La tomographie de résistivité électrique

La répartition des valeurs de résistivité en fonction de la profondeur après inversion 2D au moyen du logiciel Res2dinv (Loke and Barker 1996), sont représentées sur les figures 3.26, 3.27 et 3.28. On constate que les sections de tomographie électrique obtenues par inversion des données brutes présentent des erreurs RMS très élevées 24,4 % au niveau du TRE1, 15,8 % au niveau du TRE2 et 17,5% au niveau du TRE3 .Cela peut être expliqué par la présence d’hétérogénéités superficielles et au faite que le logiciel d’inversion ne tient pas compte de nombreuses petites chambres d’air (bulles d’air) issues de l’explosion du soufre qui existent au sein des rejets miniers fins. La résistivité de ces bourses d’ai est différente de celle que la programme de calcul affecte aux différentes cellules discrétisées du modèle. De plus, les prises de contacts des électrodes avec le sol, en particulier les rejets à granulométrie grossière, a du contribué à ces erreurs. Afin de remédier à ce problème, nous avons procédé à un filtrage des données brutes en utilisant le logiciel X2IPI. Il permet d’éliminer les à-coups de prise (effets P et C) qui sont dus aux hétérogénéités de surface (Ritz et al. 1999). L’effet P apparait sur la pseudo-section lorsque le dipôle MN de mesure de potentiel est à proximité d’un contraste, même de faible valeur. L’effet C est l’anomalie oblique associée à une électrode de courant A et/ou B qui sont proche d’une hétérogénéité du terrain (Grellier 2005). Cette correction se fait en trois étapes :

 décomposition des données de terrain (brutes) en deux parties : une partie "1D" qui correspond à la médiane des valeurs de résistivités, et une partie de "résidus1" qui correspond à la différence entre les données brutes et la partie 1D.

 décomposition de la partie "résidus1" en deux : les effets P et C et les résidus II.  le filtrage qui aboutit à une section de données lissées.

Les sections de résistivités obtenues après inversion des données filtrées par X2IPI sont présentées sur les figures (3.26 b, 3.27 b et 3.28 b). Le diagramme d’erreur RMS (Figure 3.26 c, 3.27 c et 3.28 c) montre que juste deux points qui présentent 50% d’erreur RMS au niveau du TRE1, un seul point qui présente 90 % d’erreur au niveau du TRE2 et TRE3.

Sur la section du profil TRE1 (Figure 2.26 b), on constate qu’à partir de la distance de 95 m, la couche conductrice des rejets miniers fins commence à apparaitre et s’approfondit tout en allant vers le centre du parc à rejets miniers. Elle atteint une profondeur de plus de 25 m à la distance entre 120 et 160 m. Le cœur de cette couche est plus conductrice, il présente des résistivités inférieures à 1 Ω.m. Ceci pourrait être expliqué par la présence de matériaux plus

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affectés par le DMA. Entre la distance de 10 et 100 m, on constate une augmentation graduelle de la résistivité suivant un sens subvertical (anomalie A). La section du profil TRE2 montre qu’à partir de 40 premiers mètres de distance, une couche avec une faible résistivité (inférieure à 5 Ω.m) s’individualise et s’approfondit tout en allant vers le centre du parc à résidus miniers (Figure 2.27 b). Elle atteint une profondeur de 12 m à la distance de 112 m. Cette couche correspond bien aux rejets miniers fins. A partir de 5 m, un horizon plus résistant (20-90 Ω.m) constitue le substratum des rejets miniers fins et correspond aux schistes altérés. Ce dernier surmonte une couche plus résistante (> 90 Ω.m) qui correspond aux schistes sains qui pourraient être associés à des filons de quartzites. Le profil électrique TRE3 montre l’existence d’une structure résistante entre la distance 120 et 140 m (anomalie B) qui sépare la couche conductrice des rejets miniers en deux parties (Figure 3.28 b). On constate que la profondeur de ces rejets est plus importante dans la partie Ouest du profil. La partie située à partir de 247 m jusqu’ à la fin du profil correspond aux rejets miniers grossiers. D’une manière générale, deux limites ont été déterminé (Figures, 3.26 b, 3.27 b, 3.28 b) : la base des rejets miniers fins (15 Ω.m, trait mauve) et le toit des schistes sains (100 Ω.m, trait noir). Afin de déterminer la distribution de la résistivité apparente en fonction de la profondeur, nous avons réalisé des cartes de résistivité apparente pour les pseudo-profondeurs 5, 15 et 25 m à partir des trois profils de tomographie électrique (Figure 3.29). On constate que l’extension de la couche des rejets miniers augmente avec la profondeur et s’élargit en direction du centre du parc à rejets miniers et spécialement vers l’Ouest.

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Figure 3. 26 (a) Position du profil TRE1, (b) Section de tomographie électrique obtenue pour les données brutes et filtrées et (c) Diagramme

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Figure 3. 27 (a) Position du profil TRE2, (b) Section de tomographie électrique obtenue pour les données brutes et filtrées et (c) Diagramme

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Figure 3. 28 (a) Position du profil TRE3, (b) Section de tomographie électrique obtenue pour les données brutes et filtrées et (c) Diagramme

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Dans le but de déterminier la variation des résistivités électriques en dehors du parc à rejets miniers, un profil électrique a été réalisé au Sud-Est de Kettara précisiment dans la région de Benslimane (TRE4). La section du profil électrique montre la présence d’une couche conductrice superficielle d’épaisseur variable avoisinant les 15 m au Nord-Ouest de 80 à 120 m le long du profil (Figure 3.30). Cette épaisseur diminue progressivement vers le Sud-Est jusqu’à s’annuler vers 230 m de distance. Cette couche correspond aux schistes altérés compte tenu de la baisse significative de la résistivité qui la caractérise et de son épaisseur qui est de l’ordre de grandeur de celle obtenue par le sondage étalon. La baisse des résistivités pourrait être expliquée par le fait que cette partie du profil se situe au niveau d’un large talweg et cette baisse pourrait correspondre aux alluvions à dominance sableuse mise en place par l’oued. En-dessous de ce premier terrain, on constate la présence de formations très hétérogènes avec des variations latérales et verticales de la résistivité. Ces variations permettent d’identifier des zones modérément à fortement résistantes s’intercalant avec des zones plus conductrices. Sachant que les études géologiques antérieures montrent que la zone de Benslimane-Kettara correspond à un synclinorium (Figure 2.9), et sachant que le présent profil de tomographie électrique se situe dans une zone charnière de ce synclinorium, nous pensons que les variations observées de la résistivité reflètent des hétérogénéités de faciès. Ainsi, les zones résistantes pourraient correspondre aux schistes sains avec la présence de filons quartzitiques, tandis que les zones conductrices correspondent aux schistes altéres.

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Figure 3. 30 Profil de tomographie électrique de Benslimane (TRE4)