BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES<i.QiE-
SERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL
B.P. 6009 - 45018 Orléans Cedex - Tél.: (38) 63.80.01
TAXE PARAFISCALE SUR LES GRAWULATS
UETHOVOLOGÍE VE LA PROSPECT! OW
VU GISEMEWr ALLUVIAL ALSACIEN
RECHERCHE P'IWTERCALATÎOWS ARGILEUSES
29 MAI J979
/B. R.G.M
--S§R4&ê4BIBHOTHéGUg
M. VAESSLE F. MUWCK
Service géologique régional ALSACE
204, route de Schirnneck, 67200 Strasbourg - Tél. : (88) 30.12.62
BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES<i.QiE-
SERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL
B.P. 6009 - 45018 Orléans Cedex - Tél.: (38) 63.80.01
TAXE PARAFISCALE SUR LES GRAWULATS
UETHOVOLOGÍE VE LA PROSPECT! OW
VU GISEMEWr ALLUVIAL ALSACIEN
RECHERCHE P'IWTERCALATÎOWS ARGILEUSES
29 MAI J979
/B. R.G.M
--S§R4&ê4BIBHOTHéGUg
M. VAESSLE F. MUWCK
Service géologique régional ALSACE
204, route de Schirnneck, 67200 Strasbourg - Tél. : (88) 30.12.62
SOMMAIRE
1 . INTRODUCTION
2. CADRE GEOLOGIQUE ET CHOIX DES SITES
2.1 Aperçu géologique
2.2 Choix des sites expérimentaux (Fig 1)
3. METHODES MISES EN OEUVRE
3 . 1 Forages
3.2 Géophysique cians les forages (diagraphies)
3.3 Méthodes géophysiques
4. TRAVAUX EFFECTUES
4.1 Forages
4.2 Diagraphies gamma-ray (ou R.A.N. = Radio-Activité Naturelle)
4.3 Sondages électriques ;
5. DISCUSSION DES RESULTATS
5.1 Le forage destructif rapide
5.2 La diagraphie gamma-ray
5.3 Les sondages électriques
5.4 Test de sismique réflexion
6. INTERET METHODOLOGIQUE DE L'ETUDE
6.1 Extension d'une graviëre
6.2 Projet d'ouverture d'une nouvelle graviëre
7. CONCLUSIONS
SOMMAIRE
1 . INTRODUCTION
2. CADRE GEOLOGIQUE ET CHOIX DES SITES
2.1 Aperçu géologique
2.2 Choix des sites expérimentaux (Fig 1)
3. METHODES MISES EN OEUVRE
3 . 1 Forages
3.2 Géophysique cians les forages (diagraphies)
3.3 Méthodes géophysiques
4. TRAVAUX EFFECTUES
4.1 Forages
4.2 Diagraphies gamma-ray (ou R.A.N. = Radio-Activité Naturelle)
4.3 Sondages électriques ;
5. DISCUSSION DES RESULTATS
5.1 Le forage destructif rapide
5.2 La diagraphie gamma-ray
5.3 Les sondages électriques
5.4 Test de sismique réflexion
6. INTERET METHODOLOGIQUE DE L'ETUDE
6.1 Extension d'une graviëre
6.2 Projet d'ouverture d'une nouvelle graviëre
7. CONCLUSIONS
- 1 -
1. ÍUTROVUCTlOhl
Le Comité de Gestion de la Taxe Parafîs-cale sur les- granuláis a confié
au BRGM - Service Géqlogîque Régional Alsace une étude destinée à mettre au point
une méthodologie de la prospection du gisement alluvionnaire de la plaine d'Alsa
ce.
Ce gisement, dont les réserves sont de l'ordre de 100 milliards de
m3, est exploité à raison de quelques dizaines de millions de m3/an essentielle¬
ment dans sa partie supérieure. L'exploitation des sables et graviers en profon¬
deur est souhaitable pour éviter la dégradation excessive du sol et de la nappe,
mais elle est fréquemment limitée par la présence d' intercalations conglomérati-
ques dans le Sud et argileuses dans le Nord. Ces intercalations peuvent présen¬
ter des extensions importantes et des épaisseurs de plusieurs mètres et sont
alors susceptibles de compromettre le défruitement du gisement en profondeur.
La mise en évidence de ces intercalations présente de ce fait un
intérêt primordial pour l'exploitant, à condition que les coûts des méthodes de
détection restent compatibles avec la valeur marchande des matériaux extraits.
Les méthodes d'exploration classiques, géophysique et forage, susceptibles de
reconnaître la présence de ces intercalations, méritaient d'être mises en oeuvre
sur un certain nombre de sites typiques en vue de tester leur fiabilité.
Le présent rapport rend compte des travaux effectués et des résultats
obtenus sur les sites du Nord de l'Alsace présentant des intercalations argileu¬
ses dans les sables et graviers.
Les travaux ont été réalisés en associant les moyens disponibles :
- au Service Géologique Régional Alsace du BRGM (documentation géolo¬
gique, sondages électriques, interprétation des résultats)
- et au Laboratoire Régional de Strasbourg du CETE de l'Est (foragesmécaniques et diagraphies) .
./.
- 1 -
1. ÍUTROVUCTlOhl
Le Comité de Gestion de la Taxe Parafîs-cale sur les- granuláis a confié
au BRGM - Service Géqlogîque Régional Alsace une étude destinée à mettre au point
une méthodologie de la prospection du gisement alluvionnaire de la plaine d'Alsa
ce.
Ce gisement, dont les réserves sont de l'ordre de 100 milliards de
m3, est exploité à raison de quelques dizaines de millions de m3/an essentielle¬
ment dans sa partie supérieure. L'exploitation des sables et graviers en profon¬
deur est souhaitable pour éviter la dégradation excessive du sol et de la nappe,
mais elle est fréquemment limitée par la présence d' intercalations conglomérati-
ques dans le Sud et argileuses dans le Nord. Ces intercalations peuvent présen¬
ter des extensions importantes et des épaisseurs de plusieurs mètres et sont
alors susceptibles de compromettre le défruitement du gisement en profondeur.
La mise en évidence de ces intercalations présente de ce fait un
intérêt primordial pour l'exploitant, à condition que les coûts des méthodes de
détection restent compatibles avec la valeur marchande des matériaux extraits.
Les méthodes d'exploration classiques, géophysique et forage, susceptibles de
reconnaître la présence de ces intercalations, méritaient d'être mises en oeuvre
sur un certain nombre de sites typiques en vue de tester leur fiabilité.
Le présent rapport rend compte des travaux effectués et des résultats
obtenus sur les sites du Nord de l'Alsace présentant des intercalations argileu¬
ses dans les sables et graviers.
Les travaux ont été réalisés en associant les moyens disponibles :
- au Service Géologique Régional Alsace du BRGM (documentation géolo¬
gique, sondages électriques, interprétation des résultats)
- et au Laboratoire Régional de Strasbourg du CETE de l'Est (foragesmécaniques et diagraphies) .
./.
- 2 -
REMARQUE
Des études méthodologiques de sismique réflexion continue, technique
utilisée en prosection marine, ont été réalisées en 1975 (Rapport BRGM 75 CPH 59
GEOPHYSIQUE DE L'ENVIRONNEMENT) - La sismique réflexion continue et les matériaux
dragables en graviêres) .
Les cançagnes menées dans différentes graviêres en Alsace ont montré
qu'il était possible de reconnaître les matériaux dragables, de mettre en éviden¬
ce dans ces matériaux, des lentilles d'argiles ou de marne et de déterminer
leur épaisseur et leur extension.
Mais le matériel mis en oeuvre n'est utilisable que sur plan d'eau
et l'investigation est limitée à l'emprise de la graviëre en eau.
- 2 -
REMARQUE
Des études méthodologiques de sismique réflexion continue, technique
utilisée en prosection marine, ont été réalisées en 1975 (Rapport BRGM 75 CPH 59
GEOPHYSIQUE DE L'ENVIRONNEMENT) - La sismique réflexion continue et les matériaux
dragables en graviêres) .
Les cançagnes menées dans différentes graviêres en Alsace ont montré
qu'il était possible de reconnaître les matériaux dragables, de mettre en éviden¬
ce dans ces matériaux, des lentilles d'argiles ou de marne et de déterminer
leur épaisseur et leur extension.
Mais le matériel mis en oeuvre n'est utilisable que sur plan d'eau
et l'investigation est limitée à l'emprise de la graviëre en eau.
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Flan de situation des
zones d1étude dans le Bas-Rhin
km
- 3 -
2. CAPRE GEOLOGIQUE ET CHOIX VES SITES
2 . J AgeAça_2|o£og^'jue.
Les alluvions plio-quaternaires rhénanes de la plaine d'Alsace pré¬
sentent une relative homogénéité lithologîque pour une formation d'origine flu-
viatile.
Mais dans le détail, liée aux successions de périodes glaciaires et
interglaciaîres , avec des phases d'érosion ainsi que des modifications des
lits des cours d'eau, la sédimentation fluvîatile est complexe.
Elle a particulièrement entraîné des dépôts d'argiles et de limons
qui sont à présent interstratifiés et d'étendues lenticulaires- au sein des allu¬
vions "propres" sablo-graveleuses.
De plus dans un domaine marginal en bordure d'un domaine axial typique¬
ment rhénan, des alluvions d'origine vosgienne sont, soit interstratifiées,
soit mêlées aux alluvions rhénanes d'origine alpine.
Les intercalations argileuses sont nombreuses en Basse Alsace dans des
graviêres en exploitation et dans des sondages : elles gênent l'extraction en
profondeur .
2.2 C^2Í5¿_^24_4-¿íe4_exg|^.¿weKí^aux. (FÂlg 1]
Les sites expérimentaux ont été choisis- en fonction :
- des données- disponibles et notamment de l'importance des lentilles
argileuses connues, en extension, en épaisseur et de leur position en profondeur,
en vue de tester la fiabiliter des méthodes dans diverses conditions susceptibles
d'être rencontrées dans les exploitations.
