuité dans la matrice carbonatée et plus particulièrement des conduits karstiques actifs, remplis d’eau ou de sédiments (électriquement conducteurs) et inactifs ou vides (électriquement résistants). De plus, les différences de taille et des caractéristiques électriques entre les objets recherchés et le milieu environnant, c’est-à-dire des conduits karstiques (électriquement conducteurs) dans un vaste massif calcaire (électriquement résistant), influent sur la qualité (RMS) et la validité des résultats. En effet, selon le dispositif de mesure utilisé (pôle-pôle ou dipôle-dipôle) et plus particulièrement l’espace inter-électrode (de 5,0 à 1,5 m dans ce cas), les anomalies de résistivité apparaissent à des positions et des profondeurs erronées sur les modèles proposés par le logiciel d’inversion. Sur certaines images de résistivité obtenues avec un dispositif non adapté, à savoir un espace inter-électrode trop grand pour la taille des anomalies recherchées, les formations géologiques affleurant le long du panneau sont absentes sur le modèle inversé (Cf. figure 2.29).