Cartographie du potentiel d’émanation du Radon en région Midi-Pyrénées Département des Hautes-Pyrénées

Rapport final

BRGMIRP-51847-FR octobre 2002

Étude réalisée dans le cadre des opérations de Service public du BRGM 2002-POL-502

G. Delpont Avec la collaboration de

F. Tilloloy.

Giosciences pour une Terre durable

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Potentiel d‘émanation du Radon en région Midi Pyrénées. Département des Hautes Pyrénées

Mots clés : radon, émanation, cartographie régionale

En bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante :

Delpont G., en collaboration avec F. Tilloloy (2002) - Cartographie prédictive du potentiel d’émanation du Radon en région Midi Pyrénées. Département des Hautes Pyrénées. Rapport BRGM/RP-51847-FR, 27 p., 4 fig.

0 BRGM. 2002, ce documeni ne peul êIre reproduil en iotaliié ou en parlie sans l’autorisation expresse du BRGM.

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Potentiel d’emanetion du Radon en région Midi Pyrénées. Dépadement des Hautes Pyrénées

Synthèse

Le radon est un gaz radioactif généré naturellement dans le sous-sol par désintégration du radium, lui-même produit de la désintégration de l’uranium, présent à l’état de traces dans la plupart des minéraux. il se trouvera donc en concentration plus ou moins importante dans toutes les formations géologiques qui forment le sous-sol. En fonction de sa teneur dans les roches, il produit des quantités plus ou moins importantes de radon dont une partie va migrer vers la surface.

L’importance du risque sanitaire lié à la remontée du radon en surface va principalement dépendre des facteurs suivants :

.

. la capacité des formations à émettre de grandes quantités de radon, fonction directe de la teneur en uranium des roches constituant ces formations, la faculté qu’aura par la suite ce radon à transiter rapidement vers la surface en fonction de la porosité et de la fracturation des roches.

La cartographie du potentiel d’émanation du gaz radon dans le département des Hautes Pyrénées proposée dans cette étude, est basée sur ces critères. Elle permet de définir, à l’échelle régionale, des zones où les potentialités d’émanation de radon sont importantes, sans toutefois laisser préjuger d’une quelconque valeur de radioactivité, et de proposer un guide de mise en place de contrôles prioritaires.

Ce travail a été réalisé à la demande des Services déconcentrés de I’Etat de la Région Midi-Pyrénées (Direction Rkgionale des Affaires Sanitaires et Sociales - DRASS) SUI

dotation de Service Public du BRGM complétée, à part égale, par un appui financier de la DRASS et des DDASS de Midi-Pyrénées.

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Potentiel d‘émanation du Radon en région Midi Pyrénées . Déparlement des Hautes Pyrénées

Sommaire

1 . Contexte et objectifs ............................................................................................... 7

2 . Origine du radon .................................................................................................... 8

2.1. Le radon provient de la série de désintégration de l’uranium .................................. 8 2.2. Présence d’uranium dans les roches ......................................................................... 8

2.2.1. Roches magmatiques ................................................................................... 8 2.2.2. Roches sedimentaires ................................................................................... 8

3 . Voies de transfert du radon ................................................................................. 10

3.1. Emanation ............................................................................................................... 10 3.2. Transport par diffusion ........................................................................................... 10 3.3. Transport par advectiodconvection ....................................................................... 10 4 . Information prise en compte dans la présente étude ........................................ 14

5 . Interprétation des données (Fig . 3) ..................................................................... 15

5.1. Les limites des corps géologiques .......................................................................... 15 5.2. Les failles majeures ................................................................................................ 17 5.3. Les sites d’émergence des sources thermominérales ............................................. 17 5.4. Les sites de travaux miniers ................................................................................... 17

. .

. .

5.5. Les résultais des campagnes de mesure du radon ................................................... 18 5.5.1 .Valeurs radiométriques trop fortes pour leur environnement : ..................... 18 5.5.2. Valeurs radiométriques trop faibles pour leur environnement ..................... 18

5.5.4. Remarque ...................................................................................................... 19 5.5.3. Valeurs importantes mais justifiées .............................................................. 19

Combinaison des données et présentation des résultats ................................... 20

6.2. Commentaire sommaire de la carte (fig . 4) ............................................................. 20

6 . 6.1. Realisation de la carte .............................................................................................. 20 . . .