- des possibilités d'accès et de mise en oeuvre
- de l'intérêt économique des exploitations et des extensions envisa¬
gées .
- 3 -
2. CAPRE GEOLOGIQUE ET CHOIX VES SITES
2 . J AgeAça_2|o£og^'jue.
Les alluvions plio-quaternaires rhénanes de la plaine d'Alsace pré¬
sentent une relative homogénéité lithologîque pour une formation d'origine flu-
viatile.
Mais dans le détail, liée aux successions de périodes glaciaires et
interglaciaîres , avec des phases d'érosion ainsi que des modifications des
lits des cours d'eau, la sédimentation fluvîatile est complexe.
Elle a particulièrement entraîné des dépôts d'argiles et de limons
qui sont à présent interstratifiés et d'étendues lenticulaires- au sein des allu¬
vions "propres" sablo-graveleuses.
De plus dans un domaine marginal en bordure d'un domaine axial typique¬
ment rhénan, des alluvions d'origine vosgienne sont, soit interstratifiées,
soit mêlées aux alluvions rhénanes d'origine alpine.
Les intercalations argileuses sont nombreuses en Basse Alsace dans des
graviêres en exploitation et dans des sondages : elles gênent l'extraction en
profondeur .
2.2 C^2Í5¿_^24_4-¿íe4_exg|^.¿weKí^aux. (FÂlg 1]
Les sites expérimentaux ont été choisis- en fonction :
- des données- disponibles et notamment de l'importance des lentilles
argileuses connues, en extension, en épaisseur et de leur position en profondeur,
en vue de tester la fiabiliter des méthodes dans diverses conditions susceptibles
d'être rencontrées dans les exploitations.
- des possibilités d'accès et de mise en oeuvre
- de l'intérêt économique des exploitations et des extensions envisa¬
gées .
- 4 -
La graviëre de Weyersheim, exploitée par la Société Weiler, est
située à 2 km environ au Sud-Est de Weyersheim (voir plan de situation à
1/25.000, annexe 1 ) . Un niveaux argileux de 2-3 m d'épaisseur et situé vers 20 m
de profondeur est connu sur toute l'étendue de la graviëre en eau ; la nappe
est entre 1 et 2 m de profondeur sous le niveau du sol.
La graviëre de Bischwiller, exploitée par l'Entreprise Socarest, est
située à 2 km au Sud de Bischwiller (voir plan de situation à J/25.000, annexe
2). Des lentilles argileuses discontinues et d'épaisseur variable sont connues
dans l'exploitation en eau et ont été recoupées à partir de 10 m de profondeur
par des forages mécaniques de reconnaissance, la nappe est entre 1 et 2 m de
profondeur .
La graviëre de Seltz, exploitée par la Société Epple, est située à
1 km environ à l'Est de Seltz en bordure du Rhin (voir plan de situation à
1/25.000, annexe 3). Des intercalations argileuses d'épaisseur variable de 1
à 4 m ont été rencontrées dans l'exploitation et recoupées par forages mécaniques
de reconnaissance à partir de 10 m de profondeur.
3. A4ETH0PES MISES EN OEUVRE '
Deux types de méthodes sont susceptibles- de localiser les intercala¬
tions argileuses- dans les alluvions- :
- la méthode directe par forage,
- la méthode indirecte par géophysique.
3.1 Fo^^^g^
Les nombreux forages, AEP, piézomètres, forages de reconnaissance
minière et pétrolière qui ont traversé les alluvions de la plaine rhénane,
n'apportent pas- tous des renseignements précis sur la nature des matériaux
traversés. Selon la technique de forage utilisée, rotary, trépan, carottage,
battage, vibration, marteau fond de trou, tarière, avec ou sans tubage, avec
ou sans boue, les échantillons rémontés à la surface représentent plus ou moins
fidèlement et complètement la coupe géologique. /
- 4 -
La graviëre de Weyersheim, exploitée par la Société Weiler, est
située à 2 km environ au Sud-Est de Weyersheim (voir plan de situation à
1/25.000, annexe 1 ) . Un niveaux argileux de 2-3 m d'épaisseur et situé vers 20 m
de profondeur est connu sur toute l'étendue de la graviëre en eau ; la nappe
est entre 1 et 2 m de profondeur sous le niveau du sol.
La graviëre de Bischwiller, exploitée par l'Entreprise Socarest, est
située à 2 km au Sud de Bischwiller (voir plan de situation à J/25.000, annexe
2). Des lentilles argileuses discontinues et d'épaisseur variable sont connues
dans l'exploitation en eau et ont été recoupées à partir de 10 m de profondeur
par des forages mécaniques de reconnaissance, la nappe est entre 1 et 2 m de
profondeur .
La graviëre de Seltz, exploitée par la Société Epple, est située à
1 km environ à l'Est de Seltz en bordure du Rhin (voir plan de situation à
1/25.000, annexe 3). Des intercalations argileuses d'épaisseur variable de 1
à 4 m ont été rencontrées dans l'exploitation et recoupées par forages mécaniques
de reconnaissance à partir de 10 m de profondeur.
3. A4ETH0PES MISES EN OEUVRE '
Deux types de méthodes sont susceptibles- de localiser les intercala¬
tions argileuses- dans les alluvions- :
- la méthode directe par forage,
- la méthode indirecte par géophysique.
3.1 Fo^^^g^
Les nombreux forages, AEP, piézomètres, forages de reconnaissance
minière et pétrolière qui ont traversé les alluvions de la plaine rhénane,
n'apportent pas- tous des renseignements précis sur la nature des matériaux
traversés. Selon la technique de forage utilisée, rotary, trépan, carottage,
battage, vibration, marteau fond de trou, tarière, avec ou sans tubage, avec
ou sans boue, les échantillons rémontés à la surface représentent plus ou moins
fidèlement et complètement la coupe géologique. /
- 5 -
Les éléments fins, sables et argile non compacte sont particulièrement
susceptibles d'être mélangés et lessivés au cours de la remontée dans la colonne
d'eau ou de boue en mouvement.
La technique du battage en gros diamètre avec tubage téléscopique et
soupapage donne les meilleurs résultats mais pour un coût relativement élevé,
compatible avec un forage AEP par exemple.
Une technique de forage plus simple a été utilisée pour le repérage
des passées argileuses suffisamment compactes et épaisses pour gêner l'exploita¬
tion des graviers. Il s'agit d'un système sondeuse ATLAS COPCO type BVD 23
disponible au CETE, fonctionnant soit en tarière, soit en taillant avec remontée
des débris par air lift, avec tubage à l'avancement.
3.2 Géog^í/4^5ae_daii4_£e4_¡Jo^a3e4_jd¿a3/^ag^eA)
En vue de compléter la coupe lithologique et notamment pour la locali¬
sation des passées argilseuses, des diagraphies de la radioactivité naturelle
étaient prévues (la pose d'un tubage indispensable pour assurer la tenue des
alluvions meubles interdit toute autre diagraphie) .
Les sables sont généralement caractérisés par une radioactivité
naturelle 2 à 3 fois plus faible que celle des argiles. Dans un forage destruc¬
tif la diagraphie de la radîoactî-vité permet de préciser la puissance des passées
argileuses et de différencier les sables- argileux des sables lessivés au propres.
3.3 l!^^h.qd&^_Qé.q]^hi^¿Zquzs
Parmi l'arsenal des- méthodes géophysîques seules les méthodes électri¬
ques et sismiques sont susceptibles de mesurer une variation significative des
paramètres, résistivité ou élasticité, due à la présence d 'intercalations argi¬
leuses dans un milieu alluvial composé de sables, graviers et galets siliceux
gorgés d'eau.
./.
- 5 -
Les éléments fins, sables et argile non compacte sont particulièrement
susceptibles d'être mélangés et lessivés au cours de la remontée dans la colonne
d'eau ou de boue en mouvement.
La technique du battage en gros diamètre avec tubage téléscopique et
soupapage donne les meilleurs résultats mais pour un coût relativement élevé,
compatible avec un forage AEP par exemple.
Une technique de forage plus simple a été utilisée pour le repérage
des passées argileuses suffisamment compactes et épaisses pour gêner l'exploita¬
tion des graviers. Il s'agit d'un système sondeuse ATLAS COPCO type BVD 23
disponible au CETE, fonctionnant soit en tarière, soit en taillant avec remontée
des débris par air lift, avec tubage à l'avancement.
3.2 Géog^í/4^5ae_daii4_£e4_¡Jo^a3e4_jd¿a3/^ag^eA)
En vue de compléter la coupe lithologique et notamment pour la locali¬
sation des passées argilseuses, des diagraphies de la radioactivité naturelle
étaient prévues (la pose d'un tubage indispensable pour assurer la tenue des
alluvions meubles interdit toute autre diagraphie) .
Les sables sont généralement caractérisés par une radioactivité
naturelle 2 à 3 fois plus faible que celle des argiles. Dans un forage destruc¬
tif la diagraphie de la radîoactî-vité permet de préciser la puissance des passées
argileuses et de différencier les sables- argileux des sables lessivés au propres.
3.3 l!^^h.qd&^_Qé.q]^hi^¿Zquzs
Parmi l'arsenal des- méthodes géophysîques seules les méthodes électri¬
ques et sismiques sont susceptibles de mesurer une variation significative des
paramètres, résistivité ou élasticité, due à la présence d 'intercalations argi¬
leuses dans un milieu alluvial composé de sables, graviers et galets siliceux
gorgés d'eau.
./.
- 6 -
Par rapport à ce 'milieu meuble, l'argile contacte présente un contras¬
te de résistivité et d'élasticité. Mais les méthodes électriques et sismiques
classiques sont intégrantes, c'est-à-dire que le signal enregistré est la
somme des signaux unitaires dans un volume croissant à partir de la surface du
sol, en fonction de la profondeur d'investigation. De plus, l'influence des
signaux unitaires diminue avec la distance.
c'est pourquoi la plupart des méthodes d'interprétation sont basées
à la fois sur le contraste et sur le rapport X/h, où X désigne les dimensions
et la géométrie de la cible recherchée et h la profondeur. L'influence d'une
intercalation argileuse sera donc fonction du contraste, de l'épaissseur de
1' intercalation, de sa profondeur et de sont extension horizontale. C'est pour¬
quoi les sites d'expérimentations ont été choisis de façon à représenter un
certain nombre de cas de figure différents et spécifiques du gisement alsacien.
