UNIVERSITÉ CHEIKH ANTA DIOP DU SÉNÉGAL
'"
THESE
présentée à la
Faculté des Sciences de Dakar
pour obtenir le Grade de
DOCTEUR aème CYCLE EN GÉOLOGIE
Mention: HYDROGÉOLOGIE
par
INZA DOUMOUYA
Maitre ès Sciences et Tedmiques Option: Sciences de la Terre.
soutenue publiquementle 14 juillet 1988
devant la commission d'examen:
Président:
Ousseynou
DIA
Professeur à l'Université Cheikh Anta DIOP
Rapporteurs:
Jean-Jacques
COLLIN
Professeur à l'Université Cheikh Anta DIOP
Rarnzy
KHATIB
Maître de Conférences à l'Université Cheikh Anta DIOP
Examinateurs: Cheikh Bécaye GAYE
Maître-Assistant à l'Université Cheikh Anra DIOP
Bara
DIAKHATÉ Ingénieur- Hydrogéologue à la Direction des Études
Hydrauliques du Sénégal.

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Amon Père
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A ma Mère, trop tôt enlevée à notre affection
À Matintfié 9(!llOM.9Lg{
Je dédie ce modeste travail
':....L 'eau reste faII"IJ/ufe tfittOfUiatriœ tfes
secrets dé fa terre et fap[us beffe source n'est
'lu'une trahison dé sesentrailles.... "
Jean GIRAUDOUX
(La Folle de Chatllot)

---

Il m'est auiourd' hui très agréable d'exprimer ma gratitude et mes plus
vifs remerciements à l'ensemble des personnes qui. par leurs enseignements,
leurs soutiens sans réserve et leurs encouragements m'ont aidé Jusqu'à la
conclusion de ce travaiL
Je souhaite en tout premier lieu exprimer ma reconnaissance à Monsieur
OusseynOJl DIA, Chef du Département de Géologie et Président du Jury, pour
toutes les actions qu'il a menées afin defaciliter ma tâche. A travers lui, mes
sentiments vont à tout le personnel du Département pour la chaleur de l'accueil
et de l'affection dont]' ai été l'obJet durant tout mon séjour à l'Université de
Dakar.
Mes remerciements vont également à Monsieur Jean-JacfJlUl COLLIN,
Responsable du 3ème cycle et rapporteur principal de cette thèse, pour sa très
appréciable contribution à tous les niveaux dans ce travaiL Je suis très sensible
à toutes les démarches qu'il a effectuées dans les d!fférents services, auprès
des directeurs de sociétés et chefs de services (soit par sa présence effective si
cela s'avérait nécessaire. soit par les correspondances administratives) aftn de
me pourvoir de tous les éléments susceptibles de faciliter l'exécution de ma
tâche. Je lui suis très reconnaissant pour son soutien matériel, sa patience et
son aide appréciable pour que ce document voie enfin le Jour. Je lui demande
de bien vouloir m'excuser pour tous les soucis que J'ai pu lui occasionner
depuis le début de ce travau.
Que les autres membres âu junj :
MM.
-RA""1 KHAT/B, co-rapporteur, Maître de conférence à l'Université
Cheikh Anta DIOP de Dakar, Responsabie de la cellule "Sédirnentologie",
- Cheikh Bécaye GAYE, examinateur, Maître-assistant à l'Université
Cheikh Anta DIOP,
- Bara DIAKHATE, invité, Hydrogéologue à la Direction des Etudes
Hydrauliques du Ministère de l' Hydraulique à Dakar, qui ont bien voulu
accepter d'être rapporteur, examinateur et invité, à l'endroit de quiJe lance un
hommage collectif, trouvent ici l'expression de mes remerciements pour les
fructueuses critiques. les avis et conseils éclairés qu' iis m'ont donnés durant
les discussions que nous avons eues sur de multiples sujets.
Je tiens également à remercier tous les directeurs de soclété et tous les
chefs des services que]' ai contactés et qui n'ont pas lésiné sur les moyens en
m'apportant leur soutien matériel et logistique tantôt pour nos dUTérentes
sorties de terrain. photocopies des données de forages. initiation à certaines
techniques d'échantillonnage ou d'interprétation des diagraphies. tant6t pour
des analyses d'échantillons au Rayon X ou pour des analyses de
granulométrteflne. Ce sont: le BRGM. l' ORSTOM. la D.E.H (Hann et Lat-Dior). la
D.H.U.R. la SONAFOR. l' INTRAFOR-COFOR. la SASIF. la SOBEA. la Geological
Unit de Banjul en GAMBIE. plus particulièrement à Mr. CIAJltU FOURNIER.
Qu'ils trouvent ici. de même que tous les agents de leurs dYJ'érents services. l'
expression de ma reconnaissance. Je leur suis très redevable de leur assistance
précieuse. leur disponibilité constante et leur amltlé.
Je ne saurais trop remercier tous mes camarades de diverses
nationalités inscrits à l'Université de Dakar et des grandes écoles qui lui sont

---

rattachées en général. et en particuliers pour ceux du Sè me cycle d'
Hydrogéologie et de l'Institut des Sciences de la Terre. pour leur soutien moraL
Mes remerciements vont également:
- à tous mes enseignants aussi bien ceux de l'Université Nationale de
Côte d'Ivoire que ceux de Cheikh Anta DIOP de Dakar.
- à Babacar DIENG (EIER de Ouagadougou) pour ses conseils et
encouragements.
- à M'le Béatrice KETCHEMEN et MM. Inoussa OUEDRAOGO et Gérard
YOUAN BI-TA. pour leur amitié et leurfraternité.
- à son Excellence Jules HIE NEA, Ambassadeur de Côte d'Ivoire, doyen
du corps diplomatique au Sénégal, pour sa contribution effective à l'élaboration
de cette thèse et à travers lui, à l'ensemble du personnel de l'Ambassade.
- à la Direction des Bourses à Abidjan, pour leur soutien fïnancier. tant
pour la prolongation de ma bourse que pour les frais de reprographie de cette
thèse.
- à Mme Elisabeth N' DOUR, MM. Babacar BA. M. DIAGNE. Sidy H. DIA,
tous du département de Géologie pour l'important effort consenti, bien souvent
en dehors de leurs heures de travail, pour assurer la dactylographie, les
dessins et la reprographie de cette thèse.
- à M. Jean BENKHEUL, pour son aide précieuse à l'élaboration de mon
mémoire.
- auxfamilles DOUMBIA Sékou et MarceUin ZAHOUI, ainsi qu'à tous mes
compatriotes Ivoiriens résidants au SénégaL
- à tous les sociétaires de l'équipe "LES XV CAIMANS DE DAKAR" et à l'
ensemble des équipes de rugby du Sénégal, pour les bons moments que nous
avons partagés lors des différents s~me ml-temps.
- à tous mes camarades du quartier HLM.5 de Dakar, avec une pensée
spéciale pour mon compagnon et frère Daouda DOSSO élève-:JournaUste au
C.E.S.T.I de Dakar.
- auxfamUles : N' DIAYE, SEYE, CISSE, SY à H.L.M.5, SAO, DIOP à Liberté
6. FALL à Rujlsque.
- aux camarades Alpha Oumar DIAGNE, Michelle Patricia SAGNA,
Naflssatou M' BODJI, Nani TRAORÉ.
- à M'le BADIANE-SARR Awa Evelyne et à sa gentille jUle Marie-Hélène
BADIANE, qui se sont bien souvent interrogées et inquiétées sur l'état d'
avancement de mes travaux.
- à tous mes parents à Abidjan, Lakota, Seydougou et à toutes les
personnes - qui ont contribué à mon éducation, à maformation - queJe n'ai pas
pu citer nommément, pour tous les services qu'Us m'ont rendus.
Je leur en suis très reconnaissant.

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• Enfin, mes pensées vont à toute mafamllle, soucieuse de nwn séJolU à
Dakar et tOUJOlUS préoccupée de mes travaux. Je remercie partlcullèrement mes
frères Mory et Lacina pour m' avoir constamment soutenu moralement et
financièrement.
PUISSE CETIE MODESTE THESE CONTRIBUER AU MIEUX-ETRE
DE MES FRERES DU SAHEL.

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"SYNTHF5E DFS PROPRIETFS DE RESERVOIR, DFS ELECTRO-FACIES ET
DFS FACIFS SEDIMENTOLOGIQUFS DE L'AQUIFERE MAASTRICHTIEN
:ETABLISSEMENT D'UN OUTIL D'EQUIVALENCE".
Thëse soutenue le 14 juillet 1988 à la Faculté des Sciencesde l'Université Cheikh Anu DIOP de Dakar
par Monsieur INZA DOUMOUYA Maitre ès Sciences et Teclmit.Ju.es.
IŒSUMÉ
La nappe profonde dite nappe "maastrichtienne" contenue dans les formations du crétacé supérieur est
représentée sur environ 80 % de la superficie du Sénégal.
Les capacités hydrauliques de cet aquifère sont très intéressantes (volume d'eau douce dans l'aquifère estimée à
environ 8.10 10 m3, qualité chimique souvent excellente, protection aisée contre les pollutions).
Cette nappe a pris de plus en plus d'importance dans la satisfaction de besoins en eau du Sénégal.
Le nombre de forages à la nappe maastrichtienne est passé de 26 en 1954 à plus de 700 de nos jours.
Malheureusement. les ouvrages de captage n'exploitent que la partie supérieure de l'aquifère soit 50 à 60 m sur une
puissance moyenne estimée à 200 m environ. avec des débits ponctuels de 150 à 200 m3/h. Vu son importance. la
nappe maastrichtienne sera de plus en plus exploitée dans les décennies à venir. La gestion rationnelle de cette
ressource s'impose donc. Elle constituera un des éléments décisifs pour le développement équilivré da pays.
Le réservoir est constitué par des grès. des sables plus ou moins grossiers; de plus en plus argileux vers l'ouest
du bassin.
Les interprétations des résultats des analyses granulométriques ont permis de définir un cortège sableux qui est
généralement hétéromérrique (CU>2). et constitué en moyenne de 30 % d'éléments fins, 35 à 45 % d'éléments
moyens et 25 à 35 % d'éléments grossiersqui sont généralement bien classés.
La perméabilité a pu être calculée à partir des données granulométriques. la valeur moyenne est de l'ordre de
1O~5 mis j la transmissivité de l'ordre de 1O~3 m2/s en fonction de l'épaisseur des niveaux captés.
Les diagraphies ont été utilisées d'une part comme technique pour l'amélioration des performances des moyens
d'exécution des forages et de leur équipement. d'autre part comme moyens de corrélation des faciès
sédimentologiques.
Une carte de zonation des valeurs de rransmismsivité, obtenues par ajustement des valeurs mesurées par essai de
pompage, a pu être établie.
Une carte de synthèse d'exploitation des niveaux rnaastrichtiens a été dressée en fonction de la répartition des
lirhofaciës, de la répartition du cortège sableux. de l'interprétation des diagraphies et de la carte de zonation de la
transmissivité de l'aquifère.
Mots clés : Sénégal - bassin sédimentaire - réservoir - aquifère - nappe captive - Maastrichtien - eau douce - forage -
rotary - sable - argile ~ granulométrie - coefficient de perméabilité - transmissivité - diagraphie ~ ëlectro-faciës.

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INTRODUCTION
L'alimentation en eau, qu'elle soit à usage humain, agricole, pastoral ou plus
rarement industriel, dans les pays en cours de développement, pose souvent de délicats
problèmes aux responsables des services hydrauliques et à leurs bureaux d'études.
En effet, dans la plupart des pays en développement. l'aridité ou la mauvaise
répartition annuelle des pluies se conjuguent fréquemment avec l'absence de grandes
réserves hydrogéologlques.
Le "gisement" naturel de l'eau superficielle est incertain et la sécheresse
conjoncturelle de cette décennie montre que de longues séries de défaillances sont
possibles, aussi la sécurité de l'approvisionnement ne peut-elle être acquise que sur de
grands bassins, en dimensionnant très largement des réservoirs d'accumulation par
barrages.
Les grands ensembles sédimentaires détritiques (sables et grès) ou carbonatés
(calcaires divers), sont des aquifères aux capacités importantes et généralement de
grande extension. Ce sont de remarquables régulateurs de flux ; ils peuvent même
restituer en zones tout à fait désertiques des eaux fossiles emmagasinées depuis de
nombreux millénaires. Ces réservoirs de grand intérêt économique, où les forages
peuvent fournir chacun plusieurs milliers de mètres cubes par jour sont malheureusement
rares et mal répartis.
Par chance, le Sénégal possède une nappe profonde qui s'étend sur la quasi-
totalité de la partie sédimentaire de son territoire et dont les réserves énormes (3.1012
m3) fournissent des débits ponctuels allant jusqu'à 150 à 200 m3/h d' une eau dont la
qualité est généralement satisfaisante.
Cette nappe, aux performances hydrauliques intéressantes, découverte en 1937.
prit de plus en plus d' importance dans la satisfaction des besoins en eau du pays.
Le nombre de forage "maastrichtien" est passé de 26 en 1954 à près de 600 en
1985. A l' heure actuelle. ce nombre est de loin dépassé et est appelé à être encore
beaucoup plus important dans les années à venir à cause de la demande grandissante
aussi bien pour les besoins industriels. l'alimentation humaine vue la poussée
démographique à Dakar et des grandes villes, que pour les programmes agricoles et le
cheptel.
Cet accroissement du nombre de forages et des prélèvements soulèvent des
problèmes: il a été constaté que la nappe donne des signes" d' essoufflement" dans les
zones où elle est la plus sollicitée par les pompages (Cap Vert et environs). La baisse
piézométrique est de quelques centimètres dans les zones centrales du bassin à quelques
dizaines de centimètres dans les zones d' alimentation périphériques. En outre. au centre
du pays une large bande nord-sud de cette nappe présente une qualité chimique
médiocre, voire mauvaise pour l' irrigation et la consommation humaine. La présence d'
eau salée à la base de l'aquifère dans sa partie occidentale représente un danger de
pollution lequel ne peut être négligé. Il ne s'agit donc pas d' une ressource "immense" et
encore moins "illimitée" contrairement à ce qu' annonçaient les estimations très
grossières des années 50 et 60. Or la nappe profonde sera de toute évidence de plus en
plus exploitée dans les décennies à venir. Cette situation rend nécessaire des études
hydrogéologiques en vue d' optimiser cette exploitation. La gestion de cette ressource

---

constituera un des éléments décisifs pour le développement équilibré du pays. Dans les
études en projet, un modèle de simulation globale du système hydraulique s'avère
nécessaire et indispensable bien que quelques études locales sur modèles mathématiques
aient d'ailleurs déjà été entreprises.
Cette modélisation générale passera par une phase de simplification,
synthétisation des données et aussi par une phase de généralisation de ces données à des
"plages" ou zones de mailles homogènes. A ce niveau se pose le problème de la
représentativité réciproque de corrélations géologiques et hydrodynamiques. Un effort
de réorganisation des connaissances de la transmissivité face aux caractéristiques
lithologiques et des diagraphies est nécessaire pour réaliser un modèle général des
nappes. Ce dernier problème constitue l'objectif que se propose de traiter ce travail.
Ce travail comprendra quatre parties:
- La présentation et les généralités du bassin sédimentaire sénégalais
Il s' agira de donner les caractéristiques géographiques, géologiques et structurales
du bassin en regard avec les nouvelles données obtenues ces derniers temps.
- L'étude hydrogéologique de l'aquifère Maastrichtien
Dans ce chapitre, nous ferons le point sur les différents résultats des connaissances
actuelles sur l'aquifère du Maastrichtien.
- Etude du réservoir maastrichtien proprement dit
Dans cette partie, nous allons donner les caractéristiques du réservoir à partir de
la méthode de foration appropriée.
Ensuite, nous
décrirons les méthodes et techniques de collecte des cuttings,
critiquer les différentes sources d'erreurs qui
peuvent entacher les analyses
sédimentologiques et granulométriques.
Ultérieurement, nous évaluerons l'utilisation qu'elle présente pour la
détermination indirecte des paramètres hydrodynamiques.
Un essai de correction des paramètres hydrodynamiques obtenus à partir des
pompages d'essai sera effectué.
- Conception et essai de mise au point de l'outil d'équivalence
Deux points essentiels constitueront cette partie:
-la corrélation qualitative entre les coupes lithologiques et les diagraphies ;
- essai de corrélation quantitative entre la transmissivité et les résistivités des séries
aquifères.

---

CARACTERES GEOGRAPHIQUES, GEOLOGIQUES ET
STRUCTURAUX DU BASSIN SEDIMENTAIRE SENEGAlAIS
1. - CARACTERES GEOGRAPHIQUES
1.1. - Situation de la zone d' étude
Le bassin sédimentaire sénégalo-maurttanten est le plus
occidental et le plus large des bassins côtiers d'Afrique. D'une
superficie de plus de 350.000 kmê , 11 constitue un ensemble
géologique qui s'étend du nord au sud, en Mauritanie, au Sénégal et
en Guinée-Bissau. Sa longueur nord-sud est d'environ 1.300 km (fig.
1).
Dans le cadre de cette étude, nous nous intéresserons
essentiellement à la partie sénégalaise de ce vaste bassin ; celle-ci
sera alors déltmitée par :
- au nord et au nord-est, le fleuve sénégal
- à l'est et au sud-est, la zone d'affleurement du socle
paléozoïque
- au sud-ouest, la frontière avec la Guinée-Bissau,
- à l'ouest, l'océan atlantique.
Cette partie délimitée se caractérise par des altitudes
relativement faibles. Les seuls reliefs atteignant 100 mètres se
situent à l'ouest, au niveau de la falaise de Thiès. Partout aUleurs, les
altitudes sont voisines de 50 mètres, sauf sur la bordure sud-est où
elles peuvent dépasser légèrement cette cote.
L'agriculture en période d'hivernage et l'élevage constituent les
principales activités. En dehors de Dakar et de ses environs,
l'économie est essentiellement rurale dans le bassin.
Ainsi, en milleu rural, l'absence de grands périmètres irriguée
par forages, les besoins en eau relatifs à l'alimentation des
populations et du cheptel restent encore relativement faibles
comparés aux volumes d'eau consommée dans les centres urbains.
1.2. - MUieu physique
Nous n'avons pas la prétention, en abordant cette partie. de
faire une étude détaillée du climat et les autres paramètres naturels
qui dépendent de lui. Nous voulons tout simplement donner un
aperçu général de ces paramètres à l'échelle du bassin sénégalais.
1

