Prospections géophysiques et implantation de forages d’eau captant la nappe du Continental Terminal à l’Est du Brakna

Climatologie

Mécanismes généraux du climat

Les conditions climatiques sont astreignantes vers le nord (sécheresse et aridité importante), mais connaissent une amélioration dans la partie méridionale grâce à une pluviométrie et un couvert végétal plus important. La région est située en majeure partie dans le domaine sahélien.

Les paramètres climatiques

Les paramètres climatiques seront analysés à partir des données relevées à la station météorologique de Lebrakna par les services de la météorologie nationale.

La température

La figure 2 qui présente l’évolution de la température moyenne mensuelle au cours de l’année 2018 montre que les températures les plus élevées sont enregistrées entre le mois d’avril et de mai, avec un maximum de 42.5 °C au mois d’avril. Les températures les plus basses sont observées entre décembre et janvier avec une température de 20 °C en décembre.

L’humidité relative

Elle est faible à très faible sauf dans les wilayas (régions) qui sont sous l’influence de l’océan Atlantique. Cependant elle est plus significative en hivernage qu’en saison sèche et son maximum correspond généralement à celui de la pluie. L’évolution des valeurs mensuelles de l’humidité relative observée au niveau des deux stations de mesure montre une courbe en cloche (Figure 3). On note une augmentation progressive de l’humidité relative de mai à septembre, entre septembre et novembre, la valeur optimale est atteinte puis une baisse régulière est amorcée de novembre à décembre. Les valeurs les plus importantes de l’humidité relative sont notées entre juillet et septembre. Les valeurs les moins importantes de l’humidité relative sont notées au mois d’avril.

Hydrographie

Les principaux cours d’eau sont le fleuve Sénégal, l’oued Guelouar, l’oued Ketchi, le lac Male et le lac d’Aleg (Elouard, 1962).
Les ruissellements qui sont localisés surtout à l’Est où la présence des terrains imperméables (Aftout telli) et la pluviométrie relativement importante, contribuent à la formation de nombreux cours d’eau temporaires.

Le fleuve Sénégal

C’est le seul cours d’eau permanent, il forme une grande vallée plus ou moins large surtout son parcours qui constitue la frontière Sénégalo-mauritanienne.

Le lac de Male

Le lac de Male se situe à la limite des terrains sédimentaires et précambriens dans une dépression entre des collines de quartzite. Il constitue un point d’eau permanent. Il reçoit les eaux de ruissellement par des affluents dont le plus important est l’oued Leye et en période de crue il se déverse dans l’oued Guélouar.

L’oued Guelouar

Long de 110 km environ à partir du lac de Male, l’oued Guélouar a un bassin versant de 3500 km². Il constitue le dernier affluent du Sénégal, il parcourt des terrains du bassin sédimentaire sur la plus grande partie de son trajet. Ainsi l’Oued se perd dans la dépression de M’bidane, y formant une grande étendue d’eau : Tamourt Guélouar.
En période de crue l’eau coule du lac vers l’oued ; mais, très rapidement après la grande crue, il s’établit une discontinuité entre le lac et l’oued qui continue à couler grâce à un certain nombre d’affluents situés en aval.

L’oued Ketchi

L’Oued ketchi prend naissance dans les régions antécambriennes et coule sur l’Eocène affleurant dans la région d’Aleg.

Le lac d’Aleg

Le lac d’Aleg est une grande dépression fermée où aboutit l’eau collectée par l’oued Ketchi.
Il s’étend sur une longueur de 20 km sur 4 à 5 km environ ; mais cette étendue d’eau est liée à l’importance de la crue de l’oued et des pluies tombées directement sur le lac.
Le lac peut contenir un volume d’eau très important compte tenu de sa superficie mais, étant peu profond (2 m environ), son étendue se trouve très réduite en fin de saison sèche sous l’effet de l’évaporation.