La méthode du sondage électrique a été finalement seule retenue à cause d'un
contraste électrique plus élevé que le contraste élastique et pour sa plus
grande légèreté de mise. en oeuvre.
Si le contraste de résistivité peut être estimé à partir de données
antérieures, il n'en demeure pas moins qu'une interprétation géophysique est
plus précise si elle s'appuie sur un étalonnage local. Une coupe géologique
d'un forage permet de déterminer les propriétés géophysiques vraies des forma¬
tions en présence, de calculer les signaux théoriques et de les comparer aux
résultats expérimentaux.
Les nombreuses prospections géophysiques électriques effectuées dans
la plaine rhénane ont permis d'établir l'échelle des résistivités suivante :
/- Sol superficiel, terre arable 20 â 50 ñm
- Sables et graviers secs 200 à 10,000 ihn
- Sables et graviers mouillés 50 à 500 ùm
- Argile 20 à 100 ihn
Si les contraste sont relativement élevés entre ces diverses formations
le signal mesuré en surface dépend de la puissance relative de la formation par
rapport à la profondeur.
./.
- 6 -
Par rapport à ce 'milieu meuble, l'argile contacte présente un contras¬
te de résistivité et d'élasticité. Mais les méthodes électriques et sismiques
classiques sont intégrantes, c'est-à-dire que le signal enregistré est la
somme des signaux unitaires dans un volume croissant à partir de la surface du
sol, en fonction de la profondeur d'investigation. De plus, l'influence des
signaux unitaires diminue avec la distance.
c'est pourquoi la plupart des méthodes d'interprétation sont basées
à la fois sur le contraste et sur le rapport X/h, où X désigne les dimensions
et la géométrie de la cible recherchée et h la profondeur. L'influence d'une
intercalation argileuse sera donc fonction du contraste, de l'épaissseur de
1' intercalation, de sa profondeur et de sont extension horizontale. C'est pour¬
quoi les sites d'expérimentations ont été choisis de façon à représenter un
certain nombre de cas de figure différents et spécifiques du gisement alsacien.
La méthode du sondage électrique a été finalement seule retenue à cause d'un
contraste électrique plus élevé que le contraste élastique et pour sa plus
grande légèreté de mise. en oeuvre.
Si le contraste de résistivité peut être estimé à partir de données
antérieures, il n'en demeure pas moins qu'une interprétation géophysique est
plus précise si elle s'appuie sur un étalonnage local. Une coupe géologique
d'un forage permet de déterminer les propriétés géophysiques vraies des forma¬
tions en présence, de calculer les signaux théoriques et de les comparer aux
résultats expérimentaux.
Les nombreuses prospections géophysiques électriques effectuées dans
la plaine rhénane ont permis d'établir l'échelle des résistivités suivante :
/- Sol superficiel, terre arable 20 â 50 ñm
- Sables et graviers secs 200 à 10,000 ihn
- Sables et graviers mouillés 50 à 500 ùm
- Argile 20 à 100 ihn
Si les contraste sont relativement élevés entre ces diverses formations
le signal mesuré en surface dépend de la puissance relative de la formation par
rapport à la profondeur.
./.
- 7 -
L'amplitude du signal, ou l'allure du diagramme électrique, au-dessus
d'une intercalation argileuse de résistivité-contraste fixe et d'épaisseur
variable est illustré par l 'abaque ci-dessous (Fîg. 2). Le cas théorique calculé
suppose une intercalation tabulaire d'extension infinie, dans le cas de lentilles
d'extension limitée, l'influence diminue.
Afin de préciser d'une part l'interprétation des sondages électriques
expérimentaux et d'illustrer d'autre part les limites de cette interprétation,
des courbes théoriques ont été calculées pour les trois sites en tenant compte :
- de la nature et des épaîssseurs des matériaux alluviaux d'après les
coupes des forages anciens et nouveaux situés à proximité des sonda¬
ges électriques,
- des résistivités connues ou -mesurées- des formations de couverture,
des alluvions mouillées et du substratum,
- de diverses- hypothèses sur la résistivité et l'épaisseur des argiles
Cy compris l'épaisseur vraie traversée par forage).
Les diagrammes calculés pour chacun des sites et dans les différentes
hypothèses sont reportés, avec les diagrammes expérimentaux correspondants,
en. annexe 5-1 .
./.
- 7 -
L'amplitude du signal, ou l'allure du diagramme électrique, au-dessus
d'une intercalation argileuse de résistivité-contraste fixe et d'épaisseur
variable est illustré par l 'abaque ci-dessous (Fîg. 2). Le cas théorique calculé
suppose une intercalation tabulaire d'extension infinie, dans le cas de lentilles
d'extension limitée, l'influence diminue.
Afin de préciser d'une part l'interprétation des sondages électriques
expérimentaux et d'illustrer d'autre part les limites de cette interprétation,
des courbes théoriques ont été calculées pour les trois sites en tenant compte :
- de la nature et des épaîssseurs des matériaux alluviaux d'après les
coupes des forages anciens et nouveaux situés à proximité des sonda¬
ges électriques,
- des résistivités connues ou -mesurées- des formations de couverture,
des alluvions mouillées et du substratum,
- de diverses- hypothèses sur la résistivité et l'épaisseur des argiles
Cy compris l'épaisseur vraie traversée par forage).
Les diagrammes calculés pour chacun des sites et dans les différentes
hypothèses sont reportés, avec les diagrammes expérimentaux correspondants,
en. annexe 5-1 .
./.
Fig. 2
AB/2
H -16
* 3._i_0.i
ORÇLLANA-MOONEYklaster curves for ve.sCurvas patron para sev.
E,= i;^=i;E, = n
On constate que la courbe |0,l| , qui correspond à une intercalationdix fois plus conductrice que l'environnement mais dix fois moins
épaisse que la couverture, est à la limite des possibilitésd'interprétation.
Fig. 2
AB/2
H -16
* 3._i_0.i
ORÇLLANA-MOONEYklaster curves for ve.sCurvas patron para sev.
E,= i;^=i;E, = n
On constate que la courbe |0,l| , qui correspond à une intercalationdix fois plus conductrice que l'environnement mais dix fois moins
épaisse que la couverture, est à la limite des possibilitésd'interprétation.
- 8 -
4. TRAVAUX EFFECTUES
Les études méthodologiques ont été conduites avec le souci de rassem¬
bler sur une même suite, un maximum de données (y compris les données existantes)
en vue d'utiliser au mieux la complémentarité des méthodes.
Site
Weyersheim
Bischwiller
Seltz
Foragesexistants
-
3
9
Foragesnouveaux
2
-
-
Diagraphiesgamma-ray
2
2
-
Sondagesélectriques
8
3
3
Essai sismiqueréflexion
1
-
-
Les annexes 1, 2 et 3 montrent à 1/25.000, les plans de situation
des trois zones d'études, avec les limites des exploitations, l'emplacement
des forages existants et nouveaux ainsi que les implantations des sondages
électriques.
4.1 FoA-age^
4.1.1 Deux forages nouveaux ont été exécutés par le CETE de l'Est,
pour reconnaître la nature des alluvions dans la zone d'extension possible
de la graviëre WEILER à l'Ouest de l'exploitation actuelle. La technique mise
en oeuvre est celle du taillant, avec remontée des échantillons par air-lift
et pose d'un tube de soutènement en PVC, afin d'éviter l'éboulement du trou.
Ces deux forages ont été équipés en piézomêtre (annexe 1).
- Pz 1 (n** national 234-4-145) profondeur totale 37,2 m, crépine
de 4 à 16 m.
- Pz 2 (n" national 234-4-146) profondeur totale 30,0 m, crépine
de 6 à 18 m.
./.
- 8 -
4. TRAVAUX EFFECTUES
Les études méthodologiques ont été conduites avec le souci de rassem¬
bler sur une même suite, un maximum de données (y compris les données existantes)
en vue d'utiliser au mieux la complémentarité des méthodes.
Site
Weyersheim
Bischwiller
Seltz
Foragesexistants
-
3
9
Foragesnouveaux
2
-
-
Diagraphiesgamma-ray
2
2
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Sondagesélectriques
8
3
3
Essai sismiqueréflexion
1
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Les annexes 1, 2 et 3 montrent à 1/25.000, les plans de situation
des trois zones d'études, avec les limites des exploitations, l'emplacement
des forages existants et nouveaux ainsi que les implantations des sondages
électriques.
4.1 FoA-age^
4.1.1 Deux forages nouveaux ont été exécutés par le CETE de l'Est,
pour reconnaître la nature des alluvions dans la zone d'extension possible
de la graviëre WEILER à l'Ouest de l'exploitation actuelle. La technique mise
en oeuvre est celle du taillant, avec remontée des échantillons par air-lift
et pose d'un tube de soutènement en PVC, afin d'éviter l'éboulement du trou.
Ces deux forages ont été équipés en piézomêtre (annexe 1).
- Pz 1 (n** national 234-4-145) profondeur totale 37,2 m, crépine
de 4 à 16 m.
- Pz 2 (n" national 234-4-146) profondeur totale 30,0 m, crépine
de 6 à 18 m.
./.
- 9 -
4.1.2 Sur le site de la graviëre SOCAREST de Bischwiller, deux
anciens forages de reconnaissance en bordure Sud et Ouest de l'exploitation
actuelle sont tubes et équipés en piézomêtre (annexe 2).
- Pz 6 (n* national 234-4-41) profondeur totale 12,50 m.
- Pz 9 (n° national 234-4-44) profondeur totale 33,00 m.
4.1.3 L'extension de la graviëre EPPLE de Seltz avait été reconnue
par forages. Mais aucun de ces forages n'a été équipé et la plupart sont dans
l'emprise de l'exploitation actuelle ; cependant les coupes géologiques suc¬
cinctes ont été conservées et on connaît la position des intecalations argileu¬
ses .
