Application of proton magnetic resonance soundings to groundwater reserve mapping in weathered basement rocks (Brittany, France)
Utilisation des sondages de résonance magnétique protonique pour la cartographie de la réserve en eau souterraine en contexte de socle altéré (Bretagne, France)
Résumé
The Proton Magnetic Resonance (PMR) or Nuclear Magnetic Resonance (NMR) method, coupled with geometrical aquifer modelling, has been used to create a map of groundwater reserves over a 270 km 2 study area in a weathered basement setting. Most of the reserves are contained in a stratiform multi-layer aquifer whose geometry is influenced by the weathering front. The depths to the interfaces determined by PMR are considered and validated by comparison with the geometrical approach. Water contents and decay times of the PMR signal for each weathered layer are compared with the hydrogeological model. The results of the study show a decrease in water content from the top downwards for the three main aquifer layers (respectively : unconsolidated alterite, and an upper and a lower fissured zone). The groundwater reserves (80 % in the fissured zone and 20 % in unconsolidated alterite) represent approximately three years of average infiltration. Utilisation des sondages de résonance magnétique protonique pour la cartographie de la réserve en eau souterraine en contexte de socle altéré (Bretagne, France
Les développements menés ces dernières années sur la méthode de Résonance Magnétique Protonique (RMP) ou Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) ont débouché sur la mise au point d’un outil permettant la mesure non destructive depuis la surface du profil vertical de teneur en eau jusqu’à une profondeur de 50 à 100 m. Par ailleurs, les développements conceptuels nouveaux sur les propriétés hydromécaniques des socles altérés permettent une meilleure compréhension de la structure des aquifères de socle : il mettent en évidence la structure multicouche de la plupart de ces aquifères. La modélisation géométrique des horizons d’altération et de la surface piézométrique, couplée à des sondages de résonance magnétique protonique, a permis de réaliser pour la première fois une cartographie quantitative de la réserve en eau souterraine sur une région de 270 km2 en contexte de socle altéré (Finistère nord). La profondeur des interfaces déduite des résultats d’inversion des sondages RMP a été validée par comparaison avec le modèle géométrique calculé à partir des données de forages. La teneur en eau et le temps de décroissance du signal RMP, lié à la taille des pores, ont été confrontés pour chaque horizon d’altération avec le modèle hydrogéologique. Les résultats de l’étude montrent une décroissance de la teneur en eau du sommet vers la base des horizons d’altération (respectivement : altérites, horizon fissuré supérieur et inférieur), dont l’épaisseur totale est de l’ordre 50 à 70 m. La réserve en eau souterraine, répartie à 80 % dans l’horizon fissuré et à 20 % dans les altérites meubles, représente approximativement trois ans d’infiltration moyenne.
Origine : Fichiers éditeurs autorisés sur une archive ouverte