Végétation

Dans la vallée du fleuve Sénégal, la végétation est assez diversifiée et le couvert végétal est dominé par le genre Chloris, en particulier Chloris prieuri. Dans la zone d’inondation domine l’Acacia milotica (nom local : Emour en Hassaniya). Le Dieri (zone non inondable) est le domaine de l’Acacia tortilis (nom local : Talh en Hassaniya).
En dehors de la vallée au nord de la région, domine le gommier (Acacia sénégalensis) qui est souvent associé à l’Acacia tortilis dans la région la plus proche de la vallée. Dans la région sableuse à faible pluviométrie, se trouve fréquemment Leptadenia spartum (nom local : Titarek en Hassaniya) et Calotropis procera (nom local : Tourja en Hassaniya).

Cadre géologique et hydrogéologique de la zone d’étude

Cadre géologique de la zone d’étude

Les formations géologiques de la Mauritanie sont caractérisées par plusieurs ensembles lithostratigraphiques et structuraux qui composent l’Afrique de l’Ouest tel que : bassin de Tindouf, Dorsal de Reguibat, bassin de Taoudeni, le bassin côtier et la chaine des Mauritanides (Caruba et Dars, 1991 ; Carité, 1989 ; BRGM, 1975 et Ould Jiddou, 1994) (Fig.)
Dans la région de Brakna on peut géologiquement distinguer deux domaines : À l’Est, un domaine appartenant à l’ensemble métamorphique formé par le socle : la chaîne des Mauritanides ;
À l’Ouest le bassin sédimentaire sénégalo-mauritanien où les sédiments se sont déposés par des couches d’âges et de faciès différents plus ou moins transgressives sur le socle qui constitue la bordure orientale du Brakna. Les couches sont d’autant plus épaisses qu’elles sont plus éloignées de cette bordure. C’est dans ce bassin qu’est localisée la nappe du Brakna, objet de cette étude. C’est pour cette raison que nous allons décrire essentiellement les formations géologiques du bassin sédimentaire côtier Mauritanien qui nous permettent de comprendre la structure de la nappe du Brakna (Toit et mur de l’aquifère de l’Eocène du Brakna).

Le Bassin sédimentaire côtier mauritanien

Contexte et architecture

Le bassin côtier sénégalo-mauritanien s’est développé au cours du Permo-Trias tout le long de la marge occidentale, en distension passive, du Craton Ouest africain pendant l’époque qui correspond à l’ouverture proto-atlantique. Il s’étend de la Mauritanie occidentale au nord, à la Guinée-Bissau au sud, avec une bordure orientale située en Mauritanie méridionale et constituée par la zone orogénique des Mauritanides (Pitfield, 2004) (Fig. 8).
Les informations obtenues des forages profonds et des études géophysiques effectuées aussi bien sur terre qu’en mer (Liger, 1980; Ritz, 1983; Ritz et al, 1989; Ritz et Bellion, 1990) indiquent que le bassin renferme des sédiments mésozoïques et cénozoïques qui s’épaississent vers le large. Ces sédiments reposent sur un socle à effondrement progressif vers l’ouest le long de failles normales de marges en distension. A proximité de Nouakchott, la profondeur du bassin est estimée entre 4000 et 5000 m, alors que plus à l’ouest, c’est probablement le double. A l’est, en dessous de la Mauritanie méridionale, les forages indiquent que le soubassement paléozoïque – précambrien est beaucoup moins profond (105 m à Aleg et 216 m à Niabina), et que la séquence correspond intégralement à des sédiments cénozoïques transgressifs (Ritz et Bellion, 1990).