4.2 VZagn.rQhÂ.zi _Qamma.-fia.q [ou. R.A.N. f_Rcíd^o-Ací¿\;^e_Na^u^e££e.)
La diagraphie d'un sondage consiste à enregistrer point par point
ou d'une manière continue en fonction de la profondeur, un paramètre du terrain
traversé.
Dans le cas présent l'appareillage utilisé (scintillomètre) permet
la mesure de la radioactivité naturelle globale émise par les terrains et
notamment des émissions- de rayons gamma.
D'un point de vue qualitatif, cette méthode permet de positionner
précisément les niveaux à radioactivité relative élevée, donc les passées
argileuses. Les diagraphies ainsi effectuées sur les sondages étalons, à
Weyersheim Pzl et Pz2 à Bischwiller Pz6 et Pz9 .mettent en évidence une bonne
correlation entre le log lithologîque et l'enregistrement gamma-ray (voir
fig. 3 et annexes 4-1, 4-2, 4-3 , et 4-4).
Les niveaux argileux se traduisent en diagraphie par des émissions
de rayons plus importantes que les sables et graviers. Dans le sondage Pzl ,
le niveau de sable limoneux sous-jacent à la lentille argileuse se traduit
également sur l'enregistrement par une augmentation de la radioactivité, sans
toutefois atteindre la même amplitude que les argiles.
./.
- 9 -
4.1.2 Sur le site de la graviëre SOCAREST de Bischwiller, deux
anciens forages de reconnaissance en bordure Sud et Ouest de l'exploitation
actuelle sont tubes et équipés en piézomêtre (annexe 2).
- Pz 6 (n* national 234-4-41) profondeur totale 12,50 m.
- Pz 9 (n° national 234-4-44) profondeur totale 33,00 m.
4.1.3 L'extension de la graviëre EPPLE de Seltz avait été reconnue
par forages. Mais aucun de ces forages n'a été équipé et la plupart sont dans
l'emprise de l'exploitation actuelle ; cependant les coupes géologiques suc¬
cinctes ont été conservées et on connaît la position des intecalations argileu¬
ses .
4.2 VZagn.rQhÂ.zi _Qamma.-fia.q [ou. R.A.N. f_Rcíd^o-Ací¿\;^e_Na^u^e££e.)
La diagraphie d'un sondage consiste à enregistrer point par point
ou d'une manière continue en fonction de la profondeur, un paramètre du terrain
traversé.
Dans le cas présent l'appareillage utilisé (scintillomètre) permet
la mesure de la radioactivité naturelle globale émise par les terrains et
notamment des émissions- de rayons gamma.
D'un point de vue qualitatif, cette méthode permet de positionner
précisément les niveaux à radioactivité relative élevée, donc les passées
argileuses. Les diagraphies ainsi effectuées sur les sondages étalons, à
Weyersheim Pzl et Pz2 à Bischwiller Pz6 et Pz9 .mettent en évidence une bonne
correlation entre le log lithologîque et l'enregistrement gamma-ray (voir
fig. 3 et annexes 4-1, 4-2, 4-3 , et 4-4).
Les niveaux argileux se traduisent en diagraphie par des émissions
de rayons plus importantes que les sables et graviers. Dans le sondage Pzl ,
le niveau de sable limoneux sous-jacent à la lentille argileuse se traduit
également sur l'enregistrement par une augmentation de la radioactivité, sans
toutefois atteindre la même amplitude que les argiles.
./.
COUPE GEOLOGIQUE DES FORAGES ET DIAGRAPHIE DE LA RADIOACTIVITE NATURELLE
PzZGrái/icrc \f/t!t£R
Ri/ Pz SGra^ière. ^scj'f"-*''
P^ ^. . .Grât/ière yfiiscn*-'!-^
DlAGÎli\PHlK GAM.>ÎA-R.\Y DHS SONDAGÎT.S
COUPE GEOLOGIQUE DES FORAGES ET DIAGRAPHIE DE LA RADIOACTIVITE NATURELLE
PzZGrái/icrc \f/t!t£R
Ri/ Pz SGra^ière. ^scj'f"-*''
P^ ^. . .Grât/ière yfiiscn*-'!-^
DlAGÎli\PHlK GAM.>ÎA-R.\Y DHS SONDAGÎT.S
-lo
ll faut souligner la complémentarité de ces deux techniques ;
forage destructif rapide avec une sondeuse légère, au moins jusqu'à 50 m
de profondeur, et diagraphie gamma-ray pour la localisation précise des
passées argileuses.
4.3 SqndaQ&6_itzc^ùu.qu.zs
Les sondages électriques, dont le principe de la méthode est joint
en annexe, ont été réalisés à proximité des forages mécaniques afin : d'une
part, de pouvoir étalonner la méthode à partir de coupes géologiques connues
et d'autre part, d'évaluer les possibilités et les limites de la méthode dans
la mise en évidence des passées argileuses.
D'une manière générale, les diagrammes électriques mesurés, c'est
à dire les courbes qui montrent la variation de la résistivité apparente à par¬
tir de la surface et en fonction de la profondeur d'investigation croissante,
obtenue par l'écartement progressif des électrodes d'envoi de courant, tradui¬
sent généralement la succession suivante illustrée par SEl Bischwiller Fig. 4.
- un conducteur superficiel
. épaisseur 2 m résistivité 50 üm'
- des alluvions résistantes
. épaisseur 30 m résistivité 150 ihn
- un substratum conducteur
. profondeur 30 m résistivité <20 ñm
Les intercalations argileuses ne se traduisent pas sur les diagrammes
électriques par une inflexion significative de la courbe comme la courbe théo¬
rique Fig. 2 pouvait le laisser espérer et cela pour plusieurs raisons examinées
ci-àprès.
./.
-lo
ll faut souligner la complémentarité de ces deux techniques ;
forage destructif rapide avec une sondeuse légère, au moins jusqu'à 50 m
de profondeur, et diagraphie gamma-ray pour la localisation précise des
passées argileuses.
4.3 SqndaQ&6_itzc^ùu.qu.zs
Les sondages électriques, dont le principe de la méthode est joint
en annexe, ont été réalisés à proximité des forages mécaniques afin : d'une
part, de pouvoir étalonner la méthode à partir de coupes géologiques connues
et d'autre part, d'évaluer les possibilités et les limites de la méthode dans
la mise en évidence des passées argileuses.
D'une manière générale, les diagrammes électriques mesurés, c'est
à dire les courbes qui montrent la variation de la résistivité apparente à par¬
tir de la surface et en fonction de la profondeur d'investigation croissante,
obtenue par l'écartement progressif des électrodes d'envoi de courant, tradui¬
sent généralement la succession suivante illustrée par SEl Bischwiller Fig. 4.
- un conducteur superficiel
. épaisseur 2 m résistivité 50 üm'
- des alluvions résistantes
. épaisseur 30 m résistivité 150 ihn
- un substratum conducteur
. profondeur 30 m résistivité <20 ñm
Les intercalations argileuses ne se traduisent pas sur les diagrammes
électriques par une inflexion significative de la courbe comme la courbe théo¬
rique Fig. 2 pouvait le laisser espérer et cela pour plusieurs raisons examinées
ci-àprès.
./.
Exemple de diagramme électrique
BISCHWILLER SE 1
Fig. 4
\o* -jl^^[^^f}U[u^4f|f^^t(u-4-^-^f lHH+l-l-fff4f^ s |*|]UH[||tH[[{tMtM4-[M'
9 10-
N* 269
Exemple de diagramme électrique
BISCHWILLER SE 1
Fig. 4
\o* -jl^^[^^f}U[u^4f|f^^t(u-4-^-^f lHH+l-l-fff4f^ s |*|]UH[||tH[[{tMtM4-[M'
9 10-
N* 269
- 11 -
5. PISCUSSIOW VES RESULTATS
Les données recueillies sur le terrain :
- échantillons remontés par le forage,
- enregistrement de diagraphies gamma-ray,
" mesures électriques et tracés des diagrammes proviennent de
techniques d'observations fondamentalement différentes :
5.1 - le forage destructif rapide, constitue une investigation ponctuelle
et les échantillons remontés sont généralement appauvris en éléments
fins et argileux, sauf si l'argile est massive. Cette technique
constitue dependant le moyen de reconnaissance le plus fiable mais
également le plus cher.
5.2 - la diagraphie gamma-ray suppose l'exîstance d'un trou libre, c'est
à dire tube dans les matériaux meubles ; sa mise en oeuvre est faci¬
le, rapide (on peut enregistrer à la vitesse de 1 à 2 m par minute,
c'est à dire qu'une opération complète sur un forage de 50 m dure
en moyenne moins de 2 heures) . L'enregistrement de la radioactivité
naturelle est interprétable à vue et permet de situer exactement
toutes les passées argileuses traversées ; il donne en plus une
bonne estimation du pourcentage d'argile mélangé aux alluvions.
Quelques corrections sont nécessaires dans le cas de forages en gros
diamètre.
5.3 - les sondages électriques en surface sont d'une exécution facile -
et rapide pour des profondeurs d'investigation de l'ordre de 100 '
mètres ; une opération complète sur le terrain, mesures, calcul et
tracé de la courbe, dure en moyenne moins de deux heures. Cependant
contrairement aux deux techniques précédentes qui donnent des
informations "linéaires" et "directes", le sondage électrique donne
des informations "intégrées" qu'il est nécessaire d'interpréter en
vue de préciser l'existence et l'importance d'une couche qui n'est
pas "directement" visible sur le diagramme.
./.
- 11 -
5. PISCUSSIOW VES RESULTATS
Les données recueillies sur le terrain :
- échantillons remontés par le forage,
- enregistrement de diagraphies gamma-ray,
" mesures électriques et tracés des diagrammes proviennent de
techniques d'observations fondamentalement différentes :
5.1 - le forage destructif rapide, constitue une investigation ponctuelle
et les échantillons remontés sont généralement appauvris en éléments
fins et argileux, sauf si l'argile est massive. Cette technique
constitue dependant le moyen de reconnaissance le plus fiable mais
également le plus cher.
