53
rr<^ & 1>-*»v / Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de Rodate - Commune de Fort de France Martinique Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération du Centre de la Martinique Géosciences pour une Terre durable brgm

Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération

  • Upload
    others

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération

rr<^& 1>-*»v

/

Reconnaissances géologiques ethydrogéologiques sur le site de

Rodate - C o m m u n e de Fort de FranceMartinique

Rapport final¿W

I BRGM/RP-57716-FRNovembre 2009

Communauté d'Agglomération du Centre de la Martinique

Géosciences pour une Terre durable

brgm

Page 2: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération
Page 3: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération

Reconnaissances géologiques ethydrogéologiques sur le site de

Rodate - C o m m u n e de Fort de FranceMartinique

Rapport final

BRGM/RP-57716-FRNovembre 2009

Étude réalisée dans le cadre des projetsde Service public du B R G M 09 E A U K 53

C. Chevrier

Vérificateur :

Nom : Benoit Dewandel

Date: 15/11/2009

Approbateur :

N o m : Jean-Pierre Comte

Date :

Le système de management de la qualité du B R G M est certifié AFAQ ISO 9001:2000.

Géosciences pour une V n durable

brgm

Page 4: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération

Mots clés : DOM, Martinique, Rodate, CACEM, recherche eaux souterraines, structuregéologique, aquifère volcanique, milieu fracturé.

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

Chevrier C, (2009) - Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de RodateCommune de Fort de France - Martinique. Rapport BRGM/RP-57716-FR, 54 pp., 23 ill., 2 ann.

I BRGM, 2008, ce document ne peut être reproduit en totalité ou en partie sans l'autorisation expresse du BRGM.

Page 5: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération

Reconnaissances sur le site de Rodate

Synthèse

En cohérence avec son schéma directeur d'Alimentation en Eau Potable, la CACEM

souhaite diversifier et augmenter les ressources en eau potable disponiljles sur sonterritoire, notamment par l'exploitation des eaux souterraines.

Dans cette perspective, la CACEM a confié au BRGM dans le cadre d'une conventionde recherche et développement partagée, une mission scientifique et techniqued'expertise géologique et hydrogéologique liée à son programme de rechercheen eau souterraine sur l'ensemble de son territoire.

Les investigations que présente ce rapport ont permis d'acquérir des donnéesgéologiques et hydrogéologiques sur le site de Rodate (commune de Fort-de-France),et de proposer un modèle conceptuel permettant de caractériser la structuregéologique générale et le foncfionnement hydrogéoiogique du site.

Suite à ces investigations, des emplacements de profils électriques ont été proposésafin :

d'améliorer la compréhension de la structure des formations géologiquesobservées à l'affleurement,

d'implanter les futurs forages de reconnaissance avec une meilleure précision,

d'améliorer le modèle conceptuel hydrogéologique du site.

BRGM/RP-57716-FR - Rapport final

Page 6: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération
Page 7: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération

Reconnaissances sur le site de Rodate

Sommaire

1. Cadre du projet, objectif et localisation du site11

1.1. CADRE DU PROJET ET OBJECTIF11

1.2. RAPPEL DU CHOIX DE CE SITE11

1.3. EMPLACEMENT ET CARACTERISTIQUES DU SITE12

2. Contexte géologique et hydrogéologique15

2.1. LITHOLOGIE DES FORMATIONS GEOLOGIQUES PRESENTES SUR LE

SECTEUR D'ETUDE15

2.2. INFORMATIONS APPORTEES PAR LES PRECEDENTS TRAVAUX 18

2.2.1. Informations géologiques18

2.2.2. Structure géologique18

2.3. RECONNAISSANCE GEOLOGIQUE ET HYDROGEOLOGIQUE DE TERRAIN23

2.3.1. Reconnaissance géologique23

a) Conglomérats23

b) Altération des andésites « en pelure d'oignons »24

c) Andésites27

d) Nuées ardentes28

e) AHuvions29

2.3.2. Reconnaissances hydrogéologiques32

a) Extension du site d'étude32

b) Mesures de conductivités en rivière32

c) Sources32

3. Modèle conceptuel géologique et hydrogéologique du site35

3.1. MODELE CONCEPTUEL35

3.2. PROPOSITION D'INVESTIGATION GEOPHYSIQUE36

4. Conclusion41

5. Références bibliographiques43

BRGM/RP-57716-FR - Rapport final

Page 8: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération

Reconnaissances sur le site de Rodate

Liste des illustrations

Illustration 1 : Localisation du site sur la carte IGN au 1/100 000* (limites bleues)12

Illustration 2 : Localisation du site sur la carte IGN au 1/25000*'"®13

Illustration 3 : Extrait de la carte géologique au 1/50000*'^® Le secteur d'étude estindiqué en bleu. La légende de la carte est présentée dans l'Illustration 416

Illustration 4 : Extrait de la légende de la carte géologique au 1/50000*'"® (Westercamp,1990)17

Illustration 5 : Extrait de la carte IGN au 1/25000*'"® et localisation des coupesgéologiques réalisées (en rouge). Le secteur d'étude est indiqué en bleu. Le pointindique le sondage 1178ZZ103919

Illustration 6 : Extrait de la carte géologique au 1/50000*'"® et localisation des coupesgéologiques réalisées (en rouge). Le secteur d'étude est indiqué en bleu. La légendede la carte : voir Illustration 4. Le point blanc indique le forage 1178ZZ103920

Illustration 7 : Coupe SudOuest-NordEst21

Illustration 8 : Coupe amont Sud-Nord22

Illustration 9 : Conglomérats sur la rive droite de la rivière Madame23

Illustration 10 : Conglomérats (à gauche : rivière ruisselant à leur contact) (à droite :cascade à sec)24

Illustration 1 1 : Andésites altérées en boule de type « pelure d'oignon »25

Illustration 12 : Vue globale d'un l'affleurement présentant une altération de type« pelure d'oignon »25

Illustration 1 3 : Schémas explicatifs du processus d'altération en boules d'une couléede lave basaltique (d'après Graviou et Rançon, 2006)26

Illustration 14 : Altération avancée des andésites présentant la propagation sphériquede l'altération27

Illustration 15 : Fracturation verticale des andésites28

Illustration 16 : Forme d'altération shérique des andésites (« pelures d'oignon »)28

Illustration 1 7 : AHuvions dans le lit de la rivière Madame29

Illustration 18 iCarte des affleurements. Fond IGN au 1/25000*'"®30

Illustration 19 iCarte des affleurements. Fondearte géologique de la Martinique au1/50000*""®31

Illustration 20 : Mesures de conductivités (en |jS/cm) réalisées en divers points d'eau(sources, ravines, rivières). Fond : carte IGN au 1/25000*""®33

Illustration 21 : Emplacement des panneaux électriques proposés en fonction descontraintes d'accessibilité sur fond de carte IGN 1/25000*'"®37

Illustration 22 : Emplacement des panneaux électriques proposés en fonction descontraintes d'accessibilité sur fond de carte Géologique 1/50000*""®38

Illustration 23 : Emplacement des panneaux électriques proposés en fonction descontraintes d'accessibilité39

BRGM/RP-57716-FR - Rapport final

Page 9: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération

Reconnaissances sur le site de Rodate

Liste des annexes

Annexe 1 Coupe géologique du forage 1178ZZ103945

Annexe 2 Carte des itinéraires parcourus49

BRGM/RP-57716-FR - Rapport final

Page 10: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération
Page 11: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération

Reconnaissances sur le site de Rodate

1. Cadre du projet, objectif et localisation du site

1 .1 . CADRE DU PROJET ET OBJECTIF

En cohérence avec son schéma directeur d'Alimentation en Eau Potable, la CACEM

souhaite diversifier et augmenter les ressources en eau potable disponibles sur sonterritoire, et notamment par l'exploitation des eaux souterraines.

Dans cette perspective, la CACEM a confié au BRGM dans le cadre d'une conventionde recherche et développement partagée, une mission scientifique et techniqued'expertise géologique et hydrogéologique liée à son programme de recherche en eausouterraine sur l'ensemble de son territoire.

Le présent rapport rend compte des investigations géologiques et hydrogéologiquesmenées sur le site de Rodate situé sur la commune de Fort de France. L'objectif de laprésente étude est de proposer des emplacements pour la réalisation de panneauxélectriques, en vue de trouver des sites favorables pour la réalisation de forages dereconnaissance. Ces forages seront équipés pour l'AEP si les conditionshydrogéologiques le permettent.

1 .2. RAPPEL DU CHOIX DE CE SITE

Le rapport BRGM/RP-56468-FR : « Recherche de nouveaux sites favorables à laprospection d'eau souterraine sur le territoire de la CACEM » a été présenté enseptembre 2008 à la Commission EAU de la CACEM. II identifie 25 sites hiérarchiséssur le territoire de la CACEM. Suite à cette réunion, les élus ont décidé que desrecherches plus approfondies devaient être menées sur le site de Rodate, ce sitefaisant en effet partie des sites les plus prometteurs d'un point de vue quantitatif etqualitatif. De plus la proximité entre les sites de Rodate et de Ribodeau, égalementsélectionné, permettrait à ce secteur d'avoir une bonne capacité de production duranttoute l'année.

BRGM/RP-5771 6-FR - Rapport final 1 1

Page 12: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération

Reconnaissances sur le site de Rodate

1.3. EMPLACEMENT ET CARACTERISTIQUES DU SITE

Le site de Rodate (Cf. Illustration 1) est situé dans les hauteurs de Fort de France. Ilest localisé à proximité du réservoir de Tivoli qui est en cours de construction. Lasuperficie de ce site est d'environ 1.1 k m 2 , et son altitude varie entre 250 et 320 md'altitude.

Illustration 1 : Localisation du site sur la carte IGN au 1/100 0Q&™ (limites bleues)

L'accessibilité au site est difficile en raison du faible nombre de chemins et de routessur le secteur, excepté la route de Rodate sur les hauteurs. Le secteur de l'étude seradonc étendu vers la partie aval du site afin de faciliter les futures études géophysiques.

70 % du secteur est en espace boisé classé (zone naturelle N1) , à vocation naturelle,et très ponctuellement bâtie (N2), limitant ainsi fortement l'extension de l'urbanisation.

L'Illustration 2 ci-dessous présente la localisation du site sur la carte IGN au1/25000ème.

12 BRGM/RP-57716-FR - Rapport final

Page 13: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération

Reconnaissances sur le site de Rodate

Illustration 2 : Localisation du site sur la carte IGN au 1/25000er

BRGM/RP-57716-FR - Rapport final 13

Page 14: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération
Page 15: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération

Reconnaissances sur le site de Rodate

2. Contexte géologique et hydrogéologique

2.1 . LITHOLOGIE DES F0RI\1ATI0NS GEOLOGIQUES PRESENTES

SUR LE SECTEUR D'ETUDE

Chronologiquement et sur l'île de la Martinique, les formations suivantes sontrencontrées (classement des plus anciennes aux plus récentes, selon la dénominationdes lithologies de la carte géologique au 1/50 000*""^ (Westercamp et al, 1990)) :

Les hyaloclastites ^H sont associées à la première phase volcanique (activité sous-marine) du volcan-bouclier du Morne Jacob. Ces hyaloclastites sont généralementremaniées sous forme de microconglomérats lités riches en blocs de lave porphyriquesains (de type ^pol) et de petits cumulats. II est à noter que cette formation estconsidérée comme le substratum de toute la moitié occidentale du centre de l'île.

Les andésites ^02 sont des coulées massives peu porphyriques d'andésite et debasalte. La lave est généralement de couleur sombre et à grain fin. La distinction entreandésites et basalte est impossible à l' nu. Seul l'étude de lame mince ou laréalisation d'analyses chimiques permet la distinction des deux faciès.

Les andésites ^a sont des coulées massives d'andésite porphyrique sombre àhypersthène et augite. Elles sont généralement fissurées et fracturées notamment côtécaraïbe (cf. étude réalisée à Fond Lahaye, Vittecoq et al, 2008, rapport BRGM/RP-55728).

Les conglomérats ^Ci sont des conglomérats fluviátiles grossiers. La puissance de cesformations peut dépasser 50 mètres.

Les andésites (1ère phase) ^Oi contournent le relief ancien (^a) de Rodate par l'est ets'étalent pour constituer le plateau du quartier Ravine-Vilaine. Les andésites (2®'"^phase) ^02 constituent les plateaux Didier et Clairière. Cette andésite sombreporphyrique, à augite et hypersthène est classique.

Les nuées ardentes °B, observées au niveau du Quartier la Médaille sont globalementhomogènes, avec parfois des blocs massifs.

Les laves ®abl sont des andésites à quartz et biotites liées au volcanisme des pitons duCarbet.

Enfin, les conglomérats ^0 sont riches en blocs d'andésite porphyrique à quartz etbiotite, et remplissent en partie le cours de la rivière Blanche.

L'Illustration 3 est un extrait de la carte géologique centrée sur le secteur d'étude etl'Illustration 4 est un extrait de la légende de la carte géologique qui permet de bienresituer les formations les unes par rapport aux autres. Sur la zone d'étude on

BRGM/RP-5771 6-FR - Rapport final 1 5

Page 16: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération

Reconnaissances sur le site de Rodate

rencontre principalement des coulées d'andésites 2a. Dans partie ouest, on retrouveles conglomérats 6Ci.

Illustration 3 : Extrait de la carte géologique au 1/5000&me Le secteur d'étude estindiqué en bleu. La légende de la carte est présentée dans l'Illustration 4.

16 BRGM/RP-57716-FR - Rapport final

Page 17: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération

Reconnaissances sur le site de Rodate

mŒ<uenluûLU3Oz<_l

o>LU

X

* quartz ei biotite

d« ta 2 " pfwteBrectw d'écroulent snl dt

U ó m « al coulé« d« l»a

Aridestes

•1 ttacitss

* hornbl«id*

Coulées

d« lav«'a 2

Coulée d« p o n e «

Dûrne M coulé« da lav*

Nu*« árdanla

And**»« eombra I tugtta

-di-Fr*net L _ _J

I Coule« Oa Uve si d ô m e d'snd«tita claii

j è hyp«t»ih«ns

Edifie«

d U

Clfbil Ancien 2 C S U I M d« débns «t i*nii

3 Nui« ird*ni*

4 - R « w m c « e et coulé« d* ponces

1 5 • Conglofnèial marin

Coulé« da ponças inférieur»

(lene o" quant

2-5,

2* phase Coulee m « ss i ve d andesil« poiphyfique

sombre 1 h y p e m h e n e et aun'lt

Coulte maürve d»r«í*«iiB aphytiqu«

tombf«

Co r»ùlon̂ BT A t police ni qua QTOSSIVT

Coul*e pyociastique et lahar

Coulee rnttjrt» d* lav« pau porphyriqut

1 Basali« 2 Andeute

Conglomera! * galeK dominan» da la*» <

Coulé« da lava aphyrique msssrva

Coulée da basarte porptirrique t augiia at oi

Hyaloclattitw Dyke

Illustration 4 : Extrait de la légende de la carte géologique au 1/5000(fn

(Westercamp, 1990)

BRGM/RP-57716 -FR - Rapport final 17

Page 18: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération

Reconnaissances sur le site de Rodate

2.2. INFORMATIONS APPORTEES PAR LES PRECEDENTS TRAVAUX

2.2.1. Informations géologiques

Le sondage 1178ZZ1039/SC1 (lllustrafion 5) a été réalisé en janvier 1985 suite à unglissement de terrain. Ce sondage, de 25 m de profondeur, a été réalisé par carottagedans les andésites ^a. Cette technique est idéale lors de forage de reconnaissance,car elle permet de récupérer des échantillons intacts permettant une bonne descriptiongéologique des terrains recoupés par le sondage. La coupe géologique de l'ouvrageest présentée en Annexe 1 .

Celle-ci peut-être synthéfisée comme suit :

De 0 à 0.5 m : argile brune beige

De 0.5 à 7 m : argile beige plastique avec passages limoneux trèshumide

De 7 à 17 m : argile rouge lie de vin très humide vers 11 m, devenantsableuse vers 1 5 m

De 17 à 18 m : argile grise sableuse passant a une lave très altérée

De 18 à 25 m : lave altérée argilisée avec des passages caillouteux.

Ce sondage, situé sur une crête topographique, montre que les andésites ^a sontaltérées sur au moins 25m d'épaisseur.

2.2.2. Structure géologique

La formation affleurant dans la quasi-totalité du secteur correspond aux couléesd'andésites porphyriques sombres à hyperstène et augite (^a) attribuées au volcanismedu Morne Jacob. Ceux sont des coulées massives et épaisses qui s'épanchent danstoutes les directions. Elles correspondent à la phase effusive terminale du volcanismedu Morne Jacob.

La présence supposée de deux failles N-S au sud ouest du site pourrait indiquer unefracturation importante de la zone située entre celles-ci.

Sur la bordure Nord-Est du secteur, les coulées de lave de Fort-de-France ^aipostérieures aux ^a correspondent à une activité effusive de très grande ampleur quicomblent la paléovallée de Fort-de-France et débordent sur les plateaux côtierslimitrophes. Cette lave est une andésite sombre porphyrique à augite et hyperstène.

1 8 BRGM/RP-5771 6-FR - Rapport final

Page 19: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération

Reconnaissances sur le site de Rodate

Deux coupes géologiques ont été réalisées à partir de la carte géologique au1/50 000eme afin de mieux appréhender la structure géologique du secteur de Rodate(Illustration 5 : une coupe d'orientation N - S et une d'orientation S O - N ) .

Illustration 5 : Extrait de la carte IGN au 1/2500(fme et localisation des coupesgéologiques réalisées (en rouge). Le secteur d'étude est indiqué en bleu. Le point

blanc indique le sondage 1178ZZ1039/SC1.

B R G M / R P - 5 7 7 1 6 ' F R - Rapport final 19

Page 20: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération

Reconnaissances sur le site de Rodate

Illustration 6 : Extrait de la carte géologique au 1/5OOOCfme et localisation des coupesgéologiques réalisées (en rouge). Le secteur d'étude est indiqué en bleu. Pour la

légende de la carte : voir Illustration 4. Le point blanc indique le forage1178ZZ1039/SC1.

20 BRGM/RP-57716-FR - Rapport final

Page 21: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération

Reconnaissances sur le site de Rodate

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 m

Illustration 7 : Coupe SudOuest-NordEst

BRGM/RP-57716-FR - Rapport final m

Page 22: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération

Reconnaissances sur le site de Rodate

En m

1000 2000 3000 4000 5000 m

Illustration 8 : Coupe amont Sud-Nord

22 BRGM/RP-57716-FR - Rapport final

Page 23: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération

Reconnaissances sur le site de Rodate

2.3. RECONNAISSANCE GEOLOGIQUE ET HYDROGEOLOGIQUE DETERRAIN

Des prospections sur le terrain ont été réalisées dans le but d'améliorer laconnaissance de la géologie du secteur de Rodate et dans les rivières voisines {cartedes itinéraires parcourus en Annexe 2).

2.3.1. Reconnaissance géologique

a) Conglomérats

En rive droite et en rive gauche de la rivière M a d a m e , des conglomérats ont étéobservés sur des affleurements de plusieurs dizaines de mètres. C e sont des blocsd'andésite pluricentimétriques à métriques anguleux dans une matrice dure. La matricene présente pas de signe d'altération {Illustration 9).

C e s conglomérats semblent imperméables, l'eau ruisselant directement à leur contact(Illustration 9). La présence de plusieurs cascades sur les conglomérats en rive gaucheconfirme le caractère imperméable de cette formation (Illustration 10).

Illustration 9 : Conglomérats sur la rive droite de la rivière M a d a m e

BRGM/RP-57716-FR - Rapport final

Page 24: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération

Reconnaissances sur le site de Rodate

Illustration 10 : Conglomérats (à gauche : rivière ruisselant à leur contact)(à droite : cascade à sec).

b) Altération des andésites << en pelure d'oignons »

Les reconnaissances dans les ravines et sur les affleurements « bords de route » ontpermis de mettre en évidence, sous la frange « argileuse », la présence de boulesd'andésite présentant une altération caractéristique de type « pelures d'oignons »(Illustration 11 et Illustration 12). C e type d'altération est caractéristique d'une couléede lave fissurée (lors du refroidissement de la lave) soumise à un climat tropicalhumide ; les processus physiques et chimiques de transformation de ces roches sontalors relativement rapides (Illustration 13). La circulation des eaux de ruissellementdans le réseau de fissures accélère l'altération chimique et l'érosion mécanique de laroche. Des boules s'individualisent alors progressivement et s'écaillent à leur tour enpériphérie pour donner des structures en « pelures d'oignon » jusqu'à altérationcomplète de la roche initiale. A noter également une recristallisation en Jaspe rouge decertaines « pelures ».

24 BRGM/RP-57716-FR - Rapport final

Page 25: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération

Reconnaissances sur le site de Rodate

Illustration 11 : Andésites altérées en boule de type << pelure d'oignon ».

ÛIllustration 12 : Vue globale d'un l'affleurement présentant une altération de type

»pelure d'oignon ».

BRGM/RP-57716-FR - Rapport final 25

Page 26: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération

Reconnaissances sur le site de Rodate

Au vu de la carte géologique, ces andésites altérées sont attribuées aux andésites 2 a.

1- Réseau de fractures hérité durefroidissement d'une coulée de lave

bloc sain z o n e a ) t é r é e2 - Circulation d'eau dans la coulée de lave

gravier argileux

3 - Début d'altération de la coulée de lave(du parallélépipède à la sphère) coeur de basalte

boule

4 - Formation des boules

5 - Altération en pelures d'oignon des boules

Illustration 13 : Schémas explicatifs du processus d'altération en boules d'une couléede lave basaltique (d'après Graviou et Rançon, BRGM 2006)

26 B R G M / R P - 5 7 7 1 6 - F R - Rapport final

Page 27: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération

Reconnaissances sur le site de Rodate

U n affleurement montre un stade avancé de l'altération sphérique des andésites(Illustration 14). Les traces et la propagation sphérique de l'altération sont encorevisibles sur la roche très argilisée.

Illustration 14 : Altération avancée des andésites présentant la propagation sphériquede l'altération

c) Andésites

Les formations géologiques situées en rive gauche de la rivière M a d a m ecorrespondent pour la majeure partie à des andésites 2 a . C e s andésites sontobservées à l'affleurement sur les tranchées constituant les routes. Elles sontrecouvertes par une frange altérée (argile et altération en « pelure d'oignon ») pouvantatteindre facilement plusieurs mètres.

U n affleurement caractéristique se situe sur la route menant au quartier de Rodate. Ilprésente une fracturation subverticale (Illustration 15) et des formes d'altérationsphériques (Illustration 16).

BRGM/RP-57716-FR - Rapport final 27

Page 28: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération

Reconnaissances sur le site de Rodate

Illustration 15 : Facturation verticale des andésites

Illustration 16 : Forme d'altération shérique des andésites {« pelures d'oignon »).

d) Nuées ardentes

Les nuées ardentes n'ont pas été observées avec certitude dans la partie nord dusecteur. La faible étendue observable de cette formation peut être expliquée du fait

28 BRGM/RP-57716-FR - Rapport final

Page 29: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération

Reconnaissances sur le site de Rodate

que cette dernière a été fortement altérée (argilisation, érosion) et donc peureconnaissable.

e) Alluvions

C e sont des formations superficielles qui ont été déposées par le cours d'eau. Leurépaisseur atteint quelques mètres à certains endroits. La présence de gros blocs estfréquente dans les alluvions.

Illustration 17 : Alluvions dans le lit de la rivière Madame.

BRGM/RP-57716 -FR • Rapport final 29

Page 30: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération

Reconnaissances sur le site de Rodale

L ILégende de la géologie de terrain

Conglomérats

I -j Aluvión* »vec btocs

Andèsitos Frachréas

Illustration 18 :Carte des affleurements, Fond IGN au 1/2500(fme

30 BRGM/RP-57716-FR - Rapport final

Page 31: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération

Reconnaissances sur le site de Rodate

\ > \~1

l

Légende de la géologie de terrain

Andésites

Cofigiomèr»ls

AJluvions awec öoc»

Andésites Fradirèes

Nu*e ardente ?7

AJuvwns

Illustration 19 :Carte des affleurements, Fondearte géologique de la Martinique au1/5000Cfme

BRGM/RP-57716-FR - Rapport final 31

Page 32: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération

Reconnaissances sur le site de Rodate

2.3.2. Reconnaissances hydrogéologiques

a) Extension du site d'étude

Sur le site initial, seuls les affieurements de bords de routes ont fait l'objet d'unereconnaissance. Ces routes sont toute situées sur des crêtes. La majeure partie desaffleurements visibles (Illustration 18) se situe en dehors du site initial. En effet le relieftrès marqué ainsi que l'absence de terrain plat, susceptible d'être un emplacementpour un futur forage de reconnaissance, sur le site ont amené les prospectionsgéologiques et hydrogéologiques à s'étendre à l'aval du site qui présente à priori lesmêmes caractéristiques géologiques.

b) l\/lesures de conductivités en rivière

Des mesures de conductivité électriques ont été réalisées pendant la campagne deprospection hydrogéologique dans la rivière Madame et dans la ravine Rodate. Cesmesures ont été faites durant une période connaissant une pluviométrie moyenne pourun mois d'août. Les résultats de ces mesures sont présentés dans l'Illustration 20.

Les eaux de la rivière Madame ont une conductivité relativement élevée de l'ordre de

190 pS/cm. Les deux affluents rencontrés en rive gauche ont une conductivitéélectrique plus faible (1 1 1pS/cm et 1 18 pS/cm). Les eaux de la ravine Rodate ont uneconductivité électrique plus faible que la rivière Madame (110 pS/cm).

L'extension de l'urbanisation dans le quartier de Rodate et le réseau d'assainissementperfectible peuvent être les causes de ces conductivités élevées.

Aucun saut brutal n'est observé dans les mesures de conductivité, ce qui aurait indiquééventuellement des connexions avec les eaux souterraines, celles-ci ayantgénéralement une conductivité plus élevée que l'eau des rivières.

c) Sources

Les prospections de terrains n'ont pas mis en évidence de sources. Aucune perte ouinfiltration n'a été remarquée dans le lit de la rivière Madame ou dans ses affluents.

32 BRGM/RP-5771 6-FR - Rapport final

Page 33: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération

Reconnaissances sur le site de Rodaîe

fAî poste Colon

Légende

Site Rocíate

l~ I Site Rodate Elendu

* Point G P S avec conductivité en u S / c m

. B . « • -

Illustration 20 : Mesures de conductivités (en fjS/cm) réalisées en divers points d'eau(sources, ravines, rivières), Fond : carte IGN au 1/25000*™

BRGM/RP-57716-FR - Rapport final 33

Page 34: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération
Page 35: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération

Reconnaissances sur le site de Rodate

3. Modèle conceptuel géologique ethydrogéologique du site

3.1. lUlODELE CONCEPTUEL

Le modèle conceptuel du site de Rodate a été établi en croisant l'interprétation de lacarte géologique et les nouvelles informations acquises lors des investigations deterrain. La proximité du site de Ribodeau permet d'apprécier le site de Rodate dans unensemble réunissant les deux sites. Les hypothèses ayant permis de caractériser sastructure et son fonctionnement sont présentées ci-dessous.

Structure caractérisée par :

^ Un substratum a priori constitué par les hyaloclastites IH, non observées àl'affleurement à une profondeur indéterminée,

^ Des andésites ^a a priori fissurées et fortement altérées en surface (franged'altération en pelure d'oignon et argiles),

v^ Une mise en place de ces andésites par coulées successives superposées,avec une durée variable entre chaque épisode, et des processus d'altérationinter-coulées variables en conséquence,

^ Une hétérogénéité verticale du degré de fissuration/fracturation de cesandésites, probablement due à la superposifion de nombreuses coulées plusou moins altérées et plus ou moins fissurées/fracturées.

Aucun indice permettant de valider la présence des failles indiquées sur la cartegéologique n'a été observé sur le terrain.

Fonctionnement caractérisé par :

^ un substratum présentant a priori une perméabilité beaucoup plus faible que lesformations de laves fissurées et fracturées le recouvrant,

^ un bassin d'alimentation qui pourrait correspondre a priori à l'extensiongéographique de l'affieurement des coulées d'andésite,

^ une aquifère supposé au sein des andésites ^a ; cette formation constitue doncune cible hydrogéologique de choix de part son degré de fracturation et soncaractère relativement peu altéré en profondeur,

^ Un écoulement naturel des eaux souterraines suivant a priori l'axe despaléovallées (N-S à l'échelle du site).

BRGM/RP-5771 6-FR - Rapport final 35

Page 36: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération

Reconnaissances sur le site de Rodate

3.2. PROPOSITION D'INVESTIGATION GEOPHYSIQUE

L'objectif d'une campagne géophysique à l'aide de panneaux électriques est d'apporterde nouveaux éléments sur la structure des formations sous-jacentes pour améliorer lemodèle conceptuel (variafions latérales, profondeurs des interfaces...). Par ailleurs,elle aidera à implanter les futurs forages de reconnaissance par la localisation decibles hydrogéologiques; ceux-ci serviront d'éléments de calibration à la géophysique..

L'implantation de ces profils s'appuie sur le modèle conceptuel, mais doit aussi prendreen compte les contraintes d'accessibilité et les éventuelles interférences électriques.

Trois profils sont ainsi proposés en aval du site étendu (Illustration 21, Illustration 22 etIllustration 23). Deux seront parallèles et d'une longueur de 370 m, et un seraperpendiculaire et d'une longueur de 250 m. Outre le calage ou la validafion du modèleconceptuel, ils permettront :

Pour le profil PI & P2, de vérifier la continuité de la formation géologique cibleen aval ;

Pour le profil P3, de vérifier l'extension latérale de la formation cible.

Des prospections géophysiques par la méthode TDEM seront réalisées. Cetteméthode utilise le phénomène de diffusion d'un champ Electro-Magnétique transitoirepour déterminer la résistivité électrique des terrains en fonction de la profondeur. Cetteméthode permettra de sonder le sous-sol aux endroits inaccessibles pour lespanneaux électriques. En effet la quasi-totalité de la zone est inaccessible à lagéophysique électrique et aux machines de foration.

La localisation des prospecfions par TDEM présentée dans l'Illustration 21, l'Illustration22 et l'Illustration 23 est indiquée à titre indicatif; les emplacements pourront êtremodulés en fonction de l'appréciation du géophysicien. Ces prospections serviront àconnaître l'amont du site de Rodate.

36 BRGM/RP-5771 6-FR - Rapport final

Page 37: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération

Reconnaissances sur le site de Rodate

LegendeI I Site Rodate

Illustration 21 : Emplacement des panneaux électriques proposés en fonction descontraintes d'accessibilité sur fond de carte IGN 1/2500(fme

BRGM/RP-57716-FR - Rapport final 37

Page 38: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération

Reconnaissances sur le site de Rodate

Lwateaií'Ti

Illustration 22 : Emplacement des panneaux électriques proposés en fonction descontraintes d'accessibilité sur fond de carte Géologique 1/50000*™

38 BRGM/RP-57716-FR - Rapport final

Page 39: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération

Reconnaissances sur le site de Rodate

* • • • • >

Légende| | Site Rodate

¡Site Rodate Etendu

Profil géophysique

¡Hustration 23 : Emplacement des panneaux électriques proposés en fonction descontraintes d'accessibilité

BRGM/RP-57716-FR - Rapport final 39

Page 40: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération
Page 41: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération

Reconnaissances sur le site de Rodate

4. Conclusion

Les investigations effectuées ont permis d'acquérir de nouvelles données géologiqueset hydrogéologiques sur le site de Rodate - Commune de Fort-de-France, et deproposer un modèle conceptuel permettant une première caractérisation de la structuregéologique globale ainsi que des premiers éléments du foncfionnementhydrogéologique de la zone étudiée.

Des emplacements de profils électriques sont proposés afin :

d'améliorer la caractérisation des geometries des formations géologiquesobservées à l'affleurement,

d'implanter de futurs forages avec une meilleure précision et d'estimer lesprofondeurs de foration,

et d'améliorer le modèle conceptuel hydrogéologique du site.

Dans la mesure du possible, ces forages devront recouper le substratum sur uneépaisseur significative (au moins quelques mètres) d'une part pour identifier celui-ci demanière certaine, et d'autre part de reconnaître les potentialités aquifères desformations recoupées.

BRGM/RP-5771 6-FR - Rapport final 41

Page 42: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération
Page 43: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération

Reconnaissances sur le site de Rodate

5. Références bibliographiques

Graviou P., Rançon J.P., Hubert N. (2006) - Curiosités géologiques de Mayotte.BrgmEditions.

Vittecoq B., Brugeron A. Lachassagne P, et al. (2008) - Recherche d'eausouterraine à Schllcher-Fond Lahaye - Rapport BRGM/RP-55728-FR.

Vittecoq B., Brugeron A. (2008). Recherche de nouveaux sites favorables à laprospection d'eau souterraine sur le territoire de la CACEM, BRGM/RP-56468-Fr.

Westercamp D., Pelletier B., Thibault P.M., Traîneau H. (1990) - Carte géologiqueFrance (1/50 000), feuille Martinique - BRGM. Notice explicative par Westercamp D.,Andreieff P., Bouysse P., Cottez S., Batfisfini R. (1989).

BRGM/RP-5771 6-FR - Rapport final 43

Page 44: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération
Page 45: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération

Reconnaissances sur le site de Rodate

Annexe 1

Coupe géologique du forage 1178ZZ1039

BRGM/RP-5771 6-FR - Rapport final 45

Page 46: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération
Page 47: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération

Reconnaissances sur le site de Rodate

>EPT: 972 COMMUNE: KUHT DE KHANCËiMItwtlaii: GlisscKnt Rodate SC.l:wi^m: l/lOO étakii* M' : U.R.G.N.

I lira 1»»^ !«» IX. 707.05 »- l«20.tMI

lirt>r»réM* Mr: B.K.C.M.ZmI< +295

MScmrTWN «toioaioui

Arwile brune beiite

Ar^iie bei*e plastique avec passak.es li-tres huaide

Argile rou^e lie de vin tres hunidc vers11 H, devenant sableuse vers 15 m

Argile grise sableuse passant à une lavetres altérée

Lave altérée argilisée avec des passagescaillouteux.

^A^H ?? ^o^*^.,^^^i

BRGM/RP-5771 6-FR - Rapport final 47

Page 48: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération
Page 49: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération

Reconnaissances sur le site de Rodate

Annexe 2

Carte des itinéraires parcourus

BRGM/RP-5771 6-FR - Rapport final 49

Page 50: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération
Page 51: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération

Reconnaissances sur le site de Rodate

BRGM/RP-57716-FR - Rapport final 5t

Page 52: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération

Reconnaissances sur le site de Rodate

52 BRGM/RP-5771 6-FR - Rapport final

Page 53: Reconnaissances géologiques et hydrogéologiques sur le site de …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-57716-FR.pdf · Rapport final ¿W I BRGM/RP-57716-FR Novembre 2009 Communauté d'Agglomération

Géosciences pour une Terre durable

Centre scientifique et technique3, avenue Claude-Guillemin

BP 3600945060 - Orléans Cedex 2 - France

Tél.: 02 38 64 34 34

Service géologique régional de la Martinique4, lot. MiramarPointe des Nègres97200 Fort de FranceTél. : 05 96 71 17 7 0 - F a x : 05 96 63 21 15