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FIG.'-
LOCALISATION
DU
BASSIN
SEDIMENTAIRE
SENEGALO-MAURITANIEN
18°
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1.2.1. - Le cl1mat
1.2.1.1. - Les types de temps
L'évolution du temps à
l'échelle du
bassin résulte de
l'interférence entre de
nombreux facteurs
géographiques
et
météorologiques. Compte tenu de l'aspect monotone du relief et de
sa faible altitude, les variations du temps sont essentiellement
guidées par la circulation des masses d'air qui sont (fig. 2) :
- Les alizés maritimes de direction NW à NE-SE à SW,
n'intéressent véritablement que le littoral; ils sont frais et humides,
mais d'une humidité qui ne peut, dans la plupart des cas engendrer
de précipitations, car la structure verticale de l'alizé s'oppose au
développement des formations nuageuses.
- Les alizés contlnentaux
Au fur et à mesure de son acheminement sur le
continent, l'alizé maritime se continentalise c'est-à-dire qu'Il se
réchauffe, s'assèche et se confond avec les alizés continentaux qui
marquent le cl1mat des zones intérieures.
- La mousson, de direction SW-NE, apporte les pluies. Le
remplacement des circulations d'alizés par celles de la mousson
découpe l'année en deux saisons principales : - une saison des pluies
dont la durée va de 3 à 4 mois entre Juin et Septembre. Cette saison
correspond à la présence du front intertropical (FIT) qui se déplace
du sud vers le nord.
- une saison sèche,
caractérisée par une
absence de
précipitations, en dehors des rosées des zones côtières.
Ces deux saisons sont séparées par des périodes
transitoires :
- période transitoire sèche (mai ou juin selon la région) qui voit
une humidification lente et progressive des flux de surface,
- période transitoire humide qui bénéficie encore de l'humidité
léguée par les pluies d'été.
1.2.1.2. - Température
Sur le bassin apparaît une grande diversité thermique aussi
bien dans l'espace que dans le temps.
La physionomie thermique particulière de chacun des mois
dépend
de
la
combinaison
des
facteurs
géographiques,
météorologiques
et
est
fonction
de
leurs
degrés
respectifs
d'intervention.
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En décembre et janvier, mois les plus froids, le gradient
thermique est dans l'ensemble méridien sur la plus grande partie du
territoire à l'exception du littoral nord (grande cote) où la
température est plus fraîche (22 à 23°C).
En février, mars et surtout avril, les températures augmentent
du littoral vers l'intérieur du bassin. De 22°C dans la presqu'fie du
Cap-Vert, les températures augmentent jusqu'à 30°C [longitude de
Kaolack) et atteignent 33°C à l'extrémité sud orientale du pays.
Entre mai et juin, vers la côte on a un temps plus frais (25-
26°C), cependant à l'intérieur de Podor, Kaolack et Matam se
localisent les températures les plus élevées (32°-33°C).
Aux mois
de juillet,
août,
septembre
et octobre,
les
températures ne sont nullement excessives (inférieures à 31 ou
30°C) avec des amplitudes thermïques partout faibles.
Reprenant
leur
évolution
cosmique,
les
températures
diminuent partout au mois de novembre et le littoral retrouve sa
fraîcheur coutumière.
Cette densité thermique est encore considérablement à
l'échelle du bassin plus fine que celle réellement vécue en fonction
des types de temps et des différentes heures de la journée: l'éventatl
des températures s'étend alors à des valeurs avoisinant 10°C Jusqu'à
des valeurs proches de 45°C. Ainsi sur le bassin, en fonction des
saisons et des lieux, on a toute une gamme inflnle de "sensations".
1.2.1.3. - Hydrographie
A l'échelle du bassin, les eaux superficielles, qu'elles soient
courantes ou stagnantes et les eaux souterraines dépendent
directement ou indirectement des précipitations. Or la pluviométrie
moyenne annuelle diminue du sud au nord de 1500 mm en basse
Casamance, à 350 mm dans la basse vallée du Sénégal, située en
zone sahélienne (Ferle).
Les autres facteurs qui auraient pu avoir une incidence (le relief
et la nature de la roche de surface) ne connaissent pratiquement pas
de contrastes. A l'exception de la zone nord-ouest, partout ailleurs la
roche de surface est constituée par les formations gréseuses et sablo-
argUeuses du Continental Terminal (fig. 3). De plus, comme nous
l'avions déjà dlt, sur l'ensemble du bassin, on a une topographie plate
et peu élevée: les altitudes sont partout inférieures à 150 m, sauf
dans la partie sud-ouest où le relief devient plus accidenté et plus
varié.
Tous les cours d'eau du bassin ont un régime tropical, marqué
chaque année par une période annuelle de hautes eaux et de basses
eaux.
Ils
coulent
tous
d'est
et
du
sud
vers
l'ouest.
5

---

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Les rivières tarissent complètement dès février et mars et
restent à sec jusqu'en juillet. Seuls les deux grands fleuves, le
Sénégal et la Gambie et à un degré moindre la Casamance, restent en
eau toute l'année.
1.2.1.4. - Végétatton
A l'instar du paramètre que nous venons d'étudier, la densité
du couvert végétal est guidée essentiellement par les précipitations
qui délimitent trois grandes zones phytogéographtques ayant des
caractéristiques qui leurs sont propres. Le passage entre ces trois
zones se fait de manière progressive du nord vers le sud par
l'intermédiaire des zones de transitions :
- La zone sahélienne
C'est une zone pastorale, située au nord et délimitée par
l'isohyète 500 mm. Elle se caractérise par des prairies estivales où
prédominent un tapis herbacé surtout en période pluvieuse,
piquetées par des arbustes et des Petits arbres.
- La. zone soudantenne
Elle s'étend en principe entre les isohyètes 900 et 1.200 mm,
mais les essences qui la composent existent aussi bien dans les zones
intermédiaires, c'est-à-dire 700 mm au nord jusqu'à 1500 mm au
sud du bassin. Les prairies estivales annuelles de la région sahélienne
font place à des savanes arborées, composées de graminées vivaces
au nord et au sud par des forêts claires et sèches.
- La. zone guinéenne
Très peu étendue à l'échelle du bassin, elle s'étend de
l'isohyète 1500 mm à 1800 mm et est caractérisée par les
mangroves et la forêt dense.
7

---

2 .• CARACTÈRES GÉOLOGIQUES
2.1•• Lithostratigraphie
Avant de procéder à l'étude proprement dite de l'aquifère et
de ses limites, il convient de rappeler les grands ensembles qui
composent le bassin sédimentaire sénégalais.
En effet, ce dernier est constitué d'assises sédimentaires
mésozoïques et cénozoïques reposant sur un substratum d'âge et de
nature inconnue dans ses parties centrale et occidentale; sur du
protérozoïque et du paléozoïque sédimentaire, métamorphique et
granitique dans ses parties méridionale et ortentale (fig. 4 et 5).
2.1.1. - Le substratum
Les résultats bruts des 9 sondages qui ont atteint le "socle" des
hydrogéologues (tabI. 1) montrent que les faciès du substratum anté-
secondaire sont très différents les uns des autres. Le substratum est
essentiellement formé de granites, de diorites, de schistes, de
rhyolites et de basaltes.
Tableau n° 1. - Substratum anté-secondaire
Localite
Ré
n" I.R.H.•
Profondeur (m)
Roches
- Dioumanan
(DIFl)
en -8x-3
616
Granite blanc
- Korkol
(KrFl)
l3-2x4
613
Granite blanc
- Llnguère
(LiFl)
œ-6x-7
836
Sclœ1e lIlétamorP*lue
- Gassane
(Gal)
l2-3x4
726
Granite blanc
- N' diodori
(NI. FI)
l3-4x4
900
Schistes sériciteux
- Diana Malart
(DM 1)
23-3x-l
742
Grès quaxtzlt1tes ~
- Kolobane
(Rbl)
12 -1 x-15
2480
Cornéenne
- N' doffane
(ND 1)
1I-lx-18
3460
Basalte métamorphisé
- Diourbel
(Dll)
1I-6x-18
4130
Diorite
• n? I.R.H. sIgnifte numéro de l'Inventaire des Ressources Hydrauliques (annexe-!).
C'est un numéro composé de 3 nombres :
- le 1e r représente le numéro d'une des 27 coupures qui
concernent le terrttoire national à laquelle' appartient l'ouvrage ;
- le 2è me représente le numéro de la feuille dans le quadrtllage
de neuf (9) cases auquel est soumis chaque coupure;
- le 3ème nombre représente le numéro de l'ouvrage répertorié
dans la neuvième coupure.
2.1.2. - La couverture sédimentaire
La couverture sédimentaire est formée d'assises mésozoïques
et cénozoïques transgresstves dont l'épaisseur. réduite à quelques
centaines de mètres à l'est. augmente très rapidement vers l'ouest à
partir de Kolobane (région de Kaolack) où elle atteint 3.000 mètres.
8

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FIG.5.COUPE SCHEMATIQUE DU BASSIN
SENEGALAIS
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2.1.2.1. - La sérte mésozoïque
La sérte sédimentaire la plus ancienne connue débute dans le
bassin du sénégal par des roches salifères. gypse. anhydrtte et sel.
auxquelles sont associées des argtles vertes et noires à pyrite. soufre.
crtstaux de sidérose et des rares quartz pyramidés. Ces roches. qui
se rencontrent dans les structures dtaphyrtques au large de la
Casamance (AYME. J.M.. 1965) sont d'âge trtastque à
liasique selon
R. TEMPLETON (1971).
Ensuite viennent des calcaires oolithiques et dolomitiques du
Jurassique moyen et supérteur, recoupés à l'ouest du Sénégal par les
forages de N'diass (DS.l) et de Dakar Marine2 (DK.M2). Les faciès
indiquent des milieux de dépôt peu profonds. nértttques à littoraux
dans l'ensemble. parfois subrécifaux.
Ces calcaires sont surmontés par des arénttes. des argiles et
des calcaires datés du Néocomien.
La présence de chofatelles dans les calclaires de base de
M'Baur (Br.l) a permis d'attribuer avec
certitude le sommet de ce
complexe au Barrtmien et à l'Aptien (L. MICHAUD. 1984).
Aux calcaires à chofatelles succèdent les formations argtlo-
gréseuses. calcaréo-dolomtttques, puis argileuses ou argtlo-sableuees
de l'Albien et du Cénomanlen Intérieur traversées par les forages de
Tiénaba (T1.1) et d'autres situés dans la partie occidentale du bassin.
Le Cénomanten supérteur et le Turonien sont représentés par
des niveaux essentiellement composés de bancs alternés de grès
fins.
calcaires et argiles finement feuilletées.
noires. parfois
bitumeuses. Avec ses faciès homogènes. le Turonien constitue un
excellent repère lithologique.
Le Sénonten Inférieur et le Campanien sont très argileux dans
l'ouest du pays. ils présentent de plus en plus d'intercalations
gréseuses et calcaires lorsqu'on se déplace vers l'est; les sables
dominent
lorsqu'on
arrive
à
Koloba:qe
et
N'Doffane,
situés
respectivement dans les régions de Kaolack de Thiès.
La série se termine par une puissante formation à dominante
sableuse d'âge Maastrtchtien qui renferme le principal aquifère du
Sénégal dit nappe profonde.
La. fin du Crétacé est marquée par la poursuite de la surrection
du horst de N'Diass qui émerge alors partiellement. manifestation
locale d'une phase tectonique mieux marquée dans d'autres régions
ouest-africaines.
11

---

2.1.2.2. - La série Cénozoïque
a) La série du tertiaire
Elle
est
essentiellement
composée
de
formations
sédimentaires à dominante biochimique.
- Le Paléocène
Il correspond à la fin d'un épisode sédimentaire et au début
d'une phase chimique. Il est présent dans la quasi-totalité du bassin
et est affleurant ou subaffleurant en quelques endroits dans la partie
ouest (Cap-Vert).
Le paléocène se présente sous un ensemble varié de faciès
composé de :
- roches détritiques
- roches argilo-marneuses souvent grises ou noires
- roches calcaires
Les marnes, les marno-calcatres et les calcaires sont les faciès
les plus représentatifs de la lithologie du Paléocène.
Le Paléocène, daté par les microfaunes : Globorotalla
trtntdensts BOLLI et G. unctnata BOLLI, prend fin avec la disparition
brutale des microfaunes (operculines et numm1l1tes) parallèlement à
l'apparition de faciès généralement abiotiques. Du fait d'un manque
de démarcation nette dans le type de sédimentation de l'Eocène et
du Paléocène, la limIte supérieure de ce dernier est quelque peu
difficile à définir ; mais il semble quand même que la présence de
niveaux siliceux à silex soit un marqueur de la fin du Paléocène.
- LI Eocène
Au Sénégal, il a été divisé en niveau inférieur, moyen et
supérieur. Les niveaux inférieur et moyen sont marqués par une
sédimentation plutôt chimique tandis qu'à l'Eocène supérieur, la
sédimentation devient détritique d'origine .marine.
·1 - Eocène inférieur ou Yprésien
A l'Eocène inférieur, la mer s'est étendue sur l'ensemble du
bassin. Les dépôts marneux ou argileux dominent nettement, sauf à
l'extrême basse et au sommet de la série.
Surmontant le Paléocène, on trouve tout d'abord des horizons
marno-calcatres ou sableux, peu épais à silex, phosphate et glaucome.
Au-dessus, viennent les argiles papyracées (attapulgttee) et des
marnes particulièrement épaisses dans la région de Ruflsque-Retba
(environ 500 m au forage Retba).
12

---

L' Yprésien se termine par des niveaux plus carbonatés avec, en
particulier :
- des marno-calcaires et des calcaires dans la partie ouest du
bassin (horizon de N'Gazobil, calcaires de Pallo).
- des calcaires à l'est de Thiès (formation de Khombole et de
Touba). On trouve très souvent de dolomie dans les niveaux calcaires
et calcaires marneux de l'Yprésten.
*2 - Eocène moyen à Lutétien
Durant l'Eocène moyen, la mer a dû recouvrir l'ensemble du
bassin sénégalais, parfois de façon temporaire peut-être (Horst de
N'dtass). Toutefois, il semble que le maximum de transgression se
situe à l'Eocène inférieur (C. MONCIARDINI, 1966).
Comme à l'Yprésten, les faciès principaux sont marneux et
calcaires mais se distinguent par leur couleur généralement Jaune :
- Les roches argtlo-marneuees constituent un des faciès
majeurs de cet âge ; elles sont Jaunes ; mais parfois grisâtres ou
verdâtres.
-
Les
roches
calcaires
forment
le
deuxième
niveau
caractéristique du Lutétien.
Dans les marnes, on ne retrouve plus la dolomie comme c'était
le cas à l'Yprésien.
Une série condensée originale très riche en phosphate,
s'observe dans la région de Tivaouane. Elle est exploitée à TaIba et
constitue une des grandes ressources minérales du Sénégal.
On y distingue les horizons suivants :
- les marnes de Lam-Lam
- les phosphates de chaux
- les argiles bariolées et sables gris à silex
•
Le Lutétien atteint son maximum (200 m) en basse Casamance
et dans la région du Cap-Vert (Retba 1).
Le Lutétien marque le plus souvent la fin de l'Eocène et donc la
fin d'une sédimentation chimique au profit d'une sédtmentation
détritique, ou peut être continentale.
*3 - L' Eocène supérieur
II
s'agit
d'un
étage
marqué
par
une
sédimentation
essentiellement marine ; les dépôts sont surtout argileux, argUo-
marneux, mais parfois argilo-sableux ou calcaires (Ziguinchor).
13

---

La limite inférieure de cet étage correspond à la disparition
des calcaires à Nummulites, tandis que la limite supérieure coïncide
avec l'apparition des niveaux sableux de l'Ollgo-mtocène et du
Continental Terminal.
L'extension de l'Eocène supérieur, en dehors de la basse
Casamance, est peu connue. Son épaisseur est très souvent inférieure
à 20 mètres, elle est maximale au sud-ouest.
- L'Oligo-Miocène
L'extension
des
faciès
marins
de
l'Oltgo-mtocène
est
sensiblement voisine de celle de l'Eocène supérieur, le golfe
casamançais étant toutefois plus ltmtté,
L'Oltgo-mtocène est constitué de formations qui se sont
déposées dans un golfe post-Lutétten qui s'étend suivant une
direction SW-NE à partir de la Casamance. Il est composé d'une
alternance de niveaux d'argile et de sable fin. Les niveaux de
sédimentation les plus profonds sont localisés dans la dépression
principale du sud, tandis que les niveaux supérieurs ont recouverts
les marno-calcaires plus au nord sous le Ferlo. Il constitue un
aquifère sableux multicouches.
- Le Continental Terminal
Discordant sur les termes inférieurs, il se présente sous forme
de grès argileux et argiles sableuses rouges, d'argiles bariolées
rouges, Ite-de-vtn, blanches avec une cuirasse ferrugineuse qui se
développe à son sommet. Il s'agit en fait d'une formation d'origtne
marine, "continentalisée" c'est-à-dire altérée tardivement après sa
mise en place :
Le continental Terminal couvre pratiquement tout le bassin
sédimentaire (fig. 3) sauf la zone nord-ouest. Sa puissance qui, en
moyenne est de 130 m, diminue du sud-ouest (basse Casamance)
vers l'intérieur du bassin, mais surtout du nord de Tambacounda vers
le littoral nord où il n'existe plus.
b) La série du Quaternaire
L'ère quaternaire a été marqué sur le
bassin par des
changements clïmattques qui se sont traduits par des variations de
niveau de la mer. Ces différents changements ont eu des
répercussions sur l' hydrogéologie des nappes superficielles : baisse
du niveau plézométrtque (B. DIENG, 1987). Des alternances de
transgressions et de régressions marines se sont répercutées sur les
côtes et dans les basses vallées des fleuves ; elles se sont
concrétisées
par
l'accumulation
de
sédiments
(Inchtrten,
Nouakchotten) ou par des phases d'érosion et de surcreusement des
vallées (Ogolten).
14

---

La série se présente sous forme de :
- dunes fixes sur la partie nord occidentale
- alluvions marines et fluviatiles sur les deltas tout au long des
fleuves Sénégal, Gambie, Casamance et Saloum
- dunes blanches vives sur l'extrême littoral nord-ouest
- cuirasses latéritiques.
2.2. - Le Maastrichtien du bassin sédimentaire sénégalais
2.2.1. - La Paléogéographie
Le Maastrichtien est marqué par un déplacement général vers
l'ouest des faciès sableux littoraux ou continentaux (fig. 6). Il
correspond à une époque marquée par une sédimentation de type
détritique; cette séquence a continué pendant le début du Paléocène.
Les dépôts du Maastrichtien correspondent à:
- des éléments détritiques grossiers (galets et graviers
quartzeux) qui existent de manière sporadique ;
- des éléments détritiques fins : sables parfois argtleux et grès
qui constituent le faciès caractéristique du Maastrtchtien
- des argues surtout présentes dans la partie ouest du bassin
(basse Casamance et région du Cap-Vert).
Au
sommet de ces formations,
on trouve des passées
ligniteuses, mélangées à de la pyrite.
Les niveaux carbonatés d'une manière générale n'ont pas été
retrouvés dans le Maastrtchtien.
Sur le plan paléontologique, les faciès arglleux ont livré de
riches microfaunes à Globotruncana, dont G. Contusa (CUSH),
Siphogenertnoides, Rugoglobigertna.
En outre, quelques ammonites ont été trouvées sur le horst de
N'dtass, parmi lesquelles Daradiceras gtgnouxi S. et T., Sphenodtscus
corroxi S. et T. et Libycoceras sp.
Enfin, J.R. LAPPARTIENT et al. OgaO) signalent la présence
dans ce même secteur d'échinodermes, de lamellibranches, de
gastéropodes et celle de fruits de métaphytes.
Les litho et biofaciès indiquent d'une part un mIlieu de
sédimentation en partie fluviatile et d'autre part un milieu peu
profond, lagunaire et littoral. En deux points, à l'ouest (Golfe de
Léona) et au sud-ouest du bassin (Golfe de la Casamance), des facIès
argtlo-marneux à microfaune marquent la proximité de la pleine
mer.
L'invasion marine s'est faite selon ces axes. Les argtles
indiquent cependant une sédimentation néritique peu profonde (C.
MONCIARDINI, 1966).
15

---

---

2.2.2. - Répartition des faciès du Maastrichtien dans le
bassin (fig. 7)
La répartition des trois faciès principaux du Maastrtchtten au
Sénégal se présente comme suit :
- Dans la presqu'île du Cap-Vert et à l'ouest de la longitude
17° 15, il est essentiellement argileux avec de très rares passées
gréseuses.
- A l'est de cette limite et jusqu'à environ 16° de longitude, il
se présente, de même qu'à l'affleurement au niveau du horst de
N'Diass, sous forme de sable et grès à ciment argtlo-calcalre.
intercalés de bancs d'argiles sableuses qui correspondent aux
terrains les plus anciens connus en surface dans le bassin sénégalais.
- Dans le reste du bassin, U n'est représenté que par des sables
contenant le plus souvent de la pyrite, parfois des grès tendres,
glauconteux, azoïques avec de rares intercalations d'argiles noires
feuilletées.
Le Maastrtchtien a été recoupé ou atteint par de très nombreux
sondages de recherche de pétrole ou d'eau, qui ont rencontré des
faciès essentiellement sablo-argtleux. Dans les forages proches de la
bordure nord-est du bassin, apparaissent quelques intercalations
d'argiles sableuses rouges lie-de-vin.
Une lacune partielle du Maastrtchtten existe dans divers
sondages situés à la périphérie du horst de N'Dtass, sur la presqu'fie
du Cap-Vert, à DK.M2, ainsi que sur le dôme de la Casamance (CM.3,
CM.9) (fig. 8).
-
En dehors du sud-est où le substratum est formé de roches
métamorphiques, la ltmtte inférieure du Maastrichtien est mal
connue dans les autres régions: quant à sa limite supérieure, elle se
place dans la plus grande majorité des cas au niveau d'un
changement important dans la sédimentation :
- les sables et les sables argileux font brutalement place à des
niveaux plus argileux ou plus carbonatés, faisant régresser la
proportion des matériaux détritiques sthcteux.
Cette modification va de pair avec l'apparition d'éléments de la
microfaune Paléocène mal représentés au mur de l'étage.
2.3. - caractères structuraux
2.3.1. - Structure d'ensemble du bassin
Le bassin sédimentaire sénégalais présente à première vue,
une structure d'ensemble simple, les couches étant généralement
subhorlzontales.
17

---

FIG. 7
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figure 8 - les lacunes dans les forages pétroliers du bassin du Sénégal
(d'après Y. BELLION et R. GUIRAUD, 1980, modifié)
1 : Sédiments.
2 : Lacune.
3 : Base du forage.
19

---

Toutefois, la présence de manifestations volcaniques dans la
région de Dakar, laissent supposer l'existence de fractures
importantes, dont les plus visibles délimitent le horst de N'diass (fig.
9).
A défaut des résultats des récents travaux de Y. BELLION
(1988) sur le bassin, nous nous contenterons de la coupe établie par
A. de SPENGLER et al (1966), qui a été considérée jusqu'ici comme
valable. Sur cette coupe, on constate que les perturbations
tectoniques, auxquelles est associé le volcanisme, se localisent au
front du plateau continental.
On observe, en effet, dans l'ouest du Sénégal, des structures
faillées, sensiblement parallèles à la direction générale du rivage et
qui délimitent plusieurs horsts et grabens ; - les horsts de N'diass et
de Dakar, que sépare le graben de Rufisque (fig. 10 etll).
Vers le sud, trois forages pétroliers réalisés sur le plateau
continental au large de M'Bour (RF.2, DK.M2, RF.3) ont confirmé la
présence d'un horst (fig. 12), décelé en sismique et équivalent
probable de la structure de N' diass.
20

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FIG·9
CARTE DE LOCALISATION DU VOLCANISME DE LA
REGION DU CAP VERT
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volcanisme quaternaire; en pointillé, limite d'extension SOus les sables.
2
régions à substratLlll tertiaire. 3 : régions à substratLlll secondaire.
4
laMIs (rUons. coulées). Ile des Madeleines = 3. Anse des Madeleines = 4. Cap Manuel ~ 5.
Ile de Gorée a 7. Banc de la Résolue = 10. Cap des Biçhes • 12. Diokoul • 13. Niakoul Rap • 116.
sangalk8111 • 19. Ouobine = 34. Khazabe = 36. Sène Sérène = 38. F'oulOUDe a 42. Bellevue. U.
Ravin des Voleurs a 45. Keur Mamcur = 46. Kissane • 471 Tiéo 1 = 48. Bandia • 49. Ti~ 2 • sa.
DilCk = 51. TaIba a 54.
5 : tufs (allls. ~. pipis). Iles des Madeleines. 3. Anse des Madeleines. 4. Anse BerniN • ,.
50naages de Dakar-Marine = 9. Mbao .. 11. Cap des BiChes. 12. Santhiaba • 15. GandDul • 23.
Yeba • 24. Mbirdiam .. 25. Sandock = 27. Toubab Di81lao .. 30. cap de Naze = 31. Paid .. 33.
CÀJObine • 34. Ndiass .. 35. Diack = 51. Bare Di. et Beaufi • 52. LlIIII LIIII • 53.
6 : tufs (d6p6t$ da _ _ ). Volcan des Mamelles .. 2. Bel-Air .. 8.
7 : fang15 péUol.ien JW:OII*'t œs roches ~ . Cap Vert Marine (CVIiI!> .. 1.
Retba 1 (Rtl) = 16. Dakar Marine 1 (01041) = 17. Kabor 1 (Kal) = 18. Bargny 1 (Byl) a 20.
Yenn 3 (Ye3) = 21. Dougal' 2 (002) = 22. Sebissou 1 (Sol) .. 26. Tenma 1 (Tal) • 28.
cayar 1 (Crl) = 29. Popenguine 1 (Ppl) = 32. Ndiass 1 (DS1) .. 35. Pout 2 (Pt2) • 37.
Gad1aga 1 (GeU) .. 39. Mont Rolland 1 (Rd!> .. 40. Mont Rolland 2 (Rd2) • 41. Pout 1 (Ptl) • 44.
Les forages pétroliers de la tête dë la presqu'Ile qui ont recoupé des niveaux volcaniques
~\\
sont trop nombreux et n'ont pas été r e p o r t é s . " -
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FIG.l0~ COUPE
SCHEMATIQUE DU
BASSIN DU -
SENEGAL
1 A.de Spengler
et al., 19661
GEOLOGIQUES DE LA PARTIE OUEST DU BASSIN
SEDIMENTAIRE DU SENEGAL
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r igure 1Z, • Coupes IJéologiqueli du hasn i n liédiUlentai re liénégalaill
(v. llELLICtl, R. QJIRALll, 1984)
LEGENDE DE LA fleURE
1) fleURÉs (~ymboles et lithologie)
1
Ruches métamorphiques.
9
A: argile; G : grès j C = calcaires; S = silt j
2
Calcaire ou dominante calcaire.
l'as~ociation de ces lettres donne la composition de la
,
Grès ou dominante gréseuse.
série, l'ordre des lettres indique la décroissance des
4
Rochea magmatiques (intrusion, coulée).
différents composants.
~
Sel.
lU
forage pétrolier et, entre parenthèses, sa profondeur
6
Conglomérat ou détritique grossier.
finale en m ; le forage Tiénaba 1 (Ti 1 - coupe 1) est
7
Discordance.
projeté ainsi que le forage KafounLine 1 (KAf 1 - coupe 2).
B
Indétermination.
Il) STRArlGRAPHIE
S = Socle précambrien avec ruches métamorphiqlles (1.1).
P = Paléozoïque :
(Cambra ?-)
Ordovicien gréseux,
discordance
(locale?)
pul s
Silurien schistp.lI~ li
graptolithes,
discordance générale puis Dévonien
grésa-schisteux,
discordance générale,
puis Mésozoïque.
Siluro-
Ordovicien très fracturé et affecté par des intrusions doléritiques (sills), Dévonien non fracturé.
l1éoozoïque
Trias-Lias - sel, anhydrite, conglomérat, intrusions
4
Albo-Cénomsnien.
et épanchements dol~ritiques (position purement symlJolique).
5
Turonien - niveau repère argileux peu épais -.
2
Jurassique.
. 6
Sénonien (Maestricbtien compris).
, Néocomien à Aptien supérieur.
,
Coupe l, li l'Ouest de Rf 2, le Turonip.n-Sénonien basal repose sur l'Aptien.
Coupe 2, le Haestrichtien-Csmpanlen supérieur r epose li l'Ouest (GLW 1) sur le Cénoolanien moyen-supérieur.
Cénozoïque
7
Coupe l, Paléocène et Eocène calcaires et marna-calcaires surmontés par des sables miocènes (?).
7'
Paléocène, Oligocène (?) essentiellement carbonatés, reposant sur l~ Ha.strichtien partiellement érodé.
7" : Hia-Plia-Quaternaire argilo-sableux,
séparé des
séries sous-jacentea" par une surface d'érosion oligocène
supériéur li miocène basal.
.
Coupe 2,
Paléocène li
Hiocène calcaires et marna-calcaires à
l'Ouest de Ktf 1 ; li
l'Est de ce forage,
lacune
de l'Oligocène, Paléocène et Eocène calcaro-gréneux, Hiocène argilo-aableux.
7a 1 Paléoc~ne dlacordont sur le Haastrlchtien.
7b
r.ocène à Pliocène supposé (dooa GLW l, 'DO III foréa nans récupération de cuttingo jusqu'II l'Eocltne 1II0yen)
à la base Lacune du Paléocltne supHrieur-Eocène basal, au sCUlMnel absence partielle probablo ûu Pliocène.
7c
lluaterns i re.
23

---

2.3.2.- Etude de la fracturation
(état des connaissances actuelles)
LI étude de la fracturation dans le bassin sénégalais mértte une
attention parttcultère car, si l'on excepte les bassins côtiers
marocains situés dans le domaine alpin, il est le seul bassin de la
marge ouest-africaine où l'on puisse effectuer des études structurales
sur le terrain, au niveau de N'diass et de Dakar (Y. BELLION, R.
GUIRAUD, 1983). De plus, les données de subsurface sont ici
nombreuses, généralement de bonne qualité et disponibles.
Jusqu'en 1980, toutes les études structurales subdivisaient le
bassin sénégalais en deux parties : une partie Intérteure caractértsée
par une structure monotone sans accidents majeurs, et une partie
occidentale marquée par une tectonique accentuée. Dans cette
dernière partie. les fractures majeures présentent une direction
submértdtenne à N200E (fig. 13). Les rejets verticaux dominent très
largement, les accidents montrant une histoire polyphasée. avec
parfois des jeux
synsédtmentaires comme cela a pu être mis en
évidence pour les fames qui séparent le horst de N'dtass. du grabben
de Rufisque (fig. 14) (Y. BELLION, 1983). L'interprétation des cartes
établies par les diverses méthodes géophysiques (fig. 15), fait
apparaître d'autres fractures majeures (fig. 16). En outre, certains
auteurs ont pu également montrer qu'il existe de très nombreux
accidents
présentant
des
directions
très
différentes
des
précédentes, par exemple:
- N25° à N35° E, N60° à N65° E, N125° à N130° E et N160 à
N175°E dans le centre-ouest du Sénégal (fig. 17) ;
- N30 à N50° E, N80° E, N120° à N1400 E, dans la région de
M' bour (G. PITAUD, in X, 1980) ;
- N40 et N130° E, en bordure ouest et sud du dôme de Guiers
(J.Y. TRENOUS, P. MICHEL, 1971) ;
- N50 à N55° E, N130 et N1600 E, en Casamance (J. Le Pnol,
in X, 1982) ;
.,
- N50 à N600 E dans le nord de la Guinée-Bissau (J.P. PRIAN,
1983).
Ces différents résultats constituent un prélude en une
redéfinition de l'aspect structural du bassin sénégalais qui va se
poursuivre jusqu'à nos jours.
En effet, dans l'optique de la préparation d'un projet de
modélisation
numérique
de
la
nappe
profonde
des
sables
maastrtchtiens. une étude photo-interprétative détaillée d'images
satellites Landsat 1973 B/W à 1/1.000.000 a été conjointement
menée avec l'analyse de très nombreuses données recueillies au
24

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au 1/20 000 (1974) ; A. MARl i~.
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rappûrts de fin de sondage des forages pétra: d<', Or ce'. te région
rapport Shell-Senrex pour le tracé off5:';;;" ces acc i denta
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FIG.14
COUPE
SCHEMATIQuE DE LA BORDURE OCCICENTA LE DU HORST CE NCIA$$
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$I.P 1962. Iftodifié)
l : Crétacé inférieur, siltstone~ et arg.lles silteuses.
5
Paléocène calclüre à l'Est;
~ : Cèr'lOlllanc-Turonien ; grès, saolrs et argiles
Mmeua à ! 'tuest.
(Céronanien) ; argiles (Turonien).
6
Eoœne; argiles et IIlirnes.
3
Sénonien; argUes. sat>les et grès.
7
M1~l1G-OAt.rnaire; saole.,
"
'-estrie:t'1Uen; ·oaoles aquHères au Sèr-égal· à
argUes sableuses, llZ'ès.
l'Est, argiles à intercalaUons oe saole. avec
~~ niveau repere à l'C\\Jest.
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Figure 15 - Carte gravimétrique du bassin sénégalo-mauritanien
(en mer, anomalie à l'air libre, à terre, anomalie de Bouguer)
Documents consultés: Y. CRENN et J. RECHENMANN (1965) •
J.L. LIGER (1980) et Z. GUETAT (1981) pour la partie terrestre;
COLL. (1977) et G. WISSMANN (1982) pour la partie offshore
Equidistance des isanomales : 10 milligals à terre, 20 milligals en mer.
l : Limite orientale du bassin sédimentaire.
3 : Minimum gravimétrique.
2 : Maximum gravimétrique.
4 : Zone sens données grevimétriQUla.
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(Y. BELLION, R. GUIRAUD, 1979)
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• : 1If_ hydrogr.,tllca.e.
figure 1. - Sc:hMa de 1. fr.ctur.Uon _jeun dena le bauin . . . . .1.i.
2 : 116..... hydrognphlca.e orlan~ ~ ...
, : Aoute ClU pille.
(interpr'tetion des c.rtes d'~liea 9f.vt.6triquea et aegn6tiquea 1
U ~ tec:ton1ca.e.
, : territle U • Tailla,
.ccidents connua • l'.ffleure_nt .t da""'a de doesiers pHroliers).
, : 5tNtture œncentrlQU1 (volC8n1q.e 1).
2 • l.8II LM).
Accident ou ,one d' .ccident U) et .on prol~nt auppoa' (2).

---

cours des campagnes de forages hydrauliques exécutés ces quinze
dernières années par la Direction des Etudes Hydrauliques du
Ministère de l'Hydraulique du Sénégal.
Ces nouvelles investigations, faisant suite à des études locales
ou régionales réalisées dans le sud du pays de 1979 à 1984,
notamment celles de M. ENGALENC 1978. ont mis en évidence le
rôle jusqu'alors mal défini de la tectonique cassante dans le bassin
sédimentaire sénégalais. Elles ont permis de proposer une nouvelle
interprétation structurale d'ensemble. de mieux localiser les
différents aquifères sableux et calcaires, d'améliorer la connaissance
de leur extension, de leur géométrie et de leurs communications et
d'émettre ainsi de nouvelles hypothèses sur leur fonctionnement
hydraulique.
L'interprétation des photo-satellites, corrélativement avec
l'étude des coupes de forages a permis d'élaborer une carte
tectonique interprétative du Sénégal au 1/1.000.000 (fig. 18). Sur
cette carte, sont indiquées le réseau de failles et discontinuités avec
mention
de
leurs
directions
et
avec
l'indication
du
sens
d'effondrement des différents compartiments. Sont mentionnés
aussi les cotes moyennes approximatives du toit des marno-calcatres
Eocène et du toit des sables profonds pour chaque compartiment
lorsque celà a été possible.
Les directions des failles et groupes d'accidents majeurs mis
en évidence sont les suivants :
- N 09° - 12° E à N25° - 27° E ; certains de ces accidents
Paraissent traverser tout le pays. du nord au sud ;
- N39° - 43°E à N45° - 52°E ;
- N60° à 78°E ;
- N93° à 1000E ;
- N127° à N1300E, N134 à 147°E ;
- N152 à 158°E, N167 à 168°E.
Si tous ces accidents observés ne présentent pas de rejets
importants. Us peuvent par contre tous avoir une interprétation
hydrogéologique en jouant soit le rôle de ~ralns (calcaires fracturés),
soit le rôle d'écrans relattvtement imperméables.
28

---

Î 1
FIG.18 CARTE
TECTONIQUE INTERPRETATIVE
DU
5ENEGAL
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Faille et sens d'effondrement
N 75°E
Direction de fracturation
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Cote toit marna-calcaires
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Eocènes et toit sables
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---

HYDROGEOLOGIE
1. - RESERVOIR AQUIFERE MAASTRlCHTIEN
Les différents résultats obtenus à partir de l'étude géologique
et tectonique du bassin sédimentaire et particulièrement de l'étage
Maastrichtien nous permettent d'aborder ce qui constitue l'objet de
ce mémoire: l'étude du réservoir aquifère du Maastrichtien.
Ainsi, bien qu'il existe des rapports étroits entre l'aquifère
profond et l'étage Maastrtchtten, 11 n'en demeure pas moins que les
ltmltes des deux ensembles soient loin de toujours concorder.
Une précision mérite également d'être soulignée concernant la
délimitation de l'aquifère. d'intérêt économique. En effet. l'ensemble
des terrains crétacés est imprégné d'eau: mais seules les couches
du sommet contiennent une nappe d'eau douce à l'ouest du
méridien.
2. - LlJIlTE D'EXTENTION DE L'AQUIFERE A EAU DOUCE
La carte ptézométrtque de la nappe profonde (fig. 19). dont
l'étude détaillée fera l'objet d'une autre partie. montre qu'au nord.
les courbes isopièzes sont approximativement perpendiculaires au
profil du fleuve Sénégal qui peut être considérée comme parallèle à
une ligne de courant d'écoulement de la nappe. Pour cela. le fleuve
Sénégal pourraît être considéré comme une limite d'extension. mais
11 faut reconnaître qu'elle est très relative.
Aux environs de
cette limite.
la
nappe
à
eau
douce
s'approfondit en Mauritanie et y est d'intérêt très limité.
Au
sud.
la
nappe
profonde
~ eau douce disparaît
progressivement en se biseautant pour rejoindre assez rapidement
les niveaux plutôt argileux eau salée surtout vers le sud-ouest.
Elle s'étend jusqu'en Guinée-Bissau où elle est d'intérêt capital.
puisqu'fi y constitue l'un des aquifères les plus importants. Les
informations que nous avons eu concernant le Maastrichtien (M.
DIDEROT-PACEITAl montrent qu'il y est constitué de sable fin et
moyen avec pyrite et glaucome dans les parties supérieures et
mélangés de lignite. comme c'est le cas au Sénégal. Quelquefois.
sont présents des niveaux de sables grossiers à la base. A l'est de ce
pays. ces types de sables. recouverts par une série stértle, reposent
directement sur le socle.
30