5.2 - la diagraphie gamma-ray suppose l'exîstance d'un trou libre, c'est
à dire tube dans les matériaux meubles ; sa mise en oeuvre est faci¬
le, rapide (on peut enregistrer à la vitesse de 1 à 2 m par minute,
c'est à dire qu'une opération complète sur un forage de 50 m dure
en moyenne moins de 2 heures) . L'enregistrement de la radioactivité
naturelle est interprétable à vue et permet de situer exactement
toutes les passées argileuses traversées ; il donne en plus une
bonne estimation du pourcentage d'argile mélangé aux alluvions.
Quelques corrections sont nécessaires dans le cas de forages en gros
diamètre.
5.3 - les sondages électriques en surface sont d'une exécution facile -
et rapide pour des profondeurs d'investigation de l'ordre de 100 '
mètres ; une opération complète sur le terrain, mesures, calcul et
tracé de la courbe, dure en moyenne moins de deux heures. Cependant
contrairement aux deux techniques précédentes qui donnent des
informations "linéaires" et "directes", le sondage électrique donne
des informations "intégrées" qu'il est nécessaire d'interpréter en
vue de préciser l'existence et l'importance d'une couche qui n'est
pas "directement" visible sur le diagramme.
./.
- 12 -
Le coût de l'interprétation est variable selon les moyens exigés
pour résoudre le problème :
comparaison des diagrammes expérimentaux avec les courbes théoriques
précalculées pour un certain nombre de cas types,
calcul de courbes théoriques spécifiques du cas étudié, tenant
compte des épaisseurs et des résistivités connues ou probables.
C'est à cette deuxième technique qu'il a fallu recourrir dans le cas
des intercalations argileuses étudiées et dont l'influence n'est pas "directement
visib;le sur les diagrammes expérimentaux :
- soit que les passées argileuses peu épaisses sont situées dans la
moitié supérieure des alluvions et dans ce cas leur influence se traduit par
une diminution de la pente ascendante de la courbe,
- soit que les passées argileuses sont situées dans la moitié infé¬
rieure des alluvions et dans ce cas leur influence conductrice s'ajoute à celle
du substratum conducteur.
Dans les deux cas d'ailleurs, l'influence des intercalations argileusesest également fonction de leur résistivité qui n'a pu être déterminée directement
sur le terrain.
Nous avons, donc fait calculer par le Département géophysique et sur
l'ordinateur du BRGM un certain nombre de courbes théoriques correspondants :
- pour les épaisseurs, à celles recoupées par les forages sur les
divers sites étudiés,
- pour les résistivités, à celles déterminées par sondages électriques
pour le recouvrement, les sables et graviers et pour le substratum,
et en prenant pour l'argile les résistivités les plus probables.
./.
- 12 -
Le coût de l'interprétation est variable selon les moyens exigés
pour résoudre le problème :
comparaison des diagrammes expérimentaux avec les courbes théoriques
précalculées pour un certain nombre de cas types,
calcul de courbes théoriques spécifiques du cas étudié, tenant
compte des épaisseurs et des résistivités connues ou probables.
C'est à cette deuxième technique qu'il a fallu recourrir dans le cas
des intercalations argileuses étudiées et dont l'influence n'est pas "directement
visib;le sur les diagrammes expérimentaux :
- soit que les passées argileuses peu épaisses sont situées dans la
moitié supérieure des alluvions et dans ce cas leur influence se traduit par
une diminution de la pente ascendante de la courbe,
- soit que les passées argileuses sont situées dans la moitié infé¬
rieure des alluvions et dans ce cas leur influence conductrice s'ajoute à celle
du substratum conducteur.
Dans les deux cas d'ailleurs, l'influence des intercalations argileusesest également fonction de leur résistivité qui n'a pu être déterminée directement
sur le terrain.
Nous avons, donc fait calculer par le Département géophysique et sur
l'ordinateur du BRGM un certain nombre de courbes théoriques correspondants :
- pour les épaisseurs, à celles recoupées par les forages sur les
divers sites étudiés,
- pour les résistivités, à celles déterminées par sondages électriques
pour le recouvrement, les sables et graviers et pour le substratum,
et en prenant pour l'argile les résistivités les plus probables.
./.
- 13 -
Les courbes calculées sont données en annexe 5-1 à 5-6 avec chaque
fois le diagramme expérimental et la coupe géologique du forage.
Remarque : la coupe géologique est représentée en échelle logarithmique et
donne de ce fait une image de la diminution de l'influence d'une
couche intercalaire avec l'augmentation de la profondeur, ce qui est
réellement déterminant pour un changement d'allure du diagramme
électrique. Par ailleurs les coupes géologiques ont été prolongées
au-delà de la fin du forage pour illustrer la suite des hypothèses
de calcul (qui sont résumées dans les tableaux en tête de l'annexe 5)
Les 30 courbes théoriques calculées montrent, malgré les nombreuses
hypothèses et réajustements sur les épaisseurs et les résistivités des diverses
formations, des déformations peu significatives pour les épaisseurs des passées
argileuses telles qu'elles existent réellement sur les sites étudiés.
Cettes, par rapport aux courbes B calculées dans l'hypothèse d 'alluvioncomposées de sables et graviers sans intercalations argileuses, la plupart
des diagrammes électriques mesurés montrent une déformation notable, mais qu'il
n'est pas possible d'interpréter en termes de profondeur ou d'épaisseur avec
une précision suffisante pour aider l'exploitant.
Les courbes E et F calculées dans l'hypothèse d'épaisseurs 2 à 4
fois supérieures à la réalité (Jó à 24 mètres d'argile) montrent des déformations
significatives et interprétables-, mais aucun sondage électrique mesuré sur les
sites d'études ne fournit un diagramme comparable.
CoMc|u¿^on_¿íM._-£eó"_¿ondage4~ Q-ldcpiAlquQA
La prospection par sondages 'électriques sur les sites étudiés ne permet
par d'inûerpréter quantitativement la présence de passées argileuses au sein6 T) 3. X S S ô 11 T"
des alluvions rhénanes, lorsque le rapport ' -^ ; est inférieur à 0,4 malgré^ '^'^ profondeur
un contraste de résistivité de 5 à 10.
Dans ces conditions, d'autres dispositifs de prospection électrique
tels que profils de résistivité et mise à la masse, intialement prévus, n'avaient
aucune chance de mettre en évidence des intercalations argileuses de l'importance
et à la profondeur où elles sont connues sur les trois sites étudiés. ,
- 13 -
Les courbes calculées sont données en annexe 5-1 à 5-6 avec chaque
fois le diagramme expérimental et la coupe géologique du forage.
Remarque : la coupe géologique est représentée en échelle logarithmique et
donne de ce fait une image de la diminution de l'influence d'une
couche intercalaire avec l'augmentation de la profondeur, ce qui est
réellement déterminant pour un changement d'allure du diagramme
électrique. Par ailleurs les coupes géologiques ont été prolongées
au-delà de la fin du forage pour illustrer la suite des hypothèses
de calcul (qui sont résumées dans les tableaux en tête de l'annexe 5)
Les 30 courbes théoriques calculées montrent, malgré les nombreuses
hypothèses et réajustements sur les épaisseurs et les résistivités des diverses
formations, des déformations peu significatives pour les épaisseurs des passées
argileuses telles qu'elles existent réellement sur les sites étudiés.
Cettes, par rapport aux courbes B calculées dans l'hypothèse d 'alluvioncomposées de sables et graviers sans intercalations argileuses, la plupart
des diagrammes électriques mesurés montrent une déformation notable, mais qu'il
n'est pas possible d'interpréter en termes de profondeur ou d'épaisseur avec
une précision suffisante pour aider l'exploitant.
Les courbes E et F calculées dans l'hypothèse d'épaisseurs 2 à 4
fois supérieures à la réalité (Jó à 24 mètres d'argile) montrent des déformations
significatives et interprétables-, mais aucun sondage électrique mesuré sur les
sites d'études ne fournit un diagramme comparable.
CoMc|u¿^on_¿íM._-£eó"_¿ondage4~ Q-ldcpiAlquQA
La prospection par sondages 'électriques sur les sites étudiés ne permet
par d'inûerpréter quantitativement la présence de passées argileuses au sein6 T) 3. X S S ô 11 T"
des alluvions rhénanes, lorsque le rapport ' -^ ; est inférieur à 0,4 malgré^ '^'^ profondeur
un contraste de résistivité de 5 à 10.
Dans ces conditions, d'autres dispositifs de prospection électrique
tels que profils de résistivité et mise à la masse, intialement prévus, n'avaient
aucune chance de mettre en évidence des intercalations argileuses de l'importance
et à la profondeur où elles sont connues sur les trois sites étudiés. ,
- 14
Les diagrammes électriques calculés montrent que des profils de
résistivité, mesurés avec un dispositif de longueur AB appropriée, ne révêle¬
raient une anomalie conductrice significative que pour des épaissseurs d'argile
au moins deux fois plus importantes que celles qui sont connues par forage.
Une mise à la masse, technique utilisée pour la détection de l'exten¬
sion de corps conducteurs, tels que des amas sulfurés ou des chenaux d'eau salée
de résistivité voisine de 1 iîm, n'a aucune chance de détecter les intercalations
argileuses dans les conditions de gisement connues.
Les mesures de résistivité et de mise à la masse seraient davantage
influencées par les variations d'épaisseur et de résistivité des terrains de
couverture que par la présence de l'argile en profondeur. Leur mise en oeuvre
ne se justifiait donc pas. Il a paru préférable de le démontrer par le calcul,
^'^ Z'^'^Aîz-'kiA^î^'i^'izV^^nËi^
La sismique réflexion à faible profondeur, a été récemment développée
pour la détection de cavités souterraines. Un équipement était disponible au
Laboratoire Central des Ponts et Chaussées et il a pour intéressant de faire
un essai sur le site de Weyersheim.