7 . Conclusion ............................................................................................................. 23

8 . Bibliographie ......................................................................................................... 24

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Potentiel d’8manation du Radon en région Midi Pyrénées. Département des Hautes Pyrénées

Liste des illustrations

FIGURES

Fig. 1 - Mécanisme d’émanation du radon l’uranium

Fig. 2 - Possibilités de transfert des gaz profonds par la fiacturation depuis les vides parîiellement ennoyés ou non dans un environnement minier

Fig. 3 - Carte des critères pris en compte pour le département des Hautes Pyrénées

Fig. 4 - Cartographie du potentiel d’émanation du radon en région Midi-Pyrénées - Département des Hautes Pyrénées

PLANCHES Hors texte

PI. 1 -Cartographie du potentiel d’émanation du radon en région Midi-Pyrénées - Département des Hautes Pyrénées

partir des grains ou cristaux contenant de

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Potentiel dzmanation du Radon en région Midi Pyrénées. Département des Hautes Pyrénées

1. Contexte et objectifs

A la demande des Services déconcentrés de I’Etat, et à l’incitation particulière de la Direction Régionale des Affaires Sanitaires et Sociales (DRASS) de la Région Midi- Pyrénées, le BRGM, dans le cadre de ses Missions de Service Public, a été chargé de réaliser une cartographie prédictive régionale du potentiel d’émanation du radon dans le département des Hautes Pyrénées.

Cette cartographie à l’échelle régionale a pour objectif d’identifier les zones que leurs caractéristiques géologiques font considérer comme susceptibles d’être la source de fortes émanations en radon. Elle devrait fournir un guide permettant d’identifier et d’orienter les campagnes de dépistage de la contamination en radon des habitations en aidant par exemple à mieux localiser les dosimètres qui eux seuls permettront de connaître la radioactivité réelle d’un lieu ou d’un bâtiment donné.

En effet, hormis le critère lithologique (les roches granitiques portent l’uranium et génèrent une radioactivité de type radon) les autres critères utilisés (failles, site de source thermominérale, site d’ancienne mine, zone de karst) signalent des phénomènes susceptibles de faciliter la circulation ou l’accumulation secondaire du radon et nullement la présence directe du gaz radioactif. Cette réserve est importante pour bien comprendre que ce document n’est assimilable en aucun cas à une carte de radioactivité.

Ce travail a été financé par le BRGM, dans le cadre du programme de Service Public, la DRASS et les DDASS de Midi-Pyrénées.

La cartographie des zones du département des Hautes Pyrénées, potentiellement exposées à de forles concentrations en radon, est basée sur la démarche générale suivante :

recherche de l’information pertinente disponible sur la région Midi-Pyrénées et le département des Hautes Pyrénées en particulier, constihition d’une base de données numériques, géoréférencée selon la projection Lambert II étendu, mise en forme de l’information, basée sur des hypothèses de dégagement et de circulation du gaz radon dans les formations géologiques, représentation cartographique des zones potentielles d’émanation.

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2. Origine du radon 2.1. LE RADON PROVIENT DE LA SERIE DE DESINTEGRATION DE

L’URANIUM

Le radon est un gaz rare. Il est quasi inerte chimiquement. On parlera ici du radon 222 (isotope 222 du radon). Il est produit naturellement par la désintégration radioactive du radium, lui-même élément provenant de la chaîne de désintégration de l’uranium 238. Le radon (222) est radioactif, et se désintègre en une série d’autres éléments, qui sont des métaux, et dont le dernier d’entre-eux est un des isotopes du plomb (le plomb 206). La période radioactive du radon (autrement dit le temps nécessaire pour que la moitié du radon ait disparu par désintégration) est de 3.8 jours. En pratique, au bout de 30 jours, tout le radon créé à un instant donné aura disparu.

2.2. PRESENCE D’URANIUM DANS LES ROCHES

Le radon se forme dans les matériaux naturels qui contiennent de l’uranium. Ce dernier est un élément qui existe en petites quantités (élément trace) dans la plupart des roches et sa répartition est fonction de la composition chimique des magmas qui ont formé la croûte terrestre.

2.2.1. Roches magmatiques

L’uranium se concentre ainsi dans les liquides issus de la différenciation magmatique qui a présidé à la formation des roches éruptives et effusives, comme les granites et les basaltes. Il se concentre également dans les fluides hydrothermaux, anciens ou actuels, comme ceux qui ont formé les minéralisations des filons.

L’uranium est surtout présent dans la croûte terrestre (environ les 30premiers kilomètres qui forment l’extérieur de la terre) et en particulier dans les roches du type granites (2 à 15 ppm), notamment riches en muscovite (mica blanc). Par comparaison les basaltes en contiennent beaucoup moins (0,5 à 2 ppm).

2.2.2. Roches sédimentaires

La présence d’uranium dans les roches sédimentaires a toujours un caractère secondaire. Elle dépend de l’origine des matériaux qui les composent :

- les argiles, issues de la transformation chimique (altération) ou mécanique (érosion) de matériaux d’origine continentale (granites par exemple) et qui se sont déposées dans les parties les plus profondes des bassins sédimentaires marins, peuvent être riches en uranium et génératrices de radon.

- les roches sédimentaires carbonatées, comme les calcaires qui se sont formés en pleine mer, contiennent en revanche très peu d’uranium. Toutefois, des concentrations d’argiles riches en uranium peuvent localement se produire dans les systèmes

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karstiques. Il s’agit de concentrations d’argile résultant de la décalcification des calcaires, qui peuvent localement être affectées par de forts pics de radioactivité radon, en particulier en présence conjointe de matière organique.

De façon générale : l’uranium précipite dans les milieux peu oxygénés, réducteurs et riches en matière organique, comme par exemple les vasières, où le métal est piégé par les acides humiques, produits de la décomposition de cette matière organique. Ces milieux sont caractérisés par la présence de sulfure de fer, exprimé sous forme du minéral pyrite, l’uranium reste soluble dans les milieux oxygénés (aérés).

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3. Voies de transfert du radon 3.1. EMANATION

L’émanation est le processus qui permet au radon, produit de desintégration de l’uranium puis du radium, de sortir de la roche où il est contenu. L’uranium et le radium, solides, sont inclus dans les grains des roches. Le radon, gazeux, peut s’échapper du grain selon 2 mécanismes : l’énergie de recul lors de la désintégration et la diffusion (la différence de concentration est alors le moteur du déplacement). Le radon va alors migrer, toujours par différence de concentration, dans l’espace libre des pores de la roche et si les pores sont en continuité, il s’échappera complètement de la roche. C’est l’émanation qui sera d’autant plus forte, pour une même roche, que la surface d’échange roche-air sera grande (surface spécifique), donc que la porosité sera élevée et la microfracturation intense.

3.2. TRANSPORT PAR DIFFUSION

La difiusion est le procédé physique passif de transport de matière, résultant de l’agitation moléculaire (mouvement brownien), qui tend à équilibrer les concentrations moléculaires d’un système non homogène. Dans le sol, le mécanisme de transport du radon depuis son minéral d’origine sera le même que dans la roche, à l’échelle de grandeur près. Globalement, la difision est le premier processus de transfert du radon dans le sol : c’est l’exhalaison (Tanner, 1986 ; Schery et al., 1988 ; Greeman et Rose, 1996). Mais le radon qui atteint l’atmosphère n’est qu’une infime partie du radon émis par les grains des roches formant le sous-sol, l’essentiel ayant disparu par désintégration radioactive pendant le parcours depuis le grain où se trouvait l’uranium. Dans ce cas, le radon sort lentement de la roche.

3.3. TRANSPORT PAR ADVECTlONlCONVECTlON

La convection est un procédé physique actif de transport de matière dont l’énergie est donnée par une différence de température (le mouvement s’effectue des températures élevées vers les températures faibles). L’adveciion est un procédé physique actif de transport de matière, dont l’énergie est donnée par une différence de pression (le mouvement s’effectue des pressions élevées vers les pressions faibles).

Les moyens du transpori

Le radon, qui n’a pas de mobilité propre (gaz dense, pas de réaction chimique, concentration infime), sera transporté par les gaz du sol et par l’eau du sol.

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Le dépazaee naturel de la terre (I’aîmosphère est formée de ces gaz) conduit à un Jiu permanent de gaz profonds (gaz carbonique, azote principalementj vers l’atmosphère. Ce dégazage est particulièrement visible sur les volcans, mais aussi dans les sources thermales. II l’est moins lorsqu’il se produit de façon diffuse, partout aiileurs, où il faut des insirumentspour le détecter. L’eau du sol est aussi un vecteur important de la migration du radon. La différence de température sol-atmosphère occasionne une circulation d’eau des profondeurs vers l’atmosphère qui provoque le déplacement du radon.

Dans ces deux cas, le radon sort rapidement du sol.

Les réseaux de transpori : la perméabilité en grand

Le dégazage naturel de la croûte terrestre et la circulation d’eau se font préférentiellement par les fissures, diaclases, fractures, failles qui fragmentent à toutes échelles la croûte terrestre. Cette circulation de gaz entraînera le radon contenu dans les terrains vers la surface du sol. Comme les vitesses de transport par ces moyens sont d’un à plusieurs ordres de grandeur plus importantes que par diffision, la destniction naturelle du radon n’aura pas le temps de se faire et les émanations résultantes seront d’autant plus riches

En outre, les zones où se font les circulations de gaz sont des zones de plus grandes perméabilités, qui généralemeni, ont déjà été utilisées par des circulations de fluides dans le passé, au cours de l’histoire géologique. Elles sont relativement enrichies en uranium, et possèdent donc un pouvoir émanateur beaucoup plus important que les roches encaissantes.

Toutes ces conditions réunies font qu’à l’aplomb des failles, la quantité de radon émise par le sol est d’un à plusieurs ordres de grandeur supérieure aux zones voisines et l’aire d’influence des failles peut être de l’ordre de 100 à plusieurs centaines de mètres.

Enfin, les réseaux de galeries souterraines (naturelles ou artificielles) constituent des drains pour le gaz profond. Ils favorisent le transfert des gaz par différence de pression, et/ou de température, entre les zones profondes et l’atmosphère extérieure. Tout (( court- circuit )) naturel, ou non, (diaclase, fracture, faille) entre ces galeries et la surface sera un lieu de passage privilégié des gaz collectés par le réseau (Fig. 2).

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4. Information prise en compte dans la présente étude

Les considérations précédentes permetlent de sélectionner l’information à prendre préférentiellement en compte pour établir une carte des sites potentiels d’émanation du radon. Il sera fait en particulier appel aux éléments suivants, dont il convient de remarquer que seul le premier, les corps géologiques, peuvent constituer une source de radioactivité et que les autres ne correspondent qu’à des objets favorisant la circulation ou l’émergence du radon, sans en produire :

- les limites des corps ghlogiques, susceptibles d’émettre du radon, qui ont été extraites par digitalisation de la cartographie géologique à l’échelle du 1150.000 scannée (les cartes géologiques à l’échelle du 1/80 O00 seront toutefois utilisées sur les éventuelles zones d’intérêt non couvertes par les feuilles à l’échelle du 1/50.000),

- les failles majeures, susceptibles de constituer des drains permettant la circulation des émanations, qui ont été directement extraite de la carte géologique numérique à l’échelle du 1 :1 .OOO.OOO de la France,

- les sites d’émergence des sources hydrothermales, qui ont été extraites de la base de données des phénomènes hydrothermaux établis par le BRGM à l’échelle de toute la France,

- les sites de travaux miniers, qui ont été extraits de la base de données minières établie par le BRGM à l’échelle de toute la France.

Ont éié ajoutées les informations suivantes qui viennent compléter ou valider certaines des informations précédentes :

- les données de la Banque du Sous-Sol du BRGM,

- les résultats des campagnes de mesure du radon, réalisées par la DDASS dans des édifices divers et mises à disposition du BRGM pour cette étude. Ces mesures, quoiqu’encore à l’état brut, seront comparées à la carie géologique et les concordances et les différences seront analysées pour tâcher de metbe en évidence des anomalies (faibles valeurs en environnement potentiellement émetteur, forte valeur en environnement inverse). Il pourra s’agir en particulier de sites secondaires d’accumulation, comme les zones karstiques voire des alluvions se trouvant en aval de massifs granitiques comme signalé en Ariège par des mesures effectuées par la DDASS de ce département. Toutefois, dans ces cas là, il sera impératif d’étudier soigneusement le site où le dosimètre a séjourné et la durée d’exposition pour éliminer toute possibilité d’artéfact (éléments granitiques dans la construction par exemple).

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5. Interprétation des données (Fig. 3)

5.1. LES LIMITES DES CORPS GEOLOGIQUES

Les limites des corps géologiques ont été digitalisées à partir des fonds géologiques réguliers de la France à l’échelle du 1 :50.000, sur le logiciel Mapinfo.

Les massifs granitiques ont été principalement pris en compte puisqu’il correspondent aux roches de l’écorce terrestre les plus riches en uranium. Leur ont été toutefois ajoutés plusieurs autres formations susceptible de contenir de l’uranium :

les roches de types migmatites qui correspondent à un stade avancé du métamorphisme au cours duquel la roche commence à fondre, les roches de type pegmatites qui sont proches des granites mais présentent des grains de grande taille, certains gneiss, qui sont des roches métamorphiques proches de la granitisation, enfin, provenant de la base de données numérique du Réseau Hydrogéologique Français (BD RHF), les limites des formations karstiques.

Le tracé des contours a respecté strictement ceux de la carte géologique lorsque le contact avec une autre formation rocheuse était visible. En revanche ce tracé a été interprété lorsqu’il était masqué par des formations récentes de type alluvions ou moraines :

cette interprétation peut être relativement aisée comme dans le cas des granodiorites porphyriques situées de part et d’autre de la vallée de l’Adour à 5 km en amont de Campan. Les corps géologiques situés sur les deux berges correspondent, selon toute vraisemblance, à une même unité et ont été réunis l’interprétation est plus difficile dans le cas des corps migmatitiques qui affleurent plus en aval, aux alentours de Bagnères et à l’ouest de Montgaillard. L’éloignement entre les unités et la largeur des formations alluviales n’ont pas permis qu’ils soient reliés même s’il est envisageable que ces corps soient, sinon reliés, dumoins plus étendus que ne le montre l’interprétation.

Le tracé des formations a également été interprété lorsque les roches granitiques étaient présentées sur la carte géologique sous la forme de nombreux petits affieurements susceptibles de laisser supposer un massif important mais non affleurant, au niveau des pics d’Arrayé et de Soulom, au sud de Pierrefitte-Nestalas. La présence d’un massif de granite sous jacent est confirmée par de nombreux indices miniers (plomb, zinc, cuivre et fer) qui accompagnent ces affleurements.

Sur la feuille de Bagnères ont été également retenues les unités de brèches qui signalent des zones faillées. Compte tenu de leur dimension, localement très importante (au NO des migmatites de Bagnères, entre Argelès et Castillon, à Mauvezin), il est

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vraisemblable qu’elles signalent des accidents majeurs et donc a prion susceptibles de constituer des drains très importants. Les signaler parraissait donc souhaitable.

5.2. LES FAILLES MAJEURES

Les failles majeures ne sont généralement pas matérialisées par un plan unique. En général, entourant de nombreux plans importants plus ou moins parallèles ou en relais, sont observées de nombreuses failles, fractures et fissures mineures de directions variées qui provoquent une forte augmentation de la porosité et permettent une meilleure circulation des fluides.

Pour cette étude, qui se situe dans un cadre régional, il a été convenu de prendre en compte les accidents majeurs qui figurent sur la carte géologique numérique de la France à l’échelle du 1/1 .OOO.ooO. L’information correspondante a été directement extraite des fichiers existants.

Pour tenir compte de la zone d’influence de ces accidents majeurs, il leur a été affecté une zone tampon de 500 m, de part et d’autre du vecteur correspondant, Ainsi, la zone d’accident majeur est considérée comme potentiellement drainante sur une largeur maximale de 1000 m, qui correspond bien à la réalité géologique.

5.3.

Comme évoqué plus haut, les zones d’émergence des sources thennominérales sont des sites privilégiés d’émanation de radon qui circule soit directement dans le système de fracture soit véhiculé par l’eau. II semblait donc nécessaire de prendre en compte ces (< souces )) possibles de radon, tout en rappelant que la présence d’une source n’est pas obligatoirement synonyme de présence de radon et de radioactivité.

L’information relative à ce thème a été extraite de la base nationale du BRGM. Les points du département référencés comme sources, griffons, émergences, etc, qui correspondent à des sites où les eaux remontent à l’air libre ou en galerie et dégazent, ont été conservés aiors que les forages ont été éliminés. Cette information ponctuelle a été intégrée à la base sous la forme d’une couche de points, après élimination des doublons cartographiques. De ce fait, certains sites ne sont traduits sur la carte que par un seul point alors que plusieurs sources y sont signalées.

Cette information ponctuelle a été valorisée sur la carte au moyen d’un cercle d’influence dont le rayon a été fixé, à dire d’expert, à 50Om.

5.4.

LES SITES D’EMERGENCE DES SOURCES THERMOMINERALES

LES SITES DE TRAVAUX MINIERS

Les mines des Pyrénées sont le plus souvent liées à des gîtes filOMienS, à savoir fortement contrôlées par la fracturation, et situés à proximités de massif eruptifs de type granites. Ce contexte à forte porosité, et donc à forte capacité de circulation de fluide, se voit amplifié localement par l’ensemble des installations d’exploitation, en particuliers

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Potenfiel d‘émanation du Radon en région Midi Pyrénées. Dépertemeni des Hautes Pyrénées

les galeries et souterrains divers qui résultent de l’exploitation. Ces sites, plus ou moins anciens présentent donc une forte potentialité quant à l’émanation de radon.

Les points correspondant aux mines du département ont été extraits de la base nationale du BRGM et intégrés à la base sous la forme d’une couche de points. Cette information ponctuelle a été valorisée sur la carle au moyen d’un cercle d’influence dont le rayon a été Fixé, à dire d’expert, à 500m.

5.5. LES RESULTATS DES CAMPAGNES DE MESURE DU RADON

La DDASS des Hautes Pyrénées a installé des dosimètres dans divers établissements et les résultats ont été mis à disposition du BRGM pour cette étude, sous forme d’une couche d’information numérique au format Excel. Ces données ont été intégrées dans la base du projet sous forme d’une couche de points classés selon les bornes suivantes :

0 Ra 2 100 Bq/m3, 0

0 Ra 2 401 Bq/m3.

Après élimination des doublons géographiques (la plus forte valeur a été conservée), 158 points ont été conservés :128 points sont classés dans les faibles valeurs, 21 dans les valeurs moyennes et 9 dans les fortes valeurs dont le maximum correspond à 829 BqIm3.

En replaçant les points correspondants dans leur contexte lithologique, des anomalies apparaissent qui correspondent à des valeurs soit trop fortes, soit trop faibles.

5.5.1 .Valeurs radiométriques trop fortes pour leur environnement :

Les points concernés les plus surprenants sont situés en zone molassique, généralement dans des alluvions. Très loin des massifs source, les dosimètres n’auraient du enregistrer que des valeurs faibles. Il s’agit en particulier des points situés dans les communes de

Andrest, FréchBde, Lamarque-Pontac, Pouyferré, Séméac, Vic en Bigorre.

Des points complémentaires apparaissent avec des valeurs très fortes, même si la plus grande proximité de massifs granitiques aîteinué leur caractère anomal. On peut citer les communes de :

Bagnères de Bigorre, Nistos, Pierrefite Nestalas, Saint Laurent de Neste.

5.5.2. Valeurs radiométriques trop faibles pour leur environnement

Un certain nombre de points devraient présenter des radioactivités plus forte du fait en particulier de leur proximité des massifs granitiques. Parmi ces points peuvent être cités ceux correspondant aux communes de :

101 <Ra 5 400 Bq/m3,

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Arbéost, Bordère-huron et Mauvezin qui sont situés au sein de massifs granitiques ou ophitiques

Arreau, Montgaillard, Saléchan et Siradan, qui sont situés dans un aval proche à très proche de massifs granitiques.

5.5.3. Valeurs importantes mais justifiées

Bon nombre des fortes voire très fortes valeurs semblent lithologiquement justifiées compte tenu de leur environnement. Le plus souvent les villages concernés sont situés sur des alluvions, à proximité ou au sein d’importants massifs de granites ou de migmatites. C’est en particulier le cas des villages de

Bagnères de Bigorre, Gèdre, budenvielle et, en partie, Pierrefitte-Nestalas

5.5.4. Remarque

Quelles soient trop fortes, et inquiétantes, ou trop faibles, et rassurantes, les valeurs des points de mesures devraient être explicitées à l’aide d’études complhenlaires qui permettraient une compréhension générale des phénomènes mis en jeux.

La première de ces études, sans doute la plus simple, qui inléresse en particulier les valeurs les plus fortes, reviendrait à établir les conditions d’installation des dosimètres pour éliminer les éventuels artéfacts qui pourraient être la cause des anomalies sans cause géologique directe. On peut par exemple penser à l’utilisation de matériaux granitiques comme éléments de construction des bâtiments instrumentés. Ce type d’approche permettrait peut être d’expliquer également pour quelle raison des valeurs radiométriques très dissemblables peuvent être mesurées sur un même site bar exemple Andrest, en partie Bagnères de Bigorre, Pierrefitte-Nestalas et St Laurent de Neste)

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6. Combinaison des données et présentation des résultats

6.1. REALISATION DE LA CARTE

La méthodologie adoptée pour cette première approche régionale de la cartographie des émanations potentielles du radon ne permet pas l’élaboration d’un modèle de combinaison des facteurs défavorables qui conduirait à la localisation précise des sites présentant la plus forte potentialité d’émanation au niveau des zones d’habitation. Elle permet en revanche de définir des zones potentiellement sensibles aux émanations du fait de la superposition en un même point de un ou plusieurs de ces même facteurs.

La synthèse des données visant à dresser la cartographie finale correspond donc à la superposition des différentes couches d’information sur une même carte. Le classement des sites en terme de potentialité d’émanation a été fait par calcul du nombre de facteurs défavorables présents en chaque point de la carte et les différentes gradations de la potentialité d’émanation sont exprimées par une charte de couleur sur la carte finale du département.

Le repérage géographique est assuré par la superposition de deux niveaux d’information complémentaires à la carte thématique : - les limites des communes, - le fond atlénué de la carte topographique de I’IGN dressée à l’échelle du 1 /250.000. Ce fond utilisé pour la représentation contractuelle à l’échelle du 1 /125.000 permet un repérage relativement précis des villes et villages sans surcharger le document résultant. L’échelle finale de la carte sur support papier qui accompagne le rapport a été défini d’un commun accord avec la DRASS Midi Pyrénées puiqu’elle permet de représenter chacun des huit départements de la Région sur un document unique au format AO.

Un cd-rom contenant tous les fichiers numériques concernant cette étude accompagne le rapport remis à la DRASS qui pourra ainsi reprendre à son compte les résultats de cette étude pour les intégrer dans ses propres projets.

6.2. COMMENTAIRE SOMMAIRE DE LA CARTE (FIG. 4)

L’examen de la carte résultat montre une extension majeure des sites susceptibles d’émanation radon au niveau des formalions géologiques éruptives du massif pyrénéen (granites et migmaiites en particulier), qui concerne donc une majorité du sud du département. La présence de nombreuses grandes failles régionales qui affectent ces mêmes formations éruptives vient augmenter cette susceptibilité. Ces deux facteurs (lithologie + failles) sont les principaux critères à prendre en compte quant à leur extension géographique. Leur conjugaison devrait permettre de définir des sites a prion

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sensible comme par exemple la région de Bagnères de Bigorre où des formations granitiques sont affectées par l’intersection de 3 directions de failles majeures. De fait les trois dosimètres placés dans cette zone montrent des valeurs moyennes à fortes.

Bien que les dosimètres n’aient pas été localisés en fonction de critères géologiques, les résultats qui leur sont associés montrent globalement une bonne cohérence avec la carte du potentiel d’émanation :

- la majorité des valeurs dosimétriques moyennes à fortes est située dans la même région sud du département,

- lorsque des dosimètres sont situés près des zones d’intersection des deux critères lithologie et faille, les valeurs observées sont moyennes à fortes.

Toutefois, la présence de sources îhermo-minérales ou de travaux miniers ne paraît pas influencer la valeur moyenne à forte des dosimètres.

Il n’est pas possible d’aller au delà dans les relations entre la carte et les résultats de dosimétrie. En effet ces valeurs sont brutes et demanderaient à êbe toutes validées (conditions et durée d’exposition en particulier) et pondérées. Il est en effel difficile d’expliquer les fortes faleurs enregistrées à Tarbes et en aval vers le nord: s’il ne s’agissait pas d’un artéfact il conviendrait de rechercher par des études complémentaires la raison, géologique ou non, d’une forte valeur de radioactivité dans des formations alluviales récentes, a priori les moins susceptibles d’en émettre.

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Potentiel d‘émanation du Radon en région Midi Pyrénées. Dépariemenf des Hautes Pyrénées

7 . Conclusion

Le radon est un gaz radioactif généré naturellement dans le sous-sol par désintégration du radium, lui-même produit de la désintégration de l’uranium, lequel est présent à l’état de traces dans la plupart des minéraux. Il se trouvera donc en concentration plus ou moins importante dans toutes les formations géologiques qui forment le sous-sol. En fonction de sa teneur dans les roches, il produit des quantités plus ou moins importantes de radon dont une partie va migrer vers la surface.

L’importance du risque sanitaire lié à la remonté du radon en surface va principalement dépendre des facteurs suivants : . .

la capacité des formations à émettre de grande quantité de radon, fonction directe de la teneur en uranium des roches constituant ces formations, la faculté qu’aura par la suite ce radon à transiter rapidement vers la surface en fonction de la porosité et de la fracturation des roches.

La cartographie prédictive régionale du potentiel d’émanation du radon dans le département des Hautes Pyrénées s’appuie donc sur la cartographie et la combinaison des facteurs ci-dessus évoqués et plus particulièrement :

- les formations géologiques susceptibles de contenir de l’uranium (granites, migmatites, pegmatites et certains gneiss),

- les structures tectoniques majeures (failles) favorisant la circulation du gaz radon,

dont l’importance géographique est majeure et qui paraissent contrôler les fortes valeurs dosimétriques.

La carte présente une gradation de potentialité d’occurrence qui est basée sur le nombre de facteurs défavorables, en un point donné de la carte. Elle permet de mettre en évidence les zones les plus sensibles du département, situées au niveau de la Chaîne Pyrénéenne. De telles zones pourraient faire l’objet d’études ultérieures plus détaillées (géologie de détail, doçimétrie géologiquement motivée) qui pourraient déboucher sur une cartographie plus précise à l’échelle communale.

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Poteniiel d'émanation du Radon en région Midi Pyrénées. Département des Haotes Pyrénées

8. Bibliographie

J-C. Baubron, S. Boudot (2000) - Origine et voies de transfert du radon observé dans les habitations du bassin femfëre de Lorraine. Rapport BRGM/RP-50542-FR, 46 pages, 2 figures, 7 tableaux, 2 annexes.

Collectif (2000) - Cartographie prédictive du risque radon en Région Corse. Rapport BRGMRP-50200-FR

Pinault J-L., Baubron J-C., 1997. Signal processing of diumal and sernidiumal variations in radon and aîmospheric pressure: A new tool for accurate in situ rneasurernent of soi1 gas velocity, pressure gradient, and tortuosity. Journ. Geophys. Research, 102 : 18101-18120.

Tanner A. B. (1978) - Radon migration in the ground : a supplernentary review. Natural Radiation Environment III, Houston, april23-28. (Conf-780422), 1 : 5-56.

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