Lithostratigraphie

Le Maastrichtien

En Mauritanie, le Maastrichtien est représenté par une formation argilo sableuse azoïque rencontrée en forage. Un changement de faciès se produit de part et d’autre de Rkiz (Fig. 9). A l’est dans l’Amechtil et le Brakna proche de la bordure du bassin, il est sableux et son épaisseur est faible, 10 à 50 m. A l’ouest dans le Trarza, des sables fins à grossiers alternent avec des argiles, pyriteuses et ligniteuses parfois, et il s’épaissit fortement, dépassant 200 m à 18 km à l’ouest de Rkiz (PNUD, 1974) et 500 m à l’ouest du méridien 16° W par comparaison avec son épaisseur dans le forage Toundou Besset (TB1). Cette série s’amincit vers le nord (60 m dans le forage d’Idini) (Dars et Caruba, 1991). Les faciès du Maastrichtien sont littoraux et de très grandes extensions (Pitfield, 2004).

Le Paléocène

Le Paléocène n’est représenté que dans la partie occidentale du bassin, à l’ouest du Rkiz , par 40 m d’argiles grises et de calcaires argileux à Nummulites cordelées (Caruba et Dars, 1991). Il est totalement absent à l’Est de Rkiz (Pitfield, 2004).

L’Eocène

L’Eocène inférieur est également inexistant à l’est de Rkiz, mais plus à l’ouest il est présent sous forme d’argiles, avec localement de minces niveaux de calcaire et de chert. Ces derniers s’épaississent rapidement vers l’ouest et sont localement discordants sur le Paléocène. La succession de l’Eocène moyen est mieux exposée dans la vallée du fleuve Sénégal où elle se compose de calcaires sableux et de dolomites à interstratifications de marnes, de mudstones sableux, et occasionnellement de sédiments phosphatés (formation de Bofal). Vers l’est, ces dépôts marins passent aux grès rouges de la formation de Gorgol. Une mince unité bien distincte, jaune-ocre, composée de mudstones et de grès argileux (‘formation Jaune’ décrite ici sous le nom de ‘formation de Rinndiao’) recouvre les formations de Gorgol et de Bofal. Des sédiments probablement de l’Eocène supérieur ont été trouvés dans la partie nord-ouest du bassin côtier, là où les argiles pyriteuses bleu-noires sont présentes entre le Continental Terminal et le Lutétien ; tandis qu’à Nouadhibou, un forage a intersecté presque 350 m d’argiles, de marnes et de sables datés entre le Miocène et le Lutétien (Bellion, 1991).

Le Continental Terminal

Dans la majeure partie du bassin, les sédiments de l’Eocène sont recouverts par des dépôts attribués au Continental Terminal qui s’épaississent de l’est vers l’ouest, atteignant 20 m à Kaédi et 300 à 400 m sous la sebkha de Ndramcha. Ces sédiments se composent en parti de dépôts marins du Miocène ayant subi une intense altération latéritique, tandis qu’ailleurs, il s’agit de dépôts détritiques terrigènes (Tessier et al. 1975 ; Lappartient, 1985 ; Conrad et Lappartient, 1987).
Il affleure dans toute la région orientale du Brakna et, forme les reliefs d’Aleg et de Kaédi. Le centre d’Aleg est construit lui-même sur une butte témoin de grés du Continental Terminal.
Le Continental Terminal est formé presque exclusivement de grés argileux bariolés non lités et de sables à plus ou moins forte teneur en argile.
Il est caractérisé à sa base par une formation argileuse dite  »formation jaune » de Pierre Elouard qui marque le passage à l’Eocène.
Des formations lenticulaires, argileuses ou sableuses peuvent se trouver à tous les niveaux.
Les sédiments de l’Oligocène sont généralement absents dans le bassin, bien que des roches de cet âge affleurent près de Dakar. L’Oligocène peut être représenté par des calcaires coquilliers, phosphatés et sableux rencontrés dans le forage de Toundou-Besset, à proximité du fleuve Sénégal (Pitfield, 2004).