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Sur le plan hydrogéologïque. l'aquifère maastrtchtten contient
une nappe douce qui est phréatique dans les zones d'affleurement à
l'est et à l'ouest, il se présente sous la forme captive, s'enfonçant
sous la série tertiaire (Eocène-Miocène) dominante.
La succession des horizons sableux est connue de manière
superficielle à cause de la profondeur limitée des forages qui l'ont
atteints.
Les paramètres hydrodynamiques obtenus dans ce pays, à
partir des différents forages exécutés donnent des valeurs de
perméabilités comprises entre 1,70.10-5 à 3,5.10-4 m/ s, alors que le
transmtsmstvtté est généralement supérieure à 1,7.10-3 m 2/s, avec
des valeurs maximum supérieures à 5,8.10-3 m2/s.
Les niveaux productifs sont situés dans les 50 à 60 premiers
mètres avec un débit spécifique pouvant atteindre 10 lIs/m et une
moyenne générale de 4 lis/m.
Sur ce territoire, l'aquifère est alimenté par les pluies dans les
zones d'affleurement durant la période de mai à octobre.
Par analogie avec les données tirées du Sénégal méridional,
l'infiltration efficace a été estimée autour de 80 % de pluie efficace,
donc aurait une recharge profonde de l'ordre de 32 à 560 mm (lame
d'eau) soit 750.106 m3/an.
Cette quantification de l'infiltration est probablement par
défaut, car l'on ne tient pas compte des apports des eaux
d'écoulement superficiel à l'aquifère.
A l'ouest du bassin sénégalais, l'examen des coupes des forages
profonds (de recherche pétrolière et d'hydraulique) permettent de
constater un changement de faciès dans les formations géologiques
du crétacé supérieur : à l'ouest du méridien 17° 15, les niveaux
sableux et gréseux à ciment calcaire deviennent essentiellement
argileux avec les rares passées gréseuses. Pour cette raison, cette
limite de faciès représentera la frontière ouest de l'aquifère du
Maastrtchtten, Cependant, au sud-ouest et au nord-ouest. les
formations à eau douce disparaissent avant que ne soit atteinte la
limite de changement de faciès (fig. 20).
Dans la partie centre-ouest, l'affleurement des niveaux
maastrtchttens dans le secteur du horst de N'dtass constltue une
exceptton au schéma précédent : les formations à eau douce y sont
présentes
d'une
manière
significative jusqu'à la limite
du
changement de faciès. Celle-ci commence, dans ce secteur, à la.
hauteur du méridien passant par Popengume, mais ne devient
effective qu'à l'ouest de la faille de William Ponty. C'est cette faUle
qui sera alors la limite d'extension centre-ouest à eau douce du
Maastrtchtlen.
32

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A l'Est et au Sud est, on a la limite la
plus évidente des
systèmes aquifères du bassin sédimentaire du Sénégal ; elle
correspond à la limite d'affleurement du substratum primaire
"imperméable" .
3. - GEOMETRIE DE L'AQUIFERE
3.1. - Toit de l'aquifère
En dehors de la région du massif de N'diass où les formations
maastrtchttennes affleurent, le toit de l'aquifère est constitué par les
marnes ou argiles appartenant au Paléocène ou par des marnes de
l'Eocène qui le rendent captif et le
séparent des aquifères
superficiels.
A la périphérie du bassin, on n'observe pas de séparation
franche entre les sables de l'Eocène et du Continental Terminal et
les formations Maastrichtiennes.
La profondeur du toit des aquifères est en général supérieure à
100 m, elle varie de a à 500 m.
L'épaisseur des couches intermédiaires "semi-perméables" qui
séparent l'aquifère profond, de l'aquifère superficiel (continental
Terminal et Quaternaire) varie de 50 à 350 m environ.
L'analyse de la carte tectonique (fig. 18), de la carte du toit
des formations maastnchttennes (fig. 21) ainsi que des coupes
géologiques sériées nord-sud et est-ouest établies par J. Le Prtol
(1985) (fig. 22a et 22b) a conduit aux observations suivantes:
a) Le toit des sables maastrtchttens et celui des marno-
calcaires eocènes qui les surmontent, présentent une alternance de
zones hautes (seuils) et des zones basses effondrées, délimitées par
des groupes de failles.
b) Les zones hautes sont localisées:
· à l'ouest, dans le secteur du Cap-Vert
· au nord, à l'est du lac de Guiers (Dagana)
· le long du fleuve Sénégal entre Podor et Semmé,
· en bordure du socle en haute Casamance et dans le
Sénégal oriental.
c) Les zones basses effondrées sont situées essentielle-
ment:
· l'une au nord-ouest du pays, entre le delta du
fleuve Sénégal et le secteur de Mékhé
34

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· l'autre dans la partie sud du pays. où elle forme un
vaste
couloir
de
direction
WSW-ENE
entre
Ziguinchor
et
Tambacounda.
3.2•• Le "mur" de la nappe à eau douce
La limite inférieure de l'aquifère à eau douce coïncide avec le
substratum primaire à l'est du méridien 14°30'. A l'ouest de ce
méridien. il est constitué par des formations crétacées contenant
une eau fortement salée (20 à 90 gll de sel dissous). qui finissent
par rejoindre en biseau. dans le nord-ouest et le sud-ouest du bassin.
celles du toit de la nappe. Un niveau argileux dont l'importance est
encore mal connue sépare généralement l'eau douce de l'eau salée
(fig. 23).
3.3•• Série sabf.o.orgUeuse maastrfchtienne
Sa partie sommitale. seule reconnue par forage d'eau comme
en Guinée-Bissau. est relativement homogène (sables plus ou moins
argileux) sur l'ensemble du pays. Seule la zone située au nord du
delta du Saloum. correspondant à un périmètre compris entre la
Somone. Diourbel, Kaolack et N'Dangane/ -Joal. apparaît comme très
perturbée
et hétérogène
: le
Maastrtchtten y
est constitué
d'alternances
d'horizons
sableux et
argileux.
trrégulters
et
discontinus (biseautage. interruptions par fallles) ; il peut être
considéré "à priori"
localement comme une multicouche (J. Le
Prlol, 1985). Les bancs d'argiles se répartissent lorsqu'ils existent
sous forme de lentilles ou de couches intercalées dans les formations
gréso-sableuees avec une fréquence variable.
3.4•• La puissant:e de lUquifère à eau douce
L'épaisseur de l'aquifère augmente assez vite de la bordure du
bassin où elle est nulle vers le centre (entre les méridiens 15° et
16°) où elle dépasse 300 m ; ensuite elle diminue pour devenir nulle
vers le nord-ouest et le sud-ouest.
Ce biseautage s'explique d'une part par le léger plongement
des niveaux maastrtchttens vers l'ouesz et d'autre part. par la
remontée du front salée contenu dans le terrains sous-jacents.
Au niveau du horst de N'diass où le Maastrtchtien afïleure, zone
qui connaît une alimentation directe par les eaux de pluie. on note
une exception au schéma précédemment décrit. L'alimentation par
filtration des eaux de pluies a dû repousser le front salé permettant
ainsi à la nappe d'eau douce du Maastrtchtien de mieux s'installer
dans ce secteur (B. DIENG. 19.87).
37

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4. -RELATION DES EAVXAVEC LE FACIES DU ltIAASTRICIlTIEN
Le passage eau douce-eau salée est souvent brutal et se produit
à la faveur des bancs argileux, parfois très minces. L'eau salée se
trouve confinée dans les faciès où les séquences argileuses sont
importantes.
Compte tenu de la minceur des couches argileuses, on pourrait
émettre l'hypothèse selon laquelle la limite eau douce-eau salée est
une limite qui coïncide momentanément avec
un
équilibre
hydrodynamique. Cet équilibre n'est pas un phénomène fixe,
immuable ; elle pourrait se déplacer à la longue.
Il faut ajouter encore que ces eaux sont sursalées et le sont
presque dès la limite avec l'eau douce. Il existe bien sûr une zone de
passage mais extrêmement peu épaisse. Ceci constitue un facteur
favorable à l'exploitation de l'eau douce puisqu'il manifeste la relative
difficulté du mélange des eaux.
5. - DYNAMIgUE DE LA NAPPE
Avant d'aborder l'analyse des cartes ptézométrtques, nous
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allons faire
quelques remarques d'ordre général à propos de la
piézométrie et celà à partir des documents consultés.
En effet, en dehors des zones où les nappes sont fortement
sollicitées (partie ouest), il n'existe pas de suivis pïézométrtques des
nappes du bassin sédimentaire du Sénégal. La plupart des mesures
de niveau sont faites sur des forages et puits d'exploitation et sont
donc, malgré les précautions prises (mesures faites après un certain
temps de repos de la nappe) diversement influencés par les
pompages.
Le nivellement des points de mesure n'est pas d'une bonne
précision ; en outre, ces derniers sont souvent éloignés les uns des
autres, ce qui rend très difficile les interpolations et tracés des
courbes ptézométrtques à une bonne équidistance surtout si l'étude
structurale place deux forages dans deux panneaux différents.
A cela s'ajoute une très inégale réiartition dans le temps et
dans l'espace des mesures faites jusqu'à ce jour (B. DIENG, 1987).
Afin de porter une analyse objective sur la dynamique de la
nappe, trois cartes ptézomëtrtques établies à différentes pértodes
ont été consultées :
- une carte obtenue à partir des mesures de niveau lors de la
réception des ouvrages. d'avant 1962
- une carte ptézométrtque de 1962
- une carte piézométrtque de 1971, la plus récente (fig. 19).
39

---

Les deux premières cartes ne couvrent qu'une partie du bassin,
aucune mesure n'était disponible dans les parties sud et sud-est du
bassin.
En définitive, nous utiliserons la carte piézométrtque de 1971,
qui a été obtenue à partir d'une soixantaine de mesures de meilleure
qualité et d'une extension plus grande. Malheureusement, comme
les pompages dans la nappe profonde ont dû commencer vers les
années 1950, la ptézométrte de 1971 devait déjà subir leur influence
; cette influence en dehors des cones de dépression sera considérée
comme négligeable.
En effet, même si les pompages ont commencé bien avant
1971. ils étaient faibles à cette période comparée aux possib1l1tés
exploitables de la nappe qui ont été estimées entre 4.10 10 et 8.10 10
m 3 en volume d'après l'étude sur la planification des ressources en
eau souterraine de l'Afrique Soudano-sahélienne (BRGM/CIEH,
1976).
L'analyse de cette carte fait donc apparaître les remarques
suivantes :
. les courbes isopïèzes ont des cotes comprises entre 0
et 40m
. l'espacement des courbes tsopïèzes est variable, ce qui
traduit une hétérogénéité dans le comportement hydraulique du
réservoir ; cette hétérogénéité est à mettre en relation avec les
variations des faciès entre les secteurs est et ouest du bassin,
. l'écoulement de la nappe se fait suivant une direction
principale ; sud-est, nord-ouest, mais aussi à partir du horst de
N'diass vers l'intérieur du bassin.
La nappe profonde n'a pas comme les nappes superficielles
d'exutoire naturel identifié jusqu'à ce jour: le changement de faciès
à l'ouest du bassin élimine toute possibilité de contact avec la mer.
De ce fait, aussi bien la recharge que la vidange se font par dramance
à travers les niveaux semt-perméables de l'Eocène et du Paléocène
(J. FORKASIEWICZ, 1982).
..
Les récentes études effectuées sur le bassin par X. POUL et al
(1971) et J. Le PRIOL (1985) ont confirmé qu'il existe bien une
possibilité de communication entre l'aquifère Maastrtchtien et les
formations superficielles dans les secteurs du horst de Ndiass, de
Pout-M'bour et au niveau de la vallée du fleuve Sénégal (zone haute
de Dagana, zone de Thtlogne, zone de Matam). Etant donné la
piézométrie des différents aquifères, ces zones sont considérées
comme des zones d' alimentation de la nappe profonde.
40

---

6. - QUALITE CHIMIQUE DES EAUX
Les faciès chimiques des eaux de la nappe profonde se classent
en trois grandes familles : bicarbonatée calcique, bicarbonatée
sodique, chlorurée sodique.
.
Cette différenciation se manifeste dans le sens d'écoulement,
c'est-à-dire depuis l'est et l'extrémité ouest, vers le centre ouest du
bassin, et se traduit par une minéralisation globale augmentant dans
le même sens, de 0,2 gll à 3 gll environ. L'augmentation de la
minéralisation est due essentiellement à une augmentation de la
concentration en ions Nat et cl-.
La carte d'aptitude des eaux à l'irrigation indique les zones où
les eaux sont utilisables pour l'irrigation selon un critère fondé sur la
minéralisation totale d'une eau exprimée par la conductivité et sur le
taux d'adsorption du sodium (SAR). Cette carte (fig. 24) falt
apparaître une zonalité de la qualité des eaux :
· Plus de la moitié du réservoir Maastrichtien est
constitué par des eaux fortement minéralisées (RS < 500 mg/ l) ; au
Sénégal oriental et sud oriental jusqu'au méridien 15°W, ainsi
qu'entre la limite occidentale de la nappe et le méridien 16°45',
jusqu'à la latitude de M'bour au Sud, elles sont généralement
"bonnes",
localement excellentes et conviennent donc
pour
l'irrigation, sans problème majeur.
· Du méridien 15° au méridien 15°30', les eaux sont
"admissibles" sauf au sud du fleuve Sénégal où elles sont "mauvaises" :
à Ttengueul, les eaux sont assez minéralisées (RS = 1560 mg/I) mais
c'est surtout leur taux d'adsorption du sodium (SAR = 23) qui les
rend mauvaises pour l'irrigation. La salure des eaux augmente en
allant vers le fleuve.
· A l'ouest de cette zone, et jusqu'au méridien 15°45'
approximativement, les eaux sont dites "mauvaises" bien que ni étant
pas très minéralisées (RS > 1 g/l) ; elles ont donc été distinguées de
celles de la zone suivante, car leur ut1l1sation serait possible sur des
sables parfaitement dramantes et avec des plantes tolérant bien le
sel.
•
On peut signaler, dans la région de Darou Salam, Touba
Diène, Panal, Alould une zone favorable à l'trrigatton (eaux bonnes).
· Au-delà du méridien 15°45 et jusqu'au méridien 16°40
et la latitude de M'bour, les eaux sont de mauvaises qualité (RS > 1
gll, SAR élevé). Les expériences déjà tentées avec ces eaux. en
général fortement sodiques, ont fait apparaitre dans le sol un taux de
sodium échangeable excessif, empêchant le développement normal
de certaines plantes (exemple : tomates dans les fies du Saloum). fi
est donc déconseUlé de les util1ser en agriculture. à moins de
choisir des plantes à très forte tolérance vis-à-vis du sel
41

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(exemple: cocotiers dans ces mêmes îles du Saloum). et d'assurer
un lessivage et un amendement calcique des sols (M. LOUVRIER.
1976).
Les travaux de J. Le Prtol 1976. au sud de la Gambie. ont
permis d'avoir de plus amples renseignements sur la nature et la
qualité chimique des eaux de la Casamance. ce qui apporte des
éléments nouveaux pour compléter la carte préalablement établie
par M. LOUVRIER (1976).
Vers le nord-ouest. les eaux des sables sont très salées: le
Maastrtchtten a été atteint à Léona où une remontée du socle met en
contact les sables aquifères avec les couches sursalées du crétacé et
peut être avec les eaux de la mer.
43

---

CONCLUSION
Dans ce sous chapitre, nous avons regroupé les résultats
généraux obtenus jusqu'à ce jour sur le bassin. Ces résultats
permettront de comprendre ceux qui vont suivre.
1°) Sur te plan de la géologie :
- Le Maastrtchtten est largement représenté sur le
bassin, 11 affleure dans le massif de N'dtass. Une lacune partielle est
constatée dans la région du Cap-Vert, forage de Dakar-Marine 2
(DK.M2) et en Casamance.
- Le Maastrichtien se présente sous trois faciès
principaux sur le bassin :
· au
Cap-Vert et
à
l'Est du
17°15', 11 est
essentiellement argileux avec de très rares passées gréseuses.
· à l'est de cette limite, jusqu'à environ 16° de
longitude, U se présente de même qu'à l'affleurement sous forme de
sable et de grès à ciment argtlo-calcatre.
· dans le reste du bassin, U n'est représenté que par
des sables contenant souvent de la pyrite, des grès tendres.
glauconieux, azoïques avec des intercalations d'argïles.
- La limite inférieure du Maastrtchtien est mal connue.
en dehors de la zone sud-est où elle est constituée Par les formations
du substratum anté-secondatres métamorphiques ; sa I1mite
supérieure par contre, se place généralement au niveau d'un
changement dans le type de sédimentation.
- L'épaisseur du Maastrichtten augmente depuis ses
bordures jusqu'à la cote atlantique où les argtles atteignent une
épaisseur de près de 1.000 m.
Les résultats récents des différentes investigations dans le
bassin
ont
permis
une
nouvelle
interprétation
structurale
d'ensemble. Elle est caractérisée par la détermination de nouveaux
accidents majeurs sur l'ensemble du bassin, remettant amst en cause
l'ancienne opinion qui consistait en une divtston du bassin en deux
parties:
- l'une intérieure, caractérisée par une structure
monotone sans accidents majeurs et l'autre, occidentale marquée
par une tectonique très accentuée.
44

---

Cependant. les résultats des travaux en cours. aussi bien par
des chercheurs du département de géologie (C.B. GAYE et A. FAYE),
à l'aide des analyses isotopiques. qu'au Ministère de l' Hydraulique
dans le cadre de la modélisation de la nappe maastrtchttenne, de
même que les hypothèses émises par B. DIENG (1987), permettront
d'apporter plus d'informations dans la résolution de ce problème.
Pour le moment. seules les études de Y. VUILLAUME (1971)
conduisent à diviser l'aquifère en deux parties:
- la périphérie au sud-est, à l'est et au nord dans laquelle
l'eau se renouvelle très rapidement ;
- le reste du réservoir, soit la grande majorité de son
volume. contient une eau très ancienne (plus de 40.000 ans d'âge)
ce qui s'accorde avec une vitesse de déplacement très faible (environ
10 rn/an).
Cette étude a conduit à admettre que la sortie de l'eau se fait
par drainance à travers le toit du réservoir.
3°) Sur le plan hyclrogéologique :
- L'aquifère est représenté par un ensemble de sables et
de grès plus ou moins argileux appartenant essentiellement à l'étage
maastrlchtien. Sur la bordure sud-est du bassin sédimentaire, des
faciès sableux et calcaires du Paléocène et de l'Eocène participent à
l'aquifère.
- Le toit de la nappe profonde à eau douce est formé par
les mamo-calcaïres de l'Eocène et les argiles du Paléocène, en
dehors de la région du massif de N'diass où la nappe est libre.
- Le "mur" de la nappe "utile" coïncide avec le substratum
imperméable primaire à l'est du méridien 14°30 ; à louest de ce
méridien. fi est constitué par l'interface avec une eau fortement
salée.
- La dernière carte piézométrlque établie (1971) montre
que la nappe a une direction d'écoulement principale SE-NW.
f
- L'analyse chimique permet de distinguer trois grandes
fa.m1lles de faciès : bicarbonatée calcique, bicarbonatée sodique et
chlorurée sodique.
- La carte d'aptitude à l'irrigation montre que les eaux
sont parfois utilisables pour l'trrtganon et fait apparaître une zonaltté
de la qualité des eaux : en dehors du sud de la Gambie jusqu'à
Ziguinchor et à l'ouest du 15~W où les eaux sont très salées (résidu
sec supérieur à 1 gll) donc très mauvaise pour la consommation des
êtres humains et pour l'irrigation. partout ailleurs, elles sont de
bonne qualité.
4S