Malheureusement et comme pour les autres méthodes sismiques, le maté¬
riau alluvionnaire est très filtrant et le niveau du signal n'était pas suffisant
pour permettre une interprétation.
./.
- 14
Les diagrammes électriques calculés montrent que des profils de
résistivité, mesurés avec un dispositif de longueur AB appropriée, ne révêle¬
raient une anomalie conductrice significative que pour des épaissseurs d'argile
au moins deux fois plus importantes que celles qui sont connues par forage.
Une mise à la masse, technique utilisée pour la détection de l'exten¬
sion de corps conducteurs, tels que des amas sulfurés ou des chenaux d'eau salée
de résistivité voisine de 1 iîm, n'a aucune chance de détecter les intercalations
argileuses dans les conditions de gisement connues.
Les mesures de résistivité et de mise à la masse seraient davantage
influencées par les variations d'épaisseur et de résistivité des terrains de
couverture que par la présence de l'argile en profondeur. Leur mise en oeuvre
ne se justifiait donc pas. Il a paru préférable de le démontrer par le calcul,
^'^ Z'^'^Aîz-'kiA^î^'i^'izV^^nËi^
La sismique réflexion à faible profondeur, a été récemment développée
pour la détection de cavités souterraines. Un équipement était disponible au
Laboratoire Central des Ponts et Chaussées et il a pour intéressant de faire
un essai sur le site de Weyersheim.
Malheureusement et comme pour les autres méthodes sismiques, le maté¬
riau alluvionnaire est très filtrant et le niveau du signal n'était pas suffisant
pour permettre une interprétation.
./.
- 15 -
6. INTERET MEHTODO LOGIQUE VE L'ETUVE
Les résultats obtenus sur les sites d'étude et discutés ci-avant
conduisent à proposer une méthodologie de prospection, applicable aux conditions
particulières du gisement alluvionnaire dans cette région, mais différente selon
les cas.
6.1 Ext2.n6¿on_d[un&_QfLav-LeJií
Lorsque l'extension d'une graviëre est rendue nécessaire, pour remédiei
à la gêne causée par la présence d 'intercalations argileuses dans l'exploitation
en cours, nous proposons le schéma de reconnaissance suivant :
- l'exécution de sondages électriques sur la zone d'extension prévue.
L'allure des diagrammes électriques permettra d'indiquer l'évolution
du gisement alluvionnaire exploité.
- la zone de comportement électrique plus favorable devrait être
reconnue par un forage mécanique completé par une diagraphie gamma-
ray.
^ ^ Z^2Í9^-4L2'iV^^I^'¿:^?r-Í'-'¿^?:^^2':í:^?l^?:..2^^)l'C?:^^
Dans un secteur vierge où l'on propose d'ouvrir une graviëre, et
où l'on ne possède aucune coupe verticale des terrains, il est indiqué en premiè¬
re phase de réaliser un sondage de reconnaissance avec diagraphie RAN.
Si la coupe géologique et la diagraphie mettent en évidence des1 J .. T .. épaisseur ._ ., .. - ^ /passées argileuses dont le rapport ^ -z j est supérieur a 0,4, ont peut
mettre en oeuvre efficacement la prospection électrique, dans le but de localiser
l'extension de la zone défavorable. "
- 15 -
6. INTERET MEHTODO LOGIQUE VE L'ETUVE
Les résultats obtenus sur les sites d'étude et discutés ci-avant
conduisent à proposer une méthodologie de prospection, applicable aux conditions
particulières du gisement alluvionnaire dans cette région, mais différente selon
les cas.
6.1 Ext2.n6¿on_d[un&_QfLav-LeJií
Lorsque l'extension d'une graviëre est rendue nécessaire, pour remédiei
à la gêne causée par la présence d 'intercalations argileuses dans l'exploitation
en cours, nous proposons le schéma de reconnaissance suivant :
- l'exécution de sondages électriques sur la zone d'extension prévue.
L'allure des diagrammes électriques permettra d'indiquer l'évolution
du gisement alluvionnaire exploité.
- la zone de comportement électrique plus favorable devrait être
reconnue par un forage mécanique completé par une diagraphie gamma-
ray.
^ ^ Z^2Í9^-4L2'iV^^I^'¿:^?r-Í'-'¿^?:^^2':í:^?l^?:..2^^)l'C?:^^
Dans un secteur vierge où l'on propose d'ouvrir une graviëre, et
où l'on ne possède aucune coupe verticale des terrains, il est indiqué en premiè¬
re phase de réaliser un sondage de reconnaissance avec diagraphie RAN.
Si la coupe géologique et la diagraphie mettent en évidence des1 J .. T .. épaisseur ._ ., .. - ^ /passées argileuses dont le rapport ^ -z j est supérieur a 0,4, ont peut
mettre en oeuvre efficacement la prospection électrique, dans le but de localiser
l'extension de la zone défavorable. "
- 16 -
1. CONCLUSIONS
Pour des raisons économiques évidentes, les matériaux alluvionnaires
de la plaine rhénane au Nord de Strasbourg sont intensément exploités. Mais
cette région, relativement plus étroite qu'au Sud et située au débouché des
vallées vosgiennes , a été le siège de remaniements fréquents plio-quaternaires.
Le gisement alluvionnaire est de ce fait caractérisé par une structure lenticu¬
laire interstratifiée comprenant de fréquentes passées argileuses. Ces dernières
ne constituent pas un produit marchand et de plus elles gênent l'exploitation
et peuvent compromettre l'approfondissement souhaitable des graviêres; La détec¬
tion des passées argileuses est donc primordiale pour l'exploitant.
.Une étude méthodologique a donc été financée par le Comité de Gestion
de la Taxe parafiscale sur les granulats dans le but de mettre au point une
technique de prospection adaptée à ces conditions de gisement.
Les résultats obtenus et discutés ci-dessus montrent que les techni-
ques de prospection rapides et peu onéreuses par sondages électriques conduisent
essentiellement à des déductions qualitatives, tant que les passées argileuses v
cumulées ne dépassent pas 40 % du volume alluvionnaire.
Une plus grande sensibilité et une information quantitative exigent
la mise en oeuvre de techniques directes, telles que le forage destructif complè¬
te par une diagraphie de la radioactivité naturelle.
La conjugaison de ces deux méthodes peut être envisagée dans le
cas d'extension ou d'ouverture de graviêres. /
L'Ingénieur chargé d'étude Le Directeur du Service
Géologique Régiona_l_Alsace-
F. MUNCK
- 16 -
1. CONCLUSIONS
Pour des raisons économiques évidentes, les matériaux alluvionnaires
de la plaine rhénane au Nord de Strasbourg sont intensément exploités. Mais
cette région, relativement plus étroite qu'au Sud et située au débouché des
vallées vosgiennes , a été le siège de remaniements fréquents plio-quaternaires.
Le gisement alluvionnaire est de ce fait caractérisé par une structure lenticu¬
laire interstratifiée comprenant de fréquentes passées argileuses. Ces dernières
ne constituent pas un produit marchand et de plus elles gênent l'exploitation
et peuvent compromettre l'approfondissement souhaitable des graviêres; La détec¬
tion des passées argileuses est donc primordiale pour l'exploitant.
.Une étude méthodologique a donc été financée par le Comité de Gestion
de la Taxe parafiscale sur les granulats dans le but de mettre au point une
technique de prospection adaptée à ces conditions de gisement.
Les résultats obtenus et discutés ci-dessus montrent que les techni-
ques de prospection rapides et peu onéreuses par sondages électriques conduisent
essentiellement à des déductions qualitatives, tant que les passées argileuses v
cumulées ne dépassent pas 40 % du volume alluvionnaire.
Une plus grande sensibilité et une information quantitative exigent
la mise en oeuvre de techniques directes, telles que le forage destructif complè¬
te par une diagraphie de la radioactivité naturelle.
La conjugaison de ces deux méthodes peut être envisagée dans le
cas d'extension ou d'ouverture de graviêres. /
L'Ingénieur chargé d'étude Le Directeur du Service
Géologique Régiona_l_Alsace-
F. MUNCK
LISTE DES ANNEXES
ANNEXE 1 : Plan de situation (1/25.000) - Graviëre de Weyersheim
ANNEXE 2 : Plan de situation (1/25.000) - Graviëre de Bischwiller
ANNEXE 3 : Plan de situation (1/25.000) - Graviëre de Seltz
ANNEXE 4 : Coupes et diagraphies RAN
" 4-1 : Sondage PZl (243-4-145) Weyersheim
" 4-2 : Sondage PZ2 (234-4-146) Weyersheim
" 4-3 : Sondage PZ6 (234-4-41) Bischwiller
" 4-4 : Sondage PZ9 (234-4-44) Bischwiller
ANNEXES 5-1 à 5-6 : Sondages électriques mesurés et calculés
ANNEXES 6-1 à 6-8 : Autres sondages électriques mesurés
ANNEXE 7 : Principe de la méthode du sondage électrique
LISTE DES ANNEXES
ANNEXE 1 : Plan de situation (1/25.000) - Graviëre de Weyersheim
ANNEXE 2 : Plan de situation (1/25.000) - Graviëre de Bischwiller
ANNEXE 3 : Plan de situation (1/25.000) - Graviëre de Seltz
ANNEXE 4 : Coupes et diagraphies RAN
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ANNEXES 5-1 à 5-6 : Sondages électriques mesurés et calculés
ANNEXES 6-1 à 6-8 : Autres sondages électriques mesurés
ANNEXE 7 : Principe de la méthode du sondage électrique
ANNEXE
GRAVIERE DE WEYERSHEIM"WEILER"
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Graviere en exploitation
(234-4-145) Sondage "mécanique"
O e . Sondage électrique
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ANNEXE 2
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Sondage électrique
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ANNEXES 4
ANNEXE 4 : Coupes et diagraphies RAN
ANNEXE 4-1 : Sondage PZJ (243-4-145) Weyersheim
ANNEXE 4-2 : Sondage PZ2 (234-4-146) Weyersheim
ANNEXE 4-3 : Sondage PZ6 (234-4-41) Bischwiller
ANNEXE 4-4 : Sondage PZ9 (234-4-44) Bischwiller
ANNEXES 4
ANNEXE 4 : Coupes et diagraphies RAN
ANNEXE 4-1 : Sondage PZJ (243-4-145) Weyersheim
ANNEXE 4-2 : Sondage PZ2 (234-4-146) Weyersheim
ANNEXE 4-3 : Sondage PZ6 (234-4-41) Bischwiller
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ANNEXE 5
HYPOTHESES DE CALCUL POUR LES COURBES THEORIQUES
Site
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SE n"mesure
5
8
Courbethéorique
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B
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B
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250 üm24 - 60 m
200 üm
-
25 - 75 m
180 üm19,1- 75 m
180 üm31 - 75 m
180 Üm
43 - 75 m
180 üm
Substratum
> 60 m
40 üm
> 68 m
40 üm
> 60 m
40 üm> 60 m
40 üm> . 60 m
40 üm> .60 m
40 üm
> 60 m
40 üm> 60 m
40 üm> 75 m
40 üm> 75 m
40 üm> 75 m
40 üm> 75 m
40 üm
tí
00ft)
ANNEXE 5
HYPOTHESES DE CALCUL POUR LES COURBES THEORIQUES
Site
túfficoes
SE n"mesure
5
8
Courbethéorique
A
B
C
D
E
F .
