Tomographie électrique

L’étude par tomographie électrique (ERT) a été réalisée afin de déterminer le degré

d’hétérogénéité du paléo-chenal de Saint Ferréol. Cette technique géophysique a été appliquée

dans les zones où l’étude électromagnétique a montré une forte variation de la conductivité

électrique apparente (Fig. III.12), c’est à dire une tomographie au Nord-Est de la partie centrale (Cam1) et une autre tomographie au Sud-Ouest (Cam3). Les électrodes ont été orientées dans

l’axe le plus hétérogène (gradient important de conductivité électrique), c'est-à-dire selon l’axe

Nord-Sud.

Afin d’obtenir une inversion correcte des données, plusieurs sondages à la tarière ont été effectués

le long des profils de tomographie électrique (Position, cf. Fig. III.2). Les sondages se situent à une profondeur variant entre 2 et 5 m. La description lithologique des sondages à la tarière a été combinée avec les résultats de l’ERT, afin d’obtenir une interprétation géologique du sous-sol. Les valeurs de résistivité varient entre 5 et 40 Ω.m. Les résultats (valeurs de ρa) de l’ERT ont été

comparés avec les résultats de l’ES, et les valeurs de résistivité de l’ERT sont, en général,

légèrement plus conductrices que les valeurs obtenues de l’ES, pour chaque faciès identifié.

La section ERT Cam1 présente une bonne corrélation avec l’interprétation géologique jusqu’à

5 m de profondeur (Fig. III.15A). Vers le Sud de cette section, la partie résistive (≈24Ω.m, en

orange) peut être interprétée comme une partie du paléo-chenal de Saint Ferréol. La couche sus-jacente est interprétée comme une variation latérale entre l’argile (Al-La) et le sable limoneux

(Sl). La résistivité générale de la section ERT décroit progressivement vers le Nord et avec la profondeur (indiquée par la flèche rouge).

Les sondages à la tarière ont mis en évidence une augmentation de la teneur en argile ainsi qu’une

augmentation de la salinité vers le Nord de la section. Dans cette zone, la conductivité électrique

de l’eau souterraine est multipliée par six en été à cause de l’évapotranspiration et l’évaporation

(analyse détaillée dans le chapitre V). La salinité de l’eau souterraine induite par un probable effet

de l’évaporation et l’évapotranspiration, peut être la cause de la variation progressive de la salinité

dans la section ERT Cam1.

Par ailleurs, la section ERT Cam3 présente une meilleure corrélation avec la lithologie du sous-sol (Fig. III.15B). La partie Nord cette section ERT a été reconnue comme la limite Sud du paléo-chenal de Saint Ferréol (faciès SS). En outre, une couche très conductrice est observée à la base

de la section (≈5 Ω.m), et du fait de la similitude de résistivité avec les résultats des ES, elle est

interprétée comme le faciès La. Vers la surface de la section Cam3 la couverture limono-sableuse (faciès Ls) est observée, cependant les faciès Al-La et Sl-S ne sont pas facilement différenciés. La section ERT Cam3 présente également un passage progressif (ligne en pointillé sur la Fig. III.15) entre la couche sableuse (Sl-S) et la couche limoneuse (La) (Fig. III.15B). Ce passage est plus progressif vers le Sud et plus abrupt vers le Nord. De plus, la forme qu’adopte le passage

peut être comparée à la zone de transition eau douce/eau salée générée par les intrusions marines décrites dans plusieurs publications (Cooper et al., 1964 ; Custodio, 2002).

L’hypothèse d’une intrusion marine à travers les couches Al-La et Sl-S est envisagée à cause de

la proximité de la section à l’étang de Vaccarès, où la conductivité électrique de l’eau est approximativement de 25 mS/cm. Toutefois, cette hypothèse n’exclue pas une possible

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Fig. III.15 Interprétation des sections ERT et superposition de la corrélation lithologique des sondages à la tarière, avec l’environnement de sédimentation entre parenthèse. A) Section ERT Cam1 (itération 3, erreur= 1,4%). B) Section ERT Cam3 (itération 3, erreur= 6%) (Torres-Rondon et al., 2013)

Chapitre III. Structurale de l’aquifère Torres-Rondon 2013

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Conclusion

La caractérisation du comportement hydrodynamique ainsi que la construction du modèle

mathématique d’un aquifère dépendent d’une définition correcte des conditions aux limites, des

degrés d’hétérogénéités géologique et hydrodynamique, ainsi que de la géométrie de l’aquifère. La caractérisation lithologique des unités fonctionnelles de l’aquifère permet de comprendre les conditions hydrogéologiques du système. En fait, le degré d’hétérogénéité des unités lithologiques joue un rôle fondamental dans l’écoulement de l’eau souterraine.

Afin d’intégrer les résultats géologiques et géophysiques obtenus, un modèle conceptuel

sédimentaire du système géologique est proposé sur la Fig. III.16. D’une part, l’étude

géostatistique associée à la cartographie EM montre qu’il existe une hétérogénéité importante

dans l’axe Nord-Sud de la zone d’étude, tandis que sur l’axe Est-Ouest elle met en évidence la

continuité des structures du sous-sol. D’autre part, la cartographie EM a permis d’identifier la

structure centrale interprétée comme la présence du paléo-chenal de Saint Ferréol. Par conséquent, les caractéristiques des unités lithologiques (Fig. III.8) peuvent être extrapolées selon

l’axe Est-Ouest.

Par ailleurs, l’étude des ES a permis d’identifier la profondeur et la forme du substratum de

l’aquifère, qui correspond donc à la couche limono argileuse (La) d’origine marine. De la même

manière, l’intégration des méthodes géophysiques et géologiques montrent la pente du lit du

paléo-chenal vers l’Ouest, ainsi que la présence d’un deuxième bourrelet alluvial plus profond

construit dans un environnement fluvial, probablement de plus haute énergie.

Le modèle conceptuel obtenu à partir de cette intégration des données sert ainsi de base pour la

construction du modèle numérique de l’aquifère.

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