Caractérisation géostructurale des émergences et typologie des nappes d’altitude en milieu volcanique insulaire. Ile de la Réunion - Université de La Réunion Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Geodinamica Acta Année : 2015

Caractérisation géostructurale des émergences et typologie des nappes d’altitude en milieu volcanique insulaire. Ile de la Réunion

Jean-Lambert Join
Jean Coudray
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 1045697

Résumé

Geologic investigations of four pilot study areas on the Reunion Island have permitted characterization of the hydrogeologic properties of volcanic aquifers associated with the Piton des Neiges volcano. The goal is to improve our general understanding of groundwater flow in volcanic terrains. The volcanic stratigraphy of Piton des Neiges indicates four main periods of activity from 2.1 million to 20,000 years before present. The two oldest stages (I and II) consist of flows of ocea-nitic composition while the subsequent stages. III and IV, are more differentiated. Horizons of pyroclastic and volcanic detrita! material are intercalated with flows. The hydrogeologic setting of the Piton des Neiges has been established in part based on comparison with studies of geologically comparable areas : - volcanic aquifers confined between basaltic dykes on the Hawaiian islands. - a system of “water bearing cells” on the Tenerife Island, subdivided into upper and lower vadose zones. - the existence of a piezometric surface steepens sharply towards the center of the island has been deduced from a detailed survey of water galleries in the Canary Islands. The results of Fernadopullé and Custodio in the Canary Islands are consistent with field observations presented for the Reunion Island. A total of 42 springs observed in the pilot study areas has been divided into three categories according to geologic and morphologic characteristics of water-bearing beds. Most of the observed springs(23 of 42) are classified in a superficial zone related to subsurface flow in aquifers of very limited extent. An intermediate zone is characterized by perched water tables ; flow is channelled through paleo-valleys or stretched on extensive zones of ash. Finally, a deep zone characterized by the presence of a “basal water table” is defined for springs (7 of 42) located in entrenched valleys of “amphitheater” morphology. Discharge rates are high and result from regional drainage of a thick section volcanic rock. Hydrometric measurements support distinctions made between the three categories of springs, and indicate large differences between the hydrologic regimes of springs in the deep and superficial zones. Banane spring in the deep zone has an average specific discharge of 0.045 m3/s with a 10% variability throughout the year. Dussac spring in the superficial zone has an average specific discharge of 0.015 m3/s with a 70% variability throughout the year. Geochemical characterization of springs is more complex. The overall mineral content is low with measured conductivities between 17 and 143 microsiemens. Springs in the deep zone give an average value of 86 microsiemens, but there is no significant difference with springs in the intermediate or superficial zones. In contrast, sodium versus chloride concentrations increase progressively from superficial to deeper springs. Results of six Na/CI analyses on each Banane and Dussac springs are consistent with this evolution.
Sur l’Ile de la Réunion, l’alimentation en eau constitue un handicap majeur au développement agricole et urbain du versant sous le vent du massif volcanique du Piton des Neiges. En particulier dans les zones d’altitude (supérieure à 900m), les ressources en eau souterraine ne sont pas accessibles par forage. Sur les pentes externes du Piton des Neiges, quatre sites pilotes riches en émergences ont fait l’objet d’investigations hydrogéologiques dans le but d’évaluer la faisabilité de galeries de captage des eaux souterraines dans les hauts de l’île. Le lever d’une carte géologique au 1/10 000 et la reconnaissance systématique du contexte géostructural des émergences ont permis : - de mettre en évidence la diversité des conditions hydrogéologiques du milieu volcanique, - de montrer l’existence de sources profondément encaissées dans le massif, qui traduisent la présence de réserves aquifères significatives dont l’exploitation par galeries drainantes serait envisageable. - de proposer une typologie des nappes d’altitude, appuyée et discutée en fonction des modèles hydrogéologiques existant sur les autres îles volcaniques. Par ailleurs, l’intégration de ces résultats dans un modèle conceptuel décrivant les conditions de gisement des nappes d’altitude fournit l’architecture de base utilisable dans le cadre d’une simulation numérique de l’aquifère volcanique à l’échelle globale de l’île.
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Dates et versions

hal-02100587 , version 1 (16-04-2019)

Identifiants

Citer

Jean-Lambert Join, Jean Coudray. Caractérisation géostructurale des émergences et typologie des nappes d’altitude en milieu volcanique insulaire. Ile de la Réunion. Geodinamica Acta, 2015, 6 (4), pp.243-254. ⟨10.1080/09853111.1993.11105252⟩. ⟨hal-02100587⟩
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