Etude hydrogéologique du site foyer de vie

La géologie régionale

La région d’Antananarivo, située en plein centre du socle cristallin, est constituée par plusieurs ensembles géologiques : la série paragneissique du système du graphite, le complexe migmatito-granitique, les intrusions et coulée basique .
Série paragneissique du système du Graphite Au sein des migmatites et granites migmatitiques subsistent des lambeaux plus ou moins importants de schistes cristallins topochimiques. Il s’agit d’une alternance de bancs de micaschistes, de gneiss, de quartzites et d’amphibolites.
Le graphite est fréquent dans le faciès silico-alumineux. Le complexe migmatito-granitique Les formations du système du graphite, ont subi d’importants phénomènes de granitisation aux alentours de 500MA. On a eu après la formation d’une grande variété de migmatites et de granites. On peut également citer les charnockites et les filons de granite d’Ambatomiranty, comme roches liées au phénomène de granitisation. Un important massif de ces types s’individualise au Nord Est d’Antananarivo.
Les intrusions et coulées basiques Pour cette région les intrusions basiques récentes sont rares, par contre, à une vingtaine de kilomètres au Sud Ouest d’Antananarivo, commencent à apparaître les coulées volcaniques de l’Ankaratra qui s’étendent plus au Sud sur une surface de 100km x 40km.

Techniques de photo-interprétation

Les techniques de photo-interprétation sont des techniques classiques utilisées depuis plus de cinquante ans. Elles nous permettront de déterminer les alignements que l’on appelle linéaments qui, par la suite, peuvent être assimiler à des fracturations du sous sol. Elles fournissent par l’étude de la répartition spatiale de la végétation des indications sur la capacité de rétention en eau du sol. Elles peuvent renseigner sur la géologie, la géomorphologie et de donner des indications précieuses sur le contexte hydrogéologique. Étant des révélateurs indirects des discontinuités naturelles du socle qui peuvent être observées sur les photographies aériennes, l’identification des linéaments est importante pour les études hydrogéologiques. Plusieurs méthodes existent pour leurs distinctions :
Tracé sans discrimination de toutes les discontinuités visibles ; Tracé sélectif en distinguant les alignements de végétation ou de réseau hydrographique ou en intégrant une hiérarchisation des linéaments en fonction de leurs caractéristiques.
L’interprétation des linéaments consiste ensuite à les classer suivant les directions fréquentielles et selon leur longueur. La relation des linéaments avec le réseau hydrographique est à chercher, suivie d’une vérification sur le terrain des linéaments identifiés lesquels sont associés à des failles, à des contacts géologiques, à des filons, a des zones de cisaillement, à des alignements de végétation ou à des discontinuités géomorphologiques. Des photographies aériennes ont été examinées pour déceler des dykes et fissures et leur orientation. Les fissures visibles sur les photographies et ensuite observées sur le terrain, ont été reportées sur une carte d’interprétation.

Rappel théorique de la méthode de résistivité en courant continu

La méthode électrique a pour but de mettre en évidence la distribution des résistivités dans le sous-sol. Elle consiste à injecter par l’intermédiaire d’une électrode, en un point A, dans le sol un courant continu d’intensité I ; et de recueillir par l’intermédiaire d’une autre électrode en un point B. On mesure la différence de potentiel ΔV entre deux électrodes M et N appelées électrodes de potentiel. Les mesures de résistivité des terrains sont effectuées à l’aide d’un résistivimètre couplé à un dispositif de mesure qui peut être disposé à la surface du sol ou descendu dans un trou de forage.
La résistivité des terrains est un paramètre souvent utile : il permet à l’hydrogéologue d’imaginer la structure et la nature des roches et d’en déduire le possible présence et qualité de l’eau souterraine. Le résistivimètre syscal R2 injecte un courant I et mesure la différence de potentiel ΔV. Il est alors facile de calculer la résistance R du circuit (loi d’ohm.) En fonction du type de dispositif utilisé. Un facteur géométrique K permet de calculer la résistivité ρ à partir de la résistance.

Mode de traitement des données du panneau électrique

On utilise le programme RES2DINV développé par H.Loke pour inverser automatiquement les données expérimentales en modèle 2D appelé « pseudo section ».
La méthode d’inversion utilisée par le programme est basée sur la méthode des moindres carrée, utilisant la méthode des différences finies pour le calcul de la résistivité. Elle utilise la méthode de lissage par contrainte pour déterminer le modèle approximatif.
Le document servant à l’interprétation géoélectrique est donc le document obtenu après inversion. Ce document est ensuite confronté aux contextes géomorphologiques, géologiques et hydrogéologiques pour constituer l’interprétation géologique.
Après avoir obtenu le modèle, on le commente par l’investigation en profondeur et en surface. Ensuite on spécifie le nombre de couche et leurs formations à partir de la géologie.
En tenant compte des points expérimentaux, ce programme subdivise le modèle géoélectrique en des blocs rectangulaires. Il fournit la résistivité vraie de chaque bloc par la méthode de moindres carrés, utilisant la méthode des différences finies.
Les électrodes adressables sont regroupées en deux ensembles de 16 électrodes, soit un total de 32.

Table des matières

INTRODUCTION
PARTIE I : CONTEXTE GENERAL DE LA ZONE D’ETUDE
I.1 Présentation de la zone d’étude
I.2 Situation géographique
I.3 Contexte géologique
I.3.1 Géologie régionale
I.3.2 Cadre Tectonique
I.3.3 Géologie de la zone d’étude
I.4 Contexte géomorphologique
I.5 Contexte climatique
I.6 Contexte hydrologique et hydrogéologique
PARTIE II METHODOLOGIE APPLIQUEE A L’HYDROGEOLOGIE
II.1 Techniques de la photo aérienne
II.2 La géophysique
II.2.1 Rappel théorique de la méthode électrique en courant continu
II.2.2 Les dispositifs de mesure
II.2.2.1- Modèle à une dimension
II.2.2.2- Modèle à deux dimensions
PARTIE III APPLICATION A LA LOCALISATION DU POINT DE CAPTAGE D’EAU SOUTERRAINE
III.1 Résultats de la photo aérienne
III.2 Implantation de la géophysique
III.3 Techniques utilisées
III.4 Travaux exécutés
III.5 Résultats et interprétation
CONCLUSION
PERSPECTIVES ET SUGGESTIONS
ANNEXES
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES