PRÉÉTUDE ÉCONOMIQUE ET INDUSTRIELLE SUR LES ...infoterre.brgm.fr/rapports/82-SGN-1033-GTH.pdfDÉPARTEMENTS ET TERRITOIRES D'OUTRE - MER PRÉÉTUDE ÉCONOMIQUE ET INDUSTRIELLE SUR

SECRETARIAT D'ETAT AUPRÈS DU MINISTRE DE L'INTÉRIEUR

DÉPARTEMENTS ET TERRITOIRES D'OUTRE - MER

PRÉÉTUDE ÉCONOMIQUE ET INDUSTRIELLESUR LES PERSPECTIVES DE DÉVELOPPEMENT

DE LA GÉOTHERMIE HAUTE ÉNERGIEEN MARTINIQUE

BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES

SERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL

Département géothermie

Rapport du B . R . G . M .

82 SGIM 1033 GTH

SECRÉTARIAT D'ÉTAT AUPRÈS DU MINISTRE DE L'INTÉRIEUR


27, rue Oudinot - 75700 PARIS

PRÉÉTUDE ÉCONOMIQUE ET INDUSTRIELLE

SUR LES PERSPECTIVES DE DÉVELOPPEMENT

DE LA GÉOTHERMIE HAUTE ÉNERGIE

EN MARTINIQUE

par

P. SCHERR




B.P. 6009 - 45060 Orléans Cedex - Tél.: (38) 63.80.01

, Rapport du B.R.G.M.

82 SGN 1033 GTH Avnnsss

Réalisation : Départament das Arts GraphiquaG




PRÉÉTUDE ÉCONOMIQUE ET INDUSTRIELLE

SUR LES PERSPECTIVES DE DÉVELOPPEMENT

DE LA GÉOTHERMIE HAUTE ÉNERGIE

EN MARTINIQUE

par

P. SCHERR





, Rapport du B.R.G.M.

82 SGN 1033 GTH Avnnsss

Réalisation : Départament das Arts GraphiquaG

SOMMAIRE

Pages

RESUME 1

1. SITUATION ENERGETIQUE DE LA MARTINIQUE 2

1.1. Evolution de La consommation en produits pétroliers 21.2. Répartition de la consommation des produits pétroliers 21.3. Electricité 31.4. Industrie et artisanat 4

2. CAPACITE DU MARCHE 5

2.1. Situation actuelle 5

2.1.1. .Parc de production d'électricité 52.1.2. Production d 'électricité 5

2.1. 3. Consommation d 'électricité 62.1.4. Distribution d' électricité 6

2.2. Evolution '. 7

2.2.1. Centrale EDF de Bellefontaine 72.2.2. Géothermie " 72.2.3. Hydroélectricité 82.2.4. Vent 82.2.5. Solaire 82.2.6. Biomasse 8

2.3. Conclusion 9

3. GEOGRAPHIE DES ZONES NORD ET SUD 10

3.1. Etude de la zone Nord 10

3.1.1. Topographie 103.1.2. Cadre naturel 103.1.3. Climatologie 133.1.4. Hydrologie 133.1.5. Liaison - accès 14

3.2. Etude de la zone Sud 14


SOMMAIRE

Pages

RESUME 1

1. SITUATION ENERGETIQUE DE LA MARTINIQUE 2

1.1. Evolution de La consommation en produits pétroliers 21.2. Répartition de la consommation des produits pétroliers 21.3. Electricité 31.4. Industrie et artisanat 4

2. CAPACITE DU MARCHE 5

2.1. Situation actuelle 5

2.1.1. .Parc de production d'électricité 52.1.2. Production d 'électricité 5

2.1. 3. Consommation d 'électricité 62.1.4. Distribution d' électricité 6

2.2. Evolution '. 7

2.2.1. Centrale EDF de Bellefontaine 72.2.2. Géothermie " 72.2.3. Hydroélectricité 82.2.4. Vent 82.2.5. Solaire 82.2.6. Biomasse 8

2.3. Conclusion 9

3. GEOGRAPHIE DES ZONES NORD ET SUD 10

3.1. Etude de la zone Nord 10


3.2. Etude de la zone Sud 14


Paqes

4.- PRINCrPAttS--P+tA5¤S'1>&-RALI-SATI0N D'UN PROJET DE .GEOTHERfCEE /' TA ;a/Eí .

ifHAUTE. .EN.ERGIE ....,...,._.,.,...._.............. . ............ ..^^..... . -^v^v- -'^ ^

'" ^ .1 . ¤tudes- xfe préfai-sabil-i-té ...-... . ..... .-.........-..^. ¿î*.^.!."^^. ¿. 188?: ê.'l'.'l.- Etudee sous-sol . .-.- .-.-... .-. ...... .-. .V. ... .^... 18

i'.i'.i'.i'. 'Géophysique ". .V. . . .... ....". .'.'...". ' " * 19' - '4.-1.-1.4.- -Hydrogéologi-e 19 4.1.1.5. -Synthèse .- ............. 19

iJ: 4.2.-2. Etude surface '^..é...:. .'19-'' -^^4:1.-2^1. Evaluation des besoins ,;.T19

4.2.2.2. Analyse des contraintes de surface 19

.^.2. Êtude .de faisabilité ,-19

^ti 4.2.1. Programme d'exploration -, 19.u ^4.^2.2. Evaluation du gisement ........,..,,..,... 'cy212*. 4..2.̂ 3. Evalwatiqn d,e8 -problèmes d'exploitation liésA,Xà',.-_. ""'^Ci^ ,,,., ^ , ^qual'ité du fluide ........... ....>f^..,..Aa«a,«,.. ^21

4.3. Développement du champ et conception de la centrale 22

4.3.1. Définition du cycle de transformation ............... '23: ' ' '4:3:2: ' Définition et conception des organes ' constitutifs '''. . ^ '

CL& l^Q. ù&fl'VyCCtf& *)! ''^«^«« -- - ^j

b^ ,4^^. 3. .Définition et conception du réseau de transport 28c« .,4 1?. 4. ,Analyse des effets de l'insiallaiion sur l'enviràn-

... ^ nement 28Á

5,. ASPECTS ADMINISTRATIFS ET LEGAUX 31'^+' - . ........ .. .. . ..(i'-zul:^ -'':. .'',9

5.1. Déclaration d'utilité publique ..' ' 31,^5.2. Plan d'occupation des sols. Déclassement de zone 31^5.3. ' Installations' classées ..i......i,.k.i,kih.i.i%k*M..h... .'l'-.mVà.. ^'^C ."325.4. Certificat d'Urbanisme - Permis de construire 335.5. Prélèvements et rejets en mer 33

5.5.1. Prélèvement d'eau de mer 335.5.2. Rejets d 'eau à partir de la côte 33

5.6. Prélèvements d'eau douce 34

5.6.1. Dans un cours d 'eau non domanial 345.6.2. Dans un cours d 'eau domanial 345.6.3. Remarque 34

5.7. Permis d'exploitation 34

6. ANALYSE MULTI CRITERES DE L'INTERET PRESENTE PAR CHACUNE DES

ZONES 35

6.1. Introduction 356.2. Méthodologie du classement par ordre d'intérêt 356.3. Conclusions 35

Paqes

4.- PRINCrPAttS--P+tA5¤S'1>&-RALI-SATI0N D'UN PROJET DE .GEOTHERfCEE /' TA ;a/Eí .

ifHAUTE. .EN.ERGIE ....,...,._.,.,...._.............. . ............ ..^^..... . -^v^v- -'^ ^

'" ^ .1 . ¤tudes- xfe préfai-sabil-i-té ...-... . ..... .-.........-..^. ¿î*.^.!."^^. ¿. 188?: ê.'l'.'l.- Etudee sous-sol . .-.- .-.-... .-. ...... .-. .V. ... .^... 18

i'.i'.i'.i'. 'Géophysique ". .V. . . .... ....". .'.'...". ' " * 19' - '4.-1.-1.4.- -Hydrogéologi-e 19 4.1.1.5. -Synthèse .- ............. 19

iJ: 4.2.-2. Etude surface '^..é...:. .'19-'' -^^4:1.-2^1. Evaluation des besoins ,;.T19

4.2.2.2. Analyse des contraintes de surface 19

.^.2. Êtude .de faisabilité ,-19

^ti 4.2.1. Programme d'exploration -, 19.u ^4.^2.2. Evaluation du gisement ........,..,,..,... 'cy212*. 4..2.̂ 3. Evalwatiqn d,e8 -problèmes d'exploitation liésA,Xà',.-_. ""'^Ci^ ,,,., ^ , ^qual'ité du fluide ........... ....>f^..,..Aa«a,«,.. ^21

4.3. Développement du champ et conception de la centrale 22

4.3.1. Définition du cycle de transformation ............... '23: ' ' '4:3:2: ' Définition et conception des organes ' constitutifs '''. . ^ '

CL& l^Q. ù&fl'VyCCtf& *)! ''^«^«« -- - ^j

b^ ,4^^. 3. .Définition et conception du réseau de transport 28c« .,4 1?. 4. ,Analyse des effets de l'insiallaiion sur l'enviràn-

... ^ nement 28Á

5,. ASPECTS ADMINISTRATIFS ET LEGAUX 31'^+' - . ........ .. .. . ..(i'-zul:^ -'':. .'',9

5.1. Déclaration d'utilité publique ..' ' 31,^5.2. Plan d'occupation des sols. Déclassement de zone 31^5.3. ' Installations' classées ..i......i,.k.i,kih.i.i%k*M..h... .'l'-.mVà.. ^'^C ."325.4. Certificat d'Urbanisme - Permis de construire 335.5. Prélèvements et rejets en mer 33

5.5.1. Prélèvement d'eau de mer 335.5.2. Rejets d 'eau à partir de la côte 33

5.6. Prélèvements d'eau douce 34

5.6.1. Dans un cours d 'eau non domanial 345.6.2. Dans un cours d 'eau domanial 345.6.3. Remarque 34

5.7. Permis d'exploitation 34

6. ANALYSE MULTI CRITERES DE L'INTERET PRESENTE PAR CHACUNE DES

ZONES 35

6.1. Introduction 356.2. Méthodologie du classement par ordre d'intérêt 356.3. Conclusions 35

Pages

7. EVALUATION DESi?C»UTS^ -7^ .c

7.1. TnYrb'ductYon '."."...7.2. Exemptes .«...

7 .2.1. Bouil lante.7.2..2. Ahuachapan

,.7.3. 'Décómpositiorí en coûts standards

.7..3.1.. Coûts d'investissement .-

.7... 3..2. Coûts du kUh .geptheTrni-que,9f9r

V»6'

"7.4. Comparaison coût du kWh qéothermique/coût du kWh Fuel^'7.5. Planning de réalisation - Echéancier des investissements

j,,,,38

,38

3838

39

3941

4243

8. GENERALITES SUR LE MONTAGE JURIDIQUE D'UN PROJET DE GEOTHERMIEEN MARTINIQUE

8.1. Introduction 8.2. Prospection et développement du champ

.8.3. Exploitation du champ '8.4. Construction de la centrale

^44

44444545

9. EVALUATION DU POTENTIEL HUMAIN

9.1.9.2.

Situation générale de l'emploiDétermination des compétences,,

9.2.1. Ingénierie .

9.2.2. Génie civil9.2.3. Forages .'.'..9.2.4. Centrale....

9.3. Conclusion

46

4646

46464747

^47^

10. CONCLUSIONS 48

Pages

7. EVALUATION DESi?C»UTS^ -7^ .c

7.1. TnYrb'ductYon '."."...7.2. Exemptes .«...

7 .2.1. Bouil lante.7.2..2. Ahuachapan

,.7.3. 'Décómpositiorí en coûts standards

.7..3.1.. Coûts d'investissement .-

.7... 3..2. Coûts du kUh .geptheTrni-que,9f9r

V»6'

"7.4. Comparaison coût du kWh qéothermique/coût du kWh Fuel^'7.5. Planning de réalisation - Echéancier des investissements

j,,,,38

,38

3838

39

3941

4243

8. GENERALITES SUR LE MONTAGE JURIDIQUE D'UN PROJET DE GEOTHERMIEEN MARTINIQUE

8.1. Introduction 8.2. Prospection et développement du champ

.8.3. Exploitation du champ '8.4. Construction de la centrale

^44

44444545

9. EVALUATION DU POTENTIEL HUMAIN

9.1.9.2.

Situation générale de l'emploiDétermination des compétences,,

9.2.1. Ingénierie .

9.2.2. Génie civil9.2.3. Forages .'.'..9.2.4. Centrale....

9.3. Conclusion

46

4646

46464747

^47^

10. CONCLUSIONS 48

Figure

Figure

Figure

Figure

Figure

Figure

Figure

Figure

Figure

Figure

Figure

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

LISTE DES FIGURES

Pages

Situation géographique des zones Nord et Sud 11

Zone Nord (A) 12

Zone Sud (B) 15

Carte du réseau aérien de la Martinioue 52

Carte des débits d'étiage 53

Installation à vapeur directe et décharge atmos-phérioue (Cycle 1) 55

Système géothermique Haute Energie de type vapeursèche 56

Système géothermique Haute Energie de type vapeurhumide 57

Centrale géothermique de Bouillante 58

Production d'électricité avec centrale à fluidebinaire 59

Schéma d'implantation d'une centrale géothermique 60

Figure

Figure

Figure

Figure

Figure

Figure

Figure

Figure

Figure

Figure

Figure

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

LISTE DES FIGURES

Pages

Situation géographique des zones Nord et Sud 11

Zone Nord (A) 12

Zone Sud (B) 15

Carte du réseau aérien de la Martinioue 52

Carte des débits d'étiage 53

Installation à vapeur directe et décharge atmos-phérioue (Cycle 1) 55

Système géothermique Haute Energie de type vapeursèche 56

Système géothermique Haute Energie de type vapeurhumide 57

Centrale géothermique de Bouillante 58

Production d'électricité avec centrale à fluidebinaire 59

Schéma d'implantation d'une centrale géothermique 60

- 1 -

RESUME

Les principaux points qui seront abordés dans cetteétude sont les suivants :

. Situation énergétique de la Martinique et étudede la capacité du marché de l'électricité.

. Intérêt présenté par chacune des zones potentiellesen fonction des contraintes de surface qui leur sont propres, en vuede l'exploitation d'un champ de géothermie haute énergie et de l'im¬plantation d'une centrale électrique.

. Montant et échéancier des investissements qu'il y auralieu de mettre en place en fonction des options choisies.

, Le but de cette étude est également d'informer le lecteurdes principales phases d'un projet de géothermie haute énergie et desorientations actuelles quant au montage d'iui tel projet, de décrire lesprincip'aux équipements à mettre en place et de mettre en évidence lesaspects administratifs et légaux, ainsi que les contraintes qui s'y rat¬tachent. Elle dépasse en ce sens le strict cadre d'une étude de pré¬faisabilité, mais devrait permettre de mieux cerner l'ensemble des pro¬blèmes qu'il y aura lieu d'appréhender et de résoudre avant l'enclenche¬ment de chacune des phases constitutives du projet.

- 1 -

RESUME

Les principaux points qui seront abordés dans cetteétude sont les suivants :

. Situation énergétique de la Martinique et étudede la capacité du marché de l'électricité.

. Intérêt présenté par chacune des zones potentiellesen fonction des contraintes de surface qui leur sont propres, en vuede l'exploitation d'un champ de géothermie haute énergie et de l'im¬plantation d'une centrale électrique.

. Montant et échéancier des investissements qu'il y auralieu de mettre en place en fonction des options choisies.

, Le but de cette étude est également d'informer le lecteurdes principales phases d'un projet de géothermie haute énergie et desorientations actuelles quant au montage d'iui tel projet, de décrire lesprincip'aux équipements à mettre en place et de mettre en évidence lesaspects administratifs et légaux, ainsi que les contraintes qui s'y rat¬tachent. Elle dépasse en ce sens le strict cadre d'une étude de pré¬faisabilité, mais devrait permettre de mieux cerner l'ensemble des pro¬blèmes qu'il y aura lieu d'appréhender et de résoudre avant l'enclenche¬ment de chacune des phases constitutives du projet.

- 2

1. SITUATION ENERGETIQUE DE LA MARTINIQUE

A l'exception de quelques applications ponctuelles faisantappel aux énergies renouvelables, la Martinique reste sur le plan énergé¬tique totalement dépendéinte de l'importation de produits pétroliers.

La consommation de produits pétroliers en 1981 a été de295 800 tonnes, soit environ 0,95 TEP/habitant , chiffre relativementfaible par rapport à la moyenne française (de l'ordre de 2 TEP/habitant) .

Comme on le verra par la suite, l'écart entre ces deux valeurss'explique par une répartition différente des consommations. En effet, enMartinique, les transports ont une part prépondérente , alors gue celle du secteurindustriel est faible. Par ailleiirs, il faut noter que ces deux ratios ne sont pasdirectement comparables, dans la mesure où la majorité des produits finis sontimportés, ce qui localement diminue d'autant la quëmtité d'énergie nécessaire àleur fabrication.

L'évolution de la consommation en produits pétroliers pourles cinq dernières années est reportée dans le tableau ci-après :

ANNEE

Consommation(tonnes)

Taux d ' aug¬mentation (%)

1977

256 930

1,8

1978

272 086

5,9

1979

284 100

4,4

1980

290 400

2,2

1981

295 800

1,9

Moyenne81/77

2,86 %

On remarque que l'augmentation annuelle est assez importante, cequi provient, là encore, de l'importance relative des transports, secteur pourlequel les économies d'énergie sont assez limitées.

L'écart de certains taux par rapport à la moyenne s'explique par1 ' importance de 1 ' incidence que peuvent avoir sur la consommation des événementsà caractère aléatoire (cyclones, séismes, grèces de transports, etc...), phéno¬mène d'autant plus sensible que l'île est de faible étendue.

1.2. RêBartUion_de_T_a_çonsommatign_des_Broduits^

Le tableau sxiivant donne, pour les principaux secteursde consommation, la répartition approximative de la consommation suivantces secteurs.

- 2

1. SITUATION ENERGETIQUE DE LA MARTINIQUE

A l'exception de quelques applications ponctuelles faisantappel aux énergies renouvelables, la Martinique reste sur le plan énergé¬tique totalement dépendéinte de l'importation de produits pétroliers.

La consommation de produits pétroliers en 1981 a été de295 800 tonnes, soit environ 0,95 TEP/habitant , chiffre relativementfaible par rapport à la moyenne française (de l'ordre de 2 TEP/habitant) .

Comme on le verra par la suite, l'écart entre ces deux valeurss'explique par une répartition différente des consommations. En effet, enMartinique, les transports ont une part prépondérente , alors gue celle du secteurindustriel est faible. Par ailleiirs, il faut noter que ces deux ratios ne sont pasdirectement comparables, dans la mesure où la majorité des produits finis sontimportés, ce qui localement diminue d'autant la quëmtité d'énergie nécessaire àleur fabrication.

L'évolution de la consommation en produits pétroliers pourles cinq dernières années est reportée dans le tableau ci-après :

ANNEE

Consommation(tonnes)

Taux d ' aug¬mentation (%)

1977

256 930

1,8

1978

272 086

5,9

1979

284 100

4,4

1980

290 400

2,2

1981

295 800

1,9

Moyenne81/77

2,86 %

On remarque que l'augmentation annuelle est assez importante, cequi provient, là encore, de l'importance relative des transports, secteur pourlequel les économies d'énergie sont assez limitées.

L'écart de certains taux par rapport à la moyenne s'explique par1 ' importance de 1 ' incidence que peuvent avoir sur la consommation des événementsà caractère aléatoire (cyclones, séismes, grèces de transports, etc...), phéno¬mène d'autant plus sensible que l'île est de faible étendue.

1.2. RêBartUion_de_T_a_çonsommatign_des_Broduits^

Le tableau sxiivant donne, pour les principaux secteursde consommation, la répartition approximative de la consommation suivantces secteurs.

- 3 -

Secteur

Transport routier

E.D.F.

Industrie

Aviation

Soutes

Autres

Produits

SupercarburantEssenceGazole

Diesel CilFuel Cil

Diesel CilFuel Cil

CarburéacteurEssence

GazoleDiesel CilFuel Cil

Divers

%

35

25

3

20

13

4

La dernière ligne du tableau concerne des produits telsque le lampant, le butane et le fuel oil domestique, utilisés dans plu¬sieurs secteurs d'activité.

On peut remarquer la part très importante des transports (soutesroute, aviation) dans cette répartition, qui représente un total del'ordre de 68 % de la consonmation totale.

1.3. Electricité

Avec environ 25 % de la consommation totale en énergie en1981, Electricité de France est en Martinique un des principatix consomma¬teurs de produits pétroliers.

Mojjenne_Tension

Les consommations d'énergie électrique et le nombred'abonnements par secteurs d'activité se répartissent suivant le tableaude 1 ' annexe Al .

On note que le secteur tertiaire appelle la moitié del'énergie électrique moyenne tension produite, qui est en 1981 de120 802 MWh.

Dans ce secteur, l'activité touristique et les établisse¬ments collectifs représentent les principaux consommateurs d'électricitémoyenne tension.

Parmi les principaux utilisateurs d'électricité ontrouve notamment :

- 3 -

Secteur

Transport routier

E.D.F.

Industrie

Aviation

Soutes

Autres

Produits

SupercarburantEssenceGazole

Diesel CilFuel Cil

Diesel CilFuel Cil

CarburéacteurEssence

GazoleDiesel CilFuel Cil

Divers

%

35

25

3

20

13

4

La dernière ligne du tableau concerne des produits telsque le lampant, le butane et le fuel oil domestique, utilisés dans plu¬sieurs secteurs d'activité.

On peut remarquer la part très importante des transports (soutesroute, aviation) dans cette répartition, qui représente un total del'ordre de 68 % de la consonmation totale.

1.3. Electricité

Avec environ 25 % de la consommation totale en énergie en1981, Electricité de France est en Martinique un des principatix consomma¬teurs de produits pétroliers.

Mojjenne_Tension

Les consommations d'énergie électrique et le nombred'abonnements par secteurs d'activité se répartissent suivant le tableaude 1 ' annexe Al .

On note que le secteur tertiaire appelle la moitié del'énergie électrique moyenne tension produite, qui est en 1981 de120 802 MWh.

Dans ce secteur, l'activité touristique et les établisse¬ments collectifs représentent les principaux consommateurs d'électricitémoyenne tension.

Parmi les principaux utilisateurs d'électricité ontrouve notamment :

- 4 -

- quelques établissements industriels

- les grands hôtels

- les installations frigorifiques de conservation deproduits congelés

- les grandes surfaces commerciales.

iS§§ê_lÊ!35l2D

L'électricité basse tension est essentiellement consomméepar le secteur résidentiel et tertiaire. La consommation en 1980 s'élève à133 780 MWh, soit environ 10 % de plus que la consommation en moyennetension.

1.4. Industrie_et_artisanat

La part de consommation que représente ce secteur par rap¬port à la consommation totale en produits pétroliers et en électricité(moyenne tension + basse tension) est respectivement de 3 % et de 15 %,chiffres qui montrent le caractère relativement limité du secteur indus¬triel et artisanal.

- 4 -

- quelques établissements industriels

- les grands hôtels

- les installations frigorifiques de conservation deproduits congelés

- les grandes surfaces commerciales.

iS§§ê_lÊ!35l2D

L'électricité basse tension est essentiellement consomméepar le secteur résidentiel et tertiaire. La consommation en 1980 s'élève à133 780 MWh, soit environ 10 % de plus que la consommation en moyennetension.

1.4. Industrie_et_artisanat

La part de consommation que représente ce secteur par rap¬port à la consommation totale en produits pétroliers et en électricité(moyenne tension + basse tension) est respectivement de 3 % et de 15 %,chiffres qui montrent le caractère relativement limité du secteur indus¬triel et artisanal.

- 5 -

CAPACITE DU MARCHE

2.1. Situation actuelle

2,1.1. Parç_de_Brgduçtion_d]^§leçtri ci té

La production d'électricité en Martinique est dans saquasi-totalité assurée par la centrale thermique EDF de la Pointe desCARRIERES dont les principales caractéristiques pour l'année 1981 sontreportées dans le tableau ci-dessous.

TYPE DE HACHINE

Turbine à gaz ipiston libre

Groupes

Diesels

PKl

PK2

TOTAL

NOHBRE

2

' 6

6

PUISSANCEINSTALLEE

PAR HACHINE (HU)

5

5 X 5,5 HW

+

1 X 3,3 MW

10,8

PUISSANCEINSTALLEE

TOTALE (nU)

10

30,8

64,8

105,6

PUISSANCEOPERATIONELLE

TOTALE (WU)

105,6

PUISSANCEGARANTIE

TOTALE (HU)

105,6

2.1.2. P!:oduçtign_d]_éleçtriçUé

Les données relatives à l'évolution de la productiond'électricité au cours des cinq dernières années sont reportées dansle tableau de l'annexe A2.

Ce tableau montre que l'évolution de la productionentre 1977 et 1981 a été en moyenne de 9,52 % par an, valeur qui estâ rapprocher de l'évolution envisagée pour les années à venir, et quiest estimée à 12 % par an jusqu'à l'horizon 1986. A cette date, l'éner¬gie produite axix bornes des alternateurs et d'origine exclusivementthermique devrait être de l'ordre de 512 GWh pour une puissance depointe de 100 MW avec iine utilisation correspondante estimée à 5120heures .

- 5 -

CAPACITE DU MARCHE

2.1. Situation actuelle

2,1.1. Parç_de_Brgduçtion_d]^§leçtri ci té

La production d'électricité en Martinique est dans saquasi-totalité assurée par la centrale thermique EDF de la Pointe desCARRIERES dont les principales caractéristiques pour l'année 1981 sontreportées dans le tableau ci-dessous.

TYPE DE HACHINE

Turbine à gaz ipiston libre

Groupes

Diesels

PKl

PK2

TOTAL

NOHBRE

2

' 6

6

PUISSANCEINSTALLEE

PAR HACHINE (HU)

5

5 X 5,5 HW

+

1 X 3,3 MW

10,8

PUISSANCEINSTALLEE

TOTALE (nU)

10

30,8

64,8

105,6

PUISSANCEOPERATIONELLE

TOTALE (WU)

105,6

PUISSANCEGARANTIE

TOTALE (HU)

105,6

2.1.2. P!:oduçtign_d]_éleçtriçUé

Les données relatives à l'évolution de la productiond'électricité au cours des cinq dernières années sont reportées dansle tableau de l'annexe A2.

Ce tableau montre que l'évolution de la productionentre 1977 et 1981 a été en moyenne de 9,52 % par an, valeur qui estâ rapprocher de l'évolution envisagée pour les années à venir, et quiest estimée à 12 % par an jusqu'à l'horizon 1986. A cette date, l'éner¬gie produite axix bornes des alternateurs et d'origine exclusivementthermique devrait être de l'ordre de 512 GWh pour une puissance depointe de 100 MW avec iine utilisation correspondante estimée à 5120heures .

- 6 -

2.1.3. Consommation _d^éleçtri ci té

Les données relatives à la consommation d'électricité aucours des cinq dernières années sont reportées dans le tableau de l'an¬nexe A3 .

Ce tableau montre que la consommation globale d'énergiea augmenté en moyenne de 9,2 % par an entre 1977 et 1981 puisqu'elle estpassée de 195 Gt-îh à 277 GWh. Cette valeur est à rapprocher de la valeurde 512 GWh , consommation totale estimée pour 1986, soit une augmentationannuelle de l'ordre de 12 %. Parallèlement, on constate une tendance à lastabilisation, voire à la chute, de la démographie, liée â de multiplesraisons (émigration, limitation des naissances, etc...). L'évolution dela consommation dépend donc d'une part d'un accroissement du confort in¬dividuel et d'un développement de certaines activités des secteurs se¬condaire et tertiaire et, d'autre part, du raccordement des 30 000abonnés potentiels non encore reliés au réseau, principalement du faitdes difficultés d'accès qu'ils présentent ou de leur éloignement par rap¬port au réseau existant. Il n'est d'ailleurs pas impossible que l'on pré¬fère recourir pour ces derniers à des unités de production d'électricitédécentralisée (solaire, micro-centrale) plutôt que de les raccorder auréseau, ce qui nécessiterait des investissements représentant un coûtmarginal très élevé.

Ce tableau montre par ailleurs une évolution de la répar¬tition des consommations entre Basse Tension et Moyenne Tension. En effet,la basse tension, qui représentait 48,6 % de la consommation totale en1979 avec 117GV]h, en représente 52,5 % en 1980 avec 134 GWh , et les pré¬visions sont de 54,8 % en 1986.

2.1.4. Distri butign_d^§]_eçtriçité

Les données relatives à la distribution d'électricité aucours des cinq dernières années sont reportées dans le tableau ci-après :

Longueur des lignes B.T. (km)

Longueur des lignes M.T. (km)

Nombre de postes de transfor¬mation

1977

716,4

808,1

1114

1978

822,9

857,6

1190

1979

886,6

908,4

1245

1980

960,5

1019,7

1324

1981

1090,0

1052,0

1400

Ce tableau est à rapprocher de la carte du réseau aériende l'Ile, située en zmnexe A4, qui montre un déséqxiilibre entre la moitiésud, qui est la plus peuplée et qui regroupe la majeure partie de l'acti¬vité économique et la moitié nord, zone de savane et de plantations, moinspeuplée et d'accès plus difficile.

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2.1.3. Consommation _d^éleçtri ci té

Les données relatives à la consommation d'électricité aucours des cinq dernières années sont reportées dans le tableau de l'an¬nexe A3 .

Ce tableau montre que la consommation globale d'énergiea augmenté en moyenne de 9,2 % par an entre 1977 et 1981 puisqu'elle estpassée de 195 Gt-îh à 277 GWh. Cette valeur est à rapprocher de la valeurde 512 GWh , consommation totale estimée pour 1986, soit une augmentationannuelle de l'ordre de 12 %. Parallèlement, on constate une tendance à lastabilisation, voire à la chute, de la démographie, liée â de multiplesraisons (émigration, limitation des naissances, etc...). L'évolution dela consommation dépend donc d'une part d'un accroissement du confort in¬dividuel et d'un développement de certaines activités des secteurs se¬condaire et tertiaire et, d'autre part, du raccordement des 30 000abonnés potentiels non encore reliés au réseau, principalement du faitdes difficultés d'accès qu'ils présentent ou de leur éloignement par rap¬port au réseau existant. Il n'est d'ailleurs pas impossible que l'on pré¬fère recourir pour ces derniers à des unités de production d'électricitédécentralisée (solaire, micro-centrale) plutôt que de les raccorder auréseau, ce qui nécessiterait des investissements représentant un coûtmarginal très élevé.

Ce tableau montre par ailleurs une évolution de la répar¬tition des consommations entre Basse Tension et Moyenne Tension. En effet,la basse tension, qui représentait 48,6 % de la consommation totale en1979 avec 117GV]h, en représente 52,5 % en 1980 avec 134 GWh , et les pré¬visions sont de 54,8 % en 1986.

2.1.4. Distri butign_d^§]_eçtriçité

Les données relatives à la distribution d'électricité aucours des cinq dernières années sont reportées dans le tableau ci-après :

Longueur des lignes B.T. (km)

Longueur des lignes M.T. (km)

Nombre de postes de transfor¬mation

1977

716,4

808,1

1114

1978

822,9

857,6

1190

1979

886,6

908,4

1245

1980

960,5

1019,7

1324

1981

1090,0

1052,0

1400

Ce tableau est à rapprocher de la carte du réseau aériende l'Ile, située en zmnexe A4, qui montre un déséqxiilibre entre la moitiésud, qui est la plus peuplée et qui regroupe la majeure partie de l'acti¬vité économique et la moitié nord, zone de savane et de plantations, moinspeuplée et d'accès plus difficile.

- 7 -

2.2. Evolution

Comme on l'a vu dans le chapitre précédent, les perspec¬tives d'évolution de la production d'électricité en Martinique devronttenir compte de deux faits essentiels :

5î L'existence d'un potentiel de 30 000 abonnés ne béné¬ficiant pas encore de cette source d'énergie contre 69 000 abonnésraccordés, ce qui représente une consommation à venir importante ;

ÎC Des hypothèses d'augmentation de la production et dela consommation dî électricité relativement ambitieuses pour la décennie àvenir, puisque de l'ordre de 12 % par an.

Il est clair que de telles perspectives ne peuvent êtreenvisagées sans un développement du potentiel de production d'électricitéexistant.

2.2.1. Central_e_EÔ¿r _de_Bel l_efontaine

Les installations de la centrale de la Pointe des Carrièresnécessitant à court terme un renouvellement progressif, E.D.F. a décidé deconstruire une nouvelle centrale thermique à Bellefontaine, qui devraitprogressivement prendre le relais de la centrale actuelle.

Le planning de réalisation est le suivant :

- 1 tranche de 23 MW mise en service en Octobre 1983,

- 4 tranches en service avant fin 1985, soit 92 MW,

- 8 tranches en service fin 1990, soit 184 MW.

Le coût estimé de cette opération est de 580 millionsde Francs, fin de travaux (données A.E.E.).

2.2.2. Géothermie

Seuls les forages d'exploration permettront d'une part,de prouver l'existence de la ressource et, d'autre part, d'en évaluer lepotentiel. Mais il n'est pas aberrant dans ce domaine d'envisager desgisements capables de fournir une puissance de 50 à 100 MW.

La puissance installée de la centrale de Bellefontainepourra être ajustée en fonction du potentiel géothermique qui sera misen évidence entre temps, le principe étant d'assurer par géothermie unefourniture de base, la centrale thermique E.D.F. assurant les appels depointe .

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2.2. Evolution

Comme on l'a vu dans le chapitre précédent, les perspec¬tives d'évolution de la production d'électricité en Martinique devronttenir compte de deux faits essentiels :

5î L'existence d'un potentiel de 30 000 abonnés ne béné¬ficiant pas encore de cette source d'énergie contre 69 000 abonnésraccordés, ce qui représente une consommation à venir importante ;

ÎC Des hypothèses d'augmentation de la production et dela consommation dî électricité relativement ambitieuses pour la décennie àvenir, puisque de l'ordre de 12 % par an.

Il est clair que de telles perspectives ne peuvent êtreenvisagées sans un développement du potentiel de production d'électricitéexistant.

2.2.1. Central_e_EÔ¿r _de_Bel l_efontaine

Les installations de la centrale de la Pointe des Carrièresnécessitant à court terme un renouvellement progressif, E.D.F. a décidé deconstruire une nouvelle centrale thermique à Bellefontaine, qui devraitprogressivement prendre le relais de la centrale actuelle.

Le planning de réalisation est le suivant :

- 1 tranche de 23 MW mise en service en Octobre 1983,

- 4 tranches en service avant fin 1985, soit 92 MW,

- 8 tranches en service fin 1990, soit 184 MW.

Le coût estimé de cette opération est de 580 millionsde Francs, fin de travaux (données A.E.E.).

2.2.2. Géothermie

Seuls les forages d'exploration permettront d'une part,de prouver l'existence de la ressource et, d'autre part, d'en évaluer lepotentiel. Mais il n'est pas aberrant dans ce domaine d'envisager desgisements capables de fournir une puissance de 50 à 100 MW.

La puissance installée de la centrale de Bellefontainepourra être ajustée en fonction du potentiel géothermique qui sera misen évidence entre temps, le principe étant d'assurer par géothermie unefourniture de base, la centrale thermique E.D.F. assurant les appels depointe .

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2.2.3. H^droélêctricité

Une étude réalisée par E.D.F. a permis de mettre en évi¬dence en première approche, 9 sites représentant un potentiel de 50 (3Jh/an(puisscinces allant de 0,6 à 5,5 MW) . Une étude plus approfondie a amené àne retenir en définitive, compte tenu des investissements à engager, qu'unseul site sur la rivière du Lorrain, dont le potentiel est évalué à10 GWh/an.

Actuellement, une étude est réalisée par le B.R.G.M. pourle compte de la région, dont le but est de compléter l'étude E.D.F. parl'inventaire des sites permettant l'installation de microcentrales hydro¬électriques en milieu rural, de puissances inférieures à 0,6 MW.

2.2.4. Vent

Des aérogénérateurs de type tripale verticale sont enservice actuellement sur quelques sites favorablement exposés. De faiblepuissance (inférieure à 1 KW) , ils assurent au niveau de l'habitat indi¬viduel une partie des besoins ménagers.

Un programme d'établissement de la cartographie du gise¬ment éolien a été proposé à l'ANVAR en vue de l'implantation d' aérogé¬nérateurs de puissance. Parallèlement, la société SUNWIND Energies a deman¬dé à ce même organisme une aide pour la mise au point d' êoliennes de puis¬sances supérieures à celles installées actuellement en Martinique, puisquela proposition prévoit des puissances installées allant de 1 à 2 KW.

2.2.5. Solaire

Une opération de démonstration en milieu rural doit êtreréalisée prochainement. Financée par la Région, le Conseil Général, leCOMES et l'utilisateur, elle doit pennettre une production en crête de400 W par piles photovoltaïques.

Par ailleurs, il existe un projet d' electrification desparkings et communs d'vin groupe d'inraieubles.

Les aides sollicitées auprès de l'ANVAR intéressentsurtout la mise au point de prototypes de climatiseurs solaires.

2.2.6. Bi ornasse

La bagasse est très utilisée dans la distillerie, sec¬teur de 1 ' agroalimentaire fonctionnant en circuit fermé. Toutefois, lesinstallations ont souvent des rendements déplorables, et la possibilitéde valorisation de ce type de ressource énergétique est évident.

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2.2.3. H^droélêctricité

Une étude réalisée par E.D.F. a permis de mettre en évi¬dence en première approche, 9 sites représentant un potentiel de 50 (3Jh/an(puisscinces allant de 0,6 à 5,5 MW) . Une étude plus approfondie a amené àne retenir en définitive, compte tenu des investissements à engager, qu'unseul site sur la rivière du Lorrain, dont le potentiel est évalué à10 GWh/an.

Actuellement, une étude est réalisée par le B.R.G.M. pourle compte de la région, dont le but est de compléter l'étude E.D.F. parl'inventaire des sites permettant l'installation de microcentrales hydro¬électriques en milieu rural, de puissances inférieures à 0,6 MW.

2.2.4. Vent

Des aérogénérateurs de type tripale verticale sont enservice actuellement sur quelques sites favorablement exposés. De faiblepuissance (inférieure à 1 KW) , ils assurent au niveau de l'habitat indi¬viduel une partie des besoins ménagers.

Un programme d'établissement de la cartographie du gise¬ment éolien a été proposé à l'ANVAR en vue de l'implantation d' aérogé¬nérateurs de puissance. Parallèlement, la société SUNWIND Energies a deman¬dé à ce même organisme une aide pour la mise au point d' êoliennes de puis¬sances supérieures à celles installées actuellement en Martinique, puisquela proposition prévoit des puissances installées allant de 1 à 2 KW.

2.2.5. Solaire

Une opération de démonstration en milieu rural doit êtreréalisée prochainement. Financée par la Région, le Conseil Général, leCOMES et l'utilisateur, elle doit pennettre une production en crête de400 W par piles photovoltaïques.

Par ailleurs, il existe un projet d' electrification desparkings et communs d'vin groupe d'inraieubles.

Les aides sollicitées auprès de l'ANVAR intéressentsurtout la mise au point de prototypes de climatiseurs solaires.

2.2.6. Bi ornasse

La bagasse est très utilisée dans la distillerie, sec¬teur de 1 ' agroalimentaire fonctionnant en circuit fermé. Toutefois, lesinstallations ont souvent des rendements déplorables, et la possibilitéde valorisation de ce type de ressource énergétique est évident.

- 9 -

Des propositions ont été formulées à l'occasion ducolloque national "Recherche et Technologie", qui concernent notammentl'étude de la reforestation en plants énergétiques, l'étude de la gazéi¬fication de la bagasse et la méthanisation des déchets.

2.3. Conclusion

Un effort iiiç)ortant est poursuivi dans le domaine desénergies renouvelables, qui vise à améliorer la situation énergétiqueactuelle de la Martinique, qui est celle d'une dépendance quasi-totalevis-à-vis des produits pétroliers importés.

Des ordres de grandeur de puissances installées quepermet d'envisager le recours à chacune de ces formes d'énergie ont étédonnés. S'il est certain que de les négliger serait ccmimettre une erreur,cela montre toutefois clairement que, dans ce domaine, seule la géother¬mie est potentiellement capable d'induire la substitution d'un nombrede TEP significatif à l'échelle de la consommation actuelle de laMartinique .

- 9 -

Des propositions ont été formulées à l'occasion ducolloque national "Recherche et Technologie", qui concernent notammentl'étude de la reforestation en plants énergétiques, l'étude de la gazéi¬fication de la bagasse et la méthanisation des déchets.

2.3. Conclusion

Un effort iiiç)ortant est poursuivi dans le domaine desénergies renouvelables, qui vise à améliorer la situation énergétiqueactuelle de la Martinique, qui est celle d'une dépendance quasi-totalevis-à-vis des produits pétroliers importés.

Des ordres de grandeur de puissances installées quepermet d'envisager le recours à chacune de ces formes d'énergie ont étédonnés. S'il est certain que de les négliger serait ccmimettre une erreur,cela montre toutefois clairement que, dans ce domaine, seule la géother¬mie est potentiellement capable d'induire la substitution d'un nombrede TEP significatif à l'échelle de la consommation actuelle de laMartinique .

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GEOGRAPHIE DES ZONES NORD ET SUD

Au stade actuel de l'étude, deux zones ont pu êtredéfinies, qui regroupent suffisanment d'indices pour permettre d'envisager apriori vine corrélation avec un gisement géothermique haute énergie.

Pour plus de commodité àans la suite de l'étude, ondéfinira ces de\ix zones de la façon suivante : (voir figure 1)

- Zone Nord = zone située à l'Est dé la Montagne Pelée,et qui concerne globalement les permis de recherchen" 5,7, 8, 9 et 10.

- Zone Sud = zone située au Sud-Est de Fort de France;et qui concerne globalement les permis de recherchen" 12, 14, 15, 16, 17, 18 et 19.

3.1. Etude la zone Nord (fiqure 2)

3.1.1. îogograghie

Située sur les contreforts de la .Montagne Pelée, la régioncomprise entre Ajoupa - Bouillon et le Morne Rouge (permis n" 5) estrelativement accidentée.

A 1 ' inverse , la région comprise entre le Morne Rouge auNord, le Morne Vert au Sud et St Pierre à l'Est (permis n® 7, 8, 9 et10) intéresse un plateau enclavé entre la Montagne Pelée, le Morne Jacobet les pitons du Carbet, de relief beaucoup plus calme que celle corres¬pondant au permis n" 5.

3.1.2. Qadre_naturel

véritable réservoir d'eau de la Martinique, la zonedite de la Montagne Pelée, limitée au Sud par les thalwegs de la rivièreCapot et de la rivière Balisier, est particulièrement sensible et contri¬bue de façon importemte à l'équilibre hydrique de l'île.

La couvert\ire végétale de la zone est essentiellementconditionnée par l'altitude et 1 ' eacpos ition axix vents dominants, facteursdéterminauits de la pluviométrie. C'est ainsi que, en dessous de 300 m,les grandes plemtations (essentiellement bananes et euiêmas ainsi que dela canne à sucre près de St Pierre) ont relayé la végétation originelle.

Au-dessus de 500 m, on trouve la forêt hygrophile, dense,humide. En altitude, cette forêt se dégrade sous l'influence de l'excèsd'humidité, de la nébulosité et du vent, et prend un aspect rabougri.En descendant vers le littoral atlantique, la forêt hygrophile cède laplace à la savane boisée et humide.

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GEOGRAPHIE DES ZONES NORD ET SUD

Au stade actuel de l'étude, deux zones ont pu êtredéfinies, qui regroupent suffisanment d'indices pour permettre d'envisager apriori vine corrélation avec un gisement géothermique haute énergie.

Pour plus de commodité àans la suite de l'étude, ondéfinira ces de\ix zones de la façon suivante : (voir figure 1)

- Zone Nord = zone située à l'Est dé la Montagne Pelée,et qui concerne globalement les permis de recherchen" 5,7, 8, 9 et 10.

- Zone Sud = zone située au Sud-Est de Fort de France;et qui concerne globalement les permis de recherchen" 12, 14, 15, 16, 17, 18 et 19.

3.1. Etude la zone Nord (fiqure 2)

3.1.1. îogograghie

Située sur les contreforts de la .Montagne Pelée, la régioncomprise entre Ajoupa - Bouillon et le Morne Rouge (permis n" 5) estrelativement accidentée.

A 1 ' inverse , la région comprise entre le Morne Rouge auNord, le Morne Vert au Sud et St Pierre à l'Est (permis n® 7, 8, 9 et10) intéresse un plateau enclavé entre la Montagne Pelée, le Morne Jacobet les pitons du Carbet, de relief beaucoup plus calme que celle corres¬pondant au permis n" 5.

3.1.2. Qadre_naturel

véritable réservoir d'eau de la Martinique, la zonedite de la Montagne Pelée, limitée au Sud par les thalwegs de la rivièreCapot et de la rivière Balisier, est particulièrement sensible et contri¬bue de façon importemte à l'équilibre hydrique de l'île.

La couvert\ire végétale de la zone est essentiellementconditionnée par l'altitude et 1 ' eacpos ition axix vents dominants, facteursdéterminauits de la pluviométrie. C'est ainsi que, en dessous de 300 m,les grandes plemtations (essentiellement bananes et euiêmas ainsi que dela canne à sucre près de St Pierre) ont relayé la végétation originelle.

Au-dessus de 500 m, on trouve la forêt hygrophile, dense,humide. En altitude, cette forêt se dégrade sous l'influence de l'excèsd'humidité, de la nébulosité et du vent, et prend un aspect rabougri.En descendant vers le littoral atlantique, la forêt hygrophile cède laplace à la savane boisée et humide.

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ZONE NORD (A)Figure 2

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- 13 -

3.1.3. Climatologie

Les données climatologiques moyennes sont résuméesdans le tableau ci-dessous (INSEE) . ~

T" de l'air

Pluie

mini

maxi

hauteur (mm)

nb. de jours

Humidité relative (%)

Insolation (heures)

Vent (vit. moy. m/s)

Direction (%)

NE

ENE

E

1973

22,7

29,1

976

239

78

2970

5,5

14

39

41

1974

22,4

28,4

1553

264

81

3025

6,1

19

53

23

1975

22,2

28,5

1795

280

80

3050

6,0

25

50

19

1976

22,0

28,2

1691

291

2988

6,0

25

50

19

1979

20,7

27,9

1980

21,8

27,5

La vitesse moyenne des vents est de 12 noeuds (22 km/h).Toutefois, pour la Montagne Pelée, le Service Météorologique estime queles vents à 800 m et 1200 m dépassent les 50 noeuds (90 km/h) 3 à 5 foispar an. Au cours du cyclone Edith (septembre 1963) , les vents ont puatteindre une vitesse maximale estimée à plus de 130 noeuds. Il en a étéprobablement de même lors du cyclone David (29.8.79).

Le climat, de type tropical, se caractérise pair unetempérature élevée constante toute l'année, ainsi que par deux saisonsdistinctes :

. une saison des pluies, qui, de Juin à Décembre,reçoit environ 75 % du total des précipitations, et qui coincide avec unelégère hausse de la tençiérature .

. une saison sèche, ou <::arême, de fin décembre à fin Mai.

3.1.4. H^drglggie

De nombreux cours d'eau parcourent l'ensemble de la zone.Les principaux sont répertoriés dans le tableau ci-après, aves les débitsd'étiages mesurés en 1973 (année particulièrement sèche).

- 13 -

3.1.3. Climatologie

Les données climatologiques moyennes sont résuméesdans le tableau ci-dessous (INSEE) . ~

T" de l'air

Pluie

mini

maxi

hauteur (mm)

nb. de jours

Humidité relative (%)

Insolation (heures)

Vent (vit. moy. m/s)

Direction (%)

NE

ENE

E

1973

22,7

29,1

976

239

78

2970

5,5

14

39

41

1974

22,4

28,4

1553

264

81

3025

6,1

19

53

23

1975

22,2

28,5

1795

280

80

3050

6,0

25

50

19

1976

22,0

28,2

1691

291

2988

6,0

25

50

19

1979

20,7

27,9

1980

21,8

27,5

La vitesse moyenne des vents est de 12 noeuds (22 km/h).Toutefois, pour la Montagne Pelée, le Service Météorologique estime queles vents à 800 m et 1200 m dépassent les 50 noeuds (90 km/h) 3 à 5 foispar an. Au cours du cyclone Edith (septembre 1963) , les vents ont puatteindre une vitesse maximale estimée à plus de 130 noeuds. Il en a étéprobablement de même lors du cyclone David (29.8.79).

Le climat, de type tropical, se caractérise pair unetempérature élevée constante toute l'année, ainsi que par deux saisonsdistinctes :

. une saison des pluies, qui, de Juin à Décembre,reçoit environ 75 % du total des précipitations, et qui coincide avec unelégère hausse de la tençiérature .

. une saison sèche, ou <::arême, de fin décembre à fin Mai.

3.1.4. H^drglggie

De nombreux cours d'eau parcourent l'ensemble de la zone.Les principaux sont répertoriés dans le tableau ci-après, aves les débitsd'étiages mesurés en 1973 (année particulièrement sèche).

- 14 -

Cour d'eau

Rivière Capot

Rivière Roxelame

Rivière du Carbet

Rivière du Lorrain

Rivière blanche

Débitd'étiage

(l/s)

810

260194

335

316

25

84

Point de mesure

entre Ajoupa-Bouillonet Morne RougeMorne Rouge (Nord)Morne Rouge (Sud)

St Pierre

en auront du confluentavec la petite rivièredu Carbe

source

source

N»

permis

5

88

7

7

8 et 10

10

Ces données figurent également sur la carte desdébits d'étiage située en annexe, dociament publié par l'ORSTOM.Des documents beaucoup plus précis sont disponibles auprès de cetorganisme, qui a réalisé plusieurs études (notaumnent pour le comptede la DDA) sur les disponibilités en eau de surface de cette région.Pour une étude plus affinée, il serait indispensable de consulterces doctiments. En effet, des prélèvements importants peuvent êtreeffectués sur tel ou tel de ces coturs d'eau (eau potable, irriga¬tion, etc ), si bien que les débits d'eau effectivement encoredisponibles peuvent être notoirement inférieurs aux débits d'étiage.

3.1.5. Liaisgns_;_aççès

La région correspondant au permis n" 5 peut présen¬ter des difficultés d'accès, qui seront fonction notamment de l'éloi¬gnement des sites par rapport à la RN 3, route en bon état qui reliele Morne Rouge à Ajoupa Bouillon. Dans toute cette partie, l'implan¬tation de plateformes de forage (superficie de l'ordre de 1 ha) néces¬sitera a priori des terrassements importants.

La région correspondant aux permis n* 7, 8, 9 et10, bénéficie d'un réseau routier dense (RN 2, RN 3, Dl , Dll, D12,chemins vicinaux) et présente des conditions topographiques tellesqu'elle se prête relativement bien à l'implantation de plateformesde forage.

3.2. Etude de la zone Sud (Figure 3)

3.2.1. Iggograghie

On peut distinguer :

La région correspondemt aux permis n" 12, 14 et 15,partie intégrante de la vaste plaine alluviale du Lamentin.

- 14 -

Cour d'eau

Rivière Capot

Rivière Roxelame

Rivière du Carbet

Rivière du Lorrain

Rivière blanche

Débitd'étiage

(l/s)

810

260194

335

316

25

84

Point de mesure

entre Ajoupa-Bouillonet Morne RougeMorne Rouge (Nord)Morne Rouge (Sud)

St Pierre

en auront du confluentavec la petite rivièredu Carbe

source

source

N»

permis

5

88

7

7

8 et 10

10

Ces données figurent également sur la carte desdébits d'étiage située en annexe, dociament publié par l'ORSTOM.Des documents beaucoup plus précis sont disponibles auprès de cetorganisme, qui a réalisé plusieurs études (notaumnent pour le comptede la DDA) sur les disponibilités en eau de surface de cette région.Pour une étude plus affinée, il serait indispensable de consulterces doctiments. En effet, des prélèvements importants peuvent êtreeffectués sur tel ou tel de ces coturs d'eau (eau potable, irriga¬tion, etc ), si bien que les débits d'eau effectivement encoredisponibles peuvent être notoirement inférieurs aux débits d'étiage.

3.1.5. Liaisgns_;_aççès

La région correspondant au permis n" 5 peut présen¬ter des difficultés d'accès, qui seront fonction notamment de l'éloi¬gnement des sites par rapport à la RN 3, route en bon état qui reliele Morne Rouge à Ajoupa Bouillon. Dans toute cette partie, l'implan¬tation de plateformes de forage (superficie de l'ordre de 1 ha) néces¬sitera a priori des terrassements importants.

La région correspondant aux permis n* 7, 8, 9 et10, bénéficie d'un réseau routier dense (RN 2, RN 3, Dl , Dll, D12,chemins vicinaux) et présente des conditions topographiques tellesqu'elle se prête relativement bien à l'implantation de plateformesde forage.

3.2. Etude de la zone Sud (Figure 3)

3.2.1. Iggograghie

On peut distinguer :

La région correspondemt aux permis n" 12, 14 et 15,partie intégrante de la vaste plaine alluviale du Lamentin.

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ZONE SUD CB) - Fipure 3

- 16 -

La région correspondant au permis n" 16 et à lamoitié nord du permis n" 18, constituée de mangroves.

La région correspondant à la moitié sud du permisn° 18 et aux permis n** 17 et 19, caractéristique des mornes du Sudde l'île aux sommets plats ou arrondis et aux pentes assez fortes.

3.2.2. Çadre_Naturel

Une grande partie de la population et de l'activitémartiniquaises est concentrée dans la plaine du Lamentin, où vit plusdu tiers de la population de l'île et où l'on trouve les principalesactivités industrielles en bordure de la baie de Fort de France (port,rafinerie, centrale EDF, aéroport, etc ).

Toute la partie de la plaine du Lamentin qui n'est niurbanisée, ni industrialisée, est le siège de cultures intensives,constituées pour l'essentiel de la canne à sucre.

Les mangroves peuvent être apparentées à des marécagesd'eau douce ou salée, souvent desséchés en période sèche, mais inondésà la moindre pluie car constitués de couches d'argiles, et recouvertspour l'essentiel d'une végétation composée de palétuviers.

Il faut noter que les mangroves comprises entreRivière Salée et Ducos font l'objet d'une protection intégrale, etque des travaux de curage des canaux ont été entrepris pour un montantde 1.200.000 F deins le but de regénérer cet écosystème. En généralen zone domaniale, une partie de ces mangroves est concédée à dessociétés de chasse locales.

La zone des mornes est quant à elle, et pour l'es¬sentiel, soit recouverte d'un maquis léger, soit totalement dénudée.

3.2.3. Climatologie

Globalement, les caractéristiques climatologiques sontidentiques à celles de la zone A. Cependant, la majeure partie de lazone B coïncide avec la "Martinique sèche" (par opposition à la"Martinique humide" située au Nord d'une ligne Fort de France - LeLamentin - Le Gallion) , où il tombe en moyenne moins de 1 500 mm d'eaupar an.

3.2.4. Hydrologie

Cette zone, beaucoup moins arrosée que la zone A, béné¬ficie d'un réseau hydrographique beaucoup plus ténu, comme le montre letableau suivant :

- 16 -

La région correspondant au permis n" 16 et à lamoitié nord du permis n" 18, constituée de mangroves.

La région correspondant à la moitié sud du permisn° 18 et aux permis n** 17 et 19, caractéristique des mornes du Sudde l'île aux sommets plats ou arrondis et aux pentes assez fortes.

3.2.2. Çadre_Naturel

Une grande partie de la population et de l'activitémartiniquaises est concentrée dans la plaine du Lamentin, où vit plusdu tiers de la population de l'île et où l'on trouve les principalesactivités industrielles en bordure de la baie de Fort de France (port,rafinerie, centrale EDF, aéroport, etc ).

Toute la partie de la plaine du Lamentin qui n'est niurbanisée, ni industrialisée, est le siège de cultures intensives,constituées pour l'essentiel de la canne à sucre.

Les mangroves peuvent être apparentées à des marécagesd'eau douce ou salée, souvent desséchés en période sèche, mais inondésà la moindre pluie car constitués de couches d'argiles, et recouvertspour l'essentiel d'une végétation composée de palétuviers.

Il faut noter que les mangroves comprises entreRivière Salée et Ducos font l'objet d'une protection intégrale, etque des travaux de curage des canaux ont été entrepris pour un montantde 1.200.000 F deins le but de regénérer cet écosystème. En généralen zone domaniale, une partie de ces mangroves est concédée à dessociétés de chasse locales.

La zone des mornes est quant à elle, et pour l'es¬sentiel, soit recouverte d'un maquis léger, soit totalement dénudée.

3.2.3. Climatologie

Globalement, les caractéristiques climatologiques sontidentiques à celles de la zone A. Cependant, la majeure partie de lazone B coïncide avec la "Martinique sèche" (par opposition à la"Martinique humide" située au Nord d'une ligne Fort de France - LeLamentin - Le Gallion) , où il tombe en moyenne moins de 1 500 mm d'eaupar an.

3.2.4. Hydrologie

Cette zone, beaucoup moins arrosée que la zone A, béné¬ficie d'un réseau hydrographique beaucoup plus ténu, comme le montre letableau suivant :

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Cours d'eau

La Lézarde

Rivière La Marche

Rivière Salée

Rivière Blanche

Débitd'étiage

(l/s)

330

92

74

40

Point de mesure

Nord du Lamentin

Ducos

Petit Bourg

St Joseph

permis

15

17

17

12

3.2.5. Liaisgns_;_Aççès

L'ensemble de la zone B bénéficie d'un réseau routierparticnilièrement dense, à l'exception des mangroves qui ne sont engénéral accessibles que par des chemins encierres peu stables, carétablis sur des zones mairécageuses sans fondations particulières.

Les caractéristiques topographiques de 1 ' ensemble dela zone se prêtent assez bien à l'implantation de forages. En fait,les principales contraintes sont les suivantes :

- l'urbanisation très dense des peinnis n" 14 et 15, àl'exception toutefois des alentours de l'aéroport ;

- le morcellement des propriétés concernées par lespermis n" 12, 17 et 19, par ailleurs très peuplés et siège d'uneactivité agricole importante ;

- les infrastructures coûteuses que risque d'impliquerl'implantation de chantiers dans les mangroves, du fait de l'instabi¬lité de leurs terrains constitutifs (sans que cela ait toutefois uncaractère rédhibitoire, les principales activités industrielles del'île s'étant implantées sur des terrains "gagnés" sur cette zone) ;

- les problèmes d'environnement.

- 17 -

Cours d'eau

La Lézarde

Rivière La Marche

Rivière Salée

Rivière Blanche

Débitd'étiage

(l/s)

330

92

74

40

Point de mesure

Nord du Lamentin

Ducos

Petit Bourg

St Joseph

permis

15

17

17

12

3.2.5. Liaisgns_;_Aççès

L'ensemble de la zone B bénéficie d'un réseau routierparticnilièrement dense, à l'exception des mangroves qui ne sont engénéral accessibles que par des chemins encierres peu stables, carétablis sur des zones mairécageuses sans fondations particulières.

Les caractéristiques topographiques de 1 ' ensemble dela zone se prêtent assez bien à l'implantation de forages. En fait,les principales contraintes sont les suivantes :

- l'urbanisation très dense des peinnis n" 14 et 15, àl'exception toutefois des alentours de l'aéroport ;

- le morcellement des propriétés concernées par lespermis n" 12, 17 et 19, par ailleurs très peuplés et siège d'uneactivité agricole importante ;

- les infrastructures coûteuses que risque d'impliquerl'implantation de chantiers dans les mangroves, du fait de l'instabi¬lité de leurs terrains constitutifs (sans que cela ait toutefois uncaractère rédhibitoire, les principales activités industrielles del'île s'étant implantées sur des terrains "gagnés" sur cette zone) ;

- les problèmes d'environnement.

- 18 -

4. PRINCIPALES PHASES DE REALISATION D'UN PROJET DE GEOTHERMIE

HAUTE ENERGIE

4.1. Etudes de préfaisabilité

Ces études ont pour but :

. de mettre en évidence les zones d'intérêt géothermiquepotentiel ,

. de disposer d'éléments d'appréciation clairs et objec¬tifs relatifs à l'intérêt géothermique de ces zones,et qui portent non seulement sur la ressource, maisaussi sur les aspects économiques généraux d'une miseen valeur ultérieure.

Les principales sciences et techniques auxquelles ilest en général fait appel pour y parvenir sont les suivêuites :

4.1.1. 1 1 ude s__ s ou sô L^

4.1.1.1. GéologieLes études géologiques comportent :

. l'établissement d'une cartographie détaillée deszones concernées ;

. la reconstitution détaillée des événements tectoniqueset éruptifs ;

. la datation absolue des formations adéquates ;

. la pétrographie détaillée de chaque type de formation.

4.1.1.2. Géochimie

C'est en particulier grâce aux indices géochimiques desiirface que l'on peut déterminer a priori l'intérêt géothermique poten¬tiel d'une zone donnée. Cela suppose une recherche et une amalyse appro¬fondie de ces indices : émêmations gazeuses, sources, etc..

Le but de ces études est de confirmer le cas échéantl'existence de fuites de vapeur d'un possible réservoir à haute enthalpie,et de tenter de le localiser approximativement.

- 18 -

4. PRINCIPALES PHASES DE REALISATION D'UN PROJET DE GEOTHERMIE

HAUTE ENERGIE

4.1. Etudes de préfaisabilité

Ces études ont pour but :

. de mettre en évidence les zones d'intérêt géothermiquepotentiel ,

. de disposer d'éléments d'appréciation clairs et objec¬tifs relatifs à l'intérêt géothermique de ces zones,et qui portent non seulement sur la ressource, maisaussi sur les aspects économiques généraux d'une miseen valeur ultérieure.

Les principales sciences et techniques auxquelles ilest en général fait appel pour y parvenir sont les suivêuites :

4.1.1. 1 1 ude s__ s ou sô L^

4.1.1.1. GéologieLes études géologiques comportent :

. l'établissement d'une cartographie détaillée deszones concernées ;

. la reconstitution détaillée des événements tectoniqueset éruptifs ;

. la datation absolue des formations adéquates ;

. la pétrographie détaillée de chaque type de formation.

4.1.1.2. Géochimie

C'est en particulier grâce aux indices géochimiques desiirface que l'on peut déterminer a priori l'intérêt géothermique poten¬tiel d'une zone donnée. Cela suppose une recherche et une amalyse appro¬fondie de ces indices : émêmations gazeuses, sources, etc..

Le but de ces études est de confirmer le cas échéantl'existence de fuites de vapeur d'un possible réservoir à haute enthalpie,et de tenter de le localiser approximativement.

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4.1.1.3. Géophysique

Les diverses techniques géophysiques ont pour objec¬tif une investigation en profondeur des terrains.

Pour cela, on met en évidence, par des mesures desurface, soit les contrastes pouvant exister entre les diversesformations géologiques (densité : gravimétrie ; aimantation : magné-tométrie ; conductivité électrique : sondages électriques, magnéto¬telluriques ; vitesse du son: sismique) , soit les phénomènes induitspar les circulations d'eau ou par la tectonique active (polarisationspontanée, écart sismic[ue) .

4.1.1.4. Hydrogéologie

L'hydrogéologie a pour but de préciser les zones derechaurge d'un éventuel gisement, les zones de mélêuige entre fluidesd'origine profonde et superficielle, etc..

4.1.1.5. Synthèse

La synthèse des données ainsi rassemblées doit permettre dedéfinir avec une précision suffiscuite l'objectif et le potentiel exploitable.

4.1.2. Etude_su r fa ce

4.1.2.1. 'Evaluation des besoins

Cette étude a pour but d'évaluer a priori l'intérêt duprojet envisagé compte tenu de la situation économique générale de la régionconcernée et, plus particulièrement, du contexte local de production, deconsommation et de distribution d'électricité.

Elle amalysera par ailleurs, les autres possibilités d'utili¬sation de la ressource géothermale, que ce soit sous forme de vapeur oud'eau chaude des condensats (séchage, chauffage, etc..).

4.1.2.2. Analyse des contraintes de surface

Son but est de pouvoir être en mesure, à l'issue des étudespréliminaires, de déterminer 1 ' implamtation des forages d'exploration et,ultérieurement, des forages d'exploitation et de la centrale en toute connais-samce des problêmes d'accès, de génie civil, d'environnement et de toutesautres suggestions liées au choix du site, ainsi que de leur incidence surles coûts d'investissement.

4.2. Etude de faisabilité

4.2.1. Pnogratnnie_d^gxgloratign

Le programme d'exploration est défini à partir des conclu¬sions de l'étude préliminaire.

Son objectif est la construction de modèles de cheunpsgéothermiques synthétiques.

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4.1.1.3. Géophysique

Les diverses techniques géophysiques ont pour objec¬tif une investigation en profondeur des terrains.

Pour cela, on met en évidence, par des mesures desurface, soit les contrastes pouvant exister entre les diversesformations géologiques (densité : gravimétrie ; aimantation : magné-tométrie ; conductivité électrique : sondages électriques, magnéto¬telluriques ; vitesse du son: sismique) , soit les phénomènes induitspar les circulations d'eau ou par la tectonique active (polarisationspontanée, écart sismic[ue) .

4.1.1.4. Hydrogéologie

L'hydrogéologie a pour but de préciser les zones derechaurge d'un éventuel gisement, les zones de mélêuige entre fluidesd'origine profonde et superficielle, etc..

4.1.1.5. Synthèse

La synthèse des données ainsi rassemblées doit permettre dedéfinir avec une précision suffiscuite l'objectif et le potentiel exploitable.

4.1.2. Etude_su r fa ce

4.1.2.1. 'Evaluation des besoins

Cette étude a pour but d'évaluer a priori l'intérêt duprojet envisagé compte tenu de la situation économique générale de la régionconcernée et, plus particulièrement, du contexte local de production, deconsommation et de distribution d'électricité.

Elle amalysera par ailleurs, les autres possibilités d'utili¬sation de la ressource géothermale, que ce soit sous forme de vapeur oud'eau chaude des condensats (séchage, chauffage, etc..).

4.1.2.2. Analyse des contraintes de surface

Son but est de pouvoir être en mesure, à l'issue des étudespréliminaires, de déterminer 1 ' implamtation des forages d'exploration et,ultérieurement, des forages d'exploitation et de la centrale en toute connais-samce des problêmes d'accès, de génie civil, d'environnement et de toutesautres suggestions liées au choix du site, ainsi que de leur incidence surles coûts d'investissement.

4.2. Etude de faisabilité

4.2.1. Pnogratnnie_d^gxgloratign

Le programme d'exploration est défini à partir des conclu¬sions de l'étude préliminaire.

Son objectif est la construction de modèles de cheunpsgéothermiques synthétiques.

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Il doit définir l'implantation et le nombre des foragesd'exploration à réaliser, qui devront permettre une évaluation du poten¬tiel énergétique du champ, à partir de laquelle la phase d'exploitationpourra être élaborée.

a] PAogAOïmz dz ôAagz

Il comporte :

. l'élaboration de la coupe technique de forage ;

. la description détaillée, phase par phase, de l'ensembledes opérations à réaliser et des caractéristiques desmatériaux à mettre en oeuvre (tvibage, prograimne de boue,cimentation, diagraphies, types d'outils, programmede completion , etc . . . ) ;

. le programme de mise en production et de développementdu réservoir.

b] Choix dz Za machine

En fonction des caractéristiques du programme de forage,la puissance de la machine nécessaire à leur réalisation pourra êtredéterminée et un appel d'offre lancé pour tenter d'en trouver une auxmeilleures conditions.

c] Choix dzs &itzÁ

Le choix définitif des sites pourra être réalisé une foisconnue la puissance de la machine nécessaire, dont dépend en général ledimensionnement des plateformes de forage.

Ce choix ddvra prendre en compte un certain nombre deparamètres» parmi lesquels on peut citer :

. disponibilité des terrains

. accessibilité des terrains (nécessité de disposer devoies d'accès permettant la circulation d'engins lourdset encombrants)

. possibilité de terrasser sur des superficies suffisantes

. possibilité le cas échéant, d'implanter un camp centralen fonction de la localisation des forages et sur le¬quel pourra être stocké le matériel (tubes - tiges -produits à boue - ciment, etc..)

. possibilités de prises d'eau pour assurer les besoinsdu chantier (jusqu'à 100 m3/h de débit de pointe)

. contraintes liées à l'environnement (bruit, rejet devapeur, rejet d'eaux d'essais, protection des nappessuperficielles, protection des cours d'eau, etc..).

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Il doit définir l'implantation et le nombre des foragesd'exploration à réaliser, qui devront permettre une évaluation du poten¬tiel énergétique du champ, à partir de laquelle la phase d'exploitationpourra être élaborée.

a] PAogAOïmz dz ôAagz

Il comporte :

. l'élaboration de la coupe technique de forage ;

. la description détaillée, phase par phase, de l'ensembledes opérations à réaliser et des caractéristiques desmatériaux à mettre en oeuvre (tvibage, prograimne de boue,cimentation, diagraphies, types d'outils, programmede completion , etc . . . ) ;

. le programme de mise en production et de développementdu réservoir.

b] Choix dz Za machine

En fonction des caractéristiques du programme de forage,la puissance de la machine nécessaire à leur réalisation pourra êtredéterminée et un appel d'offre lancé pour tenter d'en trouver une auxmeilleures conditions.

c] Choix dzs &itzÁ

Le choix définitif des sites pourra être réalisé une foisconnue la puissance de la machine nécessaire, dont dépend en général ledimensionnement des plateformes de forage.

Ce choix ddvra prendre en compte un certain nombre deparamètres» parmi lesquels on peut citer :

. disponibilité des terrains

. accessibilité des terrains (nécessité de disposer devoies d'accès permettant la circulation d'engins lourdset encombrants)

. possibilité de terrasser sur des superficies suffisantes

. possibilité le cas échéant, d'implanter un camp centralen fonction de la localisation des forages et sur le¬quel pourra être stocké le matériel (tubes - tiges -produits à boue - ciment, etc..)

. possibilités de prises d'eau pour assurer les besoinsdu chantier (jusqu'à 100 m3/h de débit de pointe)

. contraintes liées à l'environnement (bruit, rejet devapeur, rejet d'eaux d'essais, protection des nappessuperficielles, protection des cours d'eau, etc..).

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d] Eitimatton dzs coûts zt du pznsonnzZ Acquis

Les coûts dépendent notamment du nombre de foragesd'exploration à réaliser, des conditions topographiques, de l'éloi¬gnement par rapport aux inçjlantations des divers fournisseurs, etc.

Le personnel nécessaire à la réalisation de cettephase doit être qualifié et justifier d'une bonne expérience. Lacoordination et la supervision de tous les travaiox de génie civil,forage, essais et mise en production devront être assurés par desspécialistes compétents.

4.2.2. Evaluatign_du_gi sèment

Faisant appel à l'ingénierie des réservoirs, elle doitpeirmettre de fixer l'ensemble des paramètres qui permettront d'une part,de déterminer les conditions d'exploitation du gisement (nombre deforages et dimensionnement, implcuitation, etc..) et, d'autre part, deconcevoir la centrale géothermique et ses unités périphériques.

Les principales données qu'il est nécessaire de recueil¬lir pour cette évaluation sont les suivantes :

. analyse des cuttings ;

. enregistrement de la température et de la pression enfonction de la profondeur ;

. enregistrement de diagraphies ;

. tests de remontée de pression

. test sur puits unique , de manière à déterminer la qua¬lité du développement, l'existence éventuelle d'unebéurrière imperméable ;

. test d'interférence entre puits, de manière à déter¬miner le degré de continuité du réservoir.

4.2.3. Evaluatlon_des_Brgblènies_d|_exgl_oitatign_liés^à_la_gual^

du_fluide

a] CoAAOsion

Le caractère corrosif d'un fluide géothermal est lié àsa température, sa vitesse de circulation, sa pression et sa compositionphysico-chimique. Il importe donc à ce stade d'effectuer l'ensemble des

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d] Eitimatton dzs coûts zt du pznsonnzZ Acquis

Les coûts dépendent notamment du nombre de foragesd'exploration à réaliser, des conditions topographiques, de l'éloi¬gnement par rapport aux inçjlantations des divers fournisseurs, etc.

Le personnel nécessaire à la réalisation de cettephase doit être qualifié et justifier d'une bonne expérience. Lacoordination et la supervision de tous les travaiox de génie civil,forage, essais et mise en production devront être assurés par desspécialistes compétents.

4.2.2. Evaluatign_du_gi sèment

Faisant appel à l'ingénierie des réservoirs, elle doitpeirmettre de fixer l'ensemble des paramètres qui permettront d'une part,de déterminer les conditions d'exploitation du gisement (nombre deforages et dimensionnement, implcuitation, etc..) et, d'autre part, deconcevoir la centrale géothermique et ses unités périphériques.

Les principales données qu'il est nécessaire de recueil¬lir pour cette évaluation sont les suivantes :

. analyse des cuttings ;

. enregistrement de la température et de la pression enfonction de la profondeur ;

. enregistrement de diagraphies ;

. tests de remontée de pression

. test sur puits unique , de manière à déterminer la qua¬lité du développement, l'existence éventuelle d'unebéurrière imperméable ;

. test d'interférence entre puits, de manière à déter¬miner le degré de continuité du réservoir.

4.2.3. Evaluatlon_des_Brgblènies_d|_exgl_oitatign_liés^à_la_gual^

du_fluide

a] CoAAOsion

Le caractère corrosif d'un fluide géothermal est lié àsa température, sa vitesse de circulation, sa pression et sa compositionphysico-chimique. Il importe donc à ce stade d'effectuer l'ensemble des

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mesures qui permettront de connaître les valeurs de ces paramètres, les¬quelles détermineront le choix des matériaux à mettre en oeuvre.

6) JncAustations

L'étude des phénomènes d'incrustation et de dépôtdoit faire l'objet d'une attention particulière, car ils ont une inci¬dence directe sur la conception des forages d'exploitation et de lacentrale .

L'importance des dépôts et des incrustations dépendessentiellement :

- de la nature du fluide ;

- des conditions de débit, pression, température ;

- de la nature des matériaux avec lesquels le fluide esten contact ;

Les principaux constituants de ces dépôts et incrusta¬tions sont le carbonate de calcium et la silice. Il faut noter que lesdépôts de calcite sont fréquents. En effet, les fluides sont en généralsaturés en carbonate de calcium. Il suffit donc d'un dégazage consécutifà une baisse de pression pour provoquer un départ du gaz carbonique, cequi entraîne une augmentation du pH et une concentration des carbonates.

4.3. Développement du champ et conception de la centrale

Une fois connues les caractéristiques du fluide géother¬mal et déterminées les conditions d'exploitation (nombre de forages,puissance installée, etc..), la conception de l'ensemble des installa¬tions peut être entreprise.

Un avant-projet devra permettre de déterminer l'encom¬brement et l'implantation approximatifs des installations, à partir du¬quel plusieurs procédures pourront être engagées :

- Modification du Plan d'Occupation des Sols.- Déclaration d'utilité publique.- Autorisation de déboisement.- Autorisation d'occupation du domaine public.- Demande de permis de construire.- Dossier installations classées.- Demandes d'autorisation de prise d'eau et de rejet d'eau.- Etude d'impact.

Seul sera détaillé ici le point correspondant à l'étuded'impact, plus spécifique à la géothermie. Les autres points seront évo¬qués dans le chapitre "aspects administratifs et légaux".

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mesures qui permettront de connaître les valeurs de ces paramètres, les¬quelles détermineront le choix des matériaux à mettre en oeuvre.

6) JncAustations

L'étude des phénomènes d'incrustation et de dépôtdoit faire l'objet d'une attention particulière, car ils ont une inci¬dence directe sur la conception des forages d'exploitation et de lacentrale .

L'importance des dépôts et des incrustations dépendessentiellement :

- de la nature du fluide ;

- des conditions de débit, pression, température ;

- de la nature des matériaux avec lesquels le fluide esten contact ;

Les principaux constituants de ces dépôts et incrusta¬tions sont le carbonate de calcium et la silice. Il faut noter que lesdépôts de calcite sont fréquents. En effet, les fluides sont en généralsaturés en carbonate de calcium. Il suffit donc d'un dégazage consécutifà une baisse de pression pour provoquer un départ du gaz carbonique, cequi entraîne une augmentation du pH et une concentration des carbonates.

4.3. Développement du champ et conception de la centrale

Une fois connues les caractéristiques du fluide géother¬mal et déterminées les conditions d'exploitation (nombre de forages,puissance installée, etc..), la conception de l'ensemble des installa¬tions peut être entreprise.

Un avant-projet devra permettre de déterminer l'encom¬brement et l'implantation approximatifs des installations, à partir du¬quel plusieurs procédures pourront être engagées :

- Modification du Plan d'Occupation des Sols.- Déclaration d'utilité publique.- Autorisation de déboisement.- Autorisation d'occupation du domaine public.- Demande de permis de construire.- Dossier installations classées.- Demandes d'autorisation de prise d'eau et de rejet d'eau.- Etude d'impact.

Seul sera détaillé ici le point correspondant à l'étuded'impact, plus spécifique à la géothermie. Les autres points seront évo¬qués dans le chapitre "aspects administratifs et légaux".

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4.3.1. Déf ini ti gn_du_ÇYçle_de_transfgrmatign

a] IntAoduction

Bien qu'une centrale géothermique s'apparente à unecentrale thermoélectrique traditionnelle, elle présente cependant uncertain noinbre de problèmes qui lui sont spécifiques :

- corrosion et dépôts, liés à la nature du fluide ;

- teneur du fluide en gaz incondensables ;

- nécessité le cas échéant de réinjecter tout ou partiedu fluide, pour des raisons liées à l'environnementet/ou au maintien en pression du réservoir ;

- optimisation de l'exploitation du gisement ;

- adaptation à des conditions de fonctionnement (pres¬sion d'admission notamment) susceptibles de varier dansle temps.

Pour répondre à ces problèmes, divers cycles, adaptés àchaque cas, ont été conçus, qui se distinguent essentiellement par lanature du fluide actionnant la turbine, et qui peut être :

. le fluide géothermal ou partie de celui-ci aprèsséparation du liquide ou des impuretés solides avec les gaz ;

. un fluide secondaire (eau ou composé organique)récupérant la chaleur du fluide géothermal au moyen d'un échangeurde chaleur ;

. le fluide géothermal et un fluide secondaire ;

. plusieurs fluides secondaires.

La vapeur, qu'elle soit sèche ou humide, contientsels, gaz et particules solides. Il s'ensuit en général la nécessitéd'effectuer une séparation à une pression convenablement choisie de cesdivers conç)osants. Le liquide séparé peut encore posséder un contenuénergétique significatif pour permettre, après détente, une secondeextraction de vapeur, qui actionne alors un ou des étages basse pres¬sion de la turbine. Les différents cycles qui ont été élaborés pour ré¬pondre à chac\in de ces problèmes spécifiques sont résumés dans le tableauà l'annexe A6.

fa) ConcZii&ion

Les 4 technologies fondamentales :

Flash CycleBinary CycleTotal Flow CycleHybrids Cycles

répondent à des impératifs différents : température du gisement, pres¬sion en tête de puits, salinité, teneur en gaz incondensables...

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4.3.1. Déf ini ti gn_du_ÇYçle_de_transfgrmatign

a] IntAoduction

Bien qu'une centrale géothermique s'apparente à unecentrale thermoélectrique traditionnelle, elle présente cependant uncertain noinbre de problèmes qui lui sont spécifiques :

- corrosion et dépôts, liés à la nature du fluide ;

- teneur du fluide en gaz incondensables ;

- nécessité le cas échéant de réinjecter tout ou partiedu fluide, pour des raisons liées à l'environnementet/ou au maintien en pression du réservoir ;

- optimisation de l'exploitation du gisement ;

- adaptation à des conditions de fonctionnement (pres¬sion d'admission notamment) susceptibles de varier dansle temps.

Pour répondre à ces problèmes, divers cycles, adaptés àchaque cas, ont été conçus, qui se distinguent essentiellement par lanature du fluide actionnant la turbine, et qui peut être :

. le fluide géothermal ou partie de celui-ci aprèsséparation du liquide ou des impuretés solides avec les gaz ;

. un fluide secondaire (eau ou composé organique)récupérant la chaleur du fluide géothermal au moyen d'un échangeurde chaleur ;

. le fluide géothermal et un fluide secondaire ;

. plusieurs fluides secondaires.

La vapeur, qu'elle soit sèche ou humide, contientsels, gaz et particules solides. Il s'ensuit en général la nécessitéd'effectuer une séparation à une pression convenablement choisie de cesdivers conç)osants. Le liquide séparé peut encore posséder un contenuénergétique significatif pour permettre, après détente, une secondeextraction de vapeur, qui actionne alors un ou des étages basse pres¬sion de la turbine. Les différents cycles qui ont été élaborés pour ré¬pondre à chac\in de ces problèmes spécifiques sont résumés dans le tableauà l'annexe A6.

fa) ConcZii&ion

Les 4 technologies fondamentales :

Flash CycleBinary CycleTotal Flow CycleHybrids Cycles

répondent à des impératifs différents : température du gisement, pres¬sion en tête de puits, salinité, teneur en gaz incondensables...

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Du point de vue du rendement, on constate qu'entre 170''Cet 300''C, la technologie permettant le meilleur rendement est le TotalFlow Cycle dont le développement n'a malheureusement pas encore atteintun stade industriel.

A titre d'exemple, on trouvera dans le tableau ci-dessous les performances calculées pour différents cycles pour le sitede Bouillante (Guadeloupe) , d'après source EDF.

HYPOTHESES DE

CONDENSATION

A/ Pression en tête depuits : 6 barsCondensation :

Hyp. 1

Hyp. 2 : 200 mbHyp. 3 : 75 mb

B/ Admission de vapeursupplémentaireCondensation :Hyp. 4 : 200 mbHyp. 5 : 75 mb

C/ Cycle Coumpound

D/ Cycle à fluideorgêuiique

PUISSANCENETTE (kW)

1 7803 0703 765

3 7004 730

5 015

5 200

RENDEMENT

GLOBAL DE

CONVERSION (%)

4,57,79,5

9,211,8

12,5

13

CONSOMMATIONSPECIFIQUE DE

VAPEUR (kg/kWh)

16,859,88

8,1 + 3,26,3 + 2,5

CARACTERISTIQUES DU FLUIDE GEOTHERMIQUE

- Débit : 30 t/h de vapeur et 150 t/h d'eau saumâtre.

- Rendement global des appareils électromécaniques : 0,945.

A/ Pression en tête de puits : 6 bars

(1) Turbine à contrepression atmosphérique(2) Condensation à 200 mb.(3) Condensation à 75 mb.

B/ Si l'on rajoute maintenant sur les 2 derniers cycles à condensationune admission de vapeur intermédiaire à 1 bar (2 évaporateurs) onobtient :

(4) Condensation à 200 mb.(5) Condensation à 75 mb.

- 24 -

Du point de vue du rendement, on constate qu'entre 170''Cet 300''C, la technologie permettant le meilleur rendement est le TotalFlow Cycle dont le développement n'a malheureusement pas encore atteintun stade industriel.

A titre d'exemple, on trouvera dans le tableau ci-dessous les performances calculées pour différents cycles pour le sitede Bouillante (Guadeloupe) , d'après source EDF.

HYPOTHESES DE

CONDENSATION

A/ Pression en tête depuits : 6 barsCondensation :

Hyp. 1

Hyp. 2 : 200 mbHyp. 3 : 75 mb

B/ Admission de vapeursupplémentaireCondensation :Hyp. 4 : 200 mbHyp. 5 : 75 mb

C/ Cycle Coumpound

D/ Cycle à fluideorgêuiique

PUISSANCENETTE (kW)

1 7803 0703 765

3 7004 730

5 015

5 200

RENDEMENT

GLOBAL DE

CONVERSION (%)

4,57,79,5

9,211,8

12,5

13

CONSOMMATIONSPECIFIQUE DE

VAPEUR (kg/kWh)

16,859,88

8,1 + 3,26,3 + 2,5

CARACTERISTIQUES DU FLUIDE GEOTHERMIQUE

- Débit : 30 t/h de vapeur et 150 t/h d'eau saumâtre.

- Rendement global des appareils électromécaniques : 0,945.

A/ Pression en tête de puits : 6 bars

(1) Turbine à contrepression atmosphérique(2) Condensation à 200 mb.(3) Condensation à 75 mb.

B/ Si l'on rajoute maintenant sur les 2 derniers cycles à condensationune admission de vapeur intermédiaire à 1 bar (2 évaporateurs) onobtient :

(4) Condensation à 200 mb.(5) Condensation à 75 mb.

- 25 -

c/ Cycle compound utilisant la détente de la vapeur et un cycle Fréon IIrécupérant des calories sur l'eau chaude géothermale.

D/ Cycle à fluide organique récupérant les calories sur l'eau et la va¬peur géothermique.

Ce tableau montre que, sur un même forage géothermique,le choix du système de conversion de 1 ' énergie peut faire varier lapuissance produite du simple au triple, en divisant par deux la consom¬mation spécifique de vapeur.

4.3.2. Définitlon_et_çonçegtlgn_des_grganes_çgnstitutifs_de_la

Centrale

a) La tuAbinz

Cet organe transforme l'énergie disponible de la vapeurou d'un autre fluide à l'état gazeux en un mouvement de rotation pardétente du fluide. On distingue :

- étage à action : formé d'un aubage fixe dans lequela lieu la détente, suivi d'un aubage mobile ;

- étage à réaction : formé d'un aubage fixe dans lequela lieu une détente partielle, qui se poursuit dans 1' aubage mobile ;

- étage à chute de vitesse : formé d'un axibage fixe(distributeur) suivi de 2 aubages mobiles séparés par un autre avibagefixe (redresseur) conçu afin de limiter la seule perte d'énergie desétages précédents : l'énergie cinétique du fluide à la sortie de 1' au¬bage mobile.

Une turbine comprend une suite d'étages, identiquesou non.

Les turbines utilisées ayant une grande puissance compor¬tent un grand nombre d'étages. Pour des raisons technologiques, on estamené à concevoir de ce fait des turbines à plusieurs corps disposés ensérie (Haute pression. Moyenne pression. Basse pression) .

b) Le CondznszuA

La turbine est une machine thermique fluide - atmosphère.La conversion énergie géothermique - énergie électrique utilise un cyclede Rankine, dont le rendement théorique est d'autant plus élevé que latempérature de la source froide est plus basse. Cela justifie l'emploid'un condenseur, dont le but est d'abaisser la température de condensa¬tion du fluide à moins de 100°C, valeur qu'elle aurait dans le cas de va¬peur si la turbine échappait directement à l'atmosphère. En outre, l'ad¬jonction d'un condenseur augmente la puissance de la centrale, puisquel'on accroît la détente.

- 25 -

c/ Cycle compound utilisant la détente de la vapeur et un cycle Fréon IIrécupérant des calories sur l'eau chaude géothermale.

D/ Cycle à fluide organique récupérant les calories sur l'eau et la va¬peur géothermique.

Ce tableau montre que, sur un même forage géothermique,le choix du système de conversion de 1 ' énergie peut faire varier lapuissance produite du simple au triple, en divisant par deux la consom¬mation spécifique de vapeur.

4.3.2. Définitlon_et_çonçegtlgn_des_grganes_çgnstitutifs_de_la

Centrale

a) La tuAbinz

Cet organe transforme l'énergie disponible de la vapeurou d'un autre fluide à l'état gazeux en un mouvement de rotation pardétente du fluide. On distingue :

- étage à action : formé d'un aubage fixe dans lequela lieu la détente, suivi d'un aubage mobile ;

- étage à réaction : formé d'un aubage fixe dans lequela lieu une détente partielle, qui se poursuit dans 1' aubage mobile ;

- étage à chute de vitesse : formé d'un axibage fixe(distributeur) suivi de 2 aubages mobiles séparés par un autre avibagefixe (redresseur) conçu afin de limiter la seule perte d'énergie desétages précédents : l'énergie cinétique du fluide à la sortie de 1' au¬bage mobile.

Une turbine comprend une suite d'étages, identiquesou non.

Les turbines utilisées ayant une grande puissance compor¬tent un grand nombre d'étages. Pour des raisons technologiques, on estamené à concevoir de ce fait des turbines à plusieurs corps disposés ensérie (Haute pression. Moyenne pression. Basse pression) .

b) Le CondznszuA

La turbine est une machine thermique fluide - atmosphère.La conversion énergie géothermique - énergie électrique utilise un cyclede Rankine, dont le rendement théorique est d'autant plus élevé que latempérature de la source froide est plus basse. Cela justifie l'emploid'un condenseur, dont le but est d'abaisser la température de condensa¬tion du fluide à moins de 100°C, valeur qu'elle aurait dans le cas de va¬peur si la turbine échappait directement à l'atmosphère. En outre, l'ad¬jonction d'un condenseur augmente la puissance de la centrale, puisquel'on accroît la détente.

- 26 -

Il existe plusieurs sortes de condenseurs :

- les condenseurs à mélange, où l'eau servant à laréfrigération se mélange au fluide condensé : solution peu coûteuse etne nécessitant pas de nettoyages, mais utilisable seulement avec desfluides non agressifs ;

- les condenseurs à surface, où l'eau servant à la réfri¬gération circule dans un faisceau de tubes entourrés par la vapeur oule fluide actionnant la turbine : solution coûteuse, mais convenant àdes fluides agressifs ;

- les condenseurs barométriques.

Le poste de condensation comprend également un extrac¬teur d'air, et des prises d'eau de réfrigération :

- l'extracteur d'air, situé dans la partie la plus froidedu condenseur, a pour fonction d'extraire le fluide soit sous forme gaz,soit sous forme liquide ; cette dernière solution est moins consommatriced'électricité, mais la première présente des prix d'installation et desfrais d'entretien moins élevés ;

- les prises d'eau de réfrigération ont pour fonctiond'assurer le débit d'eau froide nécessaire à la réfrigération.Un site géothermique pouvant, soit ne pas disposer d'une source d'eau,soit disposer d'une source d'eau insuffisante, soit disposer d'une sourced'eau inutilisable pour des raisons techniques, écologiques ou autre, ilest nécessaire dans ce cas de faire circuler l'eau de réfrigération encircuit fermé, la réfrigération étant assurée par des réfrigérants atmos¬phériques. En géothermie, on utilise des tours hyperboliques soit àtirage naturel et dans ce cas assez hautes, soit à tirage forcé alorsmoins hautes mais plus bruyantes à cause des ventilateurs.

c) Lzs pompzs dz Aztnjzction

Ces pompes réparties sur les circuits du fluide géother¬mal, assurent l'extraction à la sortie du condenseur, l'amenée à latour de refroidissement, la réinjection.

d) Lzs siZzncizux

Ces organes permettent de libérer à l'atmosphère de grosdébits de vapeur à un niveau de bruit acceptable.

e) Lzs ¿ZpOAOtZUAS

Ces orgêuies ont pour fonction d'assurer la sépara¬tion eau-vapeur.

- 26 -

Il existe plusieurs sortes de condenseurs :

- les condenseurs à mélange, où l'eau servant à laréfrigération se mélange au fluide condensé : solution peu coûteuse etne nécessitant pas de nettoyages, mais utilisable seulement avec desfluides non agressifs ;

- les condenseurs à surface, où l'eau servant à la réfri¬gération circule dans un faisceau de tubes entourrés par la vapeur oule fluide actionnant la turbine : solution coûteuse, mais convenant àdes fluides agressifs ;

- les condenseurs barométriques.

Le poste de condensation comprend également un extrac¬teur d'air, et des prises d'eau de réfrigération :

- l'extracteur d'air, situé dans la partie la plus froidedu condenseur, a pour fonction d'extraire le fluide soit sous forme gaz,soit sous forme liquide ; cette dernière solution est moins consommatriced'électricité, mais la première présente des prix d'installation et desfrais d'entretien moins élevés ;

- les prises d'eau de réfrigération ont pour fonctiond'assurer le débit d'eau froide nécessaire à la réfrigération.Un site géothermique pouvant, soit ne pas disposer d'une source d'eau,soit disposer d'une source d'eau insuffisante, soit disposer d'une sourced'eau inutilisable pour des raisons techniques, écologiques ou autre, ilest nécessaire dans ce cas de faire circuler l'eau de réfrigération encircuit fermé, la réfrigération étant assurée par des réfrigérants atmos¬phériques. En géothermie, on utilise des tours hyperboliques soit àtirage naturel et dans ce cas assez hautes, soit à tirage forcé alorsmoins hautes mais plus bruyantes à cause des ventilateurs.

c) Lzs pompzs dz Aztnjzction

Ces pompes réparties sur les circuits du fluide géother¬mal, assurent l'extraction à la sortie du condenseur, l'amenée à latour de refroidissement, la réinjection.

d) Lzs siZzncizux

Ces organes permettent de libérer à l'atmosphère de grosdébits de vapeur à un niveau de bruit acceptable.

e) Lzs ¿ZpOAOtZUAS

Ces orgêuies ont pour fonction d'assurer la sépara¬tion eau-vapeur.

27 -

{¡) Les scrubbers

Ces organes ont pour fonction d'abaisser d'une partla teneur en eau de la vapeur à 0,15 % environ et, d'autre part, lateneur de certains constituants chimiques du fluide géothermal et,notéuranent, du bore.

g] Vimzjnsionnzmznt d'unz czntAoZz qzothzAmiquz

Il est évident que le dimensionnement d'une centralegéothermique est fonction de la puissance installée. A titre d'exemple,on trouvera en annexe (Al 2) le schéma d'implantation de lacentrale géothermique de Kamojang (Indonésie) , dont les dimensionsdes principaux éléments constitutifs sont reportés dans le tableau ci-dessous. Bien qu'il s'agisse d'une centrale de 140 MW, ces schémasdonnent une idée de l'encombrement d'une centrale de 30 MW, puissancecorrespondant à la première tranche construite à Kamojanq..

Site centrale (1)

Séparateur

Silencieux

Ballon de Flash

Condensetir

Tour de réfrigération(par tranche de 30 MW)

Local turbine

Poste de transformation

Longueur(m)

260

2,5

90

150

Largeur(m)

260

2

32

65

Hauteur(m)

6

8

8

6

25

Diamètre(m)

2

2,5

2,5

25

(1) Le site centrale n'inclut ni l'espace nécessaire à l'exploitationdu champ géothermique, ni celui nécessaire à l'implantation duréseau de transport depuis le champ jusqu'à la centrale.

27 -

{¡) Les scrubbers

Ces organes ont pour fonction d'abaisser d'une partla teneur en eau de la vapeur à 0,15 % environ et, d'autre part, lateneur de certains constituants chimiques du fluide géothermal et,notéuranent, du bore.

g] Vimzjnsionnzmznt d'unz czntAoZz qzothzAmiquz

Il est évident que le dimensionnement d'une centralegéothermique est fonction de la puissance installée. A titre d'exemple,on trouvera en annexe (Al 2) le schéma d'implantation de lacentrale géothermique de Kamojang (Indonésie) , dont les dimensionsdes principaux éléments constitutifs sont reportés dans le tableau ci-dessous. Bien qu'il s'agisse d'une centrale de 140 MW, ces schémasdonnent une idée de l'encombrement d'une centrale de 30 MW, puissancecorrespondant à la première tranche construite à Kamojanq..

Site centrale (1)

Séparateur

Silencieux

Ballon de Flash

Condensetir

Tour de réfrigération(par tranche de 30 MW)

Local turbine

Poste de transformation

Longueur(m)

260

2,5

90

150

Largeur(m)

260

2

32

65

Hauteur(m)

6

8

8

6

25

Diamètre(m)

2

2,5

2,5

25

(1) Le site centrale n'inclut ni l'espace nécessaire à l'exploitationdu champ géothermique, ni celui nécessaire à l'implantation duréseau de transport depuis le champ jusqu'à la centrale.

- 28 -

4.3.3. Déf init2on_et conception du réseau de_ transport

Il existe trois méthodes d'amenée de l'énergie géothermaleà la centrale :

. transmission de la vapeur seule ;

. transmission séparée de la vapeur et de l'eau ;

. transmission du mélange eau- vapeur.

a) TAansmisîon dz Za vapzuA szuZz

l/apeuA._4ec^c :

Certains champs géothermiques ont la particularité de produirede la vapeur sèche (ex.: Lardarello) . Dans ce cas, la vapeur est transpor¬tée directement de la tête de puits à la turbine) .

]la]£ZuA_humidz :

Le Séparateur et le Flasher (générateur de "seconde vapeur"à partir du fluide issu du " séparateur) sont situés en tête de puits, etla vapeur obtenue est transmise par les conduites de première et deseconde vapeur à la centrale. Ce système est le plus simple, mais présenteles inconvénients suivants :

- des conduites de seconde vapeur, donc à diamètre impor¬tant doivent être mpntées sur une longue distance ;

- maintenance plus importante,

A l'inverse, ce système peut présenter un intérêt s'ils'avère nécessaire de réinjecter à proximité de la zone de production.

b) TAonsmiSéion ¿zpoAZZ dz Za vapzuA zt dz Z'zau

La vapeur primaire est obtenue à chaque tête de puits et laseconde vapeur est obtenue dans un séparateur situé à 1 ' intérieur mêmede la centrale. Ce procédé, quoique très intéressant sur le plan écono¬mique, présente les inconvénients suivants :

. coups de bélier et phénomènes d'incrustation par déten¬te dans la conduite d'eau chaude saturée.

. mauvaise adaptation à des terrains au relief accidenté(variation de la pression statique) .

c) TAansmiASion du mzZangz zau-vapzuA

Le mélange eau-vapeur récupéré à chaque tête de puitsest transmis dans cet état par un collecteur unique à la centrale. Ceprincipe peut éliminer les difficultés des deux systèmes précédents.

4.3.4. Anal^se_des_eff et s_de_l_î_2nst allât 2on_sur_L^¿eny2ronne¡n

Son but est, d'une part, d'informer l'administration etles riverains des impacts de l'installation sur l'environnement et d'autrepart, de préconiser les mesures qu'il conviendra de prendre pour limiterces effets tout en restant dans des conditions économiques acceptablespour la rentabilité du projet. Les principaux chapitres qui devront êtrerepris dans une étude d'impact sont les suivants :

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4.3.3. Déf init2on_et conception du réseau de_ transport

Il existe trois méthodes d'amenée de l'énergie géothermaleà la centrale :

. transmission de la vapeur seule ;

. transmission séparée de la vapeur et de l'eau ;

. transmission du mélange eau- vapeur.

a) TAansmisîon dz Za vapzuA szuZz

l/apeuA._4ec^c :

Certains champs géothermiques ont la particularité de produirede la vapeur sèche (ex.: Lardarello) . Dans ce cas, la vapeur est transpor¬tée directement de la tête de puits à la turbine) .

]la]£ZuA_humidz :

Le Séparateur et le Flasher (générateur de "seconde vapeur"à partir du fluide issu du " séparateur) sont situés en tête de puits, etla vapeur obtenue est transmise par les conduites de première et deseconde vapeur à la centrale. Ce système est le plus simple, mais présenteles inconvénients suivants :

- des conduites de seconde vapeur, donc à diamètre impor¬tant doivent être mpntées sur une longue distance ;

- maintenance plus importante,

A l'inverse, ce système peut présenter un intérêt s'ils'avère nécessaire de réinjecter à proximité de la zone de production.

b) TAonsmiSéion ¿zpoAZZ dz Za vapzuA zt dz Z'zau

La vapeur primaire est obtenue à chaque tête de puits et laseconde vapeur est obtenue dans un séparateur situé à 1 ' intérieur mêmede la centrale. Ce procédé, quoique très intéressant sur le plan écono¬mique, présente les inconvénients suivants :

. coups de bélier et phénomènes d'incrustation par déten¬te dans la conduite d'eau chaude saturée.

. mauvaise adaptation à des terrains au relief accidenté(variation de la pression statique) .

c) TAansmiASion du mzZangz zau-vapzuA

Le mélange eau-vapeur récupéré à chaque tête de puitsest transmis dans cet état par un collecteur unique à la centrale. Ceprincipe peut éliminer les difficultés des deux systèmes précédents.

4.3.4. Anal^se_des_eff et s_de_l_î_2nst allât 2on_sur_L^¿eny2ronne¡n

Son but est, d'une part, d'informer l'administration etles riverains des impacts de l'installation sur l'environnement et d'autrepart, de préconiser les mesures qu'il conviendra de prendre pour limiterces effets tout en restant dans des conditions économiques acceptablespour la rentabilité du projet. Les principaux chapitres qui devront êtrerepris dans une étude d'impact sont les suivants :

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a] Acczs - FoAogzs - ConstAuctCon dz Azszau

Ces impacts peuvent être considérés comme transitoirespuisqu'ils n'intéressent que les travaux. Il s'agit essentiellement :

. de la destruction totale ou partielle de la végé¬tation des sites retenus ; ( la végétation peut êtrelargement reconstituée ensuite) ;

. de la poussière, du bruit des moteurs et des gazd'échappements ;

. des pertes de boues de forage, des phénomènes acci¬dentels pouvant survenir en cours de forage ;

. des déblais occasionnés par le chantier et le forage.

fa) VoZZuxmtS dViivzs dzs jZuidzs gzothzjunixjuzs

Gaz

Parmi les gaz, l'hydrogène sulfuré est l'un des composantsque l'on retrouve pratiquement toujours dans les fluides géothermiques. Mêmeà dose relativement faible, les effets de ce gaz sur l'environnement peu¬vent être importants. Son pouvoir corrosif est également très grêind.

D'une manière générale, l'effet sur l'être humain,la faune et la flore de tous les constituants des gaz incondensablesre jetés à l'atmosphère devra être analysé, et tout rejet dcingereux sup¬primé.

Ces eaux proviennent des différents dispositifs deséparation eau-vapeur. Ces eaux contiennent en proportions variables dessels minéraux qui peuvent induire sur l'environnement des impacts impor¬tants cju'il conviendra de prendre en conç)te.

Un paramètre important de ces eaux est leur tempéra¬ture dont l'effet sur la flore et la faune, qu'elles soient terrestres ouaquatiques, peut être désastreux ou à l'inverse, inoffensif ; la limitepouvant se situer dans une plage de degrés très limitée.

Dans le contexte naturel de la Martinique, il sem¬ble absolument nécessaire d'envisager la réinjection, y compris dansla zone Sud pour laquelle un rejet d'eau dans le fond de la baie de Fortde France suscite les plus vives réticences de la part de l'administra¬tion. Seul un rejet partiel au large des côtes de St Pierre (zone Nord)paraît envisageable dans la mesure toutefois où toutes les garanties pour¬ront être présentées vis-à-vis de la sauvegarde de la zone de pêchecôtière .

- 29 -

a] Acczs - FoAogzs - ConstAuctCon dz Azszau

Ces impacts peuvent être considérés comme transitoirespuisqu'ils n'intéressent que les travaux. Il s'agit essentiellement :

. de la destruction totale ou partielle de la végé¬tation des sites retenus ; ( la végétation peut êtrelargement reconstituée ensuite) ;

. de la poussière, du bruit des moteurs et des gazd'échappements ;

. des pertes de boues de forage, des phénomènes acci¬dentels pouvant survenir en cours de forage ;

. des déblais occasionnés par le chantier et le forage.

fa) VoZZuxmtS dViivzs dzs jZuidzs gzothzjunixjuzs

Gaz

Parmi les gaz, l'hydrogène sulfuré est l'un des composantsque l'on retrouve pratiquement toujours dans les fluides géothermiques. Mêmeà dose relativement faible, les effets de ce gaz sur l'environnement peu¬vent être importants. Son pouvoir corrosif est également très grêind.

D'une manière générale, l'effet sur l'être humain,la faune et la flore de tous les constituants des gaz incondensablesre jetés à l'atmosphère devra être analysé, et tout rejet dcingereux sup¬primé.

Ces eaux proviennent des différents dispositifs deséparation eau-vapeur. Ces eaux contiennent en proportions variables dessels minéraux qui peuvent induire sur l'environnement des impacts impor¬tants cju'il conviendra de prendre en conç)te.

Un paramètre important de ces eaux est leur tempéra¬ture dont l'effet sur la flore et la faune, qu'elles soient terrestres ouaquatiques, peut être désastreux ou à l'inverse, inoffensif ; la limitepouvant se situer dans une plage de degrés très limitée.

Dans le contexte naturel de la Martinique, il sem¬ble absolument nécessaire d'envisager la réinjection, y compris dansla zone Sud pour laquelle un rejet d'eau dans le fond de la baie de Fortde France suscite les plus vives réticences de la part de l'administra¬tion. Seul un rejet partiel au large des côtes de St Pierre (zone Nord)paraît envisageable dans la mesure toutefois où toutes les garanties pour¬ront être présentées vis-à-vis de la sauvegarde de la zone de pêchecôtière .

-so

cl SouAcz JAoidz

L'étude d'impact devra déterminer les conditions deprélèvement d'eau, dont dépend la conception du système de refroidissement(eau froide prélevée dans le milieu naturel, ou circuit fermé avec aéro¬réfrigérant) . Il s'agit là d'un point essentiel, car de ce choix dépenddirectement le rendement de conversion de la centrale.

Pour les zones situées à proximité du littoral, lapossibilité de réaliser une prise d'eau de mer ne présente pas de difficul¬tés particulières.

Par contre, pour les zones situées à l'intérieur desterres, la prise d'eau en continu dans le milieu naturel est soit impos¬sible (zone Sud aux cours d'eau peu nombreux et à débit d'étiagefaible) soit très difficile (zone Nord où les cours d'eau font l'objetde prélèvements importants et constituent un point très sensible dans lamesure où ils sont utilisés pour l'alimentation en eau potable et l'irri¬gation) .

d] BhJuLt

Les principales origines des nuisances phoniques sontla machine de forage et les dispositifs de mise à l'atmosphère du fluide,utilisés notamment lors des phases de développement et de mise en pro¬duction.

Il est clair que ce problème devra être examiné avecd'autant plus d'attention que l'on se trouvera à proximité de zones ha¬bitées, ce qui concerne notamment les permis n° 7, 12, 14, 15 et 17 (ré¬gions de St Pierre, Fort de France, le Lamentin et Ducos) .

z] Subsidence

En l'absence de réinjection, l'exploitation d'unequantité importante de vapeur peut induire des mouvements du sol horizon¬taux ou verticaux. Il est évident qu'il s'agit là aussi d'un point essen¬tiel, notamment vis-à-vis de la sécurité des personnes et des biens, qu'ilconviendra d"' appréhender de façon très précise et qui pourra conditionnerl'implantation et la conception des ouvrages.

)J) Rzj'zts dz vapzuA

Il s'agit essentiellement d'vm problème de sécurité,dont l'étude devra aboutir à la prévention de tous risques d'accidentsconsécutifs à des fuites sur les têtes de puits, le réseau de transport,la centrale elle-même et ses équipements périphériques.

-so

cl SouAcz JAoidz

L'étude d'impact devra déterminer les conditions deprélèvement d'eau, dont dépend la conception du système de refroidissement(eau froide prélevée dans le milieu naturel, ou circuit fermé avec aéro¬réfrigérant) . Il s'agit là d'un point essentiel, car de ce choix dépenddirectement le rendement de conversion de la centrale.

Pour les zones situées à proximité du littoral, lapossibilité de réaliser une prise d'eau de mer ne présente pas de difficul¬tés particulières.

Par contre, pour les zones situées à l'intérieur desterres, la prise d'eau en continu dans le milieu naturel est soit impos¬sible (zone Sud aux cours d'eau peu nombreux et à débit d'étiagefaible) soit très difficile (zone Nord où les cours d'eau font l'objetde prélèvements importants et constituent un point très sensible dans lamesure où ils sont utilisés pour l'alimentation en eau potable et l'irri¬gation) .

d] BhJuLt

Les principales origines des nuisances phoniques sontla machine de forage et les dispositifs de mise à l'atmosphère du fluide,utilisés notamment lors des phases de développement et de mise en pro¬duction.

Il est clair que ce problème devra être examiné avecd'autant plus d'attention que l'on se trouvera à proximité de zones ha¬bitées, ce qui concerne notamment les permis n° 7, 12, 14, 15 et 17 (ré¬gions de St Pierre, Fort de France, le Lamentin et Ducos) .

z] Subsidence

En l'absence de réinjection, l'exploitation d'unequantité importante de vapeur peut induire des mouvements du sol horizon¬taux ou verticaux. Il est évident qu'il s'agit là aussi d'un point essen¬tiel, notamment vis-à-vis de la sécurité des personnes et des biens, qu'ilconviendra d"' appréhender de façon très précise et qui pourra conditionnerl'implantation et la conception des ouvrages.

)J) Rzj'zts dz vapzuA

Il s'agit essentiellement d'vm problème de sécurité,dont l'étude devra aboutir à la prévention de tous risques d'accidentsconsécutifs à des fuites sur les têtes de puits, le réseau de transport,la centrale elle-même et ses équipements périphériques.

- 31 -

5. ASPECTS ADMINISTRATIFS ET LEGAUX

5.1, Déclaration d'utilité publique

A l'exception des mangroves, la grande majorité desterrains concernés par les zones A et B sont privés. De ce fait, s'il estpossible d'envisager pour la phase exploration de conclure à l'amiable surdes occupations temporaires de parcelles privées, il paraît à l'inverseindispensable pour la phase exploitation de déposer une déclaration d'utilitépublique (D.U.P.) en vue de l'expropriation des terrains intéressant leprojet, procédure relativement lourde et longue (durée de l'ordre de21 mois) dont les principales étapes sont rappelées ci-dessous :

. dépôt du dossier de demande comprenant, outre unesérie de plans, une étude d'impact et une notice des¬criptive des ouvrages ;

. consultation locale des services intéressés ;

. proposition de mise à l'enquête préalable ;

. consultation par le Ministère de 1 ' Industrie desservices ministériels intéressés (Equipement -Environnement - Agriculture - Transports) ;

. réception des avis de services, et envoi au Maîtred'ouvrage pour éléments de réponse ;

. proposition de mise à l'enquête demandée au Ministrede l'Industrie (l'enquête se déroule dans les communessituées dcuis \an rayon de 5 km - durée : 1 mois) ;

. envoi au Maître d'ouvrage des observations formuléesau cours de l'enquête ;

. envoi du dossier définitif au Ministère ;

. prise du décret en conseil d'Etat.

5.2. Plan d'occupation des sols. Déclassement de zone

Deux administrations sont concernées par ce problème :

- l'Office National des Forêts pour ce qui relève du boisement ;

- l'Equipement pour ce qui relève du Foncier.

- 31 -

5. ASPECTS ADMINISTRATIFS ET LEGAUX

5.1, Déclaration d'utilité publique

A l'exception des mangroves, la grande majorité desterrains concernés par les zones A et B sont privés. De ce fait, s'il estpossible d'envisager pour la phase exploration de conclure à l'amiable surdes occupations temporaires de parcelles privées, il paraît à l'inverseindispensable pour la phase exploitation de déposer une déclaration d'utilitépublique (D.U.P.) en vue de l'expropriation des terrains intéressant leprojet, procédure relativement lourde et longue (durée de l'ordre de21 mois) dont les principales étapes sont rappelées ci-dessous :

. dépôt du dossier de demande comprenant, outre unesérie de plans, une étude d'impact et une notice des¬criptive des ouvrages ;

. consultation locale des services intéressés ;

. proposition de mise à l'enquête préalable ;

. consultation par le Ministère de 1 ' Industrie desservices ministériels intéressés (Equipement -Environnement - Agriculture - Transports) ;

. réception des avis de services, et envoi au Maîtred'ouvrage pour éléments de réponse ;

. proposition de mise à l'enquête demandée au Ministrede l'Industrie (l'enquête se déroule dans les communessituées dcuis \an rayon de 5 km - durée : 1 mois) ;

. envoi au Maître d'ouvrage des observations formuléesau cours de l'enquête ;

. envoi du dossier définitif au Ministère ;

. prise du décret en conseil d'Etat.

5.2. Plan d'occupation des sols. Déclassement de zone

Deux administrations sont concernées par ce problème :

- l'Office National des Forêts pour ce qui relève du boisement ;

- l'Equipement pour ce qui relève du Foncier.

- 32 -

Zone A : POS publié à Morne Rouge

POS en cours d'étude à St Pierre

Zone B : POS approuvé à Trinité - Ducos - Rivièresalée - Lamentin

Dans le cas d'un POS approuvé, une mise en révision duPOS peut être demandée par la commune.

Une demande de déclassement de zone peut être formuléeau moment de l'enquête publique si le POS est publié. Placée depuis peude temps sous la compétence du Préfet, la décision qui s'y rattache de¬vrait pouvoir être prise beaucoup plus rapidement qu'elle ne l'étaitavec l'ancienne procédure, laquelle relevait de la compétence d'un Comitéinterministériel (durée : 6 mois à 1 an) .

Une grande partie des mangroves appartient à l'Etat,et, notamment, la zone dite "des cinquante pas géométriques", qui cor¬respond à une frange côtière de 80 m de largeur environ. Classées"espaces boisés" au POS, les mangroves sont soumises au régime forestier.Tous travaux dans cette zone seront donc subordonnés d'une part, à undéclassement de zone et, d'autre part, à une autorisation de défrichement(délai d'obtention : 6 mois maximvmi) .

5.3. Installations classées

A l'heure actuelle, il n'existe pas au titre de la Loide Juillet 1976 sur les installations classées pour la protection del'environnement de réglementation opposable aux nuisances éventuelles liéesà l'exploitation d'une installation géothermique. Les pouvoirs publicsont été confrontés pour la première fois à ce problème à l'occasion del'installation de la centrale géothermique de Bouillante, en Guadeloupe.Dans le cas présent, mis à part les mesures préconisées par l'étude d'im¬pact, aucune prescription particulière n'a été imposée par l'administra¬tion à E.D.F. Il est toutefois convenu qu'une fois la centrale mise enservice, des contraintes pourraient lui être imposées en fonction des nui¬sances constatées le cas échéant.

Il est difficile de présumer d'une évolution de la régle¬mentation en vigueur consécutive à cette lacune relative à l'exploitationd'installations géothermiques. Dans ce contexte, il semble que la plusgrande attention devrait être accordée à l'étude d'impact, de manière àlimiter au maximum les conséquences que pourraient avoir sur les conditionsd'exploitation de la centrale une réglementation imposée a posteriori dufait d'une mauvaise appréciation des nuisances éventuelles au stade de laconception du projet.

- 32 -

Zone A : POS publié à Morne Rouge

POS en cours d'étude à St Pierre

Zone B : POS approuvé à Trinité - Ducos - Rivièresalée - Lamentin

Dans le cas d'un POS approuvé, une mise en révision duPOS peut être demandée par la commune.

Une demande de déclassement de zone peut être formuléeau moment de l'enquête publique si le POS est publié. Placée depuis peude temps sous la compétence du Préfet, la décision qui s'y rattache de¬vrait pouvoir être prise beaucoup plus rapidement qu'elle ne l'étaitavec l'ancienne procédure, laquelle relevait de la compétence d'un Comitéinterministériel (durée : 6 mois à 1 an) .

Une grande partie des mangroves appartient à l'Etat,et, notamment, la zone dite "des cinquante pas géométriques", qui cor¬respond à une frange côtière de 80 m de largeur environ. Classées"espaces boisés" au POS, les mangroves sont soumises au régime forestier.Tous travaux dans cette zone seront donc subordonnés d'une part, à undéclassement de zone et, d'autre part, à une autorisation de défrichement(délai d'obtention : 6 mois maximvmi) .

5.3. Installations classées

A l'heure actuelle, il n'existe pas au titre de la Loide Juillet 1976 sur les installations classées pour la protection del'environnement de réglementation opposable aux nuisances éventuelles liéesà l'exploitation d'une installation géothermique. Les pouvoirs publicsont été confrontés pour la première fois à ce problème à l'occasion del'installation de la centrale géothermique de Bouillante, en Guadeloupe.Dans le cas présent, mis à part les mesures préconisées par l'étude d'im¬pact, aucune prescription particulière n'a été imposée par l'administra¬tion à E.D.F. Il est toutefois convenu qu'une fois la centrale mise enservice, des contraintes pourraient lui être imposées en fonction des nui¬sances constatées le cas échéant.

Il est difficile de présumer d'une évolution de la régle¬mentation en vigueur consécutive à cette lacune relative à l'exploitationd'installations géothermiques. Dans ce contexte, il semble que la plusgrande attention devrait être accordée à l'étude d'impact, de manière àlimiter au maximum les conséquences que pourraient avoir sur les conditionsd'exploitation de la centrale une réglementation imposée a posteriori dufait d'une mauvaise appréciation des nuisances éventuelles au stade de laconception du projet.

- 33 -

5.4. Certificat d'Urbanisme - Permis de construire

Le certificat d'urbanisme permet de déterminer si lesterrains retenus sont adéquats à accueillir l'activité envisagée. Il s'agitd'un simple dossier composé d'un plan du terrain sur lequel est figurél'emprise de l'installation envisagée et d'une note relative à la naturede l'opération. Le dossier de demande de permis de construire tiendracompte des réserves éventuelles formulées au niveau du certificat d'urba¬nisme .

Le délai d'instruction d'un tel dossier est d'environ6 mois.

5.5. Prélèvement et rejets en mer

5.5.1. Prélèvement _dleau_ de _mer

Les prélèvements d'eau de mer ne sont pas réglementés.Toutefois, les ouvrages destinés à prélever l'eau doivent faire l'objetavant leur construction, d'une autorisation d'occupation temporaire dudomaine public.

5.5.2. Rejets_dêau_à_Barti r_de_la_çôte

Cadre général

Les rejets effectués à partir de la côte doivent respecterles règles éditées au titre de la police des eaux pour :

- assurer la protection de la faune et de la flore sous-marine, notamment de la conchy li culture ;

- répondre aux exigences sanitaires, économiques ettouristiques de la région concernée ;

- maintenir la propreté des plages.

Réglementation au titre de la police des eaux

La demande est instruite par le service chargé de lapolice des eaux, c'est-à-dire :

- la Direction Départementale de l'Agriculture pour leseaux non domaniales ;

- la Direction Départementale de l'Equipement pour les eauxdomaniales .

Une enquête publique est effectuée, à l'issue de laquellele Préfet consulte le conseil départemental d'hygiène publique et statue.

- 33 -

5.4. Certificat d'Urbanisme - Permis de construire

Le certificat d'urbanisme permet de déterminer si lesterrains retenus sont adéquats à accueillir l'activité envisagée. Il s'agitd'un simple dossier composé d'un plan du terrain sur lequel est figurél'emprise de l'installation envisagée et d'une note relative à la naturede l'opération. Le dossier de demande de permis de construire tiendracompte des réserves éventuelles formulées au niveau du certificat d'urba¬nisme .

Le délai d'instruction d'un tel dossier est d'environ6 mois.

5.5. Prélèvement et rejets en mer

5.5.1. Prélèvement _dleau_ de _mer

Les prélèvements d'eau de mer ne sont pas réglementés.Toutefois, les ouvrages destinés à prélever l'eau doivent faire l'objetavant leur construction, d'une autorisation d'occupation temporaire dudomaine public.

5.5.2. Rejets_dêau_à_Barti r_de_la_çôte

Cadre général

Les rejets effectués à partir de la côte doivent respecterles règles éditées au titre de la police des eaux pour :

- assurer la protection de la faune et de la flore sous-marine, notamment de la conchy li culture ;

- répondre aux exigences sanitaires, économiques ettouristiques de la région concernée ;

- maintenir la propreté des plages.

Réglementation au titre de la police des eaux

La demande est instruite par le service chargé de lapolice des eaux, c'est-à-dire :

- la Direction Départementale de l'Agriculture pour leseaux non domaniales ;

- la Direction Départementale de l'Equipement pour les eauxdomaniales .

Une enquête publique est effectuée, à l'issue de laquellele Préfet consulte le conseil départemental d'hygiène publique et statue.

- 34 -

L'autorisation est accordée par arrêté préfectoral. Ilfixe les conditions techniques que doivent respecter les déversements enfonction du milieu récepteur.

La durée de la procédure est relativement longue (2 ansenviron) .

5.6. Prélèvements d'eau douce

5.6.1. Dans_un_çgurs_dleau_ngn_dgnanial

Une demande d'autorisation doit être adressée au Préfet.Elle est instruite et délivrée dans les conditions prévues par le décretmodifié du 1er août 1905.

L'autorisation accordée peut être révoquée sans indemnitédans un certain nombre d'hypothèses, notamment lorsque cette révocationou cette modification est nécessaire à l'alimentation en eau potable decentres habités.

5.6.2. Dans _un_çgurs_dleau_dgmani al

Une autorisation administrative est également nécessaire ;

elle est instruite et délivrée - le cas échéant modifiée ou supprimée -dans les conditions prévues par les articles 33 et suivants du Code dudomaine public rural et le décret modifié du 1er août 1905.

En contrepartie de l'autorisation, une redevance est due,fonction du nombre de m3 pouvant être prélevés dans l'année.

5.6.3. Remargue

Ces procéd\ares font l'objet d'une enquête publique, etpeuvent être relativement longues (1,5 an environ).

5.7. Permis d'exploitation

La demande de permis d'exploitation doit être déposée dèsque les caractéristiques d'exploitation ont été définies. Il est néces¬saire de déposer une demande par permis de recherche concerné.

Il est possible d'obtenir par dérogation l'autorisationd'exploiter avant que le permis n'ait été délivré.

La durée de la procédure de délivrance du permis d'exploi¬tation est de l'ordre de 6 mois à 1 an.

- 34 -

L'autorisation est accordée par arrêté préfectoral. Ilfixe les conditions techniques que doivent respecter les déversements enfonction du milieu récepteur.

La durée de la procédure est relativement longue (2 ansenviron) .

5.6. Prélèvements d'eau douce

5.6.1. Dans_un_çgurs_dleau_ngn_dgnanial

Une demande d'autorisation doit être adressée au Préfet.Elle est instruite et délivrée dans les conditions prévues par le décretmodifié du 1er août 1905.

L'autorisation accordée peut être révoquée sans indemnitédans un certain nombre d'hypothèses, notamment lorsque cette révocationou cette modification est nécessaire à l'alimentation en eau potable decentres habités.

5.6.2. Dans _un_çgurs_dleau_dgmani al

Une autorisation administrative est également nécessaire ;

elle est instruite et délivrée - le cas échéant modifiée ou supprimée -dans les conditions prévues par les articles 33 et suivants du Code dudomaine public rural et le décret modifié du 1er août 1905.

En contrepartie de l'autorisation, une redevance est due,fonction du nombre de m3 pouvant être prélevés dans l'année.

5.6.3. Remargue

Ces procéd\ares font l'objet d'une enquête publique, etpeuvent être relativement longues (1,5 an environ).

5.7. Permis d'exploitation

La demande de permis d'exploitation doit être déposée dèsque les caractéristiques d'exploitation ont été définies. Il est néces¬saire de déposer une demande par permis de recherche concerné.

Il est possible d'obtenir par dérogation l'autorisationd'exploiter avant que le permis n'ait été délivré.

La durée de la procédure de délivrance du permis d'exploi¬tation est de l'ordre de 6 mois à 1 an.

- 35 -

ANALYSE MULTI CRITERES DE L'INTERET PRESENTE PAR CHACUNE DES ZONES

6.1. Introduction

Cette analyse n'a pas la prétention de déterminer la zonequ'il conviendra d'explorer en priorité, ce choix étcuit subordonné à unemeilleure connaissance des données géologiques, géochimiques et géophy¬siques que devraient permettre d'obtenir les travaux programmés pourl'année 1982 - 1983.

De la même manière, il ne sera pas procédé à un classementles \ins par rapport aux autres des critères retenus, un tel classementétant notamment fonction de l'importance relative attachée aux donnéestechniques, économiques, écologiques et politiques de chacvin des sites.

Elle résume par contre l'état des connaissances descontraintes de surface et constitue en ce sens un outil de travail quidevrait permettre, toutes choses égales par ailleurs s\ir le plan de la res¬source, un classement par ordre d'intérêt des sites envisagés pour l'im¬plantation des forages et de la centrale.

6.2. Méthodologie du classement par ordre d'intérêt

L'ensemble des critères figurant dans ce tableau ont faitl'objet d'xin commentaire particulier dans la présente étude. Ils sont re¬pris ici sous forme synthétique, avec, pour chacian d'eux, deux typesd ' appréciation :

Appréciation du caractère del 'élément

**

* '

Appréciation

++

+

-

Très favorableFavorablePeu favorableDéfavorableTrès défavorable

de la qualité de

Très bien définiBien défini

la (

Grossièrement défini

Pondération+2+10-1-2

connaissance :

Pondération+2+10

- 35 -

ANALYSE MULTI CRITERES DE L'INTERET PRESENTE PAR CHACUNE DES ZONES

6.1. Introduction

Cette analyse n'a pas la prétention de déterminer la zonequ'il conviendra d'explorer en priorité, ce choix étcuit subordonné à unemeilleure connaissance des données géologiques, géochimiques et géophy¬siques que devraient permettre d'obtenir les travaux programmés pourl'année 1982 - 1983.

De la même manière, il ne sera pas procédé à un classementles \ins par rapport aux autres des critères retenus, un tel classementétant notamment fonction de l'importance relative attachée aux donnéestechniques, économiques, écologiques et politiques de chacvin des sites.

Elle résume par contre l'état des connaissances descontraintes de surface et constitue en ce sens un outil de travail quidevrait permettre, toutes choses égales par ailleurs s\ir le plan de la res¬source, un classement par ordre d'intérêt des sites envisagés pour l'im¬plantation des forages et de la centrale.

6.2. Méthodologie du classement par ordre d'intérêt

L'ensemble des critères figurant dans ce tableau ont faitl'objet d'xin commentaire particulier dans la présente étude. Ils sont re¬pris ici sous forme synthétique, avec, pour chacian d'eux, deux typesd ' appréciation :

Appréciation du caractère del 'élément

**

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Appréciation

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Très favorableFavorablePeu favorableDéfavorableTrès défavorable

de la qualité de

Très bien définiBien défini

la (

Grossièrement défini

Pondération+2+10-1-2

connaissance :

Pondération+2+10

ZONE

N° PERMIS

TOPOGRAPHIE

CADRE NATUREL

HYDROLOGIE

LIAISON - ACCES

CONSTRUCTI BILITE

DISPONIBILITE TERRAINS

VENTS DOMINANTS

PIQUAGE D'EAU

REJET D'EAU

URBANISATION

DISTRIBUTION ELECTRIQUE

ZONE NORD

5

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ZONE SUD

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18 Nord

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4 OJen

TOTAL PONDERE + 1 +12 +4 +12 +-? +1?. +1 +12 -1 +15 +2 +1R +9 +1B +5 +16 -1 +12 +6+17 +2 +10 0 +11

REMARQUE ; Seuls ont été traités dans ce tableau les permis dont l'intérêt du point de vue de la ressourcesemble majeur dans l'état actuel des connaissances.

ZONE

N° PERMIS

TOPOGRAPHIE

CADRE NATUREL

HYDROLOGIE

LIAISON - ACCES

CONSTRUCTI BILITE

DISPONIBILITE TERRAINS

VENTS DOMINANTS

PIQUAGE D'EAU

REJET D'EAU

URBANISATION

DISTRIBUTION ELECTRIQUE

ZONE NORD

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4 OJen

TOTAL PONDERE + 1 +12 +4 +12 +-? +1?. +1 +12 -1 +15 +2 +1R +9 +1B +5 +16 -1 +12 +6+17 +2 +10 0 +11

REMARQUE ; Seuls ont été traités dans ce tableau les permis dont l'intérêt du point de vue de la ressourcesemble majeur dans l'état actuel des connaissances.

- 37 -

6.3. Conclusions

si l'on considère dans une première approche que lesimportances relatives de chacun des critères sont identiques, on constateà l'analyse de ce tableau que :

- Les_zones les plus favorables correspondent :

. de façon bien définie aux permis n" 15, 16 et 18 Nord

. de façon assez bien définie aux permis n" 7 ;

- La_zone la plus défavorable correspond :

. de façon bien définie au permis n** 14

- Que les zones correspondants aux autres permis sont en fonctiondes critères plus ou moins favorables.

Ces résultats semblent cohérents avec la géographie géné¬rale de l'île. On constate en effet que, à l'exception de Fort de France,les zones les plus intéressantes correspondent avix zones côtières qui re¬groupent le plus d'éléments favorables (topographie, accès, source froide,etc..) alors que les zones situées à l'intérieur des terres nécessitentune approche plus complexe.

Par ailleurs, il est important de noter que seule la zonecorrespondant à Fort de France ne se prête pas pour de multiples raisonsà l'implantation d'une centrale. Toutes les autres zones, même si ellesposent chacune des problèmes spécifiques, ne présentent pas de particula¬rités a priori rêdhibitoires à la possibilité d'implantation d'une centralegéothermique. Il est évident toutefois que chacune de ces spécificitésaura son influence propre sur le montant des investissements à engager.

- 37 -

6.3. Conclusions

si l'on considère dans une première approche que lesimportances relatives de chacun des critères sont identiques, on constateà l'analyse de ce tableau que :

- Les_zones les plus favorables correspondent :

. de façon bien définie aux permis n" 15, 16 et 18 Nord

. de façon assez bien définie aux permis n" 7 ;

- La_zone la plus défavorable correspond :

. de façon bien définie au permis n** 14

- Que les zones correspondants aux autres permis sont en fonctiondes critères plus ou moins favorables.

Ces résultats semblent cohérents avec la géographie géné¬rale de l'île. On constate en effet que, à l'exception de Fort de France,les zones les plus intéressantes correspondent avix zones côtières qui re¬groupent le plus d'éléments favorables (topographie, accès, source froide,etc..) alors que les zones situées à l'intérieur des terres nécessitentune approche plus complexe.

Par ailleurs, il est important de noter que seule la zonecorrespondant à Fort de France ne se prête pas pour de multiples raisonsà l'implantation d'une centrale. Toutes les autres zones, même si ellesposent chacune des problèmes spécifiques, ne présentent pas de particula¬rités a priori rêdhibitoires à la possibilité d'implantation d'une centralegéothermique. Il est évident toutefois que chacune de ces spécificitésaura son influence propre sur le montant des investissements à engager.

- 38

EVALUATION DES COUTS

7.1. Introduction

L'évaluation des coûts d'investissement et d'exploita¬tion d'une centrale géothermique est fonction d'un grand nombre de para¬mètres relatifs d'une part à la qualité de la ressource (température,débit et caractéristiques physico-chimiques du fluide, profondeur, etc..)et, d'autre part, à la technologie employée (forage, réseau, cycle detransformation, transport, etc.).

Il n'est donc pas possible à ce stade de la préfaisabi¬lité de faire im chiffrage précis du projet, opération qui ne pourra êtreréalisée qu'une fois les caractéristiques géologiques de la ressourcedéfinies pour ce qui concerne les forages d'exploration et qu'une fois lescaractéristiques de la ressource déterminées pour ce qui concerne lesforages d'exploitation et la centrale.

On peut cependant procéder à une évaluation globale deces coûts à partir des données relatives aux centrales actuellement enfonctionnement .

7.2. Exemples

7.2.1. Bouillante (Guadelçuge)

Le coût d'investissement devrait être de l'ordre de 75 MF

pour une puissance produite de 4,2 MW, soit environ 17 800 F/kW installé.

Ce coût est élevé mais tient compte du fait que cette centraleest une première opération, de faible puissance qui, parallèlement, se veutpleinement industrielle. Il inclut par ailleurs, l'étude et la réalisation d'vmeinstallation de télésurveillance.

7.2.2. Ahuaçhagan (Salvador)

A l'opposé de l'exemple précédent, le coût d'investisse¬ment de cette opération est relativement bas :

. Préfaisabilité : 2 M¡2

. Faisabilité : 8 M0

. Coût d'investissement de la tranche de 35 MW :

. Forage - Equipements : 23 M$

. Centrale : 21,5 M0 (dont 2,5 M¡S de lignes électriques).

Le coût d'investissement total est donc de 54,5 M¿, soit1,56 M^/MWe installé (10 920 F/kW installé sur la base de 1 US dollar = 7 F) .

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EVALUATION DES COUTS

7.1. Introduction

L'évaluation des coûts d'investissement et d'exploita¬tion d'une centrale géothermique est fonction d'un grand nombre de para¬mètres relatifs d'une part à la qualité de la ressource (température,débit et caractéristiques physico-chimiques du fluide, profondeur, etc..)et, d'autre part, à la technologie employée (forage, réseau, cycle detransformation, transport, etc.).

Il n'est donc pas possible à ce stade de la préfaisabi¬lité de faire im chiffrage précis du projet, opération qui ne pourra êtreréalisée qu'une fois les caractéristiques géologiques de la ressourcedéfinies pour ce qui concerne les forages d'exploration et qu'une fois lescaractéristiques de la ressource déterminées pour ce qui concerne lesforages d'exploitation et la centrale.

On peut cependant procéder à une évaluation globale deces coûts à partir des données relatives aux centrales actuellement enfonctionnement .

7.2. Exemples

7.2.1. Bouillante (Guadelçuge)

Le coût d'investissement devrait être de l'ordre de 75 MF

pour une puissance produite de 4,2 MW, soit environ 17 800 F/kW installé.

Ce coût est élevé mais tient compte du fait que cette centraleest une première opération, de faible puissance qui, parallèlement, se veutpleinement industrielle. Il inclut par ailleurs, l'étude et la réalisation d'vmeinstallation de télésurveillance.

7.2.2. Ahuaçhagan (Salvador)

A l'opposé de l'exemple précédent, le coût d'investisse¬ment de cette opération est relativement bas :

. Préfaisabilité : 2 M¡2

. Faisabilité : 8 M0

. Coût d'investissement de la tranche de 35 MW :

. Forage - Equipements : 23 M$

. Centrale : 21,5 M0 (dont 2,5 M¡S de lignes électriques).

Le coût d'investissement total est donc de 54,5 M¿, soit1,56 M^/MWe installé (10 920 F/kW installé sur la base de 1 US dollar = 7 F) .

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7.3. Décomposition en coûts standards

7.3.1. Coûts _d]_investi ssement

Préfaisabilité

Travaux réalisés 1,6 MF

Travaux 1982-1983 2,4 MF

TOTAL 4,0 MF

Faisabilité

1ère phase : forages d'exploration(hypothèse de 2 à 2 forages et interpréta¬tion des essais) , An ~ m ....,de 40 a 60 MF

2ême phase : avant-projet sommaire des valeur moyenneforages d'exploitation et de la centrale retenue : 50 MF

(y compris implantation)

Montage juridique et financier

Développement du champ et conception de la centrale

. Forages_d ' exploitation

D'après les données sur les champs géothermiques mondiaux,la puissance installée ramenée au nombre de puits forés est comprise entre1,5 et 4 MWe par puits foré (valeur fonction de la qualité de la vapeur, de lanécessité de réinjecter, du pourcentage d'échec des forages, etc..).

Par ailleurs, on peut estimer le coût moyen d'un forageà 15 MF.

Par conséquent, si on extrapole ces données aux deux casde figure extrêmes suivants :

Cas A (peu favorable) : Centrale de 10 MW, nécessité de réinjecter, pourcentaged'échec élevé sur les forages ;

Cas B (favorable) : Centrale de 25 MW, pourcentage de succès élevé sur lesforages.

On obtient les résultats suivants :

Cas A (1,5 MW/puits foré) : 100 MFCas B (4 MW/puits foré) : 94 MF

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7.3. Décomposition en coûts standards

7.3.1. Coûts _d]_investi ssement

Préfaisabilité

Travaux réalisés 1,6 MF

Travaux 1982-1983 2,4 MF

TOTAL 4,0 MF

Faisabilité

1ère phase : forages d'exploration(hypothèse de 2 à 2 forages et interpréta¬tion des essais) , An ~ m ....,de 40 a 60 MF

2ême phase : avant-projet sommaire des valeur moyenneforages d'exploitation et de la centrale retenue : 50 MF

(y compris implantation)

Montage juridique et financier

Développement du champ et conception de la centrale

. Forages_d ' exploitation

D'après les données sur les champs géothermiques mondiaux,la puissance installée ramenée au nombre de puits forés est comprise entre1,5 et 4 MWe par puits foré (valeur fonction de la qualité de la vapeur, de lanécessité de réinjecter, du pourcentage d'échec des forages, etc..).

Par ailleurs, on peut estimer le coût moyen d'un forageà 15 MF.

Par conséquent, si on extrapole ces données aux deux casde figure extrêmes suivants :

Cas A (peu favorable) : Centrale de 10 MW, nécessité de réinjecter, pourcentaged'échec élevé sur les forages ;

Cas B (favorable) : Centrale de 25 MW, pourcentage de succès élevé sur lesforages.

On obtient les résultats suivants :

Cas A (1,5 MW/puits foré) : 100 MFCas B (4 MW/puits foré) : 94 MF

- 40 -

. Centrale

- Conception de la centrale (avant projet détaillé) : 3 MF

- Construction de la centrale

L'étude des coûts d'investissement actualisés desdifférentes centrales en fonctionnement dans le monde montre que les ratioscoûts d'investissement/MW installé sont de l'ordre de 9 MF/MW pour des tranchesde 5 MW (y compris génie civil et montage, transport local non compris) .En première approximation, on conservera cette valeur pour les tranches supé¬rieures de 10 et 25 MW, ce qui donne :

Cas A : 90 MF

Cas B : 225 MF

On pourrait distinguer pour chacun de ces deux cas unehypothèse de centrale à contre pression à envisager si la proportion de gazincondensable est supérieure à environ 15 %. En fait, l'expérience montre qu'engénéral, uneproduction initialement importante de gaz incondensables diminuedans le temps et a souvent tendance à se stabiliser à une valeur acceptablepour la condensation. Cette constatation a amené les italiens à développer uneturbine "évolutive" à contre pression dans la phase initiale et à condensationdans la phase ultérieure. C'est pourquoi cette variante, qui n'a pas d'inci¬dence fondamentale sur l'ordre de grandeur des coûts qui sont donnés ici, nesera pas retenue.

- 40 -

. Centrale

- Conception de la centrale (avant projet détaillé) : 3 MF

- Construction de la centrale

L'étude des coûts d'investissement actualisés desdifférentes centrales en fonctionnement dans le monde montre que les ratioscoûts d'investissement/MW installé sont de l'ordre de 9 MF/MW pour des tranchesde 5 MW (y compris génie civil et montage, transport local non compris) .En première approximation, on conservera cette valeur pour les tranches supé¬rieures de 10 et 25 MW, ce qui donne :

Cas A : 90 MF

Cas B : 225 MF

On pourrait distinguer pour chacun de ces deux cas unehypothèse de centrale à contre pression à envisager si la proportion de gazincondensable est supérieure à environ 15 %. En fait, l'expérience montre qu'engénéral, uneproduction initialement importante de gaz incondensables diminuedans le temps et a souvent tendance à se stabiliser à une valeur acceptablepour la condensation. Cette constatation a amené les italiens à développer uneturbine "évolutive" à contre pression dans la phase initiale et à condensationdans la phase ultérieure. C'est pourquoi cette variante, qui n'a pas d'inci¬dence fondamentale sur l'ordre de grandeur des coûts qui sont donnés ici, nesera pas retenue.

- 41 -

Récapitulatif des coûts d'investissement :

Préfaisabilité :

Faisabilité :

Développement du champ

Centrale

TOTAL

CAS A

4 MF

50 MF

100 MF

90 MF

244 MF

CAS B

4 MF

50 MF

94 MF

225 MF

373 MF

soit, un ratio investissement/MWe installé de

Cas A :

Cas B :

24,4 MF/MW14,9 MF/MW

7.3.2. Çgûts_du_kWh_qégthermigue

Hypothèses

Durée de vie des équipements :

ForageCentrale

10 ans20 ans

Coût d'exploitation : CE : 0,13 F/kWh produit

Facteur de charge retenu : 80 % (7 000 heures) .

Le coût du kWh produit est donné par la formule

al + BIC = + C_ en F

-3 E

avec

P 7000x10

al = charges fincuicières en MF

I = investissement initialo

o = 10 % hypothèse basse

a = 15 % hypothèse haute

- 41 -

Récapitulatif des coûts d'investissement :

Préfaisabilité :

Faisabilité :

Développement du champ

Centrale

TOTAL

CAS A

4 MF

50 MF

100 MF

90 MF

244 MF

CAS B

4 MF

50 MF

94 MF

225 MF

373 MF

soit, un ratio investissement/MWe installé de

Cas A :

Cas B :

24,4 MF/MW14,9 MF/MW

7.3.2. Çgûts_du_kWh_qégthermigue

Hypothèses

Durée de vie des équipements :

ForageCentrale

10 ans20 ans

Coût d'exploitation : CE : 0,13 F/kWh produit

Facteur de charge retenu : 80 % (7 000 heures) .

Le coût du kWh produit est donné par la formule

al + BIC = + C_ en F

-3 E

avec

P 7000x10

al = charges fincuicières en MF

I = investissement initialo

o = 10 % hypothèse basse

a = 15 % hypothèse haute

- 42 -

I = investissement forage initial en MF

S = taux de renouvellement des puits (10 % par an)

P = puissance de la centrale en MW

On obtient ainsi :

Cas A : I s 100 MFF

I s 244 MFo

6 = 0,10

p = 10 MW

C = 0,06 FE

C = 0,62 F pour a = 0,10

C = 0,79 F pour a = 0,15

Cas B I = 93 MFF

I = 373 MFO

B = 0,10

P = 25 MW

0,06 F

C = 0,39 F pour a = 0,10

C = 0,50 F pour a = 0,15

7.4. Comparaison coût du kWh oëothermique/coût du kWh Fuel

Coût du kWh thermique produit 1981 : 0,555 F environ (donnée EDF)

Coût du kWh thermique produit 1982 : 0,61 F (estimé)

Ainsi, on voit que, dans le cas d'un chsimp aux caractéristiquesrelativement médiocres, l'intérêt de la géothermie par rapport à la solutionthermique classique est directement lié au montage financier de l'opération etque compte tenu des hypothèses retenues dans la présente étude, les coûts dukWh produit thermique et géothermique seraient comparables dès lors que serait del'ordre de 0,117 ; ce qui suppose un taux moyen de prêt sur 20 ëins d'environ 10 %.

Dans le cas le plus favorable d'un coût du kVlh à 0,39 F,l'économie minimale est de 22 centimes par kWh produit, soit 38,5 MF/an (tranchede 25 MW fonctionnant 7000 heures par an, soit 175 GWh annuels) . Dans une tellehypothèse, le délai de retour du surcoût d'investissement lié à la géothermieen monnaie constante valeur 82, sur la base d'un coût estimé d'une centralethermique au fuel de 3,4 MF/MW est de :

t =372 - 85

38,5 = 7,45 ans

- 42 -

I = investissement forage initial en MF

S = taux de renouvellement des puits (10 % par an)

P = puissance de la centrale en MW

On obtient ainsi :

Cas A : I s 100 MFF

I s 244 MFo

6 = 0,10

p = 10 MW

C = 0,06 FE

C = 0,62 F pour a = 0,10

C = 0,79 F pour a = 0,15

Cas B I = 93 MFF

I = 373 MFO

B = 0,10

P = 25 MW

0,06 F

C = 0,39 F pour a = 0,10

C = 0,50 F pour a = 0,15

7.4. Comparaison coût du kWh oëothermique/coût du kWh Fuel

Coût du kWh thermique produit 1981 : 0,555 F environ (donnée EDF)

Coût du kWh thermique produit 1982 : 0,61 F (estimé)

Ainsi, on voit que, dans le cas d'un chsimp aux caractéristiquesrelativement médiocres, l'intérêt de la géothermie par rapport à la solutionthermique classique est directement lié au montage financier de l'opération etque compte tenu des hypothèses retenues dans la présente étude, les coûts dukWh produit thermique et géothermique seraient comparables dès lors que serait del'ordre de 0,117 ; ce qui suppose un taux moyen de prêt sur 20 ëins d'environ 10 %.

Dans le cas le plus favorable d'un coût du kVlh à 0,39 F,l'économie minimale est de 22 centimes par kWh produit, soit 38,5 MF/an (tranchede 25 MW fonctionnant 7000 heures par an, soit 175 GWh annuels) . Dans une tellehypothèse, le délai de retour du surcoût d'investissement lié à la géothermieen monnaie constante valeur 82, sur la base d'un coût estimé d'une centralethermique au fuel de 3,4 MF/MW est de :

t =372 - 85

38,5 = 7,45 ans

7.5. PLANNING DE REAHSATION - ECHEANCIER DES INVESTISSEMENTS ;

PREFAISABILITE

Permis de rechercheProspectionPréétude économique

FAISABILITE

Foraoes d'exploration et essaisAvant-Projet Sonmalre

DEVELOPPEMENT OU CHAMP

Permis d'exploitationEtude d'ImpactModification P.O. S.Demande d'utilité, publiqueAutorisation d'occupation dom. pub.Autorisation déboisementForages d'exploitation

CENTRALE

Etude de conception (A.P.D.)Autorisation de prise d'eau douceAutorisation de rejet d'eauPermis de construireConstruction du turbo-alternateurConstruction CentraleTravaux de réseaux de transport vapeurTravaux de couplage réseau

1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990

:= : . S

t.OJ

1,5 2,4 45 3.5 60

enquête publique

7.5. PLANNING DE REAHSATION - ECHEANCIER DES INVESTISSEMENTS ;

PREFAISABILITE

Permis de rechercheProspectionPréétude économique

FAISABILITE

Foraoes d'exploration et essaisAvant-Projet Sonmalre

DEVELOPPEMENT OU CHAMP

Permis d'exploitationEtude d'ImpactModification P.O. S.Demande d'utilité, publiqueAutorisation d'occupation dom. pub.Autorisation déboisementForages d'exploitation

CENTRALE

Etude de conception (A.P.D.)Autorisation de prise d'eau douceAutorisation de rejet d'eauPermis de construireConstruction du turbo-alternateurConstruction CentraleTravaux de réseaux de transport vapeurTravaux de couplage réseau

1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990

:= : . S

t.OJ

1,5 2,4 45 3.5 60

enquête publique

- 44 -

8 - GENERALITES SUR LE MONTAGE JURIDIQUE D'UN PROJET DE GEOTHERMIE EN

MARTINIQUE

8.1. Introduction

Les deux principales solutions qui ont jusqu'alors étéadoptées en vue de la mise en évidence et l'exploitation de champs géo¬thermiques haute énergie dans le monde sont les suivantes :

- totalité du cycle de production, depuis la prospectionjusqu'à la production d'électricité, assurée par unesociété d'électricité (Nouvelle Zélande, Mexique, Italie) ;

- recherche et exploitation du champ assurées par unesociété minière, qui vend la vapeur à une société d'élec¬tricité (Indonésie, Philippines, Etats-Unis) .

Dans le cas précis des D.O. M., EdF dispose du monopolede la distribution d'électricité.

Dans ce contexte la formule qui semble prévaloir ac¬tuellement est fondée sur les principes suivants :

- prospection et développement du champ assurés soitpar le B.R.G.M. seul, soit en association avec d'autres partenaires dansle cadre d'un syndicat de recherche avec participation minoritaire d'EDF ;

- construction de la centrale à la charge d'EDF ;

- exploitation du champ par une société de productionde vapeur, dans laquelle la puissance publique pourra prendre une partici¬pation par le biais d'une Société d'investissement, constituée par les pouvoirspublics, à côté d'éventuels investisseurs privés.

8.2. Prospection et développement du champ

L'idée de base est que ni EDF, ni les investisseurs privésne sont prêts à courir seuls le risque que présente la prospection d'unchamp géothermique.

En conséquence, il apparaît clairement que, dans le cadred'une politique volontariste de développement de la géothermie hauteénergie, ce risque doit être dans sa majeure partie couvert par l'Etat.Il est possible, dans un tel schéma, d'imaginer pouvoir intéresser EDFet des investisseurs privés à une prise de participation dans un syndicatde recherche, moyennant en retour une garantie sous la forme d'un droitd'entrée dans la Société de production.

- 44 -

8 - GENERALITES SUR LE MONTAGE JURIDIQUE D'UN PROJET DE GEOTHERMIE EN

MARTINIQUE

8.1. Introduction

Les deux principales solutions qui ont jusqu'alors étéadoptées en vue de la mise en évidence et l'exploitation de champs géo¬thermiques haute énergie dans le monde sont les suivantes :

- totalité du cycle de production, depuis la prospectionjusqu'à la production d'électricité, assurée par unesociété d'électricité (Nouvelle Zélande, Mexique, Italie) ;

- recherche et exploitation du champ assurées par unesociété minière, qui vend la vapeur à une société d'élec¬tricité (Indonésie, Philippines, Etats-Unis) .

Dans le cas précis des D.O. M., EdF dispose du monopolede la distribution d'électricité.

Dans ce contexte la formule qui semble prévaloir ac¬tuellement est fondée sur les principes suivants :

- prospection et développement du champ assurés soitpar le B.R.G.M. seul, soit en association avec d'autres partenaires dansle cadre d'un syndicat de recherche avec participation minoritaire d'EDF ;

- construction de la centrale à la charge d'EDF ;

- exploitation du champ par une société de productionde vapeur, dans laquelle la puissance publique pourra prendre une partici¬pation par le biais d'une Société d'investissement, constituée par les pouvoirspublics, à côté d'éventuels investisseurs privés.

8.2. Prospection et développement du champ

L'idée de base est que ni EDF, ni les investisseurs privésne sont prêts à courir seuls le risque que présente la prospection d'unchamp géothermique.

En conséquence, il apparaît clairement que, dans le cadred'une politique volontariste de développement de la géothermie hauteénergie, ce risque doit être dans sa majeure partie couvert par l'Etat.Il est possible, dans un tel schéma, d'imaginer pouvoir intéresser EDFet des investisseurs privés à une prise de participation dans un syndicatde recherche, moyennant en retour une garantie sous la forme d'un droitd'entrée dans la Société de production.

- 45

Parallèlement, il faut souligner que la constitution duSyndicat doit tenir compte du fait que le seul client possible est EDF. Ilimporte donc que, avêuit le démarrage des études de faisêuailité, soit concluentre le syndicat et EDF un contr at_ de vente de vapeur. Ce contrat devraprévoir un transfert intégral des obligations et droits du Syndicat rela¬tifs à ce présent contrat en cas de dissolution du syndicat et de créationd'une société de production.

8.3. Exploitation du champ

Juridiquement, il est octroyé un permis d'exploitation parpermis de recherche.

Dans ce contexte, le schéma proposé actuellement est celuide la création d'\ane société d'investissement, regroupant des fonds p\iblicset privés et dont le rôle serëdt celui d'un support financier sous la formed'une prise de participation dans chacune des sociétés de production quisera constituée autour d'\in permis d'exploitation.

8.4. Construction de la centrale

La construction de la centrale est confiée à EDF. Lacentrale sera conçue pour la fourniture d'une puisscince donnée et à unedate fixée, en accord avec l'exploitant du champ. Le contrat de vente devapeur à EDF tiendra compte des caoractéristiques techniques du dispositifde conversion chaleur-force.

- 45

Parallèlement, il faut souligner que la constitution duSyndicat doit tenir compte du fait que le seul client possible est EDF. Ilimporte donc que, avêuit le démarrage des études de faisêuailité, soit concluentre le syndicat et EDF un contr at_ de vente de vapeur. Ce contrat devraprévoir un transfert intégral des obligations et droits du Syndicat rela¬tifs à ce présent contrat en cas de dissolution du syndicat et de créationd'une société de production.

8.3. Exploitation du champ

Juridiquement, il est octroyé un permis d'exploitation parpermis de recherche.

Dans ce contexte, le schéma proposé actuellement est celuide la création d'\ane société d'investissement, regroupant des fonds p\iblicset privés et dont le rôle serëdt celui d'un support financier sous la formed'une prise de participation dans chacune des sociétés de production quisera constituée autour d'\in permis d'exploitation.

8.4. Construction de la centrale

La construction de la centrale est confiée à EDF. Lacentrale sera conçue pour la fourniture d'une puisscince donnée et à unedate fixée, en accord avec l'exploitant du champ. Le contrat de vente devapeur à EDF tiendra compte des caoractéristiques techniques du dispositifde conversion chaleur-force.

- 46 -

9 - EVALUATION DU POTENTIEL HUMAIN

9.1. Situation générale de l'emploi

Le nombre de personnes bénéficiant d'un emploi stable àla Martinique s'élève â 51 000. Il est demeuré constant depuis 1972 alorsque, dans le même temps, la population des jeunes de plus de 15 ans augmen¬tait de 9 %.

Le corollaire de cette constatation est, en fait, un tauxde chaumage élevé (28 %) et une Tsart importante des actifs en sous emploi(29 %).

9.2. Détermination des comoétences

Les principales composantes d'un projet de géothermie sontles suivantes

- Inaénierie- Génie civil- Forage- Centrale- Bâtiment

9.2.1. ^2émêrie_

Les compétences existent en métropole, tant au BRGM quechez EDF et chez les constructeurs de turbines.

Dans le souci de susciter localement ton intérêt vis-à-visde l'impact que représente un projet de cette importance, il pourrait êtreenvisagé soit d'organiser un cycle de formation sur les problèmes d'exploi¬tation de l'énergie géothermique à l'université de Fort de France, soitd'accueillir en métropole quelques personnes intéressées par ce problème etsuceptibles d'assurer à terme une mission au sein des sociétés localesd'exploitation qui seront mises en place.

9.2.2. Génie civil

Les travaux de génie civil intéressent notamment les plate¬formes de forages, leurs accès, les travaux de fondation de même que lestravaux relztifs à la mise en place des réseaux de transport de la vapeur.

Les matières premières nécessaires à ces travaux sontdisponibles sur place : carrière de Ponce et de Tuffau Diamant et carrièred'andésite à Croix Rival pour la zone Sud ; carrière de ponce de St Pierreet granulats à la Trinité pour la zone Nord ; cimenterie de Fort de France.Par contre, le bitume produit de transformation, devra être importé.

- 46 -

9 - EVALUATION DU POTENTIEL HUMAIN

9.1. Situation générale de l'emploi

Le nombre de personnes bénéficiant d'un emploi stable àla Martinique s'élève â 51 000. Il est demeuré constant depuis 1972 alorsque, dans le même temps, la population des jeunes de plus de 15 ans augmen¬tait de 9 %.

Le corollaire de cette constatation est, en fait, un tauxde chaumage élevé (28 %) et une Tsart importante des actifs en sous emploi(29 %).

9.2. Détermination des comoétences

Les principales composantes d'un projet de géothermie sontles suivantes

- Inaénierie- Génie civil- Forage- Centrale- Bâtiment

9.2.1. ^2émêrie_

Les compétences existent en métropole, tant au BRGM quechez EDF et chez les constructeurs de turbines.

Dans le souci de susciter localement ton intérêt vis-à-visde l'impact que représente un projet de cette importance, il pourrait êtreenvisagé soit d'organiser un cycle de formation sur les problèmes d'exploi¬tation de l'énergie géothermique à l'université de Fort de France, soitd'accueillir en métropole quelques personnes intéressées par ce problème etsuceptibles d'assurer à terme une mission au sein des sociétés localesd'exploitation qui seront mises en place.

9.2.2. Génie civil

Les travaux de génie civil intéressent notamment les plate¬formes de forages, leurs accès, les travaux de fondation de même que lestravaux relztifs à la mise en place des réseaux de transport de la vapeur.

Les matières premières nécessaires à ces travaux sontdisponibles sur place : carrière de Ponce et de Tuffau Diamant et carrièred'andésite à Croix Rival pour la zone Sud ; carrière de ponce de St Pierreet granulats à la Trinité pour la zone Nord ; cimenterie de Fort de France.Par contre, le bitume produit de transformation, devra être importé.

- 47 -

Par ailleurs, d'importantes entreprises françaises deTravaux publics et de bâtiment sont implantées localement, lesquelles sonttout à fait à même de réaliser les travaux relatifs à un projet de cetteimportance .

9.2.3. Forages

Il existe une entreprise française qui dispose d'uneimplcintation en Martinique et d'un équipement capable de réaliser despetits forages de reconnaissance.

A l'inverse, il n'existe pas sur place de machine de foragecapable de réaliser des forages profonds. Il sera donc nécessaire de lancerun appel d'offre, de manière à sélectionner une entreprise de l'extérie\irpour la réalisation de ces travaux.

9.2.4. Centrale

La construction de la centrale serait confiée à EDF.

9.3. Conclusion

La conception d'un projet de géothermie haute énergie faitappel à une technicité très spécifique et très particulière, dont lamaîtrise peut être assurée dores et déjà par des équipes d'ingénieurs par¬faitement rompues à ce genre de travail, et qui sont disponibles en métropole.

Par contre, la réalisation elle-même du projet fait appelà des techniques couramment employées par ailleurs , qui ne nécessitent pasune formation spécifique du fait qu'il s'agit de géothermie. Compte tenu del'importance des travaux envisagés, cet élément est intéressant en ce sensqu'il peut induire localement, et pendant une durée relativement longue, lacréation d'emplois dont certains pourront être prolongés au-delà de la réa¬lisation elle-même, aux travaux liés à l'exploitation (forages, maintenance,surveillance, etc...).

- 47 -

Par ailleurs, d'importantes entreprises françaises deTravaux publics et de bâtiment sont implantées localement, lesquelles sonttout à fait à même de réaliser les travaux relatifs à un projet de cetteimportance .

9.2.3. Forages

Il existe une entreprise française qui dispose d'uneimplcintation en Martinique et d'un équipement capable de réaliser despetits forages de reconnaissance.

A l'inverse, il n'existe pas sur place de machine de foragecapable de réaliser des forages profonds. Il sera donc nécessaire de lancerun appel d'offre, de manière à sélectionner une entreprise de l'extérie\irpour la réalisation de ces travaux.

9.2.4. Centrale

La construction de la centrale serait confiée à EDF.

9.3. Conclusion

La conception d'un projet de géothermie haute énergie faitappel à une technicité très spécifique et très particulière, dont lamaîtrise peut être assurée dores et déjà par des équipes d'ingénieurs par¬faitement rompues à ce genre de travail, et qui sont disponibles en métropole.

Par contre, la réalisation elle-même du projet fait appelà des techniques couramment employées par ailleurs , qui ne nécessitent pasune formation spécifique du fait qu'il s'agit de géothermie. Compte tenu del'importance des travaux envisagés, cet élément est intéressant en ce sensqu'il peut induire localement, et pendant une durée relativement longue, lacréation d'emplois dont certains pourront être prolongés au-delà de la réa¬lisation elle-même, aux travaux liés à l'exploitation (forages, maintenance,surveillance, etc...).

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10 - CONCLUSIONS

Sous réserve, bien entendu, de la mise en évidence deressources géothermiques en "quantité commerciale", cette étude montre quetant sur le plan politique d'une volonté de réduire notablement la situa¬tion de dépendance énergétique de la Martinique vis-à-vis des pays produc¬teurs de pétrole que sur le plan technique de réalisation d'un projet degéothermie, envisager de recourir à cette forme d'énergie pour couvrirtout ou partie des besoins en électricité de 1 ' île est une solutionparticulièrement séduisante.

Il faut souligner toutefois qu'elle ne constitue qu'unepremière approche économique réalisée en fonction des éléments disponibles,dont le degré d'imprécision est relativement important pour ce qui concernel'appréhension de la resource (profondeur des forages, potentiel du champ) ,ce qui oblige à raisonner sur la base d'ordres de grandeur approximatifs.

Il est évident que, localement, l'impact d'un tel projetsera très important, que ce soit pendant le déroulement des travaux(marché non négligeable pour les entreprises implantées dans l'île, em¬bauche de main-d'oeuvre) que dans la phase ultérieure d'exploitation. Onest en droit de penser que la mise à disposition des utilisateurs d'uneénergie compétitive, dont le prix ne sera pas soumis aux aléas du marchédes énergies fossiles, incitera l'implantation de certaines industriesdemeurées jusqu'alors sur le réserve et constituera ainsi un facteur dedéveloppement de l'activité économique de la Martinique, contrainte àl'heure actuelle d'importer la quasi-totalité de ses produits.

Mais l'étude met également en évidence la lourdeur d'untel projet, qui nécessite des investissements importants et qui est tribu¬taire de procédures administratives très longues. Dans ce contexte, ilimporte que soit clairement affichée une volonté régionale de développerla géothermie dans les DOM en général et en Martinique en particulier, demanière à ce que la mise en place des financements nécessaires à la réalisa¬tion de cette opération puisse être proarammée sans risque d'induire unecause de délais supplémentaires dans le planning général de réalisationdes travaux qui, on l'a vu, ne permet pas, dores et déjà, d'envisager uneproduction d'électricité avant la fin de la présente décennie.

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10 - CONCLUSIONS

Sous réserve, bien entendu, de la mise en évidence deressources géothermiques en "quantité commerciale", cette étude montre quetant sur le plan politique d'une volonté de réduire notablement la situa¬tion de dépendance énergétique de la Martinique vis-à-vis des pays produc¬teurs de pétrole que sur le plan technique de réalisation d'un projet degéothermie, envisager de recourir à cette forme d'énergie pour couvrirtout ou partie des besoins en électricité de 1 ' île est une solutionparticulièrement séduisante.

Il faut souligner toutefois qu'elle ne constitue qu'unepremière approche économique réalisée en fonction des éléments disponibles,dont le degré d'imprécision est relativement important pour ce qui concernel'appréhension de la resource (profondeur des forages, potentiel du champ) ,ce qui oblige à raisonner sur la base d'ordres de grandeur approximatifs.

Il est évident que, localement, l'impact d'un tel projetsera très important, que ce soit pendant le déroulement des travaux(marché non négligeable pour les entreprises implantées dans l'île, em¬bauche de main-d'oeuvre) que dans la phase ultérieure d'exploitation. Onest en droit de penser que la mise à disposition des utilisateurs d'uneénergie compétitive, dont le prix ne sera pas soumis aux aléas du marchédes énergies fossiles, incitera l'implantation de certaines industriesdemeurées jusqu'alors sur le réserve et constituera ainsi un facteur dedéveloppement de l'activité économique de la Martinique, contrainte àl'heure actuelle d'importer la quasi-totalité de ses produits.

Mais l'étude met également en évidence la lourdeur d'untel projet, qui nécessite des investissements importants et qui est tribu¬taire de procédures administratives très longues. Dans ce contexte, ilimporte que soit clairement affichée une volonté régionale de développerla géothermie dans les DOM en général et en Martinique en particulier, demanière à ce que la mise en place des financements nécessaires à la réalisa¬tion de cette opération puisse être proarammée sans risque d'induire unecause de délais supplémentaires dans le planning général de réalisationdes travaux qui, on l'a vu, ne permet pas, dores et déjà, d'envisager uneproduction d'électricité avant la fin de la présente décennie.

TABLEAU 1 : CONSOMMATION D'ELECTRICITE MOYENNE TENSION-REPARTITION PAR

SECTEURS D'ACTIVITES

PRIMAIRE (agriculture, eaux,mines, carrières)

SECC»JDAIRE

Industrie-artisanat

Transports- télécom.

TERTIAIRE

Commerce

Collectivités (enselgnem. ,santé, armée)

Hôtellerie-restauration

Services divers (garages.cinéma, dispensaires.ets sportifs)

Bureaux

ABONNES COMPTES A PART

TOTAL

1977

Nb. hab.

106

101

70

31

240

52

68

32

45

43

61

50B

Consom.

6 927

41 589

29 854

11 735

48 363

10 161

11 891

16 142

2 441

7 728

3 516

100 295

1978

Nb. hab.

117

100

68

32

256

53

72

37

49

45

62

535

Consom.

7 599

43 868

31 581

12 287

54 522

10 501

14 696

18 247

2 738

8 340

1 301

107 290

1979

Nb. hab.

126

101

69

32

256

56

72

34

48

46

53

536

Consom.

7 876

44 951

32 810

12 141

56 940

10 599

15 821

18 507

2 720

9 293

2 953

112 720

1980 '

Nb. hab.

135

111

76

35

275

63

74

39

51

48

18

539

Consom.

8 969

50 516

37 876

12 640

60 021

11 907

16 690

19 034

3 004

9 386

1 296

120 802

TABLEAU 1 : CONSOMMATION D'ELECTRICITE MOYENNE TENSION-REPARTITION PAR

SECTEURS D'ACTIVITES

PRIMAIRE (agriculture, eaux,mines, carrières)

SECC»JDAIRE

Industrie-artisanat

Transports- télécom.

TERTIAIRE

Commerce

Collectivités (enselgnem. ,santé, armée)

Hôtellerie-restauration

Services divers (garages.cinéma, dispensaires.ets sportifs)

Bureaux

ABONNES COMPTES A PART

TOTAL

1977

Nb. hab.

106

101

70

31

240

52

68

32

45

43

61

50B

Consom.

6 927

41 589

29 854

11 735

48 363

10 161

11 891

16 142

2 441

7 728

3 516

100 295

1978

Nb. hab.

117

100

68

32

256

53

72

37

49

45

62

535

Consom.

7 599

43 868

31 581

12 287

54 522

10 501

14 696

18 247

2 738

8 340

1 301

107 290

1979

Nb. hab.

126

101

69

32

256

56

72

34

48

46

53

536

Consom.

7 876

44 951

32 810

12 141

56 940

10 599

15 821

18 507

2 720

9 293

2 953

112 720

1980 '

Nb. hab.

135

111

76

35

275

63

74

39

51

48

18

539

Consom.

8 969

50 516

37 876

12 640

60 021

11 907

16 690

19 034

3 004

9 386

1 296

120 802

TABLEAU 2 : EVOLUTION DE LA PRODUCTION D'ELECTRICITE

Consommation de pro¬duits pétroliers parla centrale EDF

( tonne )

Fuel-Oil

Marine Diesel Oil (1)

Production aux bornes de l'alternateur (MWh)

Energie livrée au réseau (MWh)

Energie consommée (MWh)

Rendement réseau (%)

Puissance de pointe maximale (MW)

Utilisation de la puissance de pointe (h)

1977

47 540

4 483

218 921

213 670

195 145

91,3

38,2

5 593

1978

50 751

5 684

239 387

234 214

213 801

91,3

41,3

5 671

1979

57 304

4 001

262 725

257 747

230 UO

89,3

44,6

5 779

1980

63 062

4 138

289 244

282 281

254 582

90,2

48,9

5 773

1981

69 449

3 667

314 907

305 511

277 142

90,7

55,4

5 514

tno

(1) utilisé pour le démarrage des groupes

>

TABLEAU 2 : EVOLUTION DE LA PRODUCTION D'ELECTRICITE

Consommation de pro¬duits pétroliers parla centrale EDF

( tonne )

Fuel-Oil

Marine Diesel Oil (1)

Production aux bornes de l'alternateur (MWh)

Energie livrée au réseau (MWh)

Energie consommée (MWh)

Rendement réseau (%)

Puissance de pointe maximale (MW)

Utilisation de la puissance de pointe (h)

1977

47 540

4 483

218 921

213 670

195 145

91,3

38,2

5 593

1978

50 751

5 684

239 387

234 214

213 801

91,3

41,3

5 671

1979

57 304

4 001

262 725

257 747

230 UO

89,3

44,6

5 779

1980

63 062

4 138

289 244

282 281

254 582

90,2

48,9

5 773

1981

69 449

3 667

314 907

305 511

277 142

90,7

55,4

5 514

tno

(1) utilisé pour le démarrage des groupes

>

TABLEAU 3 CONSOMMATION D'ELECTRICITE MOYENNE ET BASSE TENSION

i

Non±)re d'hcibitants

Nombre d'abonnés

Consoimnation globale (MWh)

Consommation moyenne (KWh)

Puissëuice souscrite (MW)

Prix de vente (tous tarifs con¬fondus centimes/KW h)

B.T.

M.T.

TOTAL

B.T.M.T.

TOTAL

par' abon. BTpar abon. MT

par hcibitant

MTBT

TOTAL

B.T.M.T.

MOYEN

- - -'

1977

315 885

53 609

508

94 851100 295

195 146

1 768197 431

613

42140

182

49,7028,50

38,80

1978

311 900

57 643

535

106 010107 790

213 800

1 839201 477

685

43157

200

48,0922,79

35,33

>

1979 1980

311 860

61 488

536

117 390112 722

230 112

1 848210 303

739

47182

229

46,8622,14

34,75

304 600

65 171

539

134 042121 372255 414

2 005224 000

826

50,8212,2

263,0

49,5828,33

39,50

1981

68 838

555

146 445131 120277 565

2 127236 252

54238

292

53,3931,87

43,22

1*1

TABLEAU 3 CONSOMMATION D'ELECTRICITE MOYENNE ET BASSE TENSION

i

Non±)re d'hcibitants

Nombre d'abonnés

Consoimnation globale (MWh)

Consommation moyenne (KWh)

Puissëuice souscrite (MW)

Prix de vente (tous tarifs con¬fondus centimes/KW h)

B.T.

M.T.

TOTAL

B.T.M.T.

TOTAL

par' abon. BTpar abon. MT

par hcibitant

MTBT

TOTAL

B.T.M.T.

MOYEN

- - -'

1977

315 885

53 609

508

94 851100 295

195 146

1 768197 431

613

42140

182

49,7028,50

38,80

1978

311 900

57 643

535

106 010107 790

213 800

1 839201 477

685

43157

200

48,0922,79

35,33

>

1979 1980

311 860

61 488

536

117 390112 722

230 112

1 848210 303

739

47182

229

46,8622,14

34,75

304 600

65 171

539

134 042121 372255 414

2 005224 000

826

50,8212,2

263,0

49,5828,33

39,50

1981

68 838

555

146 445131 120277 565

2 127236 252

54238

292

53,3931,87

43,22

1*1

- 52 -

CENTRE DE LA MARTINIQUEA . 4 .

WACOUBAGRAND Kl\ ILRE

BASSE FOINTfc

VAUCUN

ANSES H'4KIT.?

D CENTRALES

RESEAU 63 kV EXISTANT

RESEAU 63 kV utÜisé en 20 kV

RESEAU 63 kV PROJETE

A Í I Ü CABLE SOUS-MARIN EXISTANT

RESEAU 20 kV EXISTANT

CARTE DU RESEAU AERIEN

Source EDF

Echelle21 28 km

Figure 4

- 53 - A.5

—1i"iO-

—i¿" 35i

MARTINIQUECARTE DES DEBITS D'ETAGE ( I/S)

en 1973

or_67

Prélèvements importants

Jaugeages effectués de la

fin avril è la fin juin

—i:'3Di

-^¿W^

0 2 , 5 - 5 7,5 10

eno'

Source ORSTOM

Figure 5

- 54 -

CYCLES PRIMAIRES AADMISSION DIRECTECYCLES PRIMAIRES ASEPARATION à décharge

atmosphérique(A7)

à condensation(AB)

Total flowcycle

Single FlashSystem

(A9)

Doiible FlashSystem (AlO)

Multi FlashCycle

CYCLES

BINAIRES

(Fig. 11)

CYCLESCOMPOSITES(COMPOUND)

PRINCIPE

F. g. alimente turbine,qui le décharge à 1 ' at¬mosphère

F. g. alimente turbineà condensation

F. g. alimente turbine àexpansion 2 phases (liq.et vapeur) et condens.

Après séparation eau-vapeur, seule vapeuractionne turbine àcondensation

Utilisation complémen¬taire par étages B.P.de vapeur générée à par¬tir de la fraction eauissue du séparateur

Généralisation du sys¬tème précédent par mul¬tiplication des sépara¬teurs

F. g. à travers un échan-geiir pour porter à ebul¬lition un fluide secon¬daire qui actionne laturbine

Cycles obtenus par combi¬naison de cycles n'appar¬tenant pas à la mêmetechnologie de base

CONTRAINTES

Vapeur sèche

Vapeur sèche

Faible teneur en gaz in¬condensables. Faibleteneur en chlore

Faible salinité de lavapeur humide


idem. préc.

Nécessité d'emploi d'unepompe puits profond pouréviter formation de dé¬pôts au niveau de l'é-changeur

AVANTAGES

Investissement faible va¬peur à haute teneur en gazincondensables

Faible consom. de vapeurPuissance unitaire plusemportante (15 MW)

Cycle présentant le meil¬leur rendement, grandeadaptabilité

Fiabilité du système

15 à 20 % c3e puissancesupplémentaire par rapportau Single Flash Systempour un surcoût de 5 %

idem préc.

"Pollution atmosphérique li-nitée (forte pressionriaz restent dissous) .

^Valorisation du potentielcie 1 ' énergie géothermique

INCONVENIENTS

Grande consom. de vapeurpuissance unitaire faible(4 à 5 MW)

Coût d'investissementplus important

Emploi de matériaux spé¬ciaux et coûteux du faitde la corrosion

Rendement très faible

Néant

Néant

Rendement relativementmoyen

CONCLUSION

Convient particulièrementà l'exploitation provi¬soire d'un gisement

Cycle bien adapté à l'ex¬ploitation définitive d'ungisement vapeur sèche

Technicjue "séduisante",mais encore à un stade -

expérimental

Intérêt du cycle rési¬dant essentiellement danssa fiabilité

Cycle intéressant du faitd'un rendement élevé maisnécessité d'un fluide peusalin

Augmentation du rende- -

ment, mais décroissancerapide de la rentabilitléconomique

-

:

-

TABLEAU N° 4 : Princines cycles de transformation

- 54 -

CYCLES PRIMAIRES AADMISSION DIRECTECYCLES PRIMAIRES ASEPARATION à décharge

atmosphérique(A7)

à condensation(AB)

Total flowcycle

Single FlashSystem

(A9)

Doiible FlashSystem (AlO)

Multi FlashCycle

CYCLES

BINAIRES

(Fig. 11)

CYCLESCOMPOSITES(COMPOUND)

PRINCIPE

F. g. alimente turbine,qui le décharge à 1 ' at¬mosphère

F. g. alimente turbineà condensation

F. g. alimente turbine àexpansion 2 phases (liq.et vapeur) et condens.

Après séparation eau-vapeur, seule vapeuractionne turbine àcondensation

Utilisation complémen¬taire par étages B.P.de vapeur générée à par¬tir de la fraction eauissue du séparateur

Généralisation du sys¬tème précédent par mul¬tiplication des sépara¬teurs

F. g. à travers un échan-geiir pour porter à ebul¬lition un fluide secon¬daire qui actionne laturbine

Cycles obtenus par combi¬naison de cycles n'appar¬tenant pas à la mêmetechnologie de base

CONTRAINTES

Vapeur sèche

Vapeur sèche

Faible teneur en gaz in¬condensables. Faibleteneur en chlore



idem. préc.

Nécessité d'emploi d'unepompe puits profond pouréviter formation de dé¬pôts au niveau de l'é-changeur

AVANTAGES

Investissement faible va¬peur à haute teneur en gazincondensables

Faible consom. de vapeurPuissance unitaire plusemportante (15 MW)

Cycle présentant le meil¬leur rendement, grandeadaptabilité

Fiabilité du système

15 à 20 % c3e puissancesupplémentaire par rapportau Single Flash Systempour un surcoût de 5 %

idem préc.

"Pollution atmosphérique li-nitée (forte pressionriaz restent dissous) .

^Valorisation du potentielcie 1 ' énergie géothermique

INCONVENIENTS

Grande consom. de vapeurpuissance unitaire faible(4 à 5 MW)

Coût d'investissementplus important

Emploi de matériaux spé¬ciaux et coûteux du faitde la corrosion

Rendement très faible

Néant

Néant

Rendement relativementmoyen

CONCLUSION

Convient particulièrementà l'exploitation provi¬soire d'un gisement

Cycle bien adapté à l'ex¬ploitation définitive d'ungisement vapeur sèche

Technicjue "séduisante",mais encore à un stade -

expérimental

Intérêt du cycle rési¬dant essentiellement danssa fiabilité

Cycle intéressant du faitd'un rendement élevé maisnécessité d'un fluide peusalin

Augmentation du rende- -

ment, mais décroissancerapide de la rentabilitléconomique

-

:

-

TABLEAU N° 4 : Princines cycles de transformation

- 55 - A. 7,

i;\STALLATlC\ A ^'APEüR DiRECTE ET DECHARGE ATMOSPHERIQUE(CYCLE 1) .

ICP t/h S ata 205 *C > 30> GAZ)

(20S t/h 11 «ia 215 *C 3D> GAZ.7

SOUFFLARO

b

A L'ATMOSPHERE.,

^.^;:ï^:2^K^r^v>.

Figure 6

- 55 - A. 7,

i;\STALLATlC\ A ^'APEüR DiRECTE ET DECHARGE ATMOSPHERIQUE(CYCLE 1) .

ICP t/h S ata 205 *C > 30> GAZ)

(20S t/h 11 «ia 215 *C 3D> GAZ.7

SOUFFLARO

b

A L'ATMOSPHERE.,

^.^;:ï^:2^K^r^v>.

Figure 6

- 56 - A. 8.

SV51£l/,£ GÉOTHERIv'.IOüE

HAUTE ÉNERGIE DE TYPE

\m

A.

Figure 7

- 56 - A. 8.

SV51£l/,£ GÉOTHERIv'.IOüE

HAUTE ÉNERGIE DE TYPE

\m

A.

Figure 7

- 57 - A. 9.

GENERATEUR

^^] Turbine

/K^

q:Z)LU1-<d:<Û.LÜLD

.1

Cr cau -

r VDpCUr

SYSTÈME GÉOTHERI/IOUE

HAUTE ÉNERGIE DE.IYPE

; VAPEUR HtlMTÊ

*-^/<

B.

im

m

fj-gure 8

- 57 - A. 9.

GENERATEUR

^^] Turbine

/K^

q:Z)LU1-<d:<Û.LÜLD

.1

Cr cau -

r VDpCUr

SYSTÈME GÉOTHERI/IOUE

HAUTE ÉNERGIE DE.IYPE

; VAPEUR HtlMTÊ

*-^/<

B.

im

m

fj-gure 8

- 58 A. 10.

i*-^

'CENTRALE GEOTHERMIQUE DE BOUILLANTEi

DOUBLE FLASH SYSTEME

(Hyp. 9)

CONDENiÊURA MEUtNGE

VAPEUR 42tyh.75frb. 45°c 'u u u.

VAPEUR 30t/h6b .I58<\:

75ftt.. 45°c V."."."*»^». .ft ..».*.* . .é v> . I¡I *f I f »

Lr

ALTERNATEUR

^ f

l

4750KW.

- COLONNE-BAROMETRIQUE

SILENCIEUXDE DETENTE

ffc w- -~ * T

CONTOURNEMENTS TURBINE,SEMRATEUR ET BALLON OE FLASHING

VERS LE SILENCIEUX

EAU DE MERI900t/h._27,5«'c

4

STATIONDE POMPAGE

PRISED'EAU

MELANGE

EAU-VAPEURISOtyh.

BAC DE MELANGE

RESERVOIR D' EAU CHAUDE

REJET A LA MER

ZOOOt./h. î 45"c.

Source :EDF. Ov.TEN

Wm^

yi Figure 9

- 58 A. 10.

i*-^

'CENTRALE GEOTHERMIQUE DE BOUILLANTEi

DOUBLE FLASH SYSTEME

(Hyp. 9)

CONDENiÊURA MEUtNGE

VAPEUR 42tyh.75frb. 45°c 'u u u.

VAPEUR 30t/h6b .I58<\:

75ftt.. 45°c V."."."*»^». .ft ..».*.* . .é v> . I¡I *f I f »

Lr

ALTERNATEUR

^ f

l

4750KW.

- COLONNE-BAROMETRIQUE

SILENCIEUXDE DETENTE

ffc w- -~ * T

CONTOURNEMENTS TURBINE,SEMRATEUR ET BALLON OE FLASHING

VERS LE SILENCIEUX

EAU DE MERI900t/h._27,5«'c

4

STATIONDE POMPAGE

PRISED'EAU

MELANGE

EAU-VAPEURISOtyh.

BAC DE MELANGE

RESERVOIR D' EAU CHAUDE

REJET A LA MER

ZOOOt./h. î 45"c.

Source :EDF. Ov.TEN

Wm^

yi Figure 9

f

80*C<T<150'Cfliijflf do travtiil

' I.

turbine

.1 '

ócltangeurMjíüíDjgye.

' /sBlternátiBUf

i

1 I

tour de Irefroidissement Ul

U3

IL

Production d'électricité avqic centrale ¿ flufde binaire

Figure 10

f

80*C<T<150'Cfliijflf do travtiil

' I.

turbine

.1 '

ócltangeurMjíüíDjgye.

' /sBlternátiBUf

i

1 I

tour de Irefroidissement Ul

U3

IL

Production d'électricité avqic centrale ¿ flufde binaire

Figure 10

A. 12

Départcircuit électrique

260m.

A Poste de transformationB Local turbine 30 nwC Local turbines 2 x 55 nw0 Tour de réfrigération 30 MW

E " " 55 MW

F " " 55 MW

G Stockage d'eau

SCHEMA D'IMPLANTATION D'UNE CENTRALE GEOTHERMIQUE(Kamojang - Indonésie 140 MW)

Figure 11Echelle : 1/1 500e

A. 12

Départcircuit électrique

260m.

A Poste de transformationB Local turbine 30 nwC Local turbines 2 x 55 nw0 Tour de réfrigération 30 MW

E " " 55 MW

F " " 55 MW

G Stockage d'eau

SCHEMA D'IMPLANTATION D'UNE CENTRALE GEOTHERMIQUE(Kamojang - Indonésie 140 MW)

Figure 11Echelle : 1/1 500e

SECRETARIAT D'ÉTAT AUPRÈS DU MINISTRE DE L'INTÉRIEUR


PROSPECTION DES TENEURS EN MERCUREDANS LES SOLS DE LA MARTINIQUE





82 SGN 1033 GTH

• • • • • • • • • • • • • • • • •

SECRÉTARIAT D'ETAT AUPRÈS DU MINISTRE DE L'INTÉRIEUR



PROSPECTION DES TENEURS EN MERCURE

DANS LES SOLS DE LA MARTINIQUE

par

F. lUNDT





Rapport du B.R.G.M.

82 SGN 1033 GTH Avniisss

Réalisation : Département des Arts Graphiques

SECRÉTARIAT D'ETAT AUPRÈS DU MINISTRE DE L'INTÉRIEUR



PROSPECTION DES TENEURS EN MERCURE

DANS LES SOLS DE LA MARTINIQUE

par

F. lUNDT





Rapport du B.R.G.M.

82 SGN 1033 GTH Avniisss

Réalisation : Département des Arts Graphiques

RESUME

La prospection des anomalies en -teneur de mercure dans les sols

est une technique qui se développe actuellement en exploration géothermique.

Les caractéristiques physico-chimiques du mercure en font un excellent traceur

des gradients thermiques élevés. Cet élément très volatil migre à travers les

terrains à tenpérature élevée, puis se piège en surface dans les sols froids.

'Les fortes teneurs en mercure dans les sols sont donc liées assez directement

à une température élevée à profondeur modérée.

La prospection du mercure remplace efficacement les forages de

gradient avec l'avantage de couvrir la surface entière d'un champ géothermique

pour un coût très inférieur et avec les mêmes inconvénients (masques, fuites

superficielles, etc. . . ) .

En Martinique, deux zones thermales ont été prospectées :

¿Q région du Lamentin : une importante anomalie (3750 ppb) a été

mise en évidence (Chateau Lézard), s 'inscrivant dans une vaste anomalie régionale

(supérieure à 200 ppb) orientée NO-SE dans la plaine du Lamentin, ootnoidant

parfaitement avec les nombreuses manifestations hydrothermales (travertins

siliceux, altérations hydrothermales, sources chaudes, etc..) ainsi qu'avec

les anciennes mesures de gradient. Une é-tude gêoahimique récente a pu montrer

que les sources thermales de cette région avaient les caractéristiques des

aquifères rencontrés au-dessus de certains gisements géothermiques "haute énergie.

On peut donc raisonnablement penser que les anomalies de mercure enregistrées

sont les témoins des fuites d'un réservoir géothermique de haute enthalpie.

¿Q zone du Morne Rouge : seules les teneurs en mercure (200 ppb)

des sols proches des Pitons du Carbet sortent des valeurs moyennes régionales

(50 à 100 ppb). Il n'existe aucune source thermale dans cette zone, seuls

d'importants dégagements de gaz profonds (002, H2S) -[tiennent percer les aqui¬

fères froids superficiels. Une mesure plus fine des teneurs en mercure pourrait

peut-être mettre en évidence des anomalies plus ponctuelles existantes sur

des "fenêtres" traversant les nombreux aquifères froids.

RESUME

La prospection des anomalies en -teneur de mercure dans les sols

est une technique qui se développe actuellement en exploration géothermique.

Les caractéristiques physico-chimiques du mercure en font un excellent traceur

des gradients thermiques élevés. Cet élément très volatil migre à travers les

terrains à tenpérature élevée, puis se piège en surface dans les sols froids.

'Les fortes teneurs en mercure dans les sols sont donc liées assez directement

à une température élevée à profondeur modérée.

La prospection du mercure remplace efficacement les forages de

gradient avec l'avantage de couvrir la surface entière d'un champ géothermique

pour un coût très inférieur et avec les mêmes inconvénients (masques, fuites

superficielles, etc. . . ) .

En Martinique, deux zones thermales ont été prospectées :

¿Q région du Lamentin : une importante anomalie (3750 ppb) a été

mise en évidence (Chateau Lézard), s 'inscrivant dans une vaste anomalie régionale

(supérieure à 200 ppb) orientée NO-SE dans la plaine du Lamentin, ootnoidant

parfaitement avec les nombreuses manifestations hydrothermales (travertins

siliceux, altérations hydrothermales, sources chaudes, etc..) ainsi qu'avec

les anciennes mesures de gradient. Une é-tude gêoahimique récente a pu montrer

que les sources thermales de cette région avaient les caractéristiques des

aquifères rencontrés au-dessus de certains gisements géothermiques "haute énergie.

On peut donc raisonnablement penser que les anomalies de mercure enregistrées

sont les témoins des fuites d'un réservoir géothermique de haute enthalpie.

¿Q zone du Morne Rouge : seules les teneurs en mercure (200 ppb)

des sols proches des Pitons du Carbet sortent des valeurs moyennes régionales

(50 à 100 ppb). Il n'existe aucune source thermale dans cette zone, seuls

d'importants dégagements de gaz profonds (002, H2S) -[tiennent percer les aqui¬

fères froids superficiels. Une mesure plus fine des teneurs en mercure pourrait

peut-être mettre en évidence des anomalies plus ponctuelles existantes sur

des "fenêtres" traversant les nombreux aquifères froids.

SOMMAIRE

1 - INTRODUCTION J

2 - MESURE DU MERCURE DANS LES SOLS J

2.1. - ORIGINE VU MERCURE 1

2.2.- METHOVE /ÂLyUQUE 4

2.2.1. - ?A£Zzvzmznt& 4

2.2.2. - AnaZysz 4

3 - ZONE DU LAMENTIN 6

5.1. - LOCALISATION VES PRELEVEMENTS 6

3.2. - RESULTATS ET INTERPIETATION 6

4 - ZONE DU MORNE ROUGE . 10


4.2. - RESULTATS ET INTERPRETATION 10

5 - CONCLUSION 72

Bia.IOGRAPHIE 13

SOMMAIRE

1 - INTRODUCTION J

2 - MESURE DU MERCURE DANS LES SOLS J

2.1. - ORIGINE VU MERCURE 1

2.2.- METHOVE /ÂLyUQUE 4

2.2.1. - ?A£Zzvzmznt& 4

2.2.2. - AnaZysz 4

3 - ZONE DU LAMENTIN 6


3.2. - RESULTATS ET INTERPIETATION 6

4 - ZONE DU MORNE ROUGE . 10


4.2. - RESULTATS ET INTERPRETATION 10

5 - CONCLUSION 72

Bia.IOGRAPHIE 13

LISTE DES FIGURES

FiguAZ 1 : Principe d'analyse du mercure dans les sols

FiguAZ 2 ; Schéma de principe de l'analyse du mercure par absorption atomique

FiguAZ 3 : Teneurs en mercure dans les sols du Lamentin

FiguAZ 4 : Anomalie thermique du Lamentin

FiguAZ 5 ; Teneurs en mercure dans les sols du Lamentin

FiguAZ 6 ; Teneurs en mercure dans tes sols du Morne Rouge

LISTE DES FIGURES

FiguAZ 1 : Principe d'analyse du mercure dans les sols

FiguAZ 2 ; Schéma de principe de l'analyse du mercure par absorption atomique

FiguAZ 3 : Teneurs en mercure dans les sols du Lamentin

FiguAZ 4 : Anomalie thermique du Lamentin

FiguAZ 5 ; Teneurs en mercure dans les sols du Lamentin

FiguAZ 6 ; Teneurs en mercure dans tes sols du Morne Rouge

1 -

1 - INTRODUCTION

La prospection des anomalies en teneur de mercure dans ies sols a

été développée avec succès en recherche minière depuis de très nombreuses

années (SANKOV, 1946 ; JAMES, 1962 ; FRIEDRICH et HAWKES, 1966 ; WARREN et al,

1966 ; NERREY and BUSECK, 1973 ; FRIEDRICH et WALLNER, 1975 ; etc..) La

création d'appareils de terrain très sensibles, l'un basé sur la variation

de résistance d'un fil d'or en fonction du mercure qui s'y amalgame (Mc NERNEY

et al, 1972), l'autre sur le principe de 1 'absorbtion atomique sans flamme

(ROBBINS, 1972 ; KROMER et al, 1981), a pennis d'améliorer la rapidité et

l'efficacité de cette prospection.

En géothermie, WHITE (1967) fut un des premiers à étudier systéma¬

tiquement le mercure dans les eaux des sources, les fumerolles et les dépôts.

L'utilisation à des fins de prospection a démarré vers 1976 avec les travaux

de MATLICK et BUSECK (1976), puis la méthode s'est généralisée (KLUSMAN et

al, 1977 ; KLUSMAN et LANDRESS, 1979 ; PHELPS et BUSECK, 1978 ; CAPUANO et

BAMFORD, 1978 ; CHRISTENSEN et al, 1980 ; MATLICK et SHIRAKl, 1981 ; etc.).

Ces différents auteurs montrent que les anomalies de mercure dans les champs

géothermiques sont généralement bien corrélées avec les anomalies du gradient

thermique et certaines anomalies géophysiques généralement admises comme

"signatures" de gisements potentiels.

2 - MESURE DU MERCURE DANS LES SOLS

2.1. - ORIGINE VU MERCURE

Les anomalies de teneur en mercure sont la conséquence des caracté¬

ristiques physico-chimiques particulières de cet élément. La tension de vapeur

de Hg° (mercure métallique) est de 0,02 atm à 200°C (Handbook of chemistry and

physics) .

A l'origine, le mercure est un élément trace présent dans les roches

du substratum d'un champ géothermique. La teneur est généralement très faible,

de l'ordre de quelques dizaines de ppb.

1 -

1 - INTRODUCTION

La prospection des anomalies en teneur de mercure dans ies sols a

été développée avec succès en recherche minière depuis de très nombreuses

années (SANKOV, 1946 ; JAMES, 1962 ; FRIEDRICH et HAWKES, 1966 ; WARREN et al,

1966 ; NERREY and BUSECK, 1973 ; FRIEDRICH et WALLNER, 1975 ; etc..) La

création d'appareils de terrain très sensibles, l'un basé sur la variation

de résistance d'un fil d'or en fonction du mercure qui s'y amalgame (Mc NERNEY

et al, 1972), l'autre sur le principe de 1 'absorbtion atomique sans flamme

(ROBBINS, 1972 ; KROMER et al, 1981), a pennis d'améliorer la rapidité et

l'efficacité de cette prospection.

En géothermie, WHITE (1967) fut un des premiers à étudier systéma¬

tiquement le mercure dans les eaux des sources, les fumerolles et les dépôts.

L'utilisation à des fins de prospection a démarré vers 1976 avec les travaux

de MATLICK et BUSECK (1976), puis la méthode s'est généralisée (KLUSMAN et

al, 1977 ; KLUSMAN et LANDRESS, 1979 ; PHELPS et BUSECK, 1978 ; CAPUANO et

BAMFORD, 1978 ; CHRISTENSEN et al, 1980 ; MATLICK et SHIRAKl, 1981 ; etc.).

Ces différents auteurs montrent que les anomalies de mercure dans les champs

géothermiques sont généralement bien corrélées avec les anomalies du gradient

thermique et certaines anomalies géophysiques généralement admises comme

"signatures" de gisements potentiels.

2 - MESURE DU MERCURE DANS LES SOLS

2.1. - ORIGINE VU MERCURE

Les anomalies de teneur en mercure sont la conséquence des caracté¬

ristiques physico-chimiques particulières de cet élément. La tension de vapeur

de Hg° (mercure métallique) est de 0,02 atm à 200°C (Handbook of chemistry and

physics) .

A l'origine, le mercure est un élément trace présent dans les roches

du substratum d'un champ géothermique. La teneur est généralement très faible,

de l'ordre de quelques dizaines de ppb.

2 -

Le tableau n°'1 présente les valeurs moyennes pouri quelques roches

ignées (JONASSON et BOYLE, 1972).'' ,

TABLEAU 1

Contenu zn mzAcuAe

Roches ultrabasiques (dunite, kimberlite, etc..)

Roches intrusives basiques (gabbro, diabase, etc )

Roches extrusives basiques (basalte )

Roches intrusives intermédiaires (diorite )

Roches extrusives intermédiaires ândésite, dacite...)

Roches intrusives aci^des (granite, granodiorite.syenite...) t-

Roches extrusives acides (rhyol i.tes, .trachyte...)

Roches alcalines intrusives et extrusives (néphél inite.syén i te, phono 1 i te ... )

ppb

170

30

20

40

70

60

60

450

Les roches pot-tées à haute .température vont perdre par dégazage

progressif le mercure qu't va diffuser ensuite à travers les terrains, avec

une vitesse accrue en zone fracturée. Le mercure va ensuite se recondenser

et/ou se recomp lexer dans des zones superficielles plus froi-des, créant ainsi

des anomalies caractéristiques.

Le mercure est concentré préférentiellement dans les sols, soit

sous forme de composés oçgano-métal 1 iques, soit adsorbe dans les argiles ou

sur les particules qui composent ce sol. D'après les études statistiques

(KLUSMAN and LANDRESS, 1979), le carbone organique est le paramètre essentiel

qui contrôle la concentration du mercure dans les sols. Les autres paramètres

étudiés (teneur en fer, pH, etc..) sont moins importants ou négligeables par

rapport à l'influence du? carbone (KLUSMAN et LANDRESS, 197§). En prenant en

compte ces différents paramètres, caractéristiques de chaque sol, il est

possible de faire abstraction des variations dues à des facteurs autres que

géothermiques (KLUSMAN et al, 1977 ; COX, 1981). Mais le carbone organique

joue le rôle principal dans la concentration du mercure dans les sols.

2 -

Le tableau n°'1 présente les valeurs moyennes pouri quelques roches

ignées (JONASSON et BOYLE, 1972).'' ,

TABLEAU 1

Contenu zn mzAcuAe

Roches ultrabasiques (dunite, kimberlite, etc..)

Roches intrusives basiques (gabbro, diabase, etc )

Roches extrusives basiques (basalte )

Roches intrusives intermédiaires (diorite )

Roches extrusives intermédiaires ândésite, dacite...)

Roches intrusives aci^des (granite, granodiorite.syenite...) t-

Roches extrusives acides (rhyol i.tes, .trachyte...)

Roches alcalines intrusives et extrusives (néphél inite.syén i te, phono 1 i te ... )

ppb

170

30

20

40

70

60

60

450

Les roches pot-tées à haute .température vont perdre par dégazage

progressif le mercure qu't va diffuser ensuite à travers les terrains, avec

une vitesse accrue en zone fracturée. Le mercure va ensuite se recondenser

et/ou se recomp lexer dans des zones superficielles plus froi-des, créant ainsi

des anomalies caractéristiques.

Le mercure est concentré préférentiellement dans les sols, soit

sous forme de composés oçgano-métal 1 iques, soit adsorbe dans les argiles ou

sur les particules qui composent ce sol. D'après les études statistiques

(KLUSMAN and LANDRESS, 1979), le carbone organique est le paramètre essentiel

qui contrôle la concentration du mercure dans les sols. Les autres paramètres

étudiés (teneur en fer, pH, etc..) sont moins importants ou négligeables par

rapport à l'influence du? carbone (KLUSMAN et LANDRESS, 197§). En prenant en

compte ces différents paramètres, caractéristiques de chaque sol, il est

possible de faire abstraction des variations dues à des facteurs autres que

géothermiques (KLUSMAN et al, 1977 ; COX, 1981). Mais le carbone organique

joue le rôle principal dans la concentration du mercure dans les sols.

. , . CONDITIONNEMENT «tû.^-PRELEVEMENT P- » SECHAGE

TRANSPORTTAMISAGE PESEE -p. PYROLYSE -*» MESURE

^77^^yW777T7

mm

IWcm.

50 ccd* sol Eluvt a 6Ó°b

^1"" r. ^yîW,

Aïolt

J.

Tomtsoo* : 0,2 mm. P is<« precita M ? OOmq. Four c'ieclrlqut 600°cAbsorption atomiquesons flamme

Fig. 1 : ANALVSE VU MERCURE PANS LES SOLS

. , . CONDITIONNEMENT «tû.^-PRELEVEMENT P- » SECHAGE

TRANSPORTTAMISAGE PESEE -p. PYROLYSE -*» MESURE

^77^^yW777T7

mm

IWcm.

50 ccd* sol Eluvt a 6Ó°b

^1"" r. ^yîW,

Aïolt

J.

Tomtsoo* : 0,2 mm. P is<« precita M ? OOmq. Four c'ieclrlqut 600°cAbsorption atomiquesons flamme

Fig. 1 : ANALVSE VU MERCURE PANS LES SOLS

- 4

2.2. - METHOVE ANALVTIQUE .

2.2.7. - ?^zZevmmt&

Le but des mesures des anomalies en teneurs de mercure est d'essayer

de localiser les zones de gradient de température élevée. La définition sera

d'autant meilleure que le nombre d'échantillons de sols sera plus élevé. II

est possible de procéder selon des profils ou quadrillages dont l'espacement

entre Jes points de prélèvements ne doit pas dépasser un kilomètre. KLUSMAN

et LANDRESS (1979) préconisent une distance d'environ 400 m car certaines

anomalies peuvent être "très locales.

L'échantillon de sol est. prélevé à la tarrière'à une "profondeur de

30 -sm puis il est stocké dans des tubes en plastique de 50 ml . II est ensuite

acheminé vers le laboratoire où il est séché, tamisé puis analysé (fig. 1).

2.2.2. - AnqZ.ii.ie

La mesure du mercure est réalisée par pyrolyse du sol en laboratoire

(ROBBINS, 1972 ; FRIEDRICH and WALLNER, 1975 ; KROMER et al, 1981 ; etc.).

Les différentes étapes de cette méthode sont schématisées dans la figure 1.

L'échantillon est séché à 60° dans Line étiive, puis tamisé à 0,2 mm.

200 à 300 mg (selon la concentration en mercure) sont placés dans une nacelle

en quartz à l'intérieur d'un four dont la température est régulée à 700° par

thermocouple (fig. 2). Un balayage par un gaz vecteur (1,5 l/mn) transfert le

mercure ainsi libéré dans la cel I ule anal ytique, après passage sur un filtre

(perchlorate de magnésium). L'air est utilisé comme gaz vecteur car il a l'avan¬

tage d'oxyder la matière organique, ce qui évite les problèmes d'interférences

constatés lors de l'analyse (AZZARIA, 1966 ; WEISSBERG, 1971).

Cette méthode d'analyse utilise un spectromètre d'absorption atomique

HGG3 (Scintrex)..

- 4

2.2. - METHOVE ANALVTIQUE .

2.2.7. - ?^zZevmmt&

Le but des mesures des anomalies en teneurs de mercure est d'essayer

de localiser les zones de gradient de température élevée. La définition sera

d'autant meilleure que le nombre d'échantillons de sols sera plus élevé. II

est possible de procéder selon des profils ou quadrillages dont l'espacement

entre Jes points de prélèvements ne doit pas dépasser un kilomètre. KLUSMAN

et LANDRESS (1979) préconisent une distance d'environ 400 m car certaines

anomalies peuvent être "très locales.

L'échantillon de sol est. prélevé à la tarrière'à une "profondeur de

30 -sm puis il est stocké dans des tubes en plastique de 50 ml . II est ensuite

acheminé vers le laboratoire où il est séché, tamisé puis analysé (fig. 1).

2.2.2. - AnqZ.ii.ie

La mesure du mercure est réalisée par pyrolyse du sol en laboratoire

(ROBBINS, 1972 ; FRIEDRICH and WALLNER, 1975 ; KROMER et al, 1981 ; etc.).

Les différentes étapes de cette méthode sont schématisées dans la figure 1.

L'échantillon est séché à 60° dans Line étiive, puis tamisé à 0,2 mm.

200 à 300 mg (selon la concentration en mercure) sont placés dans une nacelle

en quartz à l'intérieur d'un four dont la température est régulée à 700° par

thermocouple (fig. 2). Un balayage par un gaz vecteur (1,5 l/mn) transfert le

mercure ainsi libéré dans la cel I ule anal ytique, après passage sur un filtre

(perchlorate de magnésium). L'air est utilisé comme gaz vecteur car il a l'avan¬

tage d'oxyder la matière organique, ce qui évite les problèmes d'interférences

constatés lors de l'analyse (AZZARIA, 1966 ; WEISSBERG, 1971).

Cette méthode d'analyse utilise un spectromètre d'absorption atomique

HGG3 (Scintrex)..

- 5 -

Fig. 2 Schéma dz principe dz Z' anatijiz du mzAcuAz

poA ab&ûAption atomique

AIRJ L

"H r iSX

V?.^

xm\

I

I

liV/////y/i

8 ^1 r

2 - Vomie d'oAAit3 - FouA thzAmoitaté {700' C)

4 - EchantiZZon

5 - Tube de quoAtz

b - ThzAmomÎtAZ

7 - FiZtAZ

S - SpectAomltAe H(jG3 [SctntAex]9 - EnAegistAeuA

- 5 -

Fig. 2 Schéma dz principe dz Z' anatijiz du mzAcuAz

poA ab&ûAption atomique

AIRJ L

"H r iSX

V?.^

xm\

I

I

liV/////y/i

8 ^1 r

2 - Vomie d'oAAit3 - FouA thzAmoitaté {700' C)

4 - EchantiZZon

5 - Tube de quoAtz

b - ThzAmomÎtAZ

7 - FiZtAZ

S - SpectAomltAe H(jG3 [SctntAex]9 - EnAegistAeuA

Les résultats sont transcrits sur un enregistreur et les teneurs

en mercure sont mesurées en hauteurs de pics. L'étalonnage se fait par injection

dans le circuit analytique de quantités connues de vapeur de mercure. Cette

vapeur est obtenue en plaçant quelques gouttes de mercure dans un flacon ther-

mostaté. Après l'établissement de l'équilibre entre le liquide et la vapeur,

des volumes connus de vapeur sont prélevés au moyen d'une seringue de précision

pour chromatographie.

Les seuils de détection du mercure dans les sols par cette méthode

de pyrolyse sont de l'ordre des 10 ppb avec des déviations standards ne dépassant

pas 20 % pour les faibles concentrations.

3 - ZONE DU LAMENTIN

3.1. - LOCALISATION VES PRELEVEMENTS

La figure 3 présente la carte de localisation des points de prélè¬

vements effectués. 120 échantillons ont été prélevés sur une zone d'environ

150 km2, limitée au Sud par les villes du Diamant et la quartier Desmarinière

et au Nord par Fort de France et Saint Joseph. Certaines parties très maréca¬

geuses des mangroves du Lamentin n'ont pu être échantillonnées étant donné

les difficultés d'accès.

3.2. - RESULTATS ET IMTERPRETATIOM

Les isoconcentrations des teneurs en mercure des sols ont été tracées

sur l'ensemble de la zone étudiée (fig. 3). Comme on peut le remarquer, une

zone anormale s'étend du Morne Cabrit, volcanisme récent (WESTERCAMP, 1978,

1982) à Chateau Lézards, important travertin de silice (caractéristique de

remontées d'eau à haute température, supérieure à 180°C). Les fortes teneurs

en mercure, 3750 ppb à Chateau Lézards, par rapport à la valeur moyenne,

plancher régional 100 ppb, sont bien corrélées avec les manifestations hydro¬

thermales récentes : altérations, sources, volcanisme récent inférieur à

0,6 MA (WESTERCAMP, 1982).

Les résultats sont transcrits sur un enregistreur et les teneurs

en mercure sont mesurées en hauteurs de pics. L'étalonnage se fait par injection

dans le circuit analytique de quantités connues de vapeur de mercure. Cette

vapeur est obtenue en plaçant quelques gouttes de mercure dans un flacon ther-

mostaté. Après l'établissement de l'équilibre entre le liquide et la vapeur,

des volumes connus de vapeur sont prélevés au moyen d'une seringue de précision

pour chromatographie.

Les seuils de détection du mercure dans les sols par cette méthode

de pyrolyse sont de l'ordre des 10 ppb avec des déviations standards ne dépassant

pas 20 % pour les faibles concentrations.

3 - ZONE DU LAMENTIN




150 km2, limitée au Sud par les villes du Diamant et la quartier Desmarinière

et au Nord par Fort de France et Saint Joseph. Certaines parties très maréca¬

geuses des mangroves du Lamentin n'ont pu être échantillonnées étant donné

les difficultés d'accès.

3.2. - RESULTATS ET IMTERPRETATIOM

Les isoconcentrations des teneurs en mercure des sols ont été tracées

sur l'ensemble de la zone étudiée (fig. 3). Comme on peut le remarquer, une

zone anormale s'étend du Morne Cabrit, volcanisme récent (WESTERCAMP, 1978,

1982) à Chateau Lézards, important travertin de silice (caractéristique de

remontées d'eau à haute température, supérieure à 180°C). Les fortes teneurs

en mercure, 3750 ppb à Chateau Lézards, par rapport à la valeur moyenne,

plancher régional 100 ppb, sont bien corrélées avec les manifestations hydro¬

thermales récentes : altérations, sources, volcanisme récent inférieur à

0,6 MA (WESTERCAMP, 1982).

MARTINIQUE

ANOMALIE THERMIQUE DU LAMENTINFIG. 4

r)7 '08 ;8 719 720

Foroge Eurofrep

/O Grodient de températureM '^ en c/IOm.

t

4

'<Z/'C^\.Z LAMENTIN

CHATEAU LEZARDS

MARTINIQUE

ANOMALIE THERMIQUE DU LAMENTINFIG. 4

r)7 '08 ;8 719 720

Foroge Eurofrep

/O Grodient de températureM '^ en c/IOm.

t

4

'<Z/'C^\.Z LAMENTIN

CHATEAU LEZARDS

MARTINIQUE

TENEUR EN MERCURE DANS L£S SOLS DU LAMENTINHI G.

I I III I

716 717709 70

l'y» Isoconcentration en mercure>y en ppb.

200.300 ^^

MARTINIQUE

TENEUR EN MERCURE DANS L£S SOLS DU LAMENTINHI G.

I I III I

716 717709 70

l'y» Isoconcentration en mercure>y en ppb.

200.300 ^^

10 -

Les sondages de gradient effectués par la société Eurafrep (CORMY,

1970) ont permis d'établir une carte du gradient de température (fig. 4).

Comme on le constate, les isogrades sont centrés sur le volcanisme du Morne

Cabrit et allongés en direction de Chateau Lézards, se superposant parfaitement

aux résultats de la prospection mercure (fig. 5).

N

Les résultats géologiques et géophysiques (Gérard et al, 1982)

montrent la présence d'un accident orienté NW-SE localisé dans la plaine du

Lament i n.

Une étude géochimique récente a pu montrer que les sources thermales

de cette région présentaient les caractéristiques de certains gisements géo¬

thermiques haute énergie.

La convergence de toutes ces données témoigne d© fa présence de fuites

d'un réservoir géothermique haute enthalpie.

4 - ZONE DU MORNE ROUGE




150 km2, limitée au Sud par les villes de Bellefontaine et Le Lorrain et au

Nord par Saint Pierre et Basse Pointe. Etant donné les difficultés d'accès,

certaines parties montagneuses possédant un couvert végétal très dense n'ont

pas été échantillonnées.

4.2. - RESULTATS ET INTERPRETATION

Les valeurs moyennes régionales de la région du Morne Rouge varient

de 50 à 100 ppb. Seuls les teneurs en mercure des sols proches des Pitons du

Carbet sortent de ces valeurs moyennes mais ne dépassent pas les 200 ppb. 1 1

n'apparait donc pas de très forte anomalie comme dans le Lamentin.

10 -

Les sondages de gradient effectués par la société Eurafrep (CORMY,

1970) ont permis d'établir une carte du gradient de température (fig. 4).

Comme on le constate, les isogrades sont centrés sur le volcanisme du Morne

Cabrit et allongés en direction de Chateau Lézards, se superposant parfaitement

aux résultats de la prospection mercure (fig. 5).

N

Les résultats géologiques et géophysiques (Gérard et al, 1982)

montrent la présence d'un accident orienté NW-SE localisé dans la plaine du

Lament i n.

Une étude géochimique récente a pu montrer que les sources thermales

de cette région présentaient les caractéristiques de certains gisements géo¬

thermiques haute énergie.

La convergence de toutes ces données témoigne d© fa présence de fuites

d'un réservoir géothermique haute enthalpie.

4 - ZONE DU MORNE ROUGE




150 km2, limitée au Sud par les villes de Bellefontaine et Le Lorrain et au

Nord par Saint Pierre et Basse Pointe. Etant donné les difficultés d'accès,

certaines parties montagneuses possédant un couvert végétal très dense n'ont

pas été échantillonnées.

4.2. - RESULTATS ET INTERPRETATION

Les valeurs moyennes régionales de la région du Morne Rouge varient

de 50 à 100 ppb. Seuls les teneurs en mercure des sols proches des Pitons du

Carbet sortent de ces valeurs moyennes mais ne dépassent pas les 200 ppb. 1 1

n'apparait donc pas de très forte anomalie comme dans le Lamentin.

M A RTI N I Q U E FIG. 6

TENEUR EN MERCURE DANS LES SOLSTeneurs-c a 100 ppb.

Point de prélèvement

en mercure4 Km

1,8M ¿PHI IRA

*e; h MM/I •

mhm*r%.

sWiHBff^tsx^y^^k

- 12 -

11 est important de noter que cette région possède une très forte

pluviosité et qu'il n'existe aucune source thermale ; seuls, d'importants

dégagements de gaz d'origine profonde (CO2, H2S) viennent percer les aquifères

froids superficiels. Ce masque froid est probablement capable de limiter les

montées de mercure en surface.

Cette région comporte une zone fortement hydrothermal i sée, près de

la source de Deux Choux (WESTERCAMP, 1982). Une étude plus détaillée en utilisant

des mesures plus fines des teneurs en mercure pourrait peut-être mettre en

évidence des anomalies plus ponctuelles existant sur des "fenêtres" traversant

les nombreux aquifères froids et superficiels témoignant de la présence d'un

gisement géothermique haute enthalpie.

5 - CONCLUSION

La prospection des anomalies de mercure pour localiser les zones à

fort gradient thermique est une technique qui se développe actuellement en

géothermie.

Cette méthode ne fournit pas une valeur absolue du gradient thermique

comme c'est le cas avec les forages de gradient, mais elle permet par contre

la localisation des anomalies thermiques superficielles. L'intérêt de la méthode

est de pouvoir couvrir une grande surface, un champ géothermique par exemple,

pour un coût très inférieur aux forages de gradient. De plus, elle permet d'ac¬

croître la définition des anomalies en augmentant d'après les premiers résultats

obtenus, la densité de l'échantillonnage.

Les prospections effectuées dans la région du Lamentin montrent que

les anomalies en teneur de mercure dans les sols sont bien corrélées avec les

anomalies thermiques, géophysiques, les structures tectoniques ainsi qu'avec

les manifestations hydrothermales témoins de gisements géothermiques haute

température.

Dans la région du Morne Rouge, seule la région des Pitons du Carbet

présente quelques valeurs anomales. Les nombreux aquifères superficiels du

Morne Rouge créent probablement un masque froid susceptible de condenser le

mercure dans des zones plus profondes. Une mesure plus fine des teneurs en

mercure ainsi qu'une maille serrée pour l'échantillonnage pourraient conduire

à des anomalies en mercure plus ponctuelles, traversant ces écrans froids.

- 12 -

11 est important de noter que cette région possède une très forte

pluviosité et qu'il n'existe aucune source thermale ; seuls, d'importants

dégagements de gaz d'origine profonde (CO2, H2S) viennent percer les aquifères

froids superficiels. Ce masque froid est probablement capable de limiter les

montées de mercure en surface.

Cette région comporte une zone fortement hydrothermal i sée, près de

la source de Deux Choux (WESTERCAMP, 1982). Une étude plus détaillée en utilisant

des mesures plus fines des teneurs en mercure pourrait peut-être mettre en

évidence des anomalies plus ponctuelles existant sur des "fenêtres" traversant

les nombreux aquifères froids et superficiels témoignant de la présence d'un

gisement géothermique haute enthalpie.

5 - CONCLUSION

La prospection des anomalies de mercure pour localiser les zones à

fort gradient thermique est une technique qui se développe actuellement en

géothermie.

Cette méthode ne fournit pas une valeur absolue du gradient thermique

comme c'est le cas avec les forages de gradient, mais elle permet par contre

la localisation des anomalies thermiques superficielles. L'intérêt de la méthode

est de pouvoir couvrir une grande surface, un champ géothermique par exemple,

pour un coût très inférieur aux forages de gradient. De plus, elle permet d'ac¬

croître la définition des anomalies en augmentant d'après les premiers résultats

obtenus, la densité de l'échantillonnage.

Les prospections effectuées dans la région du Lamentin montrent que

les anomalies en teneur de mercure dans les sols sont bien corrélées avec les

anomalies thermiques, géophysiques, les structures tectoniques ainsi qu'avec

les manifestations hydrothermales témoins de gisements géothermiques haute

température.

Dans la région du Morne Rouge, seule la région des Pitons du Carbet

présente quelques valeurs anomales. Les nombreux aquifères superficiels du

Morne Rouge créent probablement un masque froid susceptible de condenser le

mercure dans des zones plus profondes. Une mesure plus fine des teneurs en

mercure ainsi qu'une maille serrée pour l'échantillonnage pourraient conduire

à des anomalies en mercure plus ponctuelles, traversant ces écrans froids.

- 13 -

BIBLIOGRAPHIE

AZZARIA, L.M., (1966) - A method of determining traces of mercury in geologicmaterials. Canada geol. Survey Paper N° 66-54, pp. 13-26.

CAPUANO, R.M., and BAMFORV, R.W., [197S) - Initital investigations of soilmercury geochemistry as an aid to drill site selection in geothermalsystems. Univ. Utah Research Inst., Earth Science Laboratory ReportID0/78-1701-b. 3.3, 32 p.

CHRISTENSEN, O.V., MOORE, J.N., and CAPUANO, R.H., [19S0] - Trace elementgeochemical zoning in the Roosevelt Hot Springs thermal area, UTAH.Geothermal Resources Council, Transactions vol. 4, pp. 149-152.

COK, M.E., [1981] - An approach to problems of a geothermal mercury survey. Puna,Hawaii. Geothermal Resources Council, Transactions vol. 5, pp. 67-70.

FRIEDRICH, G. H., and HAWKES, H.E., (7 966) - Mercury dispersion haloes as oreguides for massive sulfide deposits. West Shasta District, California :

Mineral ium Deposita, v. 1, pp. 77-88.

FRIEÍ5RICH, G.H., and WALLNER, P., (1975) - Quecksi 1 ber-GashQfe im Bereich derErzvorkommen. Moschel landsberg, Bensberg und Dreislar. Erzmetall, 28,pp. 13-16.

GERARP, A., O/ESTERCAMP, V., BOUVSSE, P., VUBREUIL, G., et VARET, J., {19S1] -Etude géophysique pi-él iminai re à une évaluation du potentiel géothermiquedes Antilles françaises. Document BRGM, vol. 27, 40 p.

JAMES, C.H., (7 962) - A review of the geochemistry of mercury (excluding analy¬tical aspects) and its application to geochemical prospecting : ImperialCollege Sci. Technology, Geochem. Prosp. Research Center Tech. comm. 41p. 1-42.

JONASSON, I.R., and BOVLE, R.W., (7972) - The Canadian Mining and Metallurgicalvol . 65, 717, pp. 32-39.

KLUSMAW, R.W., COWLING, S.W., CULVEV, E.G., ROBERTS, C, and SCHWAB, A.P., (7977)Preliminary evaluation of secondary controls on mercury in soils ofgeothermal districts. Geothermics vol. 6, pp. 1-8, Pergamon Press.

- 13 -

BIBLIOGRAPHIE

AZZARIA, L.M., (1966) - A method of determining traces of mercury in geologicmaterials. Canada geol. Survey Paper N° 66-54, pp. 13-26.

CAPUANO, R.M., and BAMFORV, R.W., [197S) - Initital investigations of soilmercury geochemistry as an aid to drill site selection in geothermalsystems. Univ. Utah Research Inst., Earth Science Laboratory ReportID0/78-1701-b. 3.3, 32 p.

CHRISTENSEN, O.V., MOORE, J.N., and CAPUANO, R.H., [19S0] - Trace elementgeochemical zoning in the Roosevelt Hot Springs thermal area, UTAH.Geothermal Resources Council, Transactions vol. 4, pp. 149-152.

COK, M.E., [1981] - An approach to problems of a geothermal mercury survey. Puna,Hawaii. Geothermal Resources Council, Transactions vol. 5, pp. 67-70.

FRIEDRICH, G. H., and HAWKES, H.E., (7 966) - Mercury dispersion haloes as oreguides for massive sulfide deposits. West Shasta District, California :

Mineral ium Deposita, v. 1, pp. 77-88.

FRIEÍ5RICH, G.H., and WALLNER, P., (1975) - Quecksi 1 ber-GashQfe im Bereich derErzvorkommen. Moschel landsberg, Bensberg und Dreislar. Erzmetall, 28,pp. 13-16.

GERARP, A., O/ESTERCAMP, V., BOUVSSE, P., VUBREUIL, G., et VARET, J., {19S1] -Etude géophysique pi-él iminai re à une évaluation du potentiel géothermiquedes Antilles françaises. Document BRGM, vol. 27, 40 p.

JAMES, C.H., (7 962) - A review of the geochemistry of mercury (excluding analy¬tical aspects) and its application to geochemical prospecting : ImperialCollege Sci. Technology, Geochem. Prosp. Research Center Tech. comm. 41p. 1-42.

JONASSON, I.R., and BOVLE, R.W., (7972) - The Canadian Mining and Metallurgicalvol . 65, 717, pp. 32-39.

KLUSMAW, R.W., COWLING, S.W., CULVEV, E.G., ROBERTS, C, and SCHWAB, A.P., (7977)Preliminary evaluation of secondary controls on mercury in soils ofgeothermal districts. Geothermics vol. 6, pp. 1-8, Pergamon Press.

14 -

KLUSMAN, R.W., and LANVRESS, R.A., (7979) - Mercury in soils of the Long ValleyCalifornia, Geothermal System. Journal of Volcanology and geothermalRsearch, 5 (1979), 49-65.

KC'GA, A., and NOVA, T., (7975) - (Seochemical prospecting in vapor dominatedfields for geothermal exploration. Second United Nations Symposium onthe Development and Use of Geothermal Resources. San Francisco, California,U.S.A., 20-29 May 1975. pp. 761-766.

KOKSOy, M., BRAPSHAW, P.M. P., and TOOM, J.S., (7967) - Notes on the determinationof mercury In geological samples. Inst. Mining Metal I. Trans/Sect. B

(Bulletin n° 726) 76, pp. 121-124.

KRC^MER, E. , FRIEPRICH, G., and WALLNER, P., (19S1] - Mercury and mercury compoundsin surface air, soil gas, soils and rocks. Journal of Geochemical Explo¬ration 15, pp. 51-62.

LANVA, E.R., {197S) - The retention of metallic mercury vapor by soils.Geochemica Cosmochlmica Acta. Vol. 42, pp. 1407-1411.

MATLICK, J.S., & "BUSECK, P.R., (7976) - Exploration of geothermal areas usingmercury, a new geochemical technique. United Nations Symposium on theDevelopment and Use of Geothermal Resources. 2nd. San Francisco, California,U.S.A., U.S. E.R. D.A. 1 : 785-792.

MATLICK, J.S., and SHIRAKI, M., 119SJ] - Evaluation of the mercury soil mappinggeothermal exploration techniques. Geothermal Resources Council, Transactions,

vol . vol . 5, pp. 95-98.

Mc NERMEY, 3.3., mSECK, P.R., and HAMSON, R.C., (7972) - Mercury detection bymeans of thin gold films : Science, v. 178, pp. 611-612.

Mc NEWEV, 3.3., ¿ BUSECK, P.R., (7973) - Geochemical exploration using mercuryvapor. Econ. Geol. 68 : 1313-1320.

PHELPS, V.W. and WSECK, P.R., (J97«) - Natural concentrations of Hg in theYellowstone and Coso geothermal fields : Geothermal Resources Council,Transactions, V. 2, pp. 521-522.

14 -

KLUSMAN, R.W., and LANVRESS, R.A., (7979) - Mercury in soils of the Long ValleyCalifornia, Geothermal System. Journal of Volcanology and geothermalRsearch, 5 (1979), 49-65.

KC'GA, A., and NOVA, T., (7975) - (Seochemical prospecting in vapor dominatedfields for geothermal exploration. Second United Nations Symposium onthe Development and Use of Geothermal Resources. San Francisco, California,U.S.A., 20-29 May 1975. pp. 761-766.

KOKSOy, M., BRAPSHAW, P.M. P., and TOOM, J.S., (7967) - Notes on the determinationof mercury In geological samples. Inst. Mining Metal I. Trans/Sect. B

(Bulletin n° 726) 76, pp. 121-124.

KRC^MER, E. , FRIEPRICH, G., and WALLNER, P., (19S1] - Mercury and mercury compoundsin surface air, soil gas, soils and rocks. Journal of Geochemical Explo¬ration 15, pp. 51-62.

LANVA, E.R., {197S) - The retention of metallic mercury vapor by soils.Geochemica Cosmochlmica Acta. Vol. 42, pp. 1407-1411.

MATLICK, J.S., & "BUSECK, P.R., (7976) - Exploration of geothermal areas usingmercury, a new geochemical technique. United Nations Symposium on theDevelopment and Use of Geothermal Resources. 2nd. San Francisco, California,U.S.A., U.S. E.R. D.A. 1 : 785-792.

MATLICK, J.S., and SHIRAKI, M., 119SJ] - Evaluation of the mercury soil mappinggeothermal exploration techniques. Geothermal Resources Council, Transactions,

vol . vol . 5, pp. 95-98.

Mc NERMEY, 3.3., mSECK, P.R., and HAMSON, R.C., (7972) - Mercury detection bymeans of thin gold films : Science, v. 178, pp. 611-612.

Mc NEWEV, 3.3., ¿ BUSECK, P.R., (7973) - Geochemical exploration using mercuryvapor. Econ. Geol. 68 : 1313-1320.

PHELPS, V.W. and WSECK, P.R., (J97«) - Natural concentrations of Hg in theYellowstone and Coso geothermal fields : Geothermal Resources Council,Transactions, V. 2, pp. 521-522.

- 15

R()B8IMS, J.C, (7 972) - Zeeman Spectrometer for measurement of atmosphericmercury vapor in Geochemical Exploration. Inst. Min. Metal I. London,pp. 315-323.

SAUKOV, A.A. , [1946] - Geochemistry of mercury : Akad. Nauk. SSSR Doklady,Inst. Geol. Nauk., n° 73 (Mineralogo-Geokhem. Seriya n° 17).

WARREN, H.U., VELAVAULT, R.E., and BARAKSO, J., (J966) - Some observations onthe geochemistry of mercury as applied to prospecting : Econ. Geol.,V. 61, pp. 1018-1028.

((EISSBERG, B.G., (J977) - Determination of mercury in soils by flameless atomicabsorption spectrometry. Economic Geology, vol. 66, pp. 1042-1047.

WESTERCAMP, V., [19S2) - Le contexte géologique, structural et hydrogéologiquedes indices géothermiques de la région du Lamentin. Rapport BRGM

82 SGN 192 GTH, 22 p.

WHITE, V.W., (7 967) - Mercury and base-metal deposits with associated thermaland mineral waters. In : Geochemistry of hydrothermal ore deposits.Holt, Rinehart, Winston, New York, pp. 575-631.

- 15

R()B8IMS, J.C, (7 972) - Zeeman Spectrometer for measurement of atmosphericmercury vapor in Geochemical Exploration. Inst. Min. Metal I. London,pp. 315-323.

SAUKOV, A.A. , [1946] - Geochemistry of mercury : Akad. Nauk. SSSR Doklady,Inst. Geol. Nauk., n° 73 (Mineralogo-Geokhem. Seriya n° 17).

WARREN, H.U., VELAVAULT, R.E., and BARAKSO, J., (J966) - Some observations onthe geochemistry of mercury as applied to prospecting : Econ. Geol.,V. 61, pp. 1018-1028.

((EISSBERG, B.G., (J977) - Determination of mercury in soils by flameless atomicabsorption spectrometry. Economic Geology, vol. 66, pp. 1042-1047.

WESTERCAMP, V., [19S2) - Le contexte géologique, structural et hydrogéologiquedes indices géothermiques de la région du Lamentin. Rapport BRGM

82 SGN 192 GTH, 22 p.

WHITE, V.W., (7 967) - Mercury and base-metal deposits with associated thermaland mineral waters. In : Geochemistry of hydrothermal ore deposits.Holt, Rinehart, Winston, New York, pp. 575-631.



ASPECTS HYDROGÉOLOGIQUES DES ZONESDU LAMENTIN ET DE MORNE ROUGE





82 SGN 1033 GTH


DÉPARTEMENTS ET TERRITOIRES D'OUTRE -MER


ASPECTS HYDROGEOLOGIQUES DES ZONES

DU LAMENTIN ET DE MORNE ROUGE

par

P. VERZIER et D. WESTERCAMP

BUREAU DE RECHERCHES GEOLOGIQUES ET MINIERES




Rapport du B.R.G.M.

82 SGN 1 033 GTH Avril 1 983

RAalJsation : Département des Arts Graphiques


DÉPARTEMENTS ET TERRITOIRES D'OUTRE -MER


ASPECTS HYDROGEOLOGIQUES DES ZONES

DU LAMENTIN ET DE MORNE ROUGE

par

P. VERZIER et D. WESTERCAMP

BUREAU DE RECHERCHES GEOLOGIQUES ET MINIERES




Rapport du B.R.G.M.

82 SGN 1 033 GTH Avril 1 983

RAalJsation : Département des Arts Graphiques

RESUME

Ce rapport présente quelques aspects hydrogéologiques relatifs

à deux zones d'intérêt géothermique de l'tle de la Martinique : la zone du

Lamentin et la zone du Morne Rouge.

Cette étude s'est basée sur les résultats acquis par les travaux

d'exploration géologique, sur les données des forages de gradient de la

plaine du Lamentin et sur des études hydrogéologiques d'ordre plus général

existant sur la Martinique.

RESUME

Ce rapport présente quelques aspects hydrogéologiques relatifs

à deux zones d'intérêt géothermique de l'tle de la Martinique : la zone du

Lamentin et la zone du Morne Rouge.

Cette étude s'est basée sur les résultats acquis par les travaux

d'exploration géologique, sur les données des forages de gradient de la

plaine du Lamentin et sur des études hydrogéologiques d'ordre plus général

existant sur la Martinique.

SOMMAIRE

pages

1 - ASPECTS CLIMATOLOGIQUES 7

7.7. - PLUl/IOMETRIE 7

7.2. - INSOLATION 7

7.3.- TEMPERATURE 3

1.4. - HUMIVITE RELATIVE 3

7.5. - ETR 3

7.6.- BILAN HypRIQUE - INFILTRATION 3

2 - CONTEXTE HYDROGEOLOGIQUE DE LA PLAINE DU LAMENTIN 6

2.7. - LA WAPPE SEMI-CAPTIl/E PU LAMENTIN 6

2.2. - REMARÍ2UES CONCERNANT LES MESURES PE GRADIENT VE TEMPERATURE

VANS LES FORAGES 7

2.2.7. - GénzAoZitzs 7

2.2.2. - AppZication à Za Aégion du Lamentin 7

3 - ORIGINE DES EAUX THERMALES DU LAMENTIN 10

4 - QUELQUES IDEES CONCERNANT LA POSITION ACTUELLE DES FILIERES

TECTONIQUES PROFONDES DANS LA REGION DU LAMENTIN 10

5 - CONTEXTE HYDROGEOLOGIQUE DE LA REGION DE MORNE ROUGE 13

BIBLIOGRAPHIE 75

ANNEXE 1 : LE FORAGE VE93R0TTES 77

ANNEXE 2 : MOYENNE VES PLUIES ANNUELLES VU BASSIN VERSAHT VE LA

RIVIERE CAPOT 19

ANNEXE 3 : COMPOSITIONS ISOTOPIQUES VE QUELQUES EAUK EN MARTINIQUE... 20

SOMMAIRE

pages

1 - ASPECTS CLIMATOLOGIQUES 7

7.7. - PLUl/IOMETRIE 7

7.2. - INSOLATION 7

7.3.- TEMPERATURE 3

1.4. - HUMIVITE RELATIVE 3

7.5. - ETR 3

7.6.- BILAN HypRIQUE - INFILTRATION 3

2 - CONTEXTE HYDROGEOLOGIQUE DE LA PLAINE DU LAMENTIN 6

2.7. - LA WAPPE SEMI-CAPTIl/E PU LAMENTIN 6

2.2. - REMARÍ2UES CONCERNANT LES MESURES PE GRADIENT VE TEMPERATURE

VANS LES FORAGES 7

2.2.7. - GénzAoZitzs 7

2.2.2. - AppZication à Za Aégion du Lamentin 7

3 - ORIGINE DES EAUX THERMALES DU LAMENTIN 10

4 - QUELQUES IDEES CONCERNANT LA POSITION ACTUELLE DES FILIERES

TECTONIQUES PROFONDES DANS LA REGION DU LAMENTIN 10

5 - CONTEXTE HYDROGEOLOGIQUE DE LA REGION DE MORNE ROUGE 13

BIBLIOGRAPHIE 75

ANNEXE 1 : LE FORAGE VE93R0TTES 77

ANNEXE 2 : MOYENNE VES PLUIES ANNUELLES VU BASSIN VERSAHT VE LA

RIVIERE CAPOT 19

ANNEXE 3 : COMPOSITIONS ISOTOPIQUES VE QUELQUES EAUK EN MARTINIQUE... 20

LISTE DES FIGURES

FiguAe 1

FiguAe 1 bis :

FiguAe 2

Isohyètes interannuelles

ETR en mm - Champ Flore

Relations entre la hauteur de pluie et la hauteur d'eau ayant

rechargé les nappes pour le bassin de la Capot

FiguAe 3 Région du Lamentin - Relation des manifestations thermales

avec les accidents tectoniques

FiguAe 4 Carte de la région de Morne Rouge

TabZeau 1 : Valeurs d'humidité relative

LISTE DES FIGURES

FiguAe 1

FiguAe 1 bis :

FiguAe 2

Isohyètes interannuelles


Relations entre la hauteur de pluie et la hauteur d'eau ayant

rechargé les nappes pour le bassin de la Capot

FiguAe 3 Région du Lamentin - Relation des manifestations thermales

avec les accidents tectoniques

FiguAe 4 Carte de la région de Morne Rouge

TabZeau 1 : Valeurs d'humidité relative

- 1 -

1 - ASPECTS CLIMATOLOGIQUES

La climatologie en Martinique est très marquée par la position de

l'anticyclone des Acores qui conditionne les alizés et les saisons, saison

humide l'été lorsque l'anticyclone se déplace vers le Nord, saison sèche en

hiver et au printemps lorsque l'anticyclone se déplace vers le Sud.

Les perturbations cycloniques (de juillet à octobre) sont également

liées à l'anticyclone des Acores et à sa rencontre avec l'anticyclone de

St Hélène qui entraine la formation de la zone intertropicale de convergence,

zone de basses pressions tropicales.

1.1. - PLUVIOMETRIE

Les valeurs de pluviométrie sont très élevées et leur répartition

spatiale est assez hétérogène. Les Isohyètes épousent mal le rel ief et sont

sensiblement parallèles à la côte, avec des valeurs plus importantes sur le

versant Atlantique que sur le versant Caraïbe.

De la carte des Isohyètes (A. CAYOL, 1975), trois zones à pluvio¬

métrie maximum se dégagent : la Montagne Pelée, le Morne Rouge et les Pitons

du Carbet.

La variation interannuelle des pluies est relativement faible,

ainsi, à Fort de France où la moyenne interannuelle est de 1 840 mm, les

valeurs extrêmes observées sont 1 267 mm et 2 666 mm.

1.2. - INSOLATION

A Fort de France (station Desaix), l'insolation est de 2 917 heures

avec un maximum mensuel de 270 heures en mars et un minimum de 222 heures en

juin. Au Lamentin, la moyenne annuelle est de 3 104 heures.

- 1 -

1 - ASPECTS CLIMATOLOGIQUES

La climatologie en Martinique est très marquée par la position de

l'anticyclone des Acores qui conditionne les alizés et les saisons, saison

humide l'été lorsque l'anticyclone se déplace vers le Nord, saison sèche en

hiver et au printemps lorsque l'anticyclone se déplace vers le Sud.

Les perturbations cycloniques (de juillet à octobre) sont également

liées à l'anticyclone des Acores et à sa rencontre avec l'anticyclone de

St Hélène qui entraine la formation de la zone intertropicale de convergence,

zone de basses pressions tropicales.

1.1. - PLUVIOMETRIE

Les valeurs de pluviométrie sont très élevées et leur répartition

spatiale est assez hétérogène. Les Isohyètes épousent mal le rel ief et sont

sensiblement parallèles à la côte, avec des valeurs plus importantes sur le

versant Atlantique que sur le versant Caraïbe.

De la carte des Isohyètes (A. CAYOL, 1975), trois zones à pluvio¬

métrie maximum se dégagent : la Montagne Pelée, le Morne Rouge et les Pitons

du Carbet.

La variation interannuelle des pluies est relativement faible,

ainsi, à Fort de France où la moyenne interannuelle est de 1 840 mm, les

valeurs extrêmes observées sont 1 267 mm et 2 666 mm.

1.2. - INSOLATION

A Fort de France (station Desaix), l'insolation est de 2 917 heures

avec un maximum mensuel de 270 heures en mars et un minimum de 222 heures en

juin. Au Lamentin, la moyenne annuelle est de 3 104 heures.

Fig. 1 :

Isohyètes Interannuelles

IfU

n 1 4 o

Fig. 1 :

Isohyètes Interannuelles

IfU

n 1 4 o

- 3

1.3. TEMPERATURE

Les valeurs de température sont très uniformes, à Desaix la moyenne

mensuelle des températures varie de 24°C en janvier à 26,5°C en septembre. La

décroissance moyenne de température avec l'altitude est estimée à 0,56°C par

100 mètres (A. CAYOL, 1975).

1.4. HUMIVITE RELATIVE

Les valeurs moyennes enregistrées à la station du Morne des Cadets

sont les suivantes :

Tableau 1

Humidité relativemoyenne (1951-1965) %

J

86

F

85

M

82

A

83

M

83

J

86

J

87

A

86

S

86

0

87

N

87

D

87

Compte tenu des valeurs élevées pour cette station du versant

Caraïbes Cl. MOURET (1979) montre que l'apparition de condensation doit se

faire aux alentours d'une altitude de 450 mètres pour le versant Caraïbes

et de 180 mètres pour le versant Atlantique.

7.5. - ETR - VoJA jiguAZ 1 bis

1.6. - BILAN HVVRIQUE - INFILTRATION

Cl. MOURET (1979) a réalisé des calculs d'infiltration pour le

bassin de la rivière Capot (versant Atlantique) et aboutit à une relation

empirique mensuelle entre précipitation et recharge des aquifères en altitude

I = 0,65 P - 50 1 : infiltration en mm

P : précipitation en mm

Cette relation, propre au bassin versant de la rivière Capot,

dépend des conditions climatiques et géologiques de ce bassin et n'est donc

pas directement extrapolable à d'autres bassins versants. Néanmoins, cela

permet d'avoir un ordre de grandeur des valeurs que peut atteindre l'infil¬

tration dans des zones proches cl i mat iquement et géologiquement ; ainsi

cette relation donne, pour la région du Morne Rouge, des valeurs d'infiltration

supérieures à 2 000 mm.

- 3

1.3. TEMPERATURE

Les valeurs de température sont très uniformes, à Desaix la moyenne

mensuelle des températures varie de 24°C en janvier à 26,5°C en septembre. La

décroissance moyenne de température avec l'altitude est estimée à 0,56°C par

100 mètres (A. CAYOL, 1975).

1.4. HUMIVITE RELATIVE

Les valeurs moyennes enregistrées à la station du Morne des Cadets

sont les suivantes :

Tableau 1

Humidité relativemoyenne (1951-1965) %

J

86

F

85

M

82

A

83

M

83

J

86

J

87

A

86

S

86

0

87

N

87

D

87

Compte tenu des valeurs élevées pour cette station du versant

Caraïbes Cl. MOURET (1979) montre que l'apparition de condensation doit se

faire aux alentours d'une altitude de 450 mètres pour le versant Caraïbes

et de 180 mètres pour le versant Atlantique.

7.5. - ETR - VoJA jiguAZ 1 bis

1.6. - BILAN HVVRIQUE - INFILTRATION

Cl. MOURET (1979) a réalisé des calculs d'infiltration pour le

bassin de la rivière Capot (versant Atlantique) et aboutit à une relation

empirique mensuelle entre précipitation et recharge des aquifères en altitude

I = 0,65 P - 50 1 : infiltration en mm

P : précipitation en mm

Cette relation, propre au bassin versant de la rivière Capot,

dépend des conditions climatiques et géologiques de ce bassin et n'est donc

pas directement extrapolable à d'autres bassins versants. Néanmoins, cela

permet d'avoir un ordre de grandeur des valeurs que peut atteindre l'infil¬

tration dans des zones proches cl i mat iquement et géologiquement ; ainsi

cette relation donne, pour la région du Morne Rouge, des valeurs d'infiltration

supérieures à 2 000 mm.

Fig. 1 bis :


(d'après A. BARAT, 1983) O

EHALVETKBOm. T

OO«I-

%

O

%

EDEN

905m

0061Oo

o

N_^^'

CHAMPFLOÊ920in

PERINELLE

S*. PIERREnsom.

STADEiiaoin.

nORNE CADETSB76III.

Fig. 1 bis :


(d'après A. BARAT, 1983) O

EHALVETKBOm. T

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%

O

%

EDEN

905m

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o

N_^^'

CHAMPFLOÊ920in

PERINELLE

S*. PIERREnsom.

STADEiiaoin.

nORNE CADETSB76III.

RELATION ENTRE U HAUTEUR OE PLUIE ET LA WUTEUR D'EAU AYANT RECHARGE LESNAPPES POUR LE WS5IN OE LA CAPOT A MARIE-AGNES (1962-1972)

(selon Cl. MOURET, 1979)

900

aoo

700

600

soo

400

300

200

100

0 .

Pluieiransuall*( an

I

a

°'//

1

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î-//</*7' X

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Hauteur

«

d*

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A / +

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/ A

O

X

^ JANVIER4 FEVRIER

MARS

Q AVRILMAI

X JUIN+ JUILLETO AOUT

SEPTEMBRE. OCTOBRE

A NOVEHBREA OECEnBRE

Hauteur d'eeu eyant rechargé lee nappéeHauteur de pluie

R . 0.67 P -62

au ayant recharsé les nappée ( en inii )

RELATION ENTRE LA rVSUTEUR OE PLUIE ET LA HAUTEUR O'EAU AYANT RECHWiDt LtiNAPPES POUR LES MSSINS OE LA CAPOT A SAUT-B^BIN ET OE LA PIROGUEA PONT OESGROTTES

900

aoo

700

SOO.

SOO

400

300'

200

100

1U0 200 300 400

I

Ul

I

R «Hauteur d'eau ayant rechargé les nappesP .Hauteur de pluie

«Capot a Saut-Babln (1962-19721

R O.H P - 36

«Pirogue a Pont Desgrottea (1 962-1 9S9;

R . 0.62 P - 70

Hauteur d'eau ayant rechargi lei nappes (an lotii)

en

SOO 600 100 200 300 4 OC SOO

RELATION ENTRE U HAUTEUR OE PLUIE ET LA WUTEUR D'EAU AYANT RECHARGE LESNAPPES POUR LE WS5IN OE LA CAPOT A MARIE-AGNES (1962-1972)

(selon Cl. MOURET, 1979)

900

aoo

700

600

soo

400

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^ JANVIER4 FEVRIER

MARS

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X JUIN+ JUILLETO AOUT

SEPTEMBRE. OCTOBRE

A NOVEHBREA OECEnBRE

Hauteur d'eeu eyant rechargé lee nappéeHauteur de pluie

R . 0.67 P -62

au ayant recharsé les nappée ( en inii )

RELATION ENTRE LA rVSUTEUR OE PLUIE ET LA HAUTEUR O'EAU AYANT RECHWiDt LtiNAPPES POUR LES MSSINS OE LA CAPOT A SAUT-B^BIN ET OE LA PIROGUEA PONT OESGROTTES

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700

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I

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R «Hauteur d'eau ayant rechargé les nappesP .Hauteur de pluie

«Capot a Saut-Babln (1962-19721

R O.H P - 36

«Pirogue a Pont Desgrottea (1 962-1 9S9;

R . 0.62 P - 70

Hauteur d'eau ayant rechargi lei nappes (an lotii)

en

SOO 600 100 200 300 4 OC SOO

6 -

2 - CONTEXTE HYDROGEOLOGIQUE DE LA PLAINE DU LAMENTIN

2.7. - LA NAPPE SEMI-CAPTIVE VU LAMENTIN

Une nappe d'eau souterraine s'écoulant à la base des alluvions à

quartz de l'ancienne rivière Lézarde a été repérée au niveau du Lamentin

(rapports SGR/ANT - 73 ANT 24) à la profondeur de 40 mètres environ. Elle

est légèrement artésienne dans les forages.

Les débits obtenus lors des essais de pompage qui sont de l'ordre

de 100 m3/heure, classent cette nappe phréatique parmi les plus importantes

(sinon la plus importante) de l'île. Elle s'alimente à partir des pluies

tombées sur les reliefs des Pitons du Carbet, des Mornes Jacob et Pitault.

Son mode d'écoulement vers la baie de Fort de France n'est pas connu.

L'absence probable d'un biseau d'eau salée dans cette région

serait due à la présence des drains hydrothermalisés actuels et anciens

imperméables (cf. également la coupe interprétative des sondages électriques

réalisés dans la région, G. DUBREUIL, inédit).

II est probable que la nappe continue à circuler, au-dessus du

substratum d'andésites porphyriques et de tufs altérés, à la base des alluvions

à quartz. Elle se diviserait en deux langues au niveau de LA 1, oij le socle

imperméable remonte à la cote - 76 m tandis qu'au Sud de ce secteur du Morne

Rouge, les épaisseurs des alluvions à quartz dépassent 150 m (LA 9) et

avoisinent 200 m au Nord (LA 101).

En raison de la topographie du substratum des alluvions à quartz,

en particulier son approfondissement brusque au niveau de la faille nord du

Lamentin, il est probable que la nappe s'épaississe en aval d'autant plus

qu'elle vient buter sur les drains hydrothermalisés très peu perméables

actuels (alignement des sources) et anciens (Morne Rouge - Morne Doré).

Le puits LA 101 est entré en éruption pendant le forage à la

profondeur de - 174 mètres en rejetant plus de 600 m3/h d'une eau à 80°C

accompagnée de CO2 ; cette nappe captive occupe la même position structurale

que celle du Lamentin ; son épaisseur est d'environ 50 mètres (des pertes

totales se sont produites en cours de forage dès - 150 mètres). Les sources

thermales sont des fuites de cette nappe le long d'accidents tectoniques.

6 -

2 - CONTEXTE HYDROGEOLOGIQUE DE LA PLAINE DU LAMENTIN

2.7. - LA NAPPE SEMI-CAPTIVE VU LAMENTIN

Une nappe d'eau souterraine s'écoulant à la base des alluvions à

quartz de l'ancienne rivière Lézarde a été repérée au niveau du Lamentin

(rapports SGR/ANT - 73 ANT 24) à la profondeur de 40 mètres environ. Elle

est légèrement artésienne dans les forages.

Les débits obtenus lors des essais de pompage qui sont de l'ordre

de 100 m3/heure, classent cette nappe phréatique parmi les plus importantes

(sinon la plus importante) de l'île. Elle s'alimente à partir des pluies

tombées sur les reliefs des Pitons du Carbet, des Mornes Jacob et Pitault.

Son mode d'écoulement vers la baie de Fort de France n'est pas connu.

L'absence probable d'un biseau d'eau salée dans cette région

serait due à la présence des drains hydrothermalisés actuels et anciens

imperméables (cf. également la coupe interprétative des sondages électriques

réalisés dans la région, G. DUBREUIL, inédit).

II est probable que la nappe continue à circuler, au-dessus du

substratum d'andésites porphyriques et de tufs altérés, à la base des alluvions

à quartz. Elle se diviserait en deux langues au niveau de LA 1, oij le socle

imperméable remonte à la cote - 76 m tandis qu'au Sud de ce secteur du Morne

Rouge, les épaisseurs des alluvions à quartz dépassent 150 m (LA 9) et

avoisinent 200 m au Nord (LA 101).

En raison de la topographie du substratum des alluvions à quartz,

en particulier son approfondissement brusque au niveau de la faille nord du

Lamentin, il est probable que la nappe s'épaississe en aval d'autant plus

qu'elle vient buter sur les drains hydrothermalisés très peu perméables

actuels (alignement des sources) et anciens (Morne Rouge - Morne Doré).

Le puits LA 101 est entré en éruption pendant le forage à la

profondeur de - 174 mètres en rejetant plus de 600 m3/h d'une eau à 80°C

accompagnée de CO2 ; cette nappe captive occupe la même position structurale

que celle du Lamentin ; son épaisseur est d'environ 50 mètres (des pertes

totales se sont produites en cours de forage dès - 150 mètres). Les sources

thermales sont des fuites de cette nappe le long d'accidents tectoniques.

7 -

2.2. - REMARQUES CONCERNANT LES MESURES VE GRAVIENT VE TEMPERATURE

VANS LES FORAGES

2.2.1 . - GinzAoZitzs

L'existence d'une nappe captive circulant en profondeur fausse

complètement la signification régionale des mesures de gradient qui sont

effectuées entre la surface et la nappe :

. si la nappe est froide, elle joue le rôle d'écran froid et

les gradients de température sont plus faibles que la normale,

. si la nappe est chaude, elle joue le rôle d'écran chaud et les

forts gradients mesurés n'ont pas de signification régionale.

Le cas de LA 101 est typique à ce point de vue puisque les

températures qui ont cru jusqu'à 250 mètres de profondeur se

mettent à décroître au-delà pour se stabiliser à 70°C en fin

de forage.

Les gradients significatifs sont ceux mesurés dans des forages qui

se dégagent des effets de la nappe. Deux cas sont possibles :

. les forages sont implantés en dehors de la zone d'écoulement de

la nappe ou sur une remontée du substratum contourné par la

nappe,

. les forages traversent la nappe et seules! les mesures effectuées

sous le plancher de la nappe sont prises en considération.

2.2.2. - Apg|^caí¿0Ki_a_|^_^|2Í^n_da_LaweRÍ¿n

Plusieurs forages peuvent d'ores et déjà être éliminés de toute

discussion. 11 s'agit de LA 9, LA 7, LA 10 et LA 12 qui, n'ayant pas traversé

les alluvions à quartz, n'ont sans doute même pas atteint la nappe. Celle-ci

joue pleinement son rôle d'écran froid (gradients : 0,2 et 0,25°C/10 m) dans

les cas de LA 9 et LA 7 ou d'écran chaud dans le cas de LA 10 et LA 2

(gradients : 3 et 1,5°C/10 m).

7 -

2.2. - REMARQUES CONCERNANT LES MESURES VE GRAVIENT VE TEMPERATURE

VANS LES FORAGES

2.2.1 . - GinzAoZitzs

L'existence d'une nappe captive circulant en profondeur fausse

complètement la signification régionale des mesures de gradient qui sont

effectuées entre la surface et la nappe :

. si la nappe est froide, elle joue le rôle d'écran froid et

les gradients de température sont plus faibles que la normale,

. si la nappe est chaude, elle joue le rôle d'écran chaud et les

forts gradients mesurés n'ont pas de signification régionale.

Le cas de LA 101 est typique à ce point de vue puisque les

températures qui ont cru jusqu'à 250 mètres de profondeur se

mettent à décroître au-delà pour se stabiliser à 70°C en fin

de forage.

Les gradients significatifs sont ceux mesurés dans des forages qui

se dégagent des effets de la nappe. Deux cas sont possibles :

. les forages sont implantés en dehors de la zone d'écoulement de

la nappe ou sur une remontée du substratum contourné par la

nappe,

. les forages traversent la nappe et seules! les mesures effectuées

sous le plancher de la nappe sont prises en considération.

2.2.2. - Apg|^caí¿0Ki_a_|^_^|2Í^n_da_LaweRÍ¿n

Plusieurs forages peuvent d'ores et déjà être éliminés de toute

discussion. 11 s'agit de LA 9, LA 7, LA 10 et LA 12 qui, n'ayant pas traversé

les alluvions à quartz, n'ont sans doute même pas atteint la nappe. Celle-ci

joue pleinement son rôle d'écran froid (gradients : 0,2 et 0,25°C/10 m) dans

les cas de LA 9 et LA 7 ou d'écran chaud dans le cas de LA 10 et LA 2

(gradients : 3 et 1,5°C/10 m).

8 -

LA 4, LA 5 et LA 8 ont été réalisés en dehors du chenal d'écoulement

de la nappe du Lamentin. Le fait que le gradient est nul suggère l'existence

en profondeur d'une autre nappe captive froide. Elle pourrait être en équilibre

avec l'eau de mer (biseau d'eau salée présent dans ce secteur entre - 300 et

- 600 mètres) .

Les forages LA 1 , LA 3, LA 1 1 , LA 12 et LA 101 sont les seuls

forages ayant traversé la couche d'alluvions à quartz, donc s'étant sûrement

dégagés de l'influence de la nappe captive du Lamentin. LA 1 et LA 11 ont

des températures qui croissent régulièrement. Indépendamment de la géologie.

II est probable qu'à leur aplomb la nappe captive n'existe pas comme le

suggère leur position en bordure du chenal (LA 1 1 ) ou sur une remontée du

substratum (LA 1). LA 6 est froid.

LA 3 traverse la nappe froide du Lamentin vers - 60 mètres. Au-delà,

le gradient reste légèrement Inférieur et parallèle au gradient terrestre

moyen. LA 12 montre une brusque baisse du gradient dans la nappe puis le

gradient tend vers zéro et s'inverse dans LA 101.

En conclusion, seuls LA 1 et LA 1 1 montrent un accroissement de la

température nettement supérieur à la moyenne terrestre dans la région du

Lamentin, qui soit en toute certitude dégagé de l'influence de la nappe du

Lamentin. LA 101, situé entre les deux, avec son gradient nul puis négatif

pourrait être implanté à proximité d'une faille favorisant des circulations

d'eau froide. En tout cas, on peut penser que la faille tectonique qui draine

le fluide chaud de la profondeur, fluide responsable du réchauffement de la

nappe du Lamentin, n'est pas proche. Le fait que te forage S 2 de Chateauboeuf ,

réal'Isé lors de -ta campagne core-drlfls 4970 ait un gradient de 1,8°C/10 m

en serait un autre indice.

Dans cette optique, les sources thermales du Pays Noyé pourraient

être liées à une autre faille, comme l'ont été autrefois les sources sili¬

ceuses de Morne Doré et Château Lézard.

8 -

LA 4, LA 5 et LA 8 ont été réalisés en dehors du chenal d'écoulement

de la nappe du Lamentin. Le fait que le gradient est nul suggère l'existence

en profondeur d'une autre nappe captive froide. Elle pourrait être en équilibre

avec l'eau de mer (biseau d'eau salée présent dans ce secteur entre - 300 et

- 600 mètres) .

Les forages LA 1 , LA 3, LA 1 1 , LA 12 et LA 101 sont les seuls

forages ayant traversé la couche d'alluvions à quartz, donc s'étant sûrement

dégagés de l'influence de la nappe captive du Lamentin. LA 1 et LA 11 ont

des températures qui croissent régulièrement. Indépendamment de la géologie.

II est probable qu'à leur aplomb la nappe captive n'existe pas comme le

suggère leur position en bordure du chenal (LA 1 1 ) ou sur une remontée du

substratum (LA 1). LA 6 est froid.

LA 3 traverse la nappe froide du Lamentin vers - 60 mètres. Au-delà,

le gradient reste légèrement Inférieur et parallèle au gradient terrestre

moyen. LA 12 montre une brusque baisse du gradient dans la nappe puis le

gradient tend vers zéro et s'inverse dans LA 101.

En conclusion, seuls LA 1 et LA 1 1 montrent un accroissement de la

température nettement supérieur à la moyenne terrestre dans la région du

Lamentin, qui soit en toute certitude dégagé de l'influence de la nappe du

Lamentin. LA 101, situé entre les deux, avec son gradient nul puis négatif

pourrait être implanté à proximité d'une faille favorisant des circulations

d'eau froide. En tout cas, on peut penser que la faille tectonique qui draine

le fluide chaud de la profondeur, fluide responsable du réchauffement de la

nappe du Lamentin, n'est pas proche. Le fait que te forage S 2 de Chateauboeuf ,

réal'Isé lors de -ta campagne core-drlfls 4970 ait un gradient de 1,8°C/10 m

en serait un autre indice.

Dans cette optique, les sources thermales du Pays Noyé pourraient

être liées à une autre faille, comme l'ont été autrefois les sources sili¬

ceuses de Morne Doré et Château Lézard.

9 -

Kl

F- 4- -H- -t- -I- -I- -I- -(- -I- -t- -H- -f*- -I- \^ V''"''""-I- + -i- -(- + 4- + -I- -(- -i- -1- + -f -1-Y + -\ x"*"'-'--^-!--f-l--H--^-(-4-+-l--l--h + -r-l-X Vf

--r-^-t--(--H- + -(--l--t--t--l- -)-V ^0 1 2

1 ' I

*Ksr\-'--^-^-^-|--t--t--t\

LEGENDE

1 - Faille (les barbelures sont tournées vers le compartiment effondré)

2 - Fai lie possible

3 - Fai lie masquée

4 - Substratum massif affleurant ou proche de la surface

5 - Zone d'altération hydrothermale ou fumerollienne

# Source thermale

"S

Zone si licif iée

Zone d'anomalie en mercure

FIG. 3 : Région du Lamentin - Relationdes manifestations thermalesavec les accidents tectoniques

9 -

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LEGENDE

1 - Faille (les barbelures sont tournées vers le compartiment effondré)

2 - Fai lie possible

3 - Fai lie masquée

4 - Substratum massif affleurant ou proche de la surface

5 - Zone d'altération hydrothermale ou fumerollienne

# Source thermale

"S

Zone si licif iée

Zone d'anomalie en mercure

FIG. 3 : Région du Lamentin - Relationdes manifestations thermalesavec les accidents tectoniques

- 10 -

3 - ORIGINE DES EAUX THERMALES DU LAMENTIN

r

La composition bicarbonatée sodique des eaux thermales du Lamentin

(sources et forages) n'est pas représentative d'un fluide géothermique de

haute température, mais est identique néanmoins à la composition que l'on

rencontre dans les eaux des aquifères superficiels de la plupart des zones

géothermiques (MAHON et al, 1980).

De plus :

. la composition légèrement chj_orurée non liée à une

intrusion d'eau marine (en effet le rapport isotopique O^^/Deutérium

des eaux thermales est identique à celui des eaux météoriques),

. les teneurs en arsenjc (200 et 400 ppb),

. la présence de bore,

. l'importance des dépôts de_sllice en surface,

témoignent d'un apport de fluides géothermiques de haute température, fuites

d'un réservoir plus profond. Ces indices chimiques laissent doiic penser qu'il

existe un gisement de haute température dans la région du Lamentin qui réchauffe

les eaux d'aquiferes plus superficiels, les zones d'interaction entre les

aquifères profonds et superficiels étant colmatées par self sealing (cf. traver¬

tin de silice et zones silicifiêes du forage LA 101). Ce colmatage limite les

remontées du fluide profond vers la surface et assure une couverture du gisement.

4 - QUELQUES IDEES CONCERNANT LA POSITION EVENTUELLE DES FAILLES

TECTONIQUES PROFONDES DANS LA REGION DU LAMENTIN

Les failles qui drainent les eaux réchauffées de la nappe du

Lamentin vers la surface sont de direction NW-SE, subverticales ou à

pendage dirigé vers l'Est.

Si l'on garde l'idée que la faille profonde est de même direction

et située dans la même région (son image étant la discontinuité magnétique

majeure du Lamentin), il devient difficile d'expliquer que les gradients de

LA 101 et LA 3 soient nuls, voire inverses, ensemble, compte- tenu de leur

position de part et d'autre de l'image de surface de cette faille profonde.

- 10 -

3 - ORIGINE DES EAUX THERMALES DU LAMENTIN

r

La composition bicarbonatée sodique des eaux thermales du Lamentin

(sources et forages) n'est pas représentative d'un fluide géothermique de

haute température, mais est identique néanmoins à la composition que l'on

rencontre dans les eaux des aquifères superficiels de la plupart des zones

géothermiques (MAHON et al, 1980).

De plus :

. la composition légèrement chj_orurée non liée à une

intrusion d'eau marine (en effet le rapport isotopique O^^/Deutérium

des eaux thermales est identique à celui des eaux météoriques),

. les teneurs en arsenjc (200 et 400 ppb),

. la présence de bore,

. l'importance des dépôts de_sllice en surface,

témoignent d'un apport de fluides géothermiques de haute température, fuites

d'un réservoir plus profond. Ces indices chimiques laissent doiic penser qu'il

existe un gisement de haute température dans la région du Lamentin qui réchauffe

les eaux d'aquiferes plus superficiels, les zones d'interaction entre les

aquifères profonds et superficiels étant colmatées par self sealing (cf. traver¬

tin de silice et zones silicifiêes du forage LA 101). Ce colmatage limite les

remontées du fluide profond vers la surface et assure une couverture du gisement.

4 - QUELQUES IDEES CONCERNANT LA POSITION EVENTUELLE DES FAILLES

TECTONIQUES PROFONDES DANS LA REGION DU LAMENTIN

Les failles qui drainent les eaux réchauffées de la nappe du

Lamentin vers la surface sont de direction NW-SE, subverticales ou à

pendage dirigé vers l'Est.

Si l'on garde l'idée que la faille profonde est de même direction

et située dans la même région (son image étant la discontinuité magnétique

majeure du Lamentin), il devient difficile d'expliquer que les gradients de

LA 101 et LA 3 soient nuls, voire inverses, ensemble, compte- tenu de leur

position de part et d'autre de l'image de surface de cette faille profonde.

- 11 -

ÑÍTT

BAS SE -POI NTE

GRAND- RIVIÈREN'iACOUEA

h^^ >.

.y

t f i^, -y -

1-4 4 +;-> -

LE CARBET2 3 4 Km

' 1-

LEGENDE

1 - Cratère de l'Etang Sec

2 - Caldera de Macouba

3 - Caldera hypothétique de l'édifice ancien de La Montagne Pelée

4 - Faille (les barbelures sont tournées vers Le compartiment effondré)

5 - Faille possible

6 - Substratum imperméable à l'affleurement ou très proche de La surface

7 - Altération fumerolienne importante

FIG. 4

- 11 -

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BAS SE -POI NTE

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LE CARBET2 3 4 Km

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LEGENDE

1 - Cratère de l'Etang Sec

2 - Caldera de Macouba

3 - Caldera hypothétique de l'édifice ancien de La Montagne Pelée

4 - Faille (les barbelures sont tournées vers Le compartiment effondré)

5 - Faille possible

6 - Substratum imperméable à l'affleurement ou très proche de La surface

7 - Altération fumerolienne importante

FIG. 4

- 12 -

LEGENDE DE LA FIGURE 4

====; Eruption de type St Vincent - 1902 (écoulement de scories sombres)

Dépôts lacustres (argiles varvées, tourbes) du paléo-lac de Champ Flore

Nuées ardentes péléennes à blocs claires et sombres

Coulée d'andésite sombre : affleurante/nappée de cendres de la

Montagne Pelée

W, Dépôts de nuées ardentes et dômes sommitaux des éruptions de 1902 et 1929

W^/.'/X Eruptions de type plinien (émission de cendres et lapilli et couléesV^ZZjlA de ponces)

Eruptions de type péléen à nuées ardentes

V-'V-i'y Coulée dç lave aphyrique

Coulée de lave et coulées pyroclastiques soudées à indurées

- 12 -

LEGENDE DE LA FIGURE 4

====; Eruption de type St Vincent - 1902 (écoulement de scories sombres)

Dépôts lacustres (argiles varvées, tourbes) du paléo-lac de Champ Flore

Nuées ardentes péléennes à blocs claires et sombres

Coulée d'andésite sombre : affleurante/nappée de cendres de la

Montagne Pelée

W, Dépôts de nuées ardentes et dômes sommitaux des éruptions de 1902 et 1929

W^/.'/X Eruptions de type plinien (émission de cendres et lapilli et couléesV^ZZjlA de ponces)

Eruptions de type péléen à nuées ardentes

V-'V-i'y Coulée dç lave aphyrique

Coulée de lave et coulées pyroclastiques soudées à indurées

- 13 -

En effet, si le pendage de cette faille est dirigé vers l'Est,

on pourrait s'attendre à ce que les températures de LA 3 augmentent plus

rapidement une fols la nappe du Lamentin traversée. SI le pendage de la

faille est dirigé vers l'Ouest, LA 101 devrait l'avoir recoupé après avoir

traversé la nappe d'eau réchauffée du Lamentin.

Peut-être faut-il envisager des filières pour les fluides profonds

chauds de direction tectonique NE-SW.

Dans cette hypothèse, au moins deux filières possibles fonctionne¬

raient :

. la fai Me jal onnée par I ' î I et à Ramiers qui passe au Nord de

Morne Cabrit puis au Nord du Lamentin. Le tronçon sur lequel se trouve LA 101

serait actuellement Inactif mais la présence d'épidote et de laumontite dans

les cuttings du forage prouve qu'il n'en aurait pas été toujours ainsi (ces

minéraux .sont l'Indice de température supérieure à 200°C) ;

. la faille tout à fait hypothétique qui sépare l'ensemble hydro¬

thermalisé du Morne Rouge et celui de Château Lézard - Morne Doré.

5 - CONTEXTE HYDROGEOLOGIQUE DE LA REGION DE MORNE ROUGE

La région de Morne Rouge est située dans le Nord de l'île, entre

les grands centres volcaniques de la Montagne Pelée, des Pitons du Carbet et

du Morne Jacob.

Cette région, qui forme un seuil entre la Montagne Pelée et le

Morne Jacob, est une des zones à plus forte pluviométrie et probablement la

crête hyetométri que de l'île. En plus des précipitations directes, cette

région draine une partie des eaux superficielles de la Montagne Pelée et

du Morne Jacob et les pitons du Carbet.

L'étude géologique a montré l'existence probable d'une structure

de type graben (graben de Champ Flore) dont l'extrémité méridionale est

complètement hydrotherma I Isée.

- 13 -

En effet, si le pendage de cette faille est dirigé vers l'Est,

on pourrait s'attendre à ce que les températures de LA 3 augmentent plus

rapidement une fols la nappe du Lamentin traversée. SI le pendage de la

faille est dirigé vers l'Ouest, LA 101 devrait l'avoir recoupé après avoir

traversé la nappe d'eau réchauffée du Lamentin.

Peut-être faut-il envisager des filières pour les fluides profonds

chauds de direction tectonique NE-SW.

Dans cette hypothèse, au moins deux filières possibles fonctionne¬

raient :

. la fai Me jal onnée par I ' î I et à Ramiers qui passe au Nord de

Morne Cabrit puis au Nord du Lamentin. Le tronçon sur lequel se trouve LA 101

serait actuellement Inactif mais la présence d'épidote et de laumontite dans

les cuttings du forage prouve qu'il n'en aurait pas été toujours ainsi (ces

minéraux .sont l'Indice de température supérieure à 200°C) ;

. la faille tout à fait hypothétique qui sépare l'ensemble hydro¬

thermalisé du Morne Rouge et celui de Château Lézard - Morne Doré.

5 - CONTEXTE HYDROGEOLOGIQUE DE LA REGION DE MORNE ROUGE

La région de Morne Rouge est située dans le Nord de l'île, entre

les grands centres volcaniques de la Montagne Pelée, des Pitons du Carbet et

du Morne Jacob.

Cette région, qui forme un seuil entre la Montagne Pelée et le

Morne Jacob, est une des zones à plus forte pluviométrie et probablement la

crête hyetométri que de l'île. En plus des précipitations directes, cette

région draine une partie des eaux superficielles de la Montagne Pelée et

du Morne Jacob et les pitons du Carbet.

L'étude géologique a montré l'existence probable d'une structure

de type graben (graben de Champ Flore) dont l'extrémité méridionale est

complètement hydrotherma I Isée.

14

Certaines des failles bordières de ce graben de direction NW-SE

apparaissent jalonnées de secteurs hydrothermalisés et f umero I I I ses. Des

tourbes, des dépôts colluviaux et des dépôts pyroclastiques participent au

remplissage de ce graben. Les pyroclastites peuvent donner lieu à des

aquifères discontinus ou à des drains hydrogéologiques ; c'est le cas des

dépôts de nuées ardentes et des coulées de ponces, mais peuvent former

également, dans le cas de cendres, des niveaux Imperméables.

Ces remplissages de dépôts pyroclastiques et colluviaux (souvent

indurés en grès à porosité variable) se traduisent vraisemblablement d'un

point de vue hydrogéologique par l'existence d'aquiferes multicouches et

discontinus.

Le substratum du graben est formé d'andésites massives qui sont

d'excellents aquifères lorsqu'elles sont suffisamment fracturées. Sur le

bassin de la rivière Capot (Cl. MOURET, 1979) des essais Lugeon ont mis en

évidence des vitesses d'absorption de 1,3.10"'^ m/s à 5,9.10"^ m/s. Ces

andésites pourraient donner lieu à des réservoirs fracturés ayant de fortes

perméabilités, et ceci particulièrement dans les zones de croisements

d'accidents tectoniques (accidents NE-SW et NW-SE) qui ont été identifiés

dans l'étude géologique.

II n'existe pas de sources thermales dans cette région, néanmoins

les eaux des aquifères superficiels présentent des teneurs en CO2 et H2S

anormalement élevées. La présence de ces gaz peut être interprétée comme

une manifestation de dégazage d'éventueLs aquifères plus profonds à tempé¬

rature élevée.

Signalons également l'existence d'un forage de faible profondeur

à l'intérieur du graben qui a produit une eau thermale tiède à 28°C (voir

annexe 1 ) .

La circulation abondante et rapide d'eau froide dans les aquifères

superficiels fracturés pourrait, dans ce cas, jouer un rôle de masque au regard

d'aquiferes profonds d'intérêt géothermique, ce qui expliquerait l'absence de

sources thermales dans un contexte où les anomalies thermiques (volcanisme

récent) et les traces d'activité hydrothermale (altérations, anomalies en

mercure) sont significatives.

14

Certaines des failles bordières de ce graben de direction NW-SE

apparaissent jalonnées de secteurs hydrothermalisés et f umero I I I ses. Des

tourbes, des dépôts colluviaux et des dépôts pyroclastiques participent au

remplissage de ce graben. Les pyroclastites peuvent donner lieu à des

aquifères discontinus ou à des drains hydrogéologiques ; c'est le cas des

dépôts de nuées ardentes et des coulées de ponces, mais peuvent former

également, dans le cas de cendres, des niveaux Imperméables.

Ces remplissages de dépôts pyroclastiques et colluviaux (souvent

indurés en grès à porosité variable) se traduisent vraisemblablement d'un

point de vue hydrogéologique par l'existence d'aquiferes multicouches et

discontinus.

Le substratum du graben est formé d'andésites massives qui sont

d'excellents aquifères lorsqu'elles sont suffisamment fracturées. Sur le

bassin de la rivière Capot (Cl. MOURET, 1979) des essais Lugeon ont mis en

évidence des vitesses d'absorption de 1,3.10"'^ m/s à 5,9.10"^ m/s. Ces

andésites pourraient donner lieu à des réservoirs fracturés ayant de fortes

perméabilités, et ceci particulièrement dans les zones de croisements

d'accidents tectoniques (accidents NE-SW et NW-SE) qui ont été identifiés

dans l'étude géologique.

II n'existe pas de sources thermales dans cette région, néanmoins

les eaux des aquifères superficiels présentent des teneurs en CO2 et H2S

anormalement élevées. La présence de ces gaz peut être interprétée comme

une manifestation de dégazage d'éventueLs aquifères plus profonds à tempé¬

rature élevée.

Signalons également l'existence d'un forage de faible profondeur

à l'intérieur du graben qui a produit une eau thermale tiède à 28°C (voir

annexe 1 ) .

La circulation abondante et rapide d'eau froide dans les aquifères

superficiels fracturés pourrait, dans ce cas, jouer un rôle de masque au regard

d'aquiferes profonds d'intérêt géothermique, ce qui expliquerait l'absence de

sources thermales dans un contexte où les anomalies thermiques (volcanisme

récent) et les traces d'activité hydrothermale (altérations, anomalies en

mercure) sont significatives.

- 15 -

BIBLIOGRAPHIE

CAYOL A. (1975) - Contribution à l'étude hydrologique et hydrogéochimiquede la Martinique. Thèse 3ème cycle, Paris VI.

COTTEl S. (1972) - Etude hydrogeologique de la basse vallée de la rivièreCapot. Rapport BRGM, 72 ANT 4.

COTTEl S. {1974) - Particular characteristics and hypothesis on the groundwaterchemical genesis in Martinique. Int. Symp. on Hydrol. of volcanicrocks, Lanzarote, Abstracts, p. 27.

COTTEZ S., VENEUFBOURG G. (7970) - Etude hydrogéologique préliminaire dubassin de la plaine du Lamentin. Rapport BRGM, 70 ANT 19, 34 p. + ann.

LOPOUKHINE M., MOURET C. (1977) - Etude géothermique des sources de laMartinique. Rapport BRGM, 77 ANT 36, 32 p. + 5 tab., 14 fig., 7 ann.

MAHON W.A.3., KLYEN L.E., RHOVE M. [1980) - Japan geothermal energy association,Chinetsu, 17, n° 1, p. 11-24.

MOURET C. (1977) - Les eaux souterraines à la Martinique : recherche etexploitation. Bull. Ass. prof. biol. Geol. Mart., n° 9, 56 p.,14 fig., 6 phot.

MOURET C. (J977) - L'apport des méthodes géophysiques à l'investigationhydrogéologique des aquifères fracturés en milieux volcanique etvolcano-sédimentaire. Exemples d'une île tropicale, la Martinique.Coll. de Nice "Les eaux souterraines et l'approvisionnement eneau de la France", t. 2, pp. 457-471.

MOURET C. (Ï979) - Contribution à l'étude hydrogéologique d'un bassin versanten milieu volcanique tropical - Rivière Capot (Martinique).Rapport BRGM 79 SGN 181 HYD. - _

WESTERCAMP P. [1978] - Une contribution à l'évaluation du potentiel géothermiquede l'île de ia Martinique. 78 ANT 33, rapport BRGM.

- 15 -

BIBLIOGRAPHIE

CAYOL A. (1975) - Contribution à l'étude hydrologique et hydrogéochimiquede la Martinique. Thèse 3ème cycle, Paris VI.

COTTEl S. (1972) - Etude hydrogeologique de la basse vallée de la rivièreCapot. Rapport BRGM, 72 ANT 4.

COTTEl S. {1974) - Particular characteristics and hypothesis on the groundwaterchemical genesis in Martinique. Int. Symp. on Hydrol. of volcanicrocks, Lanzarote, Abstracts, p. 27.

COTTEZ S., VENEUFBOURG G. (7970) - Etude hydrogéologique préliminaire dubassin de la plaine du Lamentin. Rapport BRGM, 70 ANT 19, 34 p. + ann.

LOPOUKHINE M., MOURET C. (1977) - Etude géothermique des sources de laMartinique. Rapport BRGM, 77 ANT 36, 32 p. + 5 tab., 14 fig., 7 ann.

MAHON W.A.3., KLYEN L.E., RHOVE M. [1980) - Japan geothermal energy association,Chinetsu, 17, n° 1, p. 11-24.

MOURET C. (1977) - Les eaux souterraines à la Martinique : recherche etexploitation. Bull. Ass. prof. biol. Geol. Mart., n° 9, 56 p.,14 fig., 6 phot.

MOURET C. (J977) - L'apport des méthodes géophysiques à l'investigationhydrogéologique des aquifères fracturés en milieux volcanique etvolcano-sédimentaire. Exemples d'une île tropicale, la Martinique.Coll. de Nice "Les eaux souterraines et l'approvisionnement eneau de la France", t. 2, pp. 457-471.

MOURET C. (Ï979) - Contribution à l'étude hydrogéologique d'un bassin versanten milieu volcanique tropical - Rivière Capot (Martinique).Rapport BRGM 79 SGN 181 HYD. - _

WESTERCAMP P. [1978] - Une contribution à l'évaluation du potentiel géothermiquede l'île de ia Martinique. 78 ANT 33, rapport BRGM.

- 16 -

ANNEXES

- 16 -

ANNEXES

- 17ANNEXE 1

LE FORAGE VESGROTTES

[de Cl. MOURET, 1979]

Après son approfondissement de 30 à 41 mètres, la surface piézomé¬

trique s'est relevée de - 7 mètres jusqu'à la surface du sol, donnant ainsi -

lieu à un écoulement de trop plein. 11 existe un dégagement gazeux permanent

et son eau est tiède (28,6°C). La chimie de l'eau est du type carbonaté calcique

mais le caractère bicarbonaté est très marqué alors que le caractère calcique

l'est faiblement. Par rapport aux autres eaux sa proportion de sulfates est

très faible (1,5 °/oo seulement).

Deux problèmes principaux concernent ce forage : l'origine du gaz

et cel le de la chaleur.

L'ORIGINE VU GAI

Le gaz peut être soit d'origine profonde, soit lié au tourbes. Son

débit n'est pas considérable, mais semble assez constant :

0,018 l/sec le 26.10.77

0,023 l/sec le 5.12.77

0,020 l/sec le 9.12.77.

II se dégagerait de façon intermittente à divers endroits du forage

mais l'ensemble resterait quantitativement stable. Sa composition chimique est

la suivante :

Dioxyde de carbone

Méthane

Azote 1 Ibre

Argon

Oxygène 1 ibre

CO2

CHit

N2

Ar

O2

C2H6

50,9

31,0

17,4

0,3

0,2

+

+

+

+

+

Í

0,2 ^ en volume

0,1 %

0,1 %

0,05 %

0,05 %

5 ppm

PAélivement du 8.12.77

- 17ANNEXE 1

LE FORAGE VESGROTTES

[de Cl. MOURET, 1979]

Après son approfondissement de 30 à 41 mètres, la surface piézomé¬

trique s'est relevée de - 7 mètres jusqu'à la surface du sol, donnant ainsi -

lieu à un écoulement de trop plein. 11 existe un dégagement gazeux permanent

et son eau est tiède (28,6°C). La chimie de l'eau est du type carbonaté calcique

mais le caractère bicarbonaté est très marqué alors que le caractère calcique

l'est faiblement. Par rapport aux autres eaux sa proportion de sulfates est

très faible (1,5 °/oo seulement).

Deux problèmes principaux concernent ce forage : l'origine du gaz

et cel le de la chaleur.

L'ORIGINE VU GAI

Le gaz peut être soit d'origine profonde, soit lié au tourbes. Son

débit n'est pas considérable, mais semble assez constant :

0,018 l/sec le 26.10.77

0,023 l/sec le 5.12.77

0,020 l/sec le 9.12.77.

II se dégagerait de façon intermittente à divers endroits du forage

mais l'ensemble resterait quantitativement stable. Sa composition chimique est

la suivante :

Dioxyde de carbone

Méthane

Azote 1 Ibre

Argon

Oxygène 1 ibre

CO2

CHit

N2

Ar

O2

C2H6

50,9

31,0

17,4

0,3

0,2

+

+

+

+

+

Í

0,2 ^ en volume

0,1 %

0,1 %

0,05 %

0,05 %

5 ppm

PAélivement du 8.12.77

- 18

Le méthane est prépondérant. La quantité d'argon rencontrée est

bien Inférieure à celle de l'air (0,9 %) et il n'y a pas de radon.

Les comparaisons avec des gaz de fumerolles de la Pelée montrent

que celui du forage Desgrottes est plus riche en méthane. D'autre part, sa

composition diffère de celle du gaz de la source thermale d'Absalon.

Des réactions biologiques au niveau des tourbes pourraient expliquer

au moins une partie des gaz. DOMMERGUES et MANGENOT (1970) notent que des

bactéries anaérobies sulfato-réductrices (des genres Desulfovi brio et Desulfa-

tomaculum par exemple) ont une activité qui diminue la teneur en sulfates des

eaux, augmente leur teneur en bicarbonates et leur pH. Mais on ne peut exclure

une origine profonde des gaz.

L'ORIGINE PE LA CHALEUR

La température observée est de 28,5 à 28,6°C alors qu'elle devrait

être d'environ 24,5°C, vu l'altitude du forage. 11 y a donc un excédent de 4°C

à expliquer, soit par une origine géothermique, soit par une réaction exother¬

mique au niveau des tourbes.

Seule l'analyse du fractionnement isotopique entre le ^^C et le '^C

du CO2 et du Odl^ permettrait de conclure à l'origine profonde ou non de ces gaz.

- 18

Le méthane est prépondérant. La quantité d'argon rencontrée est

bien Inférieure à celle de l'air (0,9 %) et il n'y a pas de radon.

Les comparaisons avec des gaz de fumerolles de la Pelée montrent

que celui du forage Desgrottes est plus riche en méthane. D'autre part, sa

composition diffère de celle du gaz de la source thermale d'Absalon.

Des réactions biologiques au niveau des tourbes pourraient expliquer

au moins une partie des gaz. DOMMERGUES et MANGENOT (1970) notent que des

bactéries anaérobies sulfato-réductrices (des genres Desulfovi brio et Desulfa-

tomaculum par exemple) ont une activité qui diminue la teneur en sulfates des

eaux, augmente leur teneur en bicarbonates et leur pH. Mais on ne peut exclure

une origine profonde des gaz.

L'ORIGINE PE LA CHALEUR

La température observée est de 28,5 à 28,6°C alors qu'elle devrait

être d'environ 24,5°C, vu l'altitude du forage. 11 y a donc un excédent de 4°C

à expliquer, soit par une origine géothermique, soit par une réaction exother¬

mique au niveau des tourbes.

Seule l'analyse du fractionnement isotopique entre le ^^C et le '^C

du CO2 et du Odl^ permettrait de conclure à l'origine profonde ou non de ces gaz.

19 -

ANNEXE 2

MOYENNES VES PLUIES ANNUELLES VU [OU PROCHES VU)

BASSIN VERSANT VE LA RIVIERE CAPOT [MARTINIQUE] [en mm]- s xs-

Station!,plaviométAiquei,

Ajoupa-Boui I lon

Basse-Pointe

Chai vet

Champflore

Courant Blanc

Deux Choux

Dominante

Eden

Fourniol

Gradis (Montigny)

Le Lorra i n

Marie-Agnès

MoyennesintzA-

annuzlles

llll

2122

1893

2586

2135

4722

3940

4749

2981

2975

1927

4470

PÍAioáiLSutiZisles

53-69

58-77

71-77

51-56

7 1 -77

58-77

55-72

56-57

58-77

64-66

58-77

56-72

StaXiom,pùiviomttAiqujU,

Montagne Pelée

Morne des Cadets

Morne Jacob

Morne Rouge Bourg

Morne Rouge Gend

Morne Rouge Forêt

Morne Rougerue Lucie

Pi rogue

Saut-Bab ¡n

Signardy

Ste Ceci le

Ste Ceci le ORSTOM

MoyennzsintzA-

annuzlle&

< 4000 ?

3008

3863

4033

4135

4125

4094

3601

3268

4831

4940

5112

PéAiodesutiZisiei

75-76

58-77

74-77

58-75

62-77

24-49(10 ans)

56-77

52-65

56-61

55-72

35-61(21 ans)

56-72

N.B. : Les périodes indiquées constituent toujours le nombre maximal de

valeurs ayant ê-té utilisées.

19 -

ANNEXE 2

MOYENNES VES PLUIES ANNUELLES VU [OU PROCHES VU)

BASSIN VERSANT VE LA RIVIERE CAPOT [MARTINIQUE] [en mm]- s xs-

Station!,plaviométAiquei,

Ajoupa-Boui I lon

Basse-Pointe

Chai vet

Champflore

Courant Blanc

Deux Choux

Dominante

Eden

Fourniol

Gradis (Montigny)

Le Lorra i n

Marie-Agnès

MoyennesintzA-

annuzlles

llll

2122

1893

2586

2135

4722

3940

4749

2981

2975

1927

4470

PÍAioáiLSutiZisles

53-69

58-77

71-77

51-56

7 1 -77

58-77

55-72

56-57

58-77

64-66

58-77

56-72

StaXiom,pùiviomttAiqujU,

Montagne Pelée

Morne des Cadets

Morne Jacob

Morne Rouge Bourg

Morne Rouge Gend

Morne Rouge Forêt

Morne Rougerue Lucie

Pi rogue

Saut-Bab ¡n

Signardy

Ste Ceci le

Ste Ceci le ORSTOM

MoyennzsintzA-

annuzlle&

< 4000 ?

3008

3863

4033

4135

4125

4094

3601

3268

4831

4940

5112

PéAiodesutiZisiei

75-76

58-77

74-77

58-75

62-77

24-49(10 ans)

56-77

52-65

56-61

55-72

35-61(21 ans)

56-72

N.B. : Les périodes indiquées constituent toujours le nombre maximal de

valeurs ayant ê-té utilisées.

20

COMPOSITIONS ISOTOPigUES

ANNEXE 3

-I-

-2

-3

-4 A

-5.

O0

40

Fig 1Voriotion, dons > t.mp. de lo l.n.ur .n '^0 d. lo source d. lo Trocé. (Mortiniqu.)

O'opri» données înédit.. de B.BLAVOUXet A.CAYOL

J J1970

tM A

1971

Fig 2 Voriotions dons le tamps de lo teneur en "O de lo pluie e lo stotion du Morne Bellevue.D'après données inédites de B.BLAVOUX et A.CAYOL

S"/0 >

-1 -

-2-

-3-

-4-

B 0

l

-5

5%»opluie

Plidm

-4

-3

- 2

~ I

M J «I

1970

M A M J

1971

20

COMPOSITIONS ISOTOPigUES

ANNEXE 3

-I-

-2

-3

-4 A

-5.

O0

40

Fig 1Voriotion, dons > t.mp. de lo l.n.ur .n '^0 d. lo source d. lo Trocé. (Mortiniqu.)

O'opri» données înédit.. de B.BLAVOUXet A.CAYOL

J J1970

tM A

1971

Fig 2 Voriotions dons le tamps de lo teneur en "O de lo pluie e lo stotion du Morne Bellevue.D'après données inédites de B.BLAVOUX et A.CAYOL

S"/0 >

-1 -

-2-

-3-

-4-

B 0

l

-5

5%»opluie

Plidm

-4

-3

- 2

~ I

M J «I

1970

M A M J

1971

,í ,A .' ' /A

- 21 -ANNEXE 3 (suite)

,18Relation oltilude B % 0 pour quelques eoux de Martinique

Altjtyde^ten mitres)

rig3

eoo-A Voleurs communiquées porB.BLAVOUX el A. CAY0L(I976}

D Voleurs provenont de LOPOUKHINE et MOURET ( 1977)

Eou du botsin versont de lo rivière Copot avec «on identificotion

700-

eoo-

500-

.«0

I«'.I5

12

*00-

100-

Moni*

Rev«4

DS7

^ RiT.Cepet

fF.D.

300-

?00-

24

D&

55

' £. " SObt»- £[-

',-t -5 ^s%"

,í ,A .' ' /A

- 21 -ANNEXE 3 (suite)

,18Relation oltilude B % 0 pour quelques eoux de Martinique

Altjtyde^ten mitres)

rig3

eoo-A Voleurs communiquées porB.BLAVOUX el A. CAY0L(I976}

D Voleurs provenont de LOPOUKHINE et MOURET ( 1977)

Eou du botsin versont de lo rivière Copot avec «on identificotion

700-

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500-

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12

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Moni*

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Documents

PRÉÉTUDE ÉCONOMIQUE ET INDUSTRIELLE SUR LES ...infoterre.brgm.fr/rapports/82-SGN-1033-GTH.pdfDÉPARTEMENTS ET TERRITOIRES D'OUTRE - MER PRÉÉTUDE ÉCONOMIQUE ET INDUSTRIELLE SUR