---

..
46

---

Techniques de forage au Maastri.chtie~analyses et
interprétations des paramètres déduits-diagraphtes.
Essai de corrélation des paramètres hydrodynamiques.
Avant de déterminer les propriétés du réservoir maastrtchtten,
nous allons définir les différentes méthodes que nous avons utilisées.
Nous partirons de la description des forages au Maastrichtien et
dans les différentes étapes de la foratton, au développement ou à la
mise en production des forages. nous montrerons les éléments
caractéristiques du réservoir maastrtchtten déduites aussi bien à
travers les résultats de la granulométrie que de l'interprétation des
diagraphies.
Les forages hydrauliques de la nappe profonde sont dans tous les
cas des forages qui ne captent que les niveaux supérieurs de cette
nappe qui sont certainement les plus perméables et sont considérés
par conséquent comme des puits incomplets. En plus. les temps de
pompage d'essai sont souvent relativement faibles si bien qu'il serait
très difficile de cautionner les valeurs de transmissivités mesurés
comme suffisamment représentatives.
Pour corriger ce fait. nous allons utiliser des abaques et les
formules de Kozent et Hantush. Par ailleurs. nous tirerons une
conclusion sur les modifications qui pourraient en résulter sur les
paramètres hydrodynamiques donc sur le fonctionnement hydraulique
de la nappe.
1. - MODE D' EXCUTION DUN FORAGE AU MAASTRICHTIEN
L'aquifère étant constitué essentieüement de sables et d'argiles,
donc de roches meubles non consolidés. la méthode de foratlon la plus
appropriée est celle du forage par rotation à la boue. appelée encore
forage "rotary". CI est la méthode la plus utilisée pour l'ensemble des
forages exécutés dans le bassin sédimentaire sénégalais.
1.1.- Description d'un atelier de forage au rotary à la boue
(fIg.25)
Le forage est exécuté au moyen d'une machine placée en surface
du sol.
La. ligne de sonde comprend:
47

---

- Pcteforme
-d'accrochage
Moufle - crochet -~""\\.J)
Flexible
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COlOnne montante_
t
Dynamomètre --c""
Po
FIG. 2~ DisposiliDn schimatiQ&Jt d"un
ATELIER deFORAGE ROTARY
48

---

- l'outil qui est généralement un tricône dans le cas des forages
du Sénégal. Il est consttué de molettes dentées ou de trUames. On peut
aussi en fonction de la dureté du terrain, utlllser un quadricône
- des masses-tiges destinées à alourdir l' out1l :
- les tiges ordinaires :
- la tige carrée ou Kelly :
- la tête d'injection :
- la table de rotation :
- la pompe à boue.
1.2. Principe duforage au rotary à la boue
La ligne de sonde est suspendue à un mouflage installé dans le
derrick. Un dynamomètre mesure en permanence la tension du câble et
permet de connaître le poids imposé à l'out1l afin d'éviter une mesure
de l'out1l.
Par l'action conjuguée de la rotation et de la pression sur l'outil,
la perforation de la roche est obtenue par abrasion et broyage sans
choc.
La tige carrée transmet le mouvement de rotation de la table de
rotation aux tiges.
La tête d'injection permet la circulation de la boue de forage dans
la ligne de sonde.
.:.:::.
La pompe à boue permet une circulation constante de la boue de
forage.
La boue de forage permet:
- de remonter les sédiments (cuttmgs) :
- de consolider les parois du trou par la constitution d'un
cake (dépôt) :
- de maintenir les cutttngs en suspension, s'Il y a arrêt de
circulation de la boue ;
"
- de lubrifier et de refroidir l'out1l :
- d'augmenter l'action abrasive de l'out1l par effet de jet;
- de renseigner le foreur sur les pertes ou venues d'eau
par l'observation du niveau de la boue dans la fosse à boue
- d'équilibrer les pressions hydrostatiques et empêcher
une invasion du forage par une eau indésirable
rencontrée en cours de foration ou d'éviter les
jaillissements intempestifs des forages artésiens.
Compte tenu de la multiplicité des rôles qui lui est assignée. la
boue de forage doit faire l'objet d'un contrôle continu de ses
caractéristiques.
49

---

On doit surveiller en permanence:
- sa densité: elle est généralement dans l'ordre de 1,2, on la
mesure avec une balance Barotâ (pesée dl un volume standard) :
- sa viscosité : elle est voisine de 35 s. On la mesure en
chronométrant le temps mis pour vider un entonnoir standard de
Marsh. Elle est exprimée en secondes (temps de vidange de l'entonnoir
standard) :
- son pH : on le mesure à l'aide d'un papier colortmétrtque
imprégné de solution témoin indicateur de virage (papier Tournesol).
Un pH supérieur à Il indique une contamination par un ciment. Un
pH acide (inférieur à 7) peut entrainer une floculation de la boue ;
- le filtrat : c'est la teneur en eau libre de la boue. fi influe
sur l'importance du cake. Sile cake est trop grand, des éboulements de
terrain sont à redouter : s'il est trop faible, la boue risque de colmater
exagérément de faibles venues d'eau. Le filtrat est mesuré par filtration
sous pression standard, d'un volume standard: filtre presse "Baroid" :
- le cake : c'est ce qui est retenu par le terrain. Il joue en
sens inverse du ffitrat : trop faible, il ne tient pas suffisamment les
parois, trop épais, il risque de colmater les formations aquifères ; cette
mesure est pratiquée également avec le filtre-presse. On mesure alors
l'épaisseur du "gâteau" de boue;
- la teneur en sable : la boue a tendance à se charger
exagérément de sable provenant des terrains traversées, on él1m1ne le
sable à l'aide de dessableurs à cyclones (expulsion par forces
centrifuges). Ensuite interviennent l'identification du réservoir à capter
et le suivi géologique.
1.3. - Equipement, mise en production et développement du
forage (fig. 26)
Après la phase de foratton, on procède à la mise en place de
l'équipement technique (tubage et crépines), à la pose du massif de
gravier fïltre et à la mise en production du forage par un traitement
chimique ainsi qu'un développement.
..
1.3.1.- Equipement technique d'un forage au maastrichtten
L'équipement technique d'un forage d'exploitation d'eau comporte
en principe deux éléments essentiels : le captage et la chambre de
pompage.
En ce qui concerne la nappe profonde, par souci d'économie sur .
les coûts de l'équipement, on est amené à utiliser un diamètre
intermédiaire de tubage entre la crépine et la chambre de pompage:
50

---

FIG.26
EOUIPEME,.T TECHNIQUE D'UN frOIUGE
AU
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il s'agit de la colonne d'exhaure qui a sensiblement le même diamètre
que le captage.
a) La chambre de pompage
La chambre de pompage est un tube "caslng" ou un tube PVC
dont la profondeur dépasse de quelques mètres le niveau maximum
rabattu. Ce tube soutient la paroi du trou de forage. L'espace annulaire
entre le tubage et le terrain est obstrué par une colonne de ciment.
Celle-ci joue un double rôle: consolidation de l'ouvrage et suppression
des fentes.
Diamètre des chambres de pompage
Pour un débit d'exploitation donné, le diamètre de la chambre de
pompage est d'abord fixé par l'encombrement de la pompe.
Les constructeurs conseillent généralement de laisser un jeu de 1
pouce (25,4mm) sur le rayon du forage entre la pompe et la chambre de
pompage, en raison de la présence du câble électrique qui est extérieur
et aussi des difficultés de descente de la pompe au niveau des
changements de diamètre du forage.
Débits
(m3/h)
5-20
20-50
50-150
150-200 200-250
250-300 300-400
Diamètres des
95mm
188mm
241mm
241mm
241mm
318mm
318mm
pompes
3"3/4
7"13/32
9"1/2
9"1/2
9"1/2
12"1/2
12- 1/2
Diamètres de la
chambre de
4" 1/2
8" 5/8
10" 3/4
U" 3/4
13" 3/8
16"
16-
pompage
En ce qui concerne les forages au Maastrichtien du Sénégal dont
les débits oscillent entre 80 et 400 m3 / h , le diamètre de la chambre de
pompage varie de 13"3/8 à 16". La longueur de la chambre de pompage
varie également de 20 à 80 mètres (profondeur du niveau statique,
plus rabattement, plus la marge de sécurité).
b) La colonne d'exhaure
•
Elle est constituée d'un ensemble de tubes télescopiques reliant
les crépines à la chambre de pompage. La colonne d'exhaure peut avoir
plus de 200 m et cela en fonction de la profondeur du forage. Elle est
alors généralement centrée au m1l1eu du trou à l'aide de centreurs en
acier ou en bois.
Diamètre de la colonne d'exhaure
Le diamètre de la colonne d'exhaure est fonction du débit
d'exploitation de l'ouvrage. Pour les forages dont les profondeurs vont
de 200 à 400 ID, cas des forages au Maastrtchtien que nous avons
suivis, les diamètres des castngs en fonction des débits maximaux sont
les suivants :
52

---

débits maxl-
30
50
80
150
300
400
600
900
1600
maux (m3 / h )
diamètre
4"1/2
5"1/2
6"5/8
8"5/8
10"3/4
11"3/4
11"3/8
16"
20"
nominal
castng (Pouce
c) La partie captante
La partie captante comporte une crépine et éventuellement un
massif filtrant. La crépine est un tube perforé. d'ouvertures et de
formes diverses à travers laquelle l'eau pénètre dans le sondage. Les
crépines sont des pièces de précision. elles ne doivent comporter ni
bavures. ni irrégularités qui risquent de déclencher ou accélérer les
processus de corrosion ou d'incrustation. Elles doivent avoir une
résistance à l'écrasement qui empêche leur détérioration tant à la mise
en place qu'en cours d'utilisation. Elles seront soumises aux mêmes
modes de calcul que les tubages.
Dans les terrains meubles où elles sont indispensables l'espace
annulaire entre la crépine et le terrain est rempli de gravier calibré. Son
rôle est double : - filtre retenant les éléments fins et augmentant la
perméabilité au voisinage du sondage et soulèvement du terrain.
fi existe plusieurs types de crépines. cependant les documents
que les sociétés de forages ont bien voulu mettre à notre dtsposrtïon"
permettent de savoir que dans le cas du Sénégal. les crépines qui ont
été ou qui sont encore utilisées dans les projets de forage d'eau au
Maastrtchtien sont les suivants:
- Les crépines à nervures repoussées (fig. 27)
Ce type est apparu au Sénégal vers 1953. Elles se sont largement
répandues dès 1960-1965 et sont aujourd'hui les plus usitées. Ces
crépines sont utilisées dans la plupart des aquifères. quelque soit leur
granulométrte.
- Les crépines à fentes continues (fig. 27)
Elles ont été utillsées à partir de 1960 aussi bien dans les sables
quaternaires que dans les sables de la nam>e profonde. Les nervures
repoussées leurs sont préférées actuellement en raison des différences
de prix.
- Les crépines à persiennes (fig. 27)
De 1938 à 1960. ces crépines ont été pratiquement les seules
utilisées au Sénégal. elles ont ensuite disparu très rapidement au
bénéfice de captage plus performants qui permettent de réduire
considérablement la durée du développement des forages.
• Nous leur réitérons nos stncères remerciements.
53

---

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FIG.27- PRINCIPAUX TYPES DE CREPINES UTILISES DANS L'EXPLOITATION DES SABLES
DU MAASTRICHTIEN AU SENEGAL

---

D'autres types de crépines ont été également utilisées, mais les
expértences malheureuses ont en effet dissuadé les hydrogéologues
d'utiliser ces crépines. c'est le cas des crépines à massif de gravier
aggloméré et celui des crépines à anneaux en plastiques.
Le choix d'un type de crépine dépend de la nature des terrains.
de l'hétérogénéité des couches dans lesquelles l'eau est captée, de la
nature chimique de cette eau et du rôle attribuée à la crépine.
2. - MISE EN PLACE DU MASSIF DE GRAVIER FILTRE
La mise en place de la crépine et du massif de gravier filtre est
précédée au préalable par une analyse granulométrtque qui permet de
déterminer les dimensions de l'ouverture des crépines et du massif de
gravier filtre.
Nous allons décrire successivement la méthode de prélèvement
des
échantillons
de
terrains,
les
techniques
d'analyses
granulométnques, leur interprétation et leur incidence sur le calibrage
du massif de gravier filtre et l'ouverture des crépines.
L'interprétation des courbes granulométrtques permettra de
déterminer un certain nombre de paramètres statistiques et
hydrodynamtques qui permettent un classement des sables de
l'aquifère.
Ces opérations sont en fait un préalable à toute conception de
captage d'eau souterraine, car elles conditionnent en partie la
productivité du forage et surtout sa longévité.
2.1. - Mode de prélèvement des échantillons
En général. le mode de prélèvement et la qualité des échantillons
sont directement liés à la technique de forage utilisée.
Les échantillons provenant des forages "rotary" contiennent en
général une forte proportion de la boue de circulation dont il faudra
tenir compte au moment de l'analyse.
Il faudra prendre un échantillon chaque fois qu'apparaît, en
forage, un changement de terrain. ou bien si l'on observe pas de
changement, prendre un échantillon tous les mètres. Les échantillons
doivent être prélevés, non pas sur le tamis vibrant, mais dans la boue à
la sortie du forage. L'échantillon final est ensuite, débourbé. séché et
placé dans un sac étiqueté.
2.2. - Les analyses granulométriques
Ce sont des techniques de laboratoire dont les résultats
statistiques sont aussi bien utilisées en sédtmentologte (étude
morphoscopte.
détermination
de
la
paléogéographie)
qu'en
hydrogéologie (apport des données quantitatives, pose des crépines et
gravier filtre).
55

---

2.2.1. - Résumé du mode opératoire
- Prendre une série de tamis à maille décroissante de haut en
bas.
- Placer l'échantlllon de sable sec pesé dans le tamis supérieur.
- Faire secouer par appareil ou manuellement pour faire passer
les sédiments sur les différents tamis.
- Peser le poids de sable retenu par chaque tamis.
- Diviser chaque poids par le poids total de l'échantlllon pour
obtenir le pourcentage retenu par chaque tamis.
- Partant du pourcentage retenu dans le tamis de plus grande
maille, ajouter successivement les pourcentages retenus par
les tamis suivants pour obtenir les totaux cumulés.
- Les résultats obtenus portés sur des graphiques permettent
de tracer deux types de courbes :
-la courbe granulométrique classique de type Gauss,
- la courbe cumulative.
Exemple de tamisage d' échantlllon
Tamis mailles (mm)
Poids retenu % Poids cumule %
Poids tamisé %
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14
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26
40
60
1
20
60
40
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15
75
25
0,2
15
90
10
0,05
10
100
00
2.2.2. - Remarques relatives aux courbes granulométnques
- Les auteurs
français
utilisent généralement l'échelle
logarithmique en abscisse pour les diamètres des grains qui
correspondent aux dimensions intérieures des mailles des tamis
exprimés en millimètres. Selon les cas, l'échelle est normale,
(croissance de gauche à droite) ou inverse. Les poids cumulés des
fractions ayant passé à travers les tamis, calculés en pourcentage du
poids total de l'échantlllon, sont portés en ordonnées arithmétiques (fig.
28), soit en partant des fractions les plus grossières auxquelles on
ajoute successivement celles qui sont retënues au-dessous, soit en
partant des plus fines auxquelles on ajoute celles du dessus.
- Les auteurs américains tracent leurs diagrammes en abscisse
logarithmique inverse (accroissement de droite à gauche). L'échelle des
diamètres de grains comporte souvent une graduation en mUUmètre et
une graduation en pouce (à divisions décimales et non en 1/4", 1/8",
1/16", etc... Comme pour les diamètres d'outils, de tiges, tubages etc... )
ou 1/1.000 de pouces comme l'ouverture "slot" des crépines.
Ainsi une même analyse granulométrtque peut donc se traduire
par 4 courbes cumulatives différentes, comme le montre la figure 29.
56

---

FIG. Z 8
ANALYSES
GRANULOIIETRIQUE S
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TABLEAU
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Dans le cas d'un sable à granulométrie monométrique (CU < 2)
on devrait mettre en place des crépines dont l'ouverture des fentes
sera égale à e = 7 dIO.
e = ouverture des fentes de la crépine
La granulométrie du gravier filtre de diamètre D sera alors
comprise entre Do et DIOO'
et
La connaissance de la granulométrie de la formation à capter
permet une adaptation optimale des caractéristiques du captage
(crépines, massif de gravier filtre) aux caractéristiques de la formation.
Dans le cas contraire, on peut observer les anomal1es suivantes:
Formation
Ouverture des cines
sable fin
trop grosse
sable grossier
trop petite
Au pompage, des grains de sable sont mis en suspension. En
agissant sur le pourtour de la crépine, le développement consiste à
retirer les éléments fins, qui risqueraient d'être entraînés en cours
d'exploitation, causant l'usure des pompes et à améliorer la
granulométrie pour augmenter le débit capté.
L'opération de développement est primordial en forage d'eau
puisqu'elle conditionne la bonne exploitation future de l'ouvrage. TI ne
suffit pas qu'un équipement soit adapté aux travaux prévus, fi faut
que le forage puisse atteindre sa performance de débit. Le
développement peut être réalisé avant et/ ou après équipement, suivant
la nature des terrains captés.
2.2.5. - L'auto-développement
Pour certaines formations, le développement ne nécessite pas de
massif de gravier aux captages. Ce privilège est lié à des conditions
bien précises qui permettent l'auto-développement.
L'auto-développement consiste à éliminer par pompage 30 à 50 %
des éléments fins de la formation de façon à constituer un filtre autour
des crépines, il nécessite donc une formation hétérogène dont les
éléments les plus fins restent malgré tout dans certaines limites.
61

---

Allen HAZEN préconise l'auto-développement d'une formation aquifère
sableuse. si sa courbe granulométrique répond aux deux conditions
suivantes:
•
dlO ~ 0,25 mm
et
Cu = d 60/ d la ~ 2
La première condition interdit l'auto-développement des
formations comportant des éléments fins inférieurs à 0.25 mm ; la
seconde implique une formation multigranulométrique.
L'auto-développement a souvent donné de bons résultats. Au
Sénégal. par exemple. on a pu constater une augmentation du débit
spécifique de certains forages auto-développés dans la nappe profonde
sableuse du Maastrichtien. Cependant. ce mode de captage est
actuellement de moins en moins utlllsé en forage d'eau en raison de la
durée du développement qu'il nécessite. de l'incertitude des analyses
granulométriques (problèmes de la représentativité des échant1llons
prélevés) et aussi du fait qu'il suffit d'une petite couche défavorable
pour miner tout le dispositif.
3.
ANALYSES GRANULOltfETRIgUES EFFECTUEES.
RESULTATS ET INTERPRETATIONS
Les analyses granulométrtques dont nous allons interpréter les
résultats n'ont pas toutes été effectuées au Département de géologie de
l'Université. Nous avons· bénéficié de bon nombre de résultats
provenant des campagnes de forage pour lesquelles nous n'avons pas
eu la chance de survre",
3.1•• Les paramètres étudiés
L'étude granulométrique que nous avons faite. a été effectuée sur
tamis AFNOR pour la fraction comprise entre 50 um et 2 mm. les
éléments inférieurs à 50 um ont été analysés au laboratoire de ch1m1e
de l'ORSTOM. de même que l'étude minéralogique des argUes que nous
traiterons en détail plus loin. Les résultats obtenus de cette étude de
laboratoire nous ont permis de déterminer deux types de paramètres :
- les paramètres statistiques.
- les paramètres nydrogëologiquea.
L'interprétation des courbes granulométrlques (en annexe 3) a
permis de calculer les paramètres statistiques suivants :
- La médiane (Me) = (g 1 + gal x 1/2
QI =taUle des grains pour le pourcentage cumulé de 25 "
Q2 = taUle des grains pour le pourcentage cumulé de 50 "
Q3 =ta1lle des grains pour le pourcentage cumulé de 75 "
• D'autres résultats nous ont été gracieusement offerts par les Soc~ de fOrages et
des bureaux d'étude à qui nous adressons nos vtfa remerciements.
62

---

- Le classement (sorting Index) Trask (So) = ...j 93/9 1
Pour P.D. Trask, si ce coefficient est inférieur à 2.5. le sable est
bien classé: s' 11 est supérieur à 4.5. le sable est mal classé; s' 11 est
voisin de 3. 11 est normal.
- Le tirage KRUMBEIN Ae = (93 -911 x 1/2
- L'asymétrie (Skewness): Sk = (gl "9al" 1/92 2
Ce coefficient exprime la symétrie par rapport à la médiane. Si
l'asymétrie est supérieure à 1. le classement est maximal du côté fin.
au contraire. si elle est inférieure à 1, c'est du côté grossier. Plus ce
coefficient est loin de l'unité. plus le mode est loin du diamètre moyen.
Les résultats obtenus sont consignés dans les tableaux 3a et 3b.
De l'examen général de ces tableaux 3a et 3b. on remarque que:
- le classement est inférieur à 2.5. ce qui voudrait dire que partout sur
le bassin. les sables maastrichtiens sont bien classés. ce qui n'est pas
forcément vrai. car il faut tenir compte du fait que les parties fines des
sédiments sont parties après lavage de l'échantillon et donc les valeurs
trouvées actuellement ne concernent que les fractions sableuses dont
la taille est supérieure à 50 um.
- Le paramètre asymétrie est inférieur à 1 pour les 2/3 des
échantillons analysés et supérieure à 1 pour le tiers restant. ce qui
signifierait que dans la majorité des cas.· les éléments moyens et
grossiers sont les plus prédominants à l'échelle du bassin.
Compte tenu du fait que les échantillons analysés proviennent
des zones géographiques très différentes. nous donnerons une
présentation statistique des résultats obtenus sur les différents forages
répertoriés sous la forme d' histogramme (fig. 30).
3.1.2. - Les paramètres "hydrogéologïques"
Des courbes granulométrtques tracées. nous avons déterminé
pour chaque échantillon. les diamètres caractéristiques dIO et d60. ce
qui a permis de calculer les paramètres sufvants :
•
-le coefficient d'uniformité de Hazen (CU) déftnt par la
fonnule: CU = cleo/ d la
-la perméabillté K (exprimé en cm/s) à partir de la formule :
Kcm.ts = 100 d210 (cm)
- la transmfssfvfté T (exprimé en m2/s) en fonction de l'
épaisseur (e) de l'aquifère captée. par la formule T =Ke.
63

---

Tableau 3 a: Paramètres hydrodynamiques calculés à partir de l'analyse granulométrique.
Localité
N° de la
d.25 (mm)
d.50(mm)ou
d.75 (mm)
Md
50
M
~
courbe
ou 0.1
0.2
ouQ.3
1
0.07
0.2
0.4
0.23
2.4
0.16
0.7
Wouakhokh
2
0.1
0.16
0.2
0.14
1.4
0.04
0.78
3
0.07
0.16
0.3
0.18
2.1
0.11
0.82
VM
0.18
1.97
0.1
0.76
1
0.16
0.3
0.45
0.3
1.67
0.14
0.8
2
0.14
0.22
0.4
0.27
1.69
0.13
1.16
Belel Goloki
3
0.12
0.18
0.4
0.26
1.8
0.14
1.73
4
0.08
0.16
0.4
0.24
2.24
0.16
1.87
VM
0:I7
1.85
0.14
1.4
1
0.8
1.2
1.7
1.1
1.3
0.3
0.38
N'guer Malal
2
0.3
0.48
0.3
0.5
1.53
0.2
0.91
3
0.6
1
1.2
0.9
1.41
0.3
0.72
VM
0.83
1.41
0:I7
o.a
1
0.18
0.4
0.55
0.36
1.75
0.18
0.6
Vélingara
2
0.16
0.35
0.45
0.3
1.68
0.14
0.59
3
0.1
0.18
0.25
'0.17
1.5
1.2
o.n
VM
0.28
1.64
0.51
0.6S
1
0.18
0.38
0.45
0.31
1.58
0.14
0.56
Saré Yoba
2
0.3
0.45
0.6
0.45
1.4
0.15
0.89
3
0.25
0.48
0.7
0.47
1.67
0.22
0.76
VM
0.41
1.55
0.17
0.74
1
0.35
0.9
1.7
1.02
2.2
0.67
0.73
Thillé Boubacar
2
0.4
-0.62
0.95
0.67
1.5
0.47
0.99
VM
0.85
1.85
0:0
0.86
1
0.52
0.5
0.7
0.17
1.16
0.35
1.46
Touba M'bau!
2
0.31
0.36
0.6
0.13
1.39
0.18
1.43
VM
0.15
l:I7
0:I7
lM
1
0.25
0.45
0.5
0.37
1.4
0.12
0.6
2
0.15
0.36
0.45
0.3
1.7
0.15
0.5
N'dioumane
3
0.16
0.25
0.4
0.28
1.58
0.12
1
4
0.17
0.25
0.3
0.23
1.4
0.06
0.8
VM
0.3
1.52
0.12
0.7
1
0.2
0.42
0.45
0.32
1.5
0.13
0.5
Sali Porrudal
2
0.16
0.3
0.4
0.28
1.58
0.12
0.7
3
0.14
0.35 •
0.45
0.29
1.8
0.15
0.7
VM
0.3
1.63
0.13
0.S6
1
0.35
0.65
1
0.67
1.69
0.32
0.84
Pout Kirène
2
0.2
0.43
0.85
0.52
2.06
0.32
0.92
3
0.25
0.45
0.75
0.5
1.73
0.25
0.94
VM
0.56
1.83
0.3
0.9
# VA{ = Vakurs Moymn~s
64

---

Tableau 3 b: Paramètres hydrodynamiques calculés à partir de l'analyse granulométrique.
Localité
N° de la
d.25 (mm)
d.50(mm) ou
d.75 (mm)
Md
50
Af
~
courbe
ouO.1
0.2
ou 0.3
. 1
0.18
0.22
0.25
0.21
1.2
0.03
0.93
Bégal
2
0.3
0.45
0.75
0.52
1.6
0.22
1.11
VM
0.36
1.4
0.18
1.02
1
0.22
0.5
0.8
0.25
1.9
0.3
0.7
Djifère
2
0.42
0.85
I.l
0.37
1.7
0.45
0.64
VM
0.31
1.8
0.3&
OG!
1
0.6
0.45
0.7
0.2
1.1
0.4
2.1
Toubacouta
2
0.5
0.58
0.65
0.2
I.14
0.3
1.4
VM
0.2
1.12
0.35
1.7
1
0.09
0.14
0.2
0.14
1.5
0.05
0.92
Diakhao
2
0.07
0.19
0.4
0.24
2.4
0.15
0.78
3
0.17
0.15
0.3
0.18
2.1
0.11
0.93
VM
0.19
2
0.1
0.93
1
0.7
I.l
1.6
I.15
1.5
0.45
0.92
N'diago
2
0.6
1.3
1.7
I.15
1.68
0.55
0.61
3
0.4
0.9
1.7
0.85
1.8
0.45
0.6
VM
1.05
1.66
0.48
Q.71
1
0.14
0.4
0.42
0.27
1.7
0.13
0.35
Darou Salam
2
0.09
0.2
0.3
0.19
1.8
0.1
0.67
3
0.19
0.35
0.2
0.27
1.36
0.08
0;51
VM
0.24
1.63
0.1
o.SI
1
0.12
0.2
0.45
0.28
1.96
0.16
1.35
Koumaré
2
0.16
0.42
0.7
0.32
2.09
0.27
0.6
3
0.16
0.5
0.9
0.53
2.37
0.37
0.57
VM
0.3&
2.13
0:0
0.84
1
0.15
0.2
0.3
0.22
I.14
0.07
1.12
Dinndé Dié
2
0.18
0.27
0.4
0.29
1.49
0.11
0.99
3
0.19
0.27
0.35
0.27
1.35
0.08
0.91
VM
0.26
1.32
0.09
1.01
1
0.16
0.28
0.4
0.28
1.58
0.13
0.82
Bantanani
2
0.2
0.4
0.5
0.35
1.58
0.15
0.62
VM
0.31
1.58
0.14
0.72
1
0.09
0.16
0.3
0.19
1.8
0.1
1.05
Dar Salam
2
0.09
0.14
0.25
0.17
1.67
0.08
1.48
3
0.15
0.26
" 0.4
0.27
1.63
0.12
0.88
VM
0.21
1.7
0.1
1.14
1
0.19
0.3
0.4
0.29
1.45
0.1
0.84
Boki Diave
2
0.17
0.25
0.55
0.36
1.8
0.19
1.5
3
0.14
0.4
0.9
0.52
2.5
0.38
0.79
VM
0.39
1.9
0.22
lM
# VM = Valeurs Moym,m
65

---

.u .ctif
Ietf Ieclil
Iefflectif
Iefhetif
JO
JO
30
30
20
10
20
20
'0
'0
10
cl.u.,
1,1 I}
,~ Ij/ '1
2,'
2,.J 2,5
c l u v ,
OpS D,II D,lt 0,27 O,JS 04.1 0,51 CI,5!I 0~7 el.iUIeS
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L.
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Je
7'
70
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L. MI~I.n.
L. CI ••••"'.nt
L. Tr i.g.
l'Asymrtrir
Fil. 10 -
HISTOGRAMMES
DES
PARAMETRES
STÂTISTI QUESCALCULES

---

Les résultats de l'analyse granulométrtque consigné dans le
tableau 4, nous montrent que le Cu est généralement supérteur à 2, ce
qui confirme les résultats statistiques précédents qui montraient que
les sables maastrichtiens sont de granulométries très variées,
hétérogranulométrtques (fig. 31 et 32). Dans plusieurs de ces cas, on
pourrait, dans le cadre d'un captage, passer à l'auto-développement
car le Cu est très souvent supérteur à 5.
- Les coefficients de perméabilité obtenus par analyse
granulométrtque donnent en général des valeurs moyennes de l'ordre
de 10-4 cm/s. ce qui montre que le réservoir est d'une assez bonne
perméabilité. Ces résultats, quoique bons, sont à prendre avec
beaucoup de réserve, car nous ne garantissons pas le respect de toutes
les règles de prélèvement d'échantillons effectués par les sociétés de
forage ou des représentants des bureaux d'étude.
En divisant les valeurs de transmissivité obtenues par essai
de pompage, par la longueur de la zone crépinée des différents
ouvrages, on obtient des valeurs de perméabilité X qui ne sont pas très
différentes de celles que nous venons d'obtenir par la granulométrte
(tabl. 4).
- Les valeurs de transmissivité calculée par la formule de
T =Xe avec X calculée à partir de l'analyse granulométrtque, varient
entre 10-4 m2 / s et 10-3 m2 / s, avec une valeur moyenne se situant dans
l'ordre de 10-3 m2 / s.
Etant donné le nombre insuffisant de données et la
mauvaise répartition des échantillons, nos résultats qui découlent de
l'analyse granulométrtque ne pourront se prêter à une interprétation à
l'échelle du bassin, néanmoins, elles permettront de faire une
comparaison entre les valeurs obtenues par cette méthode
granulométrtque et celles obtenues par l'interprétation des essais de
pompage (fig. 33).
4. - MISE EN PRODUCTION DU FORAGE
4.1 • • Traîtement chimique
..
Intervenant immédiatement après la mise en place du captage.
cette opération consiste à nettoyer l'intérteur du tubage et de la crépine
de la boue. en général par une circulation d'eau injectée avec les tiges
et la pompe à boue au fond de l'ouvrage. Ce nettoyage est effectué par
traîtement chimique et suivi d'un premier pompage jusqu'à
éclaircissement de l'eau.
En général, on utilise deux types de traîtement :
- Le traîtement à l'hexamétaphosphate est le plus utilisé
dans les forages captant les sables maastrtchtiens.
67

---

Tableau 4: Paramètres hydrodynamiques calculés à partir de l'analyse granulométrique.
Localité
N° de la
d.IO(mm)
d,60(mm)
C.U
K (ml.)
T (m2l.) 10'
Localité
N°de la
d,10 (mm)
d,60(mm)
C.U
K(m/.)
T(m2l.)
œurb.
10-4
ro",be
10-·
10"
1
0.14
0.22
1.6
1.9
3.3
1
0.043
0.3
6.9
0.18
0.4
~
2
0.18
0.45
2.4
3.2
5.5
Wouakhokh
2
0.0'
O.:~
3.2
0.25
6
VM
1.S
U
3
0.04
0.1
4.i~
0.16
8
VM
0.1
6
1
0.12
0.65
M
1.4
3.4
D~",
2
0.18
0.85
4.25
2
0.9
1
0.1
0.4
4
0.1
2.6
VM
2
0.08
0.3
3.7,
0.64
1.6
1.7
1.IS
BddGoloki
3
0.0'
0.25
4.'
0.2'
0.8
1
0.18
M
2.7
3.2
6.3
4
0.04
0.2
4.4
0.16
O.,
Toubacoua
2
0.2
0.4
2
2
0.8
VM
0.18
1.37
VM
1.6
3.55
1
0.2'
1.3
5.2
0.06
12
1
0.06
0.16
2.6
0.36
6
N'gu<rMabI
2
0.14
O.,
4.6
0.02
4
Diakhao
2
0.04
0.3
7.5
0.16
2.7
3
0.2
1.\\
5.5
0.04
8
3
0.03
0.19
6.3
0.09
1.7
VM
0.04
8
VM
0.1
3.5
1
0.08
1
0.25
1.4
5.6
6
1.5
0.4'
5.6
0.36
1.75
V~ingara
2
0.07
0.4
N'dia&o
2
0.18
1.5
8.3
3.2
8
'.7
0.3
1.62
3
0.0'
0.19
5.4
0.17
3
0.1
J.l
11
1
2
1.'
VM
VM
0.11
1.64
3.4
1.3
0\\
1
0.09
0.4
4.4
0.81
1
00
1
0.04'
0.4
8.8
0.21
0.2
Sar~Yob.
DarouSalam
2
0.14
2
0.04
0.3
0.4'
3.2
0.02
4
,
7.'
0.16
1.9
3
0.1
0.5
0.01
2
3
0.075
0.3'
4.6
0.56
6.7
VM
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AO·32
NIVEAUX SABLEUX DE L/AQUIFÈRE MAASTRICHTIEN DU SI.SAL
(1. DOUMOUYA J 1988)
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---

FIG. 3!- CART E
DE
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DU
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71

---

L'hexamétaphosphate agit sur les échanges sodium-calcium.
provoque la défloculation des argUes. A faibles doses (2 à 3 %) les
solutions de métaphosphate permettent de dissoudre le dépôt formé
sur la paroi du forage par le fluide de circulation. Sa durée d'action est
généralement de 6 heures. On utilise également le traîtement à l'acide.
dit actdtâcatïon à l'acide chlorhydrique à 15 %.
L'injection de l'acide se fait avec la pompe à boue de l'atelier de
sondage.
L'acidification nécessite l'isolement de la couche à acidifier tout à
la base qu'au sommet de la formation. il est destiné à décolmater les
fissures affectant une formation calcaire. il est nécessaire d'employer
dans le cadre de ce traîtement, des équipements résistants à la
corrosion en injectant des inhibiteurs de corrosion tels que des
polyamines ou des thto-phenols. Ces composés interviennent dans une
proportion de 0,2 à 1 %.
Plusieurs traîtements consécutifs peuvent être effectués.
4.2.· Développement duforage
C'est une opération qui s'effectue après la mise en place du
captage et après traîtement chimique.
il est destiné à :
- augmenter la perméabilité de la zone de contact avec la
crépine,
- à améliorer la productivité de l'ouvrage,
- à prévenir un colmatage prématuré,
- à stabiliser la formation autour du forage,
- à obtenir une eau claire exempte de sable.
Parmi les divers procédés de développement connus, ceux qui
sont les plus utilisés dans les forages profonds du Sénégal sont les
suivants:
a) Le développement à l'émulseur ou "Air lift"
,
Le procédé consiste à envoyer de l'air comprimé sous le niveau dl
eau. On créé alors une émulsion eau / air. En injectant l'air mené par
un tube à la base d'une colonne descendue dans l'eau d'un forage.
l'émulsion ainsi créée d:iminue la densité de l'eau contenue dans cette
colonne.
Sous l'influence de la pression atmosphérique agissant sur l'eau
située autour du tube, le niveau de l'eau émulsionnée qui se trouve à
l'intérieur du tube, s'élève et si les conditions requises se trouvent
remplies, l'élévation peut être portée jusqu'à la sortie de l'apparetl, au
point qu'on s'est préalablement fixé. Des règles précises permettent de
calculer le débit d'eau en fonction du débit d'air et de la géométrie du
dispositif.
72

---

b) Le pompage alterné
Dans- ce cas, on met le forage en production par pompage et on
provoque à plusieurs reprises des arrêts brusques de la pompe. On
créé ainsi des variations brutales de pressions, qui ont pour effet, de
développer la formation et de détruire les "ponts de sable" formés à
proximité des crépines. Les ponts de sables sont des voûtes constituées
par le
sable accumulé à
l'entrée des
crépines.
Le courant
unidirectionnelles renforce. Ils ont pour effet de colmater l'ouvrage et
de réduire son débit spécifique. Au contraire, un débit saccadé brise les
édifices des grains de sable.
c) Le développement au jet
Le lavage sous pression est une des meilleures et des plus
récentes méthodes de développement. On procède de la façon suivante
: - on projette des puissants jets d'eau (et de solution chimique) à
travers la crépine. dans la formation. La turbulence ainsi créée déplace
le sable fin. le limon ou l'argile qui pénètrent dans la crépine et sont
ensuite éliminés par pompage.
d) Le surpompage
C'est la méthode la plus simple et la moins utilisée. Elle consiste
à mettre provisoirement le forage en production à un régime supérieur
à celui fixé par l'exploitation.
e) Le pistonnage
Dans son mouvement de remontée et de descente. l'outil qui est
un piston. créé une dépression qui attire l'eau et refoule le sable fin de
la crépine. Le classement des matériaux de la formation s'opère
progressivement tout autour et au voisinage immédiat des crépines.
La technique du développement. bien que présentant un très
grand intérêt. est peu ou assez mal pratiquée.
Il ne suffit pas qu'un équipement soit adapté aux travaux prévus,
il faut que le forage puisse atteindre sa parformance de débit.
La conduite du développement dépend du débit d'exploitation
recherché. Toute modification dans le régime de pompage oblige à
reprendre le développement.
Le développement d'un forage est terminé lorsque l'eau évacuée
est exempte de sable. On effectue alors le test de sable dit "essai de
sable". On procède de la manière suivante :
- Après une durée de pompage de 45 minutes environ, on
prélève successivement (pendant les 15 minutes suivantes) des
échant1llons d'eau à l'ortûce de la pompe dans un flacon cylindrique,
d'un litre environ. aux parois transparentes. puis on imprime à ce
73

---

flacon un mouvement giratoire. afin de créer au sein du liquide un
vortex où se concentrent les éléments solides.
Les tolérances sont :
- diamètre maximal de la tache: 4 mm.
- diamètre maximal des grains: 0.1 mm (examiner la nature.
la forme. la dimension des grains).
Au bout de 1h30 de pompage l'eau sera exempté de particules
solides (B. GENETIER, 1984).
CONCLUSION
Trop souvent la production des forages d'eau ne dépend ni des
caractéristiques de l'aquifère. ni de l'équipement du forage, mais de son
exécution.
La confiance accordée à l'entrepreneur ou la rigueur du contrôle,
sont également des facteurs importants à prendre en compte dans le
choix de la colonne à capter.
5. - ESSAI DE POMPAGE
Paramètres hydrodynamiques de l'aquifère maastrfchtien.
Analyses, interprétations et critiques des résultats.
5.1. - Déjinition et but
Les pompages d'essai sont à la base de toute étude de nappe.
Dans la mesure du possible. ils sont effectués au moyen d'une pompe
immergée électrique, facile à mettre en oeuvre et régulière quant au
régime.
Un pompage d'essai doit répondre à un double objectif :
- d'une part. la détermination des caractéristiques propres
au forage, dit essai de puits ;
-
d'autre
part.
la
détermination
des
paramètres
hydrodynamiques de la nappe : essai dit de nappe.
C'est ce deuxième point que nous allons analyser davantage dans
ce chapitre. car il est un facteur très important pour la gestion de la
ressource.
La connaissance des paramètres hydrodynamiques permet de
calculer le débit d'une nappe. de prévoir l'évolution et l'influence d'un.
pompage. de connaître le débit critique d'un ouvrage, son débit
d'exploitation, d'implanter les ouvrages d'une manière rationnelle et de
modéliser les aquifères.
74

---

Les pompages permettent de vérifier la qualité des travaux
effectués.
Le débit et la durée des essais doivent être fixés par
l'hydrogéologue.
La durée est détermtnée en fonction :
- de
l'exploitation envisagée (pompage continu ou
discontinu),
- des conditions d'altmentatton de la nappe si elles risquent
d'influencer les conditions recue1ll1es,
- de la stabilisation relative du niveau dynamtque.
Une durée de 72 heures, couramment citée n'est qu'indicative,
elle doit être précisée par les spécifications techniques, l'essai de
pompage n'est valable que s'Il débute après que la nappe ait repris son
état d'équilibre (variation inférieure à 10 cm en 24 heures) (d'après une
communication orale de Mr. CARDIN).
5.2. - D~ermination des paramètres hydrodynamiques
-~..
Les rapports de forage que nous avons consultés permettent de
dire que les interprétations des pompages d'essai ont été effectuées
suivant deux méthodes très classiques ; cependant l'on devrait songer
à leur dépouillement semt-automatïque, déjà des logiciels permettent
d'interpréter tous les paliers enchaînés.
a) Méthode de THEIS
Cette méthode est valable dans tous les cas, U consiste à reporter
sur graphique btlogartthmique les temps en abscisse et les
rabattements en ordonnée.
.• : La détermination de la transmrsmsrvtté se fait en cherchant à
superposer au mieux la courbe définie par les points de mesure à un
segment de la "courbe type", représentative de la solution portant en
abscisse les valeurs llu et en ordonnée les valeurs W(u).
T est alors déterminée par la relation ~ivante :
T =0.08 g W(U)
A
T exprimé en m3/s ou m 3 / h où w(u) représente l'ordonnée du point de
coïncidence lue sur la courbe.
En général,
en présence de
piézomètres, le
coefficient
d'emmagasmement S (exprimé en %) est donné par la relation:
S = 4 Tt
où
r2(llu)
75

---

t
est le temps correspondant au rabattement de l'instant
considéré
r est la distance séparant le piézomètre du forage
11u est l'abscisse du point de coïncidence due sur la courbe
théorique.
A noter que la méthode de Théis "stricte" ne s'applique qu'aux
mesures d'abaissement du niveau d'eau. Ceci est due à une
simplification autorisée dès que le développement en série de l'intégrale
de Théis, tend vers une fonction logartthtmque, (Communication orale
de J.J. COLLIN).
b) La méthode de JACOB
L\\ = 0,183 g lQg 2.25 n
r2s
Cette méthode est une méthode d'approximation dérivée de celle
de Théls. Elle consiste à reporter sur papier semt-Iogartthtmtque les
temps en abscisse (échelle logarithmique) et les rabattements A ou
niveaux dynamiques en ordonnée (échelle arithmétique). On obtient
alors une succession de points alignés sur une droite. La détermination
de T se fait à partir de la formule :
T = 0.183 g
où
g est le débit de pompage
C
e est le coefficient angulaire de la droite
Dans le cas des paliers enchaînés, seul le premier peut être
interprété selon cette méthode (log t en abscisse).
Le coefficient d'emmagasmement s'obtient à partir de la formule:
S = 2,25 1:..m..
où
r 2
ta est le temps correspondant à l'abstsse d'un point d'Intersection de la
droite avec l'axe des abscisses.
r est la distance séparant le piézomètre du forage.
L'approximation de JACOB permet une interprétation de T à
partir des valeurs de remontée d'eau. Dans ce cas, le diagramme semt-
logarithmique comporte en abscisse, les valeurs toIt' + 1 où to est le
temps du pompage d'essai, c'est-à-dire le temps écoulé depuis l'arrêt
du pompage.
L'ordonnée porte les rabattements résiduels ou les niveaux.
dynamiques.
Dans les deux méthodes, la valeur de la perméabilité IC est
obtenue en divisant la transmissivité T par l'épaisseur de l'aquifère (ou
76

---

de la zone crépinée- ce qui est une approximation, car la sollicitation
s'exerce également au-dessus et au-dessous de la crépine).
5.3. - Exploitation et interprétations des données
En ce qui concerne la nappe profonde, seules les valeurs de
transmtssfvltés sont les plus accessibles actuellement. Bien que ne
disposant pas encore de valeurs en nombre suffisant et bien réparties
comme c'est le cas pour les nappes superficielles, ce paramètre peut
être très bien cerné en exploitant au mieux les pompages d'essai déjà
effectués.
Les transmissivités obtenues auront une représentativité dans
l'espace limitée, quand on sait que dans la plupart des cas, les essais
de puits servent en même temps d'essai de nappe et ne concernent
alors que des pompages d'une durée d'une heure au maximum (B.
DIENG, 1987). La perméabilité réelle de l'aquifère est méconnue pour la
plus grande partie des horizons maastnchttens du fait que les ouvrages
"écrèment" en général la nappe.
Le coefficient d'emmagastnement est plus difficile à cerner. fi n' y
a pratiquemment pas plus d'une dizaine de valeurs. ce qui est très
délicat pour l'estimation de ce paramètre. Heureusement, les valeurs
disponibles laissent comprendre que ce paramètre varie très peu à l'
intérieur du bassin et qu'il devrait être partout de l'ordre de 10-4 • il
sera nécessaire de créer des stations de pompages avec piézomètres
implantés judicieusement au terme de l'étude géologique dans les
zones représentatives pour en obtenir davantage.
5.4.
- Critique
des résultats obtenus à partir des
interprétations
La Maastrtchtien au sens large est le plus souvent constitué de
niveaux à perméabilité différente, le captage étant réalisé sur le premier
niveau sableux rencontré suffisamment perméable et son épaisseur (30
à 50 m) est souvent très faible par rapport à la puissance totale de
l'aquifère.
Ensuite. les essais de pompage sont souvent de durée
relativement modeste au point qu'il soit ..logique de penser que la
transnnsafvtté T ou la perméabilité K qu'ils permettent de calculer sont
plutôt représentatives de l'horizon capté; les parties sous-jacentes de
la nappe n'ayant pas eu le temps d'être atteint par l'influence du
pompage.
5.5. - Validité des extrapolations
Compte tenu des raisons ci-dessus évoquées. nous avons essayé
de corriger les valeurs de transmlssfvtté : pour cela. nous avons utlllsé
deux méthodes:
77

---

- La première consistait à calculer des valeurs de perméabilité K
déduites de l'interprétation des analyses granulométriques sur des
forages où des essais de pompages avaient été effectués. Le produit
de cette valeur de K avec l'épaisseur de la zone créplnée donne une
valeur de transmtsstvtté de la formation captée.
En définitive. nous avons constaté. malgré le doute que
nous portons sur la fiabillté de ces résultats à cause des raisons déjà
évoquées (mode de prélèvement des échantillons) que la précision
sur la valeur calculée n'est pas très éloignée de celle mesurée par
essais de pompage (annexe 2). La partie en puissance de 10 qui est
la plus significative étant le plus souvent identique (fig. 34).
• La deuxième méthode quant à
elle. consistait à
considérer.
nos forages
au
Maastrtchtten comme des
puits
incomplets donc à pénétration partielle.
Partant de cette première hypothèse. à l'aide de la
formule de KOZENY appliquée aux puits incomplets. de l'expression
de HANTUSH et des abaques, nous avons essayé de trouver un
facteur de correction.
• L'expression de KOZENY est la suivante:
1
Mlpp = Spp = Sth.D
oùD =
a(l + 7~.L cos mJ
2ab
2
Mlpp = perte de charge hydrodynamique supplémentaire
8th = rabattement au puits supposé parfait
Dans l'expression de D
a = degré de pénétration partielle
a = -L
1 = hauteur créptnée
b
b = épaisseur de la couche aquifère
r = rayon du puits
,
Les valeurs de D sont données en fonction du degré de
pénétration a et du rapport r/b.
Un abaque (fig.
35) d'une
utilisation
pratique
permet
d'approcher la valeur exacte de D par interpolation.
• L'expression de HANTUSH est la suivante :
Mlpp=
g
.F= 0.08 g.F
41tT
T
78

---

..
FIG. 34 - CORRELATION
ENTRE LES TRANSMISSIVITES
~--++tt++++
-,ri-t-++1Httt
a.
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où
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pour 0< a < 0.5 et pour Kh = Kv (milieu isotrope) ; les valeurs de F
peuvent être déterminées par l'utiUsatlon de l'abaque (fig. 36).
En appliquant ces différentes formules aux forages déjà
réalisés. nous avons été confronté dans un premier temps à la non
connaissance d'un paramètre. à savoir l'épaisseur totale de l'aquifère
b. Pour cela. nous avons pris le parti de déterminer b en fonction de
l'épaisseur capté 1. Nous avons donc considéré b comme étant un
multiple de 1. Ce qui fait que:
b = x 1
x = coefficient de proportionnalité. sans dimension,
avec toutefois x ~ 2
car pour x = 1 nous revenons au cas des puits complets
pour x = 2 cas d'un puits incomplet, mais où Mipp pourrait
être négligé.
Les valeurs de T trouvées montrent une fois de plus que la
puissance de 10 qui est la plus significative ne changeait pas dans la
majeure partie des cas.
La tendance générale est que les valeurs de T ajustées sont
inférieures à celles mesurées par essais de pompages, mais les
écarts de variation sont tels qu'on peut accepter les secondes
sachant bien entendu qu'elles sont surestimées.
Ces résultats nous permettent donc de noter que les
transmtsstvttëa calculées à partir des essais de pompage peuvent
être corrigées ou non.
6. - ETUDE DE LA POLLVTlON DES ECHANTILLONS PAR LA BOVE
DE FORAGE
AfIn de savoir si les cutttngs des niveaux maastrichtiens étalent
polluées, par la boue de forage, nous avons porté un certain nombre
d'échantillons sablo-argtleux du réservoir maastrichtien et la boue de
forage à l'analyse diffractométrtque.
Cette étude a été menée sur le diffractomètre à rayons X du
laboratoire de géologie de l'OR5TOM de Dakar".
·ra~ffiOde-d'ëxtro.Ctkinet de traitement des argUes nous a été expliqué par Mr.
Hubert SANE. technicien de laboratoire à l'ORSTOM que nous remercions pour sa
dtsponlbUlté et sa très franche collaboration.
81

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FIG. 36
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6.1. - Principe et méthode de l'étude
L'étude mtnëralogtque a consisté en une analyse des fractions
argUeuses .ortentées sur plaques.
Après séparation de la fraction inférieure à 2 microns et
analyse dtffractométrtque, deux traitements suivis chaque fois de la
réalisation d'un nouveau dtffractomètre étaient nécessaires :
- un traitement en milieu glycolé
- un chauffage à 4900 pendant 4 heures.
Les dlffractomètres ainsi réalisés (fig. 37) permettent à l'aide
d'un abaque. la détermination des minéraux argileux des échantUlons
du réservoir maastrtchtien
et ceux de l'échantillon de la boue de
forage analysée (fig. 38) d'une part et d'autre part d'estimer de façon
semt-quantatlve l'abondance de ces minéraux argileux.
Ainsi à partir de ces différents résultats. on a essayé de faire
une correction afin de savoir s'il y a eu un phénomène de "pollution"
des cutttngs du réservoir par la boue de forage.
La méthode utilisée s'appuie sur la détermination de la hauteur
des pics caractéristiques de chaque minéral. le pourcentage des
différents minéraux du mélange étant calculé à partir de cette
hauteur.
L'état de crtstalltntté des différents minéraux du mélange
n'étant pas la même. les coefficients sont appliqués à certains pics.
Ainsi la réponse de la kaollntte est multipliée par 1/3. celle de l'1ll1te
par 1/2.
Dans un mélange d'Illtte, de kaoltmte et de montmortllontte, le
rapport
h kaolfnfte 113
hauteur h =
------
---
----
------
(h..Wfte).1/2 + (h..kaolfnfte).113 + (h.. mofttJRorUlortfte)
.,
6.2. - Exploitation des dU'fractométrfes et fnteprétatfons
Les résultats de l'interprétation des diffractomètres montrent
que
les
minéraux
argileux
sont
essentiellement
composés
demontmortlontte (65 %), de Kaolinite (24 %), d1illite (10 %) et de
traces de chlortte de quartz. Ceux de la boue de forage sont
essentiellement de montmortllontte.
Les différentes corrections effectuées sur 6 échantillons
prélevés à des niveaux différents montrent qu'il y a contamination de
la boue de forage des niveaux sableux faiblement argileux en
comparaison avec l'analyse des diagraphies des niveaux prélevés.
83

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7 . . LES DIAGRAPlllES
De très nombreuses dtagraphtes sont utilisées en géologie
notamment en géologie du pétrole. cependant seules les dtagraphtes
électriques et nucléaires sont d'utilisation courante en hydrogéologie
(fig. 39).
La dtagraphte est une opération que l'on effectue surtout sur
des forages implantés dans une zone sédimentaire et qui vise deux
grands objectifs bien définis :
- Détermination des limites lithologiques dans un forage. La
coupe géologique d'un forage qui commande tout l'équipement de
l'ouvrage (pose des colonnes et des éléments de captage) ne peut se
baser uniquement sur l'analyse des déblais (cuttings) en raison des
nombreux facteurs qui perturbent leur remontée dans la boue de
forage. Les diagraphies sont alors ut1l1sés à la fin de chaque phase de
foration et avant toute
pose d'équipement pour déterminer
exactement aussi bien les côtes à respecter que pour les zones
favorables pour le captage.
. Etablissement de corrélations entre les forages. dans des
études. à partir de dtagraphtes faisant ressortir le plus clairement
possible les contrastes lithologiques. Purement qualitative. cette
ut1l1sation fera l'objet d'un autre chapitre.
7.1 •• Principe de la dfagraphie
La dtagraphle est effectuée dans un trou de forage grâce à une
sonde suspendue à un câble électrique autoporteur et relié à un
enregistreur électronique. La progression de la sonde s'effectue dans
le trou rempli de boue de forage. Le déplacement de la sonde est
restitué sur un papier enregistreur à une échelle généralement
déterminée par l'opérateur.
Quatre paramètres au moins sont utiles pour la caractérisation
d'un aquifère du point de vue hydrogéologlque, Les paramètres qui
sont généralement enregistrés sont : la polarisation spontanée. les
résistivités grande et petite normales. et le rayonnement gamma.
En ce qui concerne les rapports de 'forages que nous avons
consultés et les données dont nous avons pu disposer. les gamma ray
sont les plus enregistrés associés quelquefois avec la résistivité et la
polarisation spontanée.
En
général,
dans
une analyse d'ensemble
des
quatre
diagraphies indispensables et précédemment citées. les niveaux
perméables à eau douce doivent répondre simultanément aux
quatres critères suivantes :
1°) Radioactivité naturelle nulle ou faible excluant
pratiquemment la présence d'argile. ce qui peut être connu par
l'interprétation de la diagraphte gamma ray.
86

---

FIG. 39 - DIAGRAPHIE EN FORAGE D'EAU
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87

---

2°) Polarisation spontanée (PS) positive et cela d'autant
plus que la résistivité de la boue est plus basse.
3°) Résistivité plus forte avec la grande normale qu'avec la
petite et cela d'autant plus que la résistivité de la boue est plus basse.
4°) Résistivité avec la grande normale relativement faible,
la résistivité d'un aquifère non argileux diminuant avec la porosité.
7.2.- Définitions et intérits des paramètres enregistrés (/tg.
40)
7.2.1. - La Polarisation spontanée ou P.S.
C'est la différence entre le potentiel fixe d'un électrode de
surface et le potentiel variable d'un électrode se déplaçant dans le
trou de la sonde.
La P.S. est mesurée en mllllvoit (mv).
A partir d'une ligne de base correspondant au faible potentiel
positif de la boue de forage , le potentiel devient négatif au contact
des roches contenant de l'eau salée, généralement plus ionisée que
celle de la boue. Par contre, si le forage traverse une nappe d'eau
douce, donc moins saUne que la boue de forage, l'enregistrement se
déplace vers la droite, ce qui correspond à un potentiel positif.
La P.S. apporte ainsi une information directe sur la résistivité
de l'eau des couches et donc sur sa quallté : c'est donc un indicateur
de saltntté et de porosité.
7.2.2. - La résistivité
Pour mesurer la résistivité, on fait passer un courant électrtque
entre deux électrodes, l'une A à l'extrémité du câble, l'autre B au
voisinage de la surface et on mesure le potentiel d'un électrode M ou
la différence de potentiel entre les électrodes M et N qui occupent
une position fixe par rapport à A. Le trou de forage est rempli de
boue à travers laquelle s'effectuent les mesures.
,
Si la mesure est effectuée entre M et N, on appelle le dispositif
"petite normale" par contre si elle est effectuée entre N et A, on
l'appelle "grande normale". Les résistivités sont mesurées en ohm-
mètre ( Q-m).
Les résistivités sont intéressantes pour l'obtention de la limite
des couches et l'établissement de la coupe strattgraphtque. Elles
donnent
également
des
renseignements
sur
la
qualité
et
l'importance du fluide que contiennent les couches. La P.S. est
enregistrée en même temps que la résistivité, ce qui donne un "log
composite" (fig. 41).
88

---

Coupe
Polarisation
~é ologique spontanée
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+
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1 : argiles.
CD
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2 : sables
argileux
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4 : g r a v l e r s
à
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P = 40 'Jo.
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5 : grès
ou
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laves poreux à
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eau
douce,
P =
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6 : grès
ou
calcaires
ou laves compacts,
®
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7:
grès ou calcalres
-
marneux.
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8 : grès
ou
calcalres
ou laves poreux à
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eau saumâtre, P =
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1
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20 'Jo.
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.. r-..J
9 : sablu et gravrers
1
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euu
saumâtre,
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P = 20 'Jo,
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10 : sravlen à euu sau-
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mâtre,
P = 40 'Jo.
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1
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Il : argiles.
@
-
Diagraphies théorique. P.S., résistiuité, raçon« gamma.
Couches épaisses. Rayon zone envahie = rayon Inveëtigation petite normale. Béststlvitè
de la boue: 10 ohm 01; résistivité de l'eau saumâtre : 3 ohm 01; résislivité de l'eau
douce: 20 ohm m. La boue et les eaux des formations correspondent à des solutions
de CINa. P : porosité totale,
FIG.40INTERPRETATION SIMULTANEE DES 4 PARAMETRES
PRINCIPAUX
89

---

PS ;+-
R
•
~
........
....
,...---
..... -
.
PrésentaUon Khématique des courbes de rwU·
vlté et de polarisatiun spontanée en fonction de ha nature, de
la porosité et de la salinité des roches enealssantes. D'après
Krumbein Cl Sioss (1963),
Formation A : La courbe PS reste sur la ligne de base (roche
imperméable); R faible, d'où microporosité élevée, donc argiles
ou argilites [snales).
FormationB : PS faiblement négarive; R moyenne, d'où poro-
sité modérée donc argile sableuse.
Formation CI: PS nenement posi~ve, R élevée, donc grès
contenant une nappe d'eau douce.
J;"ormation Cl: PS fortemenl négative; R élevée, donc grès
pétrolifères.
Formation C 3 : PS fortement négative; R faible, donc grès
contenant une nappe d'cau salée.
Formation D : PS sur la ligne de ..ase (roche impennéable), R
très élevée (aucune porosité), don. calcaires compacts.
FIG.41·INTERPRETATION D'UN LOG
COMPOSn E
90