A
B
C
D
E
F
Couchesuperficielle
0 - 1,8 m
20 fim
0 - ] ,8 m
20 Çlm
0 - 1,8m20 fim
0 - 1 ,8 m
20 üm0 - J ,8 m
20 üm0 - ] ,8 m
20 üm0- ] ,8 m
24 üm0 - J ,8 m
24 üm
0 - 1,8 m
24 üm0 - 1,8m
24,;nm0 - 1,8 m
24 üm0 - 1 ,8 m
24 üm
Sables efgraviers
1 ,8 - 19 m
200 üm
1 ,8 - 68 m
175 üm1 ,8 - 19 m
200 üm
1,8 - J9 m
200 üm1,8 - 19 m
200 üm
1,8 - 19m200 üm
1,8 - 19m200 üm
1 ,8 - 60 m
200 üm
I ,8 - 19 m
230 üm1 ,8 - 19 m
230 üm
1,8 - 19m230 üm
1 ,8 - 19 m
230 üm
Argile
19-22 m
40 iîm
-
19-22 m
12,5 fim19,0-19,1 m
12,5 üm19-25 m
12,5 Üm
19-31 m
J2,5 üm19-24 m
40 Üm
-
19-25 m
46 Î2m
19,0-19,1 m
46 üm19-31 m
46 üm19-43 m
46 üm
Sables etgraviers
22 - 60 m
200 :an
*: _
22 - 60 m
250 üm19,1- 60 m
250 üm25 - 60 m
250 Üm
31 - 60 m
250 üm24 - 60 m
200 üm
-
25 - 75 m
180 üm19,1- 75 m
180 üm31 - 75 m
180 Üm
43 - 75 m
180 üm
Substratum
> 60 m
40 üm
> 68 m
40 üm
> 60 m
40 üm> 60 m
40 üm> . 60 m
40 üm> .60 m
40 üm
> 60 m
40 üm> 60 m
40 üm> 75 m
40 üm> 75 m
40 üm> 75 m
40 üm> 75 m
40 üm
tí
00ft)
ANNEXE 5
Site
oímiJiJM2
ffiUCOM
SE n°mesure
t
1 '
2
Courbethéorique
A
B
C
D
E
F
A
B
C
Couchesuperficielle
0 - 1 , 8 m50 üm
0 - 1 ,8 m
50 üm0 - 1 ,8 m
50 üm0 - 1,8 m
50 üm0 - 1,8m
50 üm0 - 1 ,8 m
50 üm0 - 3,4 m
1 10 üm
0 - 3,4 m
110 Í2m
0 - 3,4 m
1 10 Í2m
0 - 3,4 m
1 10 íím
' Sables et-graviers
J ,8 - 19 m150 üm
1 ,8 - 32 m
150 üm1 ,8 - 13 m
1 60',!í2m
1 ,8 -13,5m160 üm
1 ,8 -13,5ra160 üm
1 ,8 -13,5m160 üm
3,4 - 11 m
200 üm
3,4 - 36 m
165 üm3,4 - 11 m
200 üm
3,4 - 11 m200 Qm
Argile
J3,5 - J8 m
40 üm
-
J3,5 - 18 m
40 üm13,5 - 13,6 m
40 üm13,5 - 22,5 m
40 üm13,5 - 25,5 m
40 üm11 - 13 m
40 üm
-
n - 15 m
40 üm11 - 19m
40 üm
Sables etgraviers
18 - 32 m :
150 Î2m
-
18 - 32 m
160 üm13,6-32 m
160 üm22,5-32 m
160 üm25,5-32 m
160 üm13 - 31 m200 üm
-
15 - 31 m
200 üm19 - 31 m
200 fim
Substratum
> 32 m *40 Qm
> 32 m *40 Qm
> 32 m *40 Qm
> 32 m *40 Qm
> 32 m *40 Qm
> 32 m *40 Qm
> 31 m
32 Qm
> 36 m
32 Qm
> 31 m
32 Qm
> 31 m
32 Qm
* Un substratum marneux conducteur à 8 Qm correspondant aux marnes oligocènes rencontrés par forage
profond dans" la région, a été ajouté à partir de J07 m de profondeur pour calculer la fin conductrice
de la courbe théorique.
tíP)
oofD
ANNEXE 5
Site
oímiJiJM2
ffiUCOM
SE n°mesure
t
1 '
2
Courbethéorique
A
B
C
D
E
F
A
B
C
Couchesuperficielle
0 - 1 , 8 m50 üm
0 - 1 ,8 m
50 üm0 - 1 ,8 m
50 üm0 - 1,8 m
50 üm0 - 1,8m
50 üm0 - 1 ,8 m
50 üm0 - 3,4 m
1 10 üm
0 - 3,4 m
110 Í2m
0 - 3,4 m
1 10 Í2m
0 - 3,4 m
1 10 íím
' Sables et-graviers
J ,8 - 19 m150 üm
1 ,8 - 32 m
150 üm1 ,8 - 13 m
1 60',!í2m
1 ,8 -13,5m160 üm
1 ,8 -13,5ra160 üm
1 ,8 -13,5m160 üm
3,4 - 11 m
200 üm
3,4 - 36 m
165 üm3,4 - 11 m
200 üm
3,4 - 11 m200 Qm
Argile
J3,5 - J8 m
40 üm
-
J3,5 - 18 m
40 üm13,5 - 13,6 m
40 üm13,5 - 22,5 m
40 üm13,5 - 25,5 m
40 üm11 - 13 m
40 üm
-
n - 15 m
40 üm11 - 19m
40 üm
Sables etgraviers
18 - 32 m :
150 Î2m
-
18 - 32 m
160 üm13,6-32 m
160 üm22,5-32 m
160 üm25,5-32 m
160 üm13 - 31 m200 üm
-
15 - 31 m
200 üm19 - 31 m
200 fim
Substratum
> 32 m *40 Qm
> 32 m *40 Qm
> 32 m *40 Qm
> 32 m *40 Qm
> 32 m *40 Qm
> 32 m *40 Qm
> 31 m
32 Qm
> 36 m
32 Qm
> 31 m
32 Qm
> 31 m
32 Qm
* Un substratum marneux conducteur à 8 Qm correspondant aux marnes oligocènes rencontrés par forage
profond dans" la région, a été ajouté à partir de J07 m de profondeur pour calculer la fin conductrice
de la courbe théorique.