Le Quaternaire

Durant le Quaternaire, quatre cycles distincts de transgressions et de régressions marines ont eu lieu (Elouard et al. 1969 ; Michel, 1973 ; Riser, 1991). Les transgressions ont engendré le dépôt de séquences de sédiments littoraux qui sont séparées les unes des autres par des surfaces d’érosion reflétant des périodes d’émersion (Fig. 10).
Le Tafaritien tire son nom du cap Tafarit, situé sur la côte mauritanienne entre Nouakchott et Nouadhibou, où des sédiments de cet âge affleurent. Au Trarza et à Aouker Ouest, des grès glauconieux du Tafaritien sont connus grâce aux puits et forages. Dans les régions d’Inchiri et d’Ercheim, il existe deux faciès principaux : les grès fins/grès calcaires, blancs ou verdâtres, et les argiles gypsifères vertes (Pitfield, 2004).

Hydrogéologie de la zone d’étude

Les unités hydrogéologiques sont définies sur la base des critères essentiellement géologiques : conditions de dépôt pour les bassins sédimentaires, critères structuraux pour les zones métamorphiques et cristallines (BURGEAP, 2006 ; Ould Jiddou, 1994) (Fig. 11).
Deux grands types d’aquifères peuvent être distingués :
Les aquifères discontinus se rencontrent dans les terrains de socle granitique ou métamorphique, des formations gréseuses, calcaires et pélitiques; essentiellement fracturées, les débits obtenus sont généralement faibles, et les eaux sont souvent de très mauvaises qualités. Les aquifères continus ou généralisés se localisent dans le faciès perméable du bassin sédimentaire côtier, dans la cuvette dunaire récente de l’Assaba, dans les alluvions quaternaires, dans les grés d’Aioun ainsi que dans le continental intercalaire du bassin secondaire de Taoudeni. Ces aquifères produisent des débits soutenus et les eaux sont souvent de bonnes qualités (BRGM, 1986).

Le bassin sédimentaire côtier

Le bassin sédimentaire côtier se caractérise par la superposition assez régulière de plusieurs aquifères dont les caractéristiques physiques et chimiques varient cependant d’une région à l’autre (Caruba et Dars, 1991). Les formations aquifères dans le bassin côtier sont les suivants (Fig. 12) : l’aquifère du Continental Terminal, l’aquifère des sables du Paléocène et de l’Eocène, l’aquifère du Maastrichtien et l’aquifère des alluvions du fleuve Sénégal.
Cependant dans la région du Brakna, les aquifères les plus exploitées sont ceux des alluvions du fleuve Sénégal ou des oueds et des marigots et des sables, des grès et des calcaires de l’Eocène communément appelé nappe du Brakna.

Les nappes alluviales

Les nappes alluviales, localisées à proximité du fleuve ou des oueds et marigots, exploitent les ressources superficielles. Elles sont essentiellement alimentées par les eaux de pluies ou les eaux du fleuve, des oueds et marigots. Elles se trouvent par conséquent à de faibles profondeurs évoluent en fonction des saisons (Illy, 1973 Diagana;1994).
Ce type d’aquifère, exploité le plus souvent par des ouvrages traditionnels (puisards et puits traditionnels), revêt une importance capitale pour l’alimentation en eau de la population de la région. Son épaisseur est très faible : de quelques décimètre à quelques mètres selon les lieux.
L’approfondéissement progressif des ouvrages suit l’avancement de la saison sèche. Faute de soutènement, la profondeur est limitée dans ces zones, d’où les faibles débits observés (0,1 à 1 m3.jour-1). De plus, les niveaux d’eau subissent une baisse saisonnière plus ou moins importante selon l’exploitation de la nappe. La quasi-totalité des ouvrages tarit au cours de la saison sèche (Illy, 1973 Diagana;1994). Les nappes alluviales peuvent également être exploitées par des puits modernes. Lorsque ces derniers captent toute l’épaisseur des alluvions, ils donnent des débits appréciables. Les eaux des ouvrages captant cette nappe sont moyennement minéralisées (Illy, 1973 Diagana;1994).

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