In:
BSGF - Earth Sciences Bulletin, EDP Sciences, Vol. 194 ( 2023), p. 7-
Abstract:
L’approvisionnement et la gestion des eaux souterraines nécessitent une bonne connaissance de la structure, de la texture et des connexions des réservoirs géologiques, afin de développer des modèles hydrogéologiques utilisables et réalistes. Le réservoir karstique profond de Balaruc-les-Bains, situé sur la côte du Golfe du Lion, est soumis à des interactions entre eaux douces, eaux marines et eaux thermales profondes. La gestion des différentes ressources en eau, pour l’alimentation, les thermes et la pisciculture/ostréiculture, constitue d’importants enjeux économiques et sociétaux pour le territoire. Ceux-ci sont abordés dans le cadre d’un programme de recherche impliquant le forage d’un puits carotté d’exploration, dans le réservoir carbonaté du Jurassique. Cette contribution analyse les 750 m de carotte recueillis, afin de (i) caractériser l’architecture et l’évolution du réservoir karstique et (ii) investiguer les paléocirculations de fluides dont témoignent les cristallisations de calcite et dolomite dans les fractures, les cavités karstiques et comme ciment de brèches tectoniques. La structure du réservoir se caractérise par la superposition de plusieurs aquifères séparés par des intervalles marneux. À faible profondeur, le grainstone initial est incomplètement dolomitisé sur des niveaux métriques, alors que le mudstone de l’intervalle 210–340 m est totalement dolomitisé. La dolomie est affectée par une déformation pénétrative, extensive, cataclastique, alors que le calcaire préservé est affecté par des failles normales. L’ensemble résulte d’une extension NNE–SSW. Plusieurs types de karst sont distingués, depuis le sommet du réservoir (paléo-lapiaz remplis de marnes marines du Burdigalien), jusqu’à plus de 500 m de profondeur (paléo-endokarsts remplis de silts d’origine continentale). Le réservoir supérieur est intensément karstifié, présentant des cavités décimétriques à métriques dans lesquelles d’importantes circulations actuelles d’eau ont été mises en évidence. L’observation des cristallisations de calcite et dolomite en lumière naturelle et en cathodoluminescence indique des précipitations à partir de fluides distincts : des eaux de formation en équilibre avec la roche encaissante, des eaux chargée en oxydes et hydroxydes, des fluides hydrothermaux ascendants, et des eaux corrosives d’origine météorique. Des alternances de dolomitisation et de calcitisation observées dans le réservoir supérieur suggèrent des flux alternés d’eaux salées marines et d’eaux douces karstiques. Des fentes verticales ouvertes, d’extension métrique et de largeur centimétrique, permettent des flux importants d’eau ; plusieurs générations de croissance syntaxiale de calcite montrent une évolution de la chimie du fluide qui y circule. Les relations structurales entre les veines permettent d’établir une chronologie relative des évènements, qui est corrélée avec l’évolution géodynamique régionale. Cette étude montre que l’architecte actuelle du réservoir résulte de la superposition de structures formées pendant : l’extension néocomienne, le raccourcissement Pyrénéen entre le Maastrichtien et l’Éocène, et le rifting du Golfe du Lion pendant l’Oligocène. Le réservoir a également été affecté par une succession d’épisodes de karstification et de transgressions marines. Bien que contrôlé par des structures héritées d’une évolution géodynamique sur le long terme, le système hydrologique actuel est caractérisé par de fréquentes inversions des flux hydriques, modulées par des forçages externes de (très) haute-fréquence, tels que les variations du niveau de la mer résultant du glacio-eustatisme pendant le Pléistocène ou des variations du régime de précipitation.
Type of Medium:
Online Resource
ISSN:
1777-5817
DOI:
10.1051/bsgf/2023005
Language:
English
Publisher:
EDP Sciences
Publication Date:
2023
detail.hit.zdb_id:
2175250-3
Permalink