tíP)
oofD
ANNEXE 5
SiteSELTZ SE n"mesure
14
13
Courbethéorique
A
B
C
D
E
F
A
B
Couche. superficielle
0 - 0,9 m
48 Qm
0 - 0,9 m
48 Qm
0 - 0,9 m
48 Qm
0 - 0,9 m48 Qm
0 - 0,9 m
48 Qm
0 - 0,9 m
48 Qm
0 - 1 ,0 m
40 Qm
0 - 1 ,0 m
40 Qm
Sables etgraviers
0,9 - 10,5m200 Qm
0,9 - 10,5m200 Qm
0,9 - 10,5m105 Qm
0,9 - 10,5m195 Qm
0,9 - 10,5m195 Qm
0,9 - 10,5m195 Qm
I ,0 - 10,5m100 Qm
1 ,0 - 10,5m100 Qm
Argile
J0,5 - 14,5m40 Qm
-
10,5 - 14,5m60 Qm
10,5 - 10,6m60 Qm
10,5 - 18, 5m60 Qm
10,5 - 26,5m60 Qm
10,5 - 15 m
40 Qm
-
Sables etgraviers
14,5 - 50 m
100 Qm
10,5 - 50 m
100 Qm
14,5 - 50 m
115 Qm
10,6 - 50 m
115 Qm
28,5 - 50 m
115 Qm
26,5 - 50 m
115 Qm
15 - 50 m
80 Qm
10,5-50 m
80 Qm
Substratum
> 50 m
40 Qm
> 50 m
40 Qm
> 50 m
40 Qm
> 50 m
40 Qm
> 50 m
40 Qm
> 50 m
40 Qm
> 50 m
40 Qm
> 50 m40 Qm
ropa
OQfD
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ANNEXE 5
SiteSELTZ SE n"mesure
14
13
Courbethéorique
A
B
C
D
E
F
A
B
Couche. superficielle
0 - 0,9 m
48 Qm
0 - 0,9 m
48 Qm
0 - 0,9 m
48 Qm
0 - 0,9 m48 Qm
0 - 0,9 m
48 Qm
0 - 0,9 m
48 Qm
0 - 1 ,0 m
40 Qm
0 - 1 ,0 m
40 Qm
Sables etgraviers
0,9 - 10,5m200 Qm
0,9 - 10,5m200 Qm
0,9 - 10,5m105 Qm
0,9 - 10,5m195 Qm
0,9 - 10,5m195 Qm
0,9 - 10,5m195 Qm
I ,0 - 10,5m100 Qm
1 ,0 - 10,5m100 Qm
Argile
J0,5 - 14,5m40 Qm
-
10,5 - 14,5m60 Qm
10,5 - 10,6m60 Qm
10,5 - 18, 5m60 Qm
10,5 - 26,5m60 Qm
10,5 - 15 m
40 Qm
-
Sables etgraviers
14,5 - 50 m
100 Qm
10,5 - 50 m
100 Qm
14,5 - 50 m
115 Qm
10,6 - 50 m
115 Qm
28,5 - 50 m
115 Qm
26,5 - 50 m
115 Qm
15 - 50 m
80 Qm
10,5-50 m
80 Qm
Substratum
> 50 m
40 Qm
> 50 m
40 Qm
> 50 m
40 Qm
> 50 m
40 Qm
> 50 m
40 Qm
> 50 m
40 Qm
> 50 m
40 Qm
> 50 m40 Qm
ropa
OQfD
U>
Annexe 5-1WEYERSHEIM
S.E.5
:|î^Ça :^gms;ûns^^^
. ^Icu'îÇîÍ
4 5 6 7 8 9I0'
AL_ (m)2
Annexe 5-1WEYERSHEIM
S.E.5
:|î^Ça :^gms;ûns^^^
. ^Icu'îÇîÍ
4 5 6 7 8 9I0'
AL_ (m)2
Annexe 5-2WEYERSHEIM
S.E.8
4 5 6 7 8 910^
AB (m)
Annexe 5-2WEYERSHEIM
S.E.8
4 5 6 7 8 910^
AB (m)
Annexe 5-3
10* r-r
BISCHWILLERS.E.1
8 9 10^
AB(m)
Annexe 5-3
10* r-r
BISCHWILLERS.E.1
8 9 10^
AB(m)
Annexe 5-4BISCHWILLER
S.E.2
4 5 6 7 8 910' 2 3 4 5 6 7 8 910^
Al. (m)
Annexe 5-4BISCHWILLER
S.E.2
4 5 6 7 8 910' 2 3 4 5 6 7 8 910^
Al. (m)
SELTZaE.14
Annexe 5-5SELTZaE.14
Annexe 5-5
Annexe 5-6SELTZS.E.13
IO*rzr
Annexe 5-6SELTZS.E.13
IO*rzr
ANNEXE G
lA'ÁE PARAÎT- 1 SCALE SUR LES GRANULATS
METHODOLOGIE DE PROSPECTION DU GISEMENT
ALLUVIONNAIRE ALSACIEN
RECHERCHE DES INTERCALATIONS ARGILEUSES
ANNEXE 6
AUTRES SONDAGES ELECTRIQUES MESURES
6.1
6.2
6,3
6.4
6,5
6.6
6,7
6.8
S,E.4
S.E.7
S.EÍ9
S.E.IO
S.E.6
S.E.Jl
S.E,3
S.E.12
â
â
â
Weyersheim
Bisch-willer
Seltz
ANNEXE G
lA'ÁE PARAÎT- 1 SCALE SUR LES GRANULATS
METHODOLOGIE DE PROSPECTION DU GISEMENT
ALLUVIONNAIRE ALSACIEN
RECHERCHE DES INTERCALATIONS ARGILEUSES
ANNEXE 6
AUTRES SONDAGES ELECTRIQUES MESURES
6.1
6.2
6,3
6.4
6,5
6.6
6,7
6.8
S,E.4
S.E.7
S.EÍ9
S.E.IO
S.E.6
S.E.Jl
S.E,3
S.E.12
â
â
â
Weyersheim
Bisch-willer
Seltz
WEYERSHEIMS.E.4
Annexe 6-
10*9876
10^987
ó
10'9876
5
109876
5
4
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III II 1
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WEYERSHEIMS.E.4
Annexe 6-
10*9876
10^987
ó
10'9876
5
109876
5
4
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III II 1
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WEYERSHEIMS,E.11
Annexe 6-c
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BISCHWILLERS.E.3
Annexe 6-
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>HJJV>
HV)
BISCHWILLERS.E.3
Annexe 6-
4J
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HV)
SELTZS.E.12
Annexe 6-8SELTZ
S.E.12
Annexe 6-8
ANNEXE 7
7
PRINCIPE VE LA fiETHOVE VU SONVAGE ELECTRIQUE
La prospection électrique du sous-sol est basée sur la mesure
de la résistance opposée par le terrain au passap.e du courant électrique.
" On envoie dans le sol un courant d'intensité I par les électrodes A et B
) (électrodes d'envoi de courant). On mesure la différence de potentiel AV
entre les électrodes M et N (électrodes de mesure).
L'expérience montre que la presque totalité des filets de courant
est localisée dans le parallélépipède de dimensions :
3 1 1-^ AB X ^ AB X 4 AB2 2 4
Si le sous-sol était homogène, la mesure de AV, I et les dimensions
du quadripole A>tNB nous donneraient la résistivité du terrain compris dans
le parallélépipède, hachuré sur la figure, qui est inétessé par la mesure :
AB . ABsoit, MN X X .
2 A
Comme le terrain n'est pas homogène, lorsque la profondeur
d'investigation augmente, nous obtenons une résistivité apparente qui est
fonction de la répartition des résistivités des terrains compris dans le
parallélépipède.
Si nous écartons progressivement les électrodes A et B, la profondeur
d'investigation augmente. On mesure ainsi la résistivité apparente d'un volume
de profondeur croissante. Ce procédé permet, en comparant la courbe des
résistivités apparentes mesurées en fonction de la profondeur â des courbes
. calculées, d'obtenir une coupe dont la précision dépend du contraste des
' résistivités. Il convient de noter que l'on mesure non pas la résistivité"^ des terrains â une profondeur déterminée, mais la résistivité apparente d'une
tranche de terrain depuis la surface jusqu'à une certaine profondeur. Il est
donc nécessaire pour 1 interprétation des sondages électriques, d'utiliser
dos abaques calculés à partir de dispositions théoriques de terrain. Cette
circonstance limite également la sélectivité de la méthode. On conçoit qu'une
ANNEXE 7
7
PRINCIPE VE LA fiETHOVE VU SONVAGE ELECTRIQUE
La prospection électrique du sous-sol est basée sur la mesure
de la résistance opposée par le terrain au passap.e du courant électrique.
" On envoie dans le sol un courant d'intensité I par les électrodes A et B
) (électrodes d'envoi de courant). On mesure la différence de potentiel AV
entre les électrodes M et N (électrodes de mesure).
L'expérience montre que la presque totalité des filets de courant
est localisée dans le parallélépipède de dimensions :
3 1 1-^ AB X ^ AB X 4 AB2 2 4
Si le sous-sol était homogène, la mesure de AV, I et les dimensions
du quadripole A>tNB nous donneraient la résistivité du terrain compris dans
le parallélépipède, hachuré sur la figure, qui est inétessé par la mesure :
AB . ABsoit, MN X X .
2 A
Comme le terrain n'est pas homogène, lorsque la profondeur
d'investigation augmente, nous obtenons une résistivité apparente qui est
fonction de la répartition des résistivités des terrains compris dans le
parallélépipède.
Si nous écartons progressivement les électrodes A et B, la profondeur
d'investigation augmente. On mesure ainsi la résistivité apparente d'un volume
de profondeur croissante. Ce procédé permet, en comparant la courbe des
résistivités apparentes mesurées en fonction de la profondeur â des courbes
. calculées, d'obtenir une coupe dont la précision dépend du contraste des
' résistivités. Il convient de noter que l'on mesure non pas la résistivité"^ des terrains â une profondeur déterminée, mais la résistivité apparente d'une
tranche de terrain depuis la surface jusqu'à une certaine profondeur. Il est
donc nécessaire pour 1 interprétation des sondages électriques, d'utiliser
dos abaques calculés à partir de dispositions théoriques de terrain. Cette
circonstance limite également la sélectivité de la méthode. On conçoit qu'une
50NDAGE ELECTRÍQUE
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gXZZ3; 7 r
couche mince intercalée dans une couche beaucoup plus épaisse de résistivité
différente passera inaperçue.
Par ailleurs, l'influence d'une couche discontinue ou lenticulaire
sera diminuée si son extension horizontale est inférieure aux dimensions
du dispositif de mesure.
Enfin, le "principe d'équivalence" limite le pouvoir de discrimination
du sondage électrique.
En effet, toute couche intercalée de résistivité ^ p^ et d'épaisseur
eg peut être remplacée par une couche "équivalente" â condition que le
produit ^x * ^ ~ '^A ' ^B "l^ns le cas d'une couche résistante ou que lequotient Gj^/Pa = Po/^a «ístis le cas d'une couche conductrice.
couche mince intercalée dans une couche beaucoup plus épaisse de résistivité
différente passera inaperçue.
Par ailleurs, l'influence d'une couche discontinue ou lenticulaire
sera diminuée si son extension horizontale est inférieure aux dimensions
du dispositif de mesure.
Enfin, le "principe d'équivalence" limite le pouvoir de discrimination
du sondage électrique.
En effet, toute couche intercalée de résistivité ^ p^ et d'épaisseur
eg peut être remplacée par une couche "équivalente" â condition que le
produit ^x * ^ ~ '^A ' ^B "l^ns le cas d'une couche résistante ou que lequotient Gj^/Pa = Po/^a «ístis le cas d'une couche conductrice.
m, 1
'
P,
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P3=P/
PRINCIPE DU SONDAGE ELECTRIQUE
m^ - m,= o
k'
P.
CH.57S
y^A^^Ë^^^Ë^A^ P n.^-n
CH.58 s
ñ.^fí
CH.59SP..4fi
Courbes théoriques montrant l'influence d'une couche résistante ^2
intercallée dans un milieu de résistivité Pj, en fonction du rapport P2/'^l
et de l'épaisseur m2/ml .
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intercallée dans un milieu de résistivité Pj, en fonction du rapport P2/'^l
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