---

7.2.3. - Le rayonnement Gamma ou Gamma ray
a) Principe
Les rayons gamma sont des photons de haute énergie de
rayonnement électromagnétique. Ils ont un caractère ondulatoire
comme les radiations lumineuses ou les rayons X.
Les rayons gamma sont émis spontanément par les éléments
radioactifs des roches. Dans les formations sédimentaires les plus
courantes, ces éléments sont: - le potassium 40, lequel est fixé par
les argiles. les éléments de la famille de l'uranium et ceux du
thorium que l'on trouve dans les granites ou dans les grès.
Le "gamma ray" ou GR en abrégé, se mesure à l'aide d'un
compteur à scintillation placé dans la sonde. L'unité utilisée est
l'API (American Petroleum Institute).
b) Application du log gamma ray
L'interprétation d'un log gamma est basée sur les observations
suivantes :
1°) Dans une région donnée, seule l'intensité relative
mesurée pour les différentes formations est significative.
2°) Les formations présentant une faible intensité sont : le
sable propre, le gravier, le grès, le calcaire, la lignite, la dolomie.
l'anhydride et le sel.
Une faible valeur de gamma ray peut indiquer un aquifère
très poreux et perméable, tout aussi bien qu'un terrain imperméable.
Il est nécessaire d'avoir les données géologiques pour lever leur
ambigulté.
3°) Si l'on sait que dans une zone donnée, les sédiments
n'ont qu'une radioactivité très faible, tous les intervalles du "log" qui
présentent une forte intensité gamma correspondent probablement
à
de
I'argtle.
Les
intervalles
d'intensité
intermédiaires
correspondent à
des
horizons-
généralement aquifères - de
matériaux partiellement argileux. On peut su pposer que la teneur en
argile croit presque proportionnellement avec l'intensité du gamma
ray.
4°) Par contre, si l'on ne connait rien de la radtoactfvttë
des roches de la région, il n'est pas possible d'interpréter les
intervalles de "logs" qui présentent une intensité gamma moyenne
ou élevée. On peut lever en partie l'amblgurté qui en résulte à partir
de la di agraphie électrique ou des données géologiques disponibles.
5°) On devrait toujours faire des corrélations entre le
gamma ray, le log hthologtque et toutes les données disponibles.
91

---

Quelques exceptions aux règles ci-dessus méritent d'être soulignées
1°) Lorsque,
au
lieu
de
travailler avec
une
boue
correctement conditionnée, on fore à l'eau claire, de l'argile et
d'autres cuttings peuvent se déposer en augmentant l'amplitude du
gamma ray.
2°) Si de la boue épaisse reste derrière le tubage ou si un
matériau argileux se fixe en surface des intervalles non radioactifs,
l'accroissement d'intensité du
gamma ray qui en résulte peut être
interprété, par erreur comme représentatif des passages sablo-
argileux ou argilo-sableux.
3°) Dans les ouvrages gravillonnés, le gravier absorbe une
fraction
importante
du
rayonnement
gamma
qui
devrait
normalement atteindre le détecteur réduisant ainsi l'amplitude de
rayonnement sur la dïagraphte.
4°) Si le matériel choisi pour gravillonner est radioactif
(roches volcaniques ou granitiques) la déflexion du log gamma
indique la présence et l'épaisseur de ce matériau.
c) Ut1llsation du gamma ray
Les principales utilisations des dtagraphtes gamma sont les
suivantes:
1°) Le gamma ray apporte des renseignements valables sur
les puits tubés. Les puits qui ne donnent pas un débit suffisant ou qui
donnent de l'eau ne convenant pas à l'usage qu'on en attend peuvent
être reperforés après diagraphie gamma pour mise en évidence
d'autres aquifères possibles (M. BOURGEOIS. 1977).
2°) En forage découvert. il est également utile de disposer
d'un log gamma dans les cas où une dtagraphte électrique ne serait
pas fiable, par exemple dans le cas où le forage est rempli d'eau salée
ou saumâtre, parce que le diamètre de l'ouvrage est trop grand. ou
parce que l'on n'a pas la sonde adéquate.
3°) Les profondeurs et épatsseurs des couches argUeuses
ou non sont déterminables d'après le gamma ray, mais la précision
d'épaisseur des couches de moins de 2' (61 cm) est généralement
faible.
4°) Les données du gamma ray sont précieuses. en
complément du log électrique spécialement pour identifier les llts
d'argile et les zones poreuses en roche dense.
5°) Une diminution de perméabtl1té dans une roche est
décelable à partir du gamma ray. Cette estimation repose sur le
remplissage relatif des vides de la roche par de l'argUe.
92

---

En conclusion. sur l'utilisation des dtagraphtes, on tire les
renseignements suivants :
• Aucun log ne peut donner à lui seul, une image complète
des caractéristiques d'un aquifère. Toutefois. il est possible d'en
combiner plusieurs pour déterminer les conditions stratigraphtques
locales susceptibles d'influencer sur le débit. la qualité. etc.... de
l'eau.
-
La
qualité
des
renseignements
fournis
par les
dtagraphtes dépend de la compétence des opérateurs. de la fiabilité
des matériels de mesures et d'enregistrements ainsi que de la
qualité des tnteprétattons.
La mise en oeuvre est délicate. Elle nécessite de bonnes
connaissances géologiques.
un étalonnage fait à
partir des
échantillons de terrains. un décryptage correct. Le tableau 5 résume
les procédés d'auscultation appliquées aux forages d'eau du
Maastrtchtien du Sénégal.
7.2.4. - Conclusion
En conclusion à ce chapitre descrtptif des diverses méthodes
effectuées et dont les données feront l'objet du prochain chapitre,
nous retiendrons essentiellement les résultats issus des analyses
granulométrtques effectués.
1°) Les paramètres statistiques calculés ont montré que le
réservoir de l'aquifère maastrtchtten est composé de sables
généralement grossiers à moyens et mieux classés. Mais ces
caractértstiques varient d'une région à un autre.
2°) Les rosaces (cartes) établies permettent de montrer
les caractértstiques granulométrtques de chaque région du bassin.
3°) ·1- Les valeurs du coefficient de perméabilité obtenues
à partir de l'analyse granulométrtque ne sont pas très loin des
valeurs déduites des résultats des pompages d'essai.
·2- Les valeurs de transmtsesvttés obtenues à partir des
pompages d'essais ont été maintenues étant donné que les
corrections effectuées n'avaient généralement aucune influence sur
la putssance de 10 qui est le terme le plus significatif de ce
paramètre.
4°) L'étude des niveaux sablo-argtleux du réservoir par
analyse dtffractométrtque, de même que celle d'un échantillon de
boue de forage. a montré :
·1- que les minéraux argileux des argiles sont
composés majoritairement de Montmortllonite et accessoirement
d'tllite et de Kaolinite - ony trouve également des traces de quartz
et de feldspath.
93

---

*2- en accord avec la diagraphte que les cuttings du
réservoir ont été pollués par la boue de forage.
Tableau 5 : Tableau récapitulatif des paramètres étudiés.
Résistivité
Paramétrie mesurée
Applications
Caractéristiques
du forage
Mesure de différen-
Résistivité apparente
- Délimitation des couches
ouvert en eau
ce de potentiel créé
(en ohm rn)
par un courant con-
Corrélation entre
o
ttnu injecté dans les
forages
formations
- Détennination appro-
ximative de la résts-
La profondeur d'in-
tivité vraie des forma-
vestigation augmen-
tion possible de la
te avec la taille du
porosité. connaissant
dispositif :
la résistivité des eaux
Petite Normale : PN
de formation par la
P.S.
Grande Normale :GN
Latérale :LAT
Polarisation spontanée (P.S.)
Mesure de umeren-
Potentiel électrophy-
- Déllmitatlon des cou-
ouvert. en eau
ces de potentiel
sique (en mV)
ches
- Corrélation entre
forages
• Détenninatlon appro-
ximative de la résts-
tivité des eaux de for-
matton connaissant la
résistivité de l'eau du
trou
Rayons gamma (gamma-ray)
ennination es zones
ouve
ou
argileuses par le potas-
tubé, sec
sium radioactif qu'elles
ou en eau
contiennent
- Corrélation entre fo
s
94

---

ELECTROFACIES - ESSAI DE CORRELATIONS
QUALITATIVES ET QUANTITATIVES
DE L'AQUIFERE MAASTRICHTIEN
1. - ELECTROFACIES
1.1. - Définition de l'électrofaciès
O. SERRA (1985) définit l'électrofactës comme étant l'ensemble
des caractéristiques physiques d'un banc. apportées par différentes
dtagraphtes : radioactivité gamma naturelle. polarisation spontanée.
résistivité. index d'hydrogène. pendagemétrte, temps de parcours du
son etc...
1.2. - Concept de l'électrofacl.ès
Chaque dtagraphte donne diverses informations sur la
composition minéralogique. la texture. les figures ou structures
sédimentaires. donc une image spectrale particulière des propriétés des
réservoirs.
Si dans certains cas une ou deux images spectrales donc une ou
deux dïagraphtes peuvent suffir à déterminer les caractéristiques d'un
banc. cependant il est préférable d'exploiter l'ensemble des données
dtagraphtques ; leur nombre. leur diversité et leur complémentarité
permettant en effet dl établir un grand spectre de caractéristiques qui
seront mieux définies d'autant que le spectre sera plus riche. donc le
nombre de dtagraphies plus élevé.
Pour rendre plus parlant les électrofactës, on reporte ces lectures
sur autant de rayons que de dtagraphles utillsées pour l'étude suivant
des échelles appropriées avec origine au centre. en adoptant une
disposition telle que les outils subissant les mêmes influences soient
diamétralement opposés.
..
En joignant les points ainsi définis. on dessine une surface ou
rosace qui caractérise l'électrofactès du banc considéré appelé par la
même occasion électrobanc (fig. 42).
D'après leur forme. les rosaces établies sur la série à étudier
seront regroupées en famille. chaque famille correspondant à un
électrofactès dominant.
C'est une très bonne méthode de caractérisation de l'aquifère que
nous avons essayé d'appliquer sur l'aquifère maastrtchtien.
95

---

FIG. 4 2
EXEMPLE DE REPRE SENTATION DE 1: ELECTRO FACI E 5 D'UN E
ARGILE PAR LA METHODE
DE
LA ROSACE(O.SERRA)
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Diamétr.ur
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96

---

Malheureusement. nous avons été confronté à un certain nombre
de problèmes : en effet, sur les rares forages qui ont été l'objet d'étude
dtagraphtques, seuls deux (2) ou très rarement trois (3) paramètres ont
été simultanément enregistrés. Or l'application de cette technique de
caractérisation de l'aquifère requiert la connaissance d'au moins quatre
paramètres physiques sur chaque forage. Ainsi en ce qui concerne
l'aquifère maastrtchtten, la méthode des rosaces n'est pas la mieux
indiquée.
Les données de forages que nous avons obtenues. proviennent de
deux types de forages :
- les forages de reconnaissance pétrolière.
Ces forages
sont en
nombre
très limités et sont
essentiellement localisés dans la région occidentale du bassin. C'est en
général dans les rapports d'exécution de ces forages que nous avons
obtenu le maximum de données.
- les forages hydrauliques.
Ils sont plus nombreux. mais ceux qui comportent les
données dtagraphtques sont en nombre beaucoup plus réduits; cela se
justifie par le fait que l'utilisation des dtagraphtes en vue de la
détection des zones de metlleures productivités hydrauliques au
Sénégal est très récente. Dans ces forages. c'est le gamma ray seul qut
est le plus souvent enregistré. associé quelquefois à la résistivité
monoélectrode et la polarisation spontanée.
Dans l'établissement des coupes sériées nous avons utilisé les
forages hydrauliques ayant une répartition beaucoup plus homogène
sur le bassin que les forages pétroliers qui sont plutôt concentrés dans
la zone occidentale.
2. - CORRELATION gUALITATIVE ENTRE LES PARAMETRES
PHYSIgUES ENREGISTRES ET LA LITHOLOGIE
La grande distance qui sépare le plus souvent les sondages les
uns des autres. ne permet pas de faire des corrélations de détails. dans
le réservoir maastnchtten, à cause des niveaux discontinus des lentilles
argUeuses et de l'aspect structural du bassin.
Le paramètre qui a été le plus
•
souvent utlllsé comme technique
d'auscultation est le rayonnement gamma ; paramètre qui en général.
permet de savoir la teneur relative en argile d'une formation. Alnstles
niveaux que nous avons pu corréler. seront globalement répartis en
trois types de formations :
- niveau sableux franc et sableux très faiblement argileux,
donc ayant une proportion faible d'argile, ce qui se présente sur les
enregistrements par des pics très faibles et une résistivité moyenne ou
grande;
- niveau argtlo-sableux matérialIsé par les pics moyennement
accentués;
97

---

- niveau argileux senso-stricto avec des pics très aigües de
gamma ray.
Ces différents niveaux sont mieux interprétés en d'autres zones
ou le gamma ray est accompagné d'autres paramètres tels que la
résistivité PN ou GN.
Avec tous ces résultats, nous avons fait neuf (9) coupes sériées
sur le bassin dont cinq (5) orientées ouest-est et quatre (4) orientées
nord-sud. Ces coupes vont servir pour des corrélations qualitatives à
l'échelle du bassin donc d'être utilisables avec profit par le projecteur
chargé de concevoir les programmes d'hydraulique rurale et urbaine.
Elles permettront de savoir l'importance des niveaux les plus
perméables, donc dépourvus d'argile ou très faiblement argileux. Ces
niveaux pourraient renfermer des ressources en eau exploitables
beaucoup plus importantes.
L'utilisation rationnelle de ces coupes permet d'avoir une vision
générale améliorée du réservoir maastrichtien. Ainsi en vue des projets
de captage et d'exploitation, on pourra dès le départ estimer les
profondeurs des ouvrages de captage et leurs coupes techniques.
L'établissement de ces coupes ne s'est pas faite aussi aisément, nous
avons été confrontés à de nombreuses difficultés; la qualité des
données étant inégale, nous ne disposions pas toujours de tous les
renseignements souhaitables en chaque point. n arrivait parfois, dans
certaines régions
sur les forages ayant des dtagraphtes, que
l'enregistrement s'arrête tout juste au niveau du toit du Maastrichtlen
ou dans les dix (l 0) premiers mètres alors que la puissance de cet
étage dans ce forage est 5 à 6 fois plus grande. Dans ce dernier cas
une corrélation sur la base des dtagraphies par rapport aux forages
avoisinants s'avère très difficile. Quelquefois certains paramètres sont
enregistrés et aucune échelle n'est donnée aussi bien sur
l'enregistrement que dans le rapport permettant d'évaluer l'influence
des paramètres enregistrés dans les différents niveaux de l'aquifère
ausculté, etc...
Les coupes g~ologiques s~ri~es du bassin s~dimentaire
s~~galais.
,
Les 9 coupes géologiques que nous avons dessinées ont les
échelles suivantes:
- échelle verticale: 1/2.0000
- échelle horizontale: 1/200.0000
(Les diagraphies enregistrées ont été réduites en dimension par
photographie afin d'obtenir une échelle verticale adaptée à la présentée
dans ce mémoire).
Elles présentent les données suivantes:
98

---

- Forages avec numéro BIRH. coupe lithologique déta1llée de
l'étage maastrtchtten.
:' Limite du toit de l'aquifère maastrtchtten,
- Limite des niveaux sableux. sablo-argïleux, argtlo-sableux
et argileux.
Pour chaque coupe décrite. nous avons mentionné les zones les
plus caractéristiques.
La légende desflgures utilisées est la suivante:
Lithologie
~ calcaire ou calcaire gréseux
~
~
sables et grèsjalblement argileux
E::==:l
~
sable argileux
f2g]
argUo sableux
~ argile
Limites
Toit des niveaux maastrlchtlens
Limite des d!fférentsjaclès
13-2x-4
+ 14
Forage avec son numéro BIRH et sa cote au sol (m)
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99

---

LES COUPES OUEST-EST
,
100

---

Planche l
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III
101

---

La coupe A (planche 1)
L'analyse des faciès lithologiques et des paramètres
enregistrés montrent que les formations des forages de
l'ouest sont constitués de sables homogènes très fins avec
une quantité moyenne d'argile.
En
allant
vers
l'est.
on
rencontre
beaucoup
d'intercalations argileuses dans les niveaux sableux. Cette
hétérogénéité s'accentue à l'extrême est. La constance du
paramètre P.s. dans l'ouvrage. Boké Dialoubé confirme
l'hypothèse émise sur la nature fine de la granulométrie.
Les sables de la zone est sont de taille plus grande que
celles situées à l'ouest. La présence de certains pics répétés
(en dent de scie) au niveau du toit de l'aquifère provient soit
d'une zone de changement de faciès. soit de la présence de la
lignite dans les niveaux supérieurs du Maastrtchtien. De la
granulométrte et des dtagraphtes. on retiendra que les
niveaux inférteurs correspondent aux zones de meilleurs
productivités.
•
102

---

COUPE B
10· 3X· 1
1- 9 x- 10
. POUT
O·8X-Y
+ 50~
6-6)<·3
R
+ 39
GR
R
1l0UL
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+ 30
GR
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+18
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350 _
B~
400_
450_

---

La coupe B (planche 2)
L'aquifère maastrlchtten à ce niveau est constitué de
deux grands niveaux facilement corrélables, en dehors des
formations du forage de Loro. La partie supérieure est
argileuse ou argïlo-sableuse ce qui se caractérise au droit de
ces formations par des pics serrés et très accentués de
gamma ray avec une valeur moyenne de la résistivité au
niveau des ouvrages où ce paramètre a été enregistré.
Dans la zone ouest, on a un enregistrement linéaire,
constant du gamma ray (Pout), cela peut se justifter soit par
une défection de l'appareil d'enregistrement, soit d'un
mauvais réglage de l'appareil.
Le niveau inférieur, plus "intéressante" est sableuse avec
une faible quantité d'argile d'après les dtagraphles.
L'analyse granulométrtque effectuée sur les niveaux
captés permet de calculer de bonnes valeurs de l'ordre 10-5
mIs.
104

---

planche 3
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105

---

La coupe C (planche 3)
L'interprétation des paramètres enregistrés. l'analyse
des coupes lithologiques montrent les caractéristiques des
niveaux maastrtchnens captés dans cette zone :
- de l'ouest vers l'est: gamma ray : pics moyens et
homogènes; à l'extrême est. ces pics sont un peu plus
prononcés et très resserrés ;
- résistivité : moyenne de l'ordre de 30 à 40 ohm-m
à tous les niveaux.
Ces paramètres permettent de supposer que d'ouest en
est. les faciès de l'aquifère sont constitués de sables fins plus
ou moins argileux. de sables moyens à grossiers avec
intercalations de niveaux bien individualisés ce qui se
confirme par les résultats de l'analyse granulométrtque qui
permettent de calculer des valeurs moyennes de l'ordre de
pennéab1l1té de 10-5 mIs à l'ouest et 10-4 mIs vers l'est.
La déflexion de la P.S. du côté drçtt de la ligne des argUes
montre que l'eau de l'aquifère est moins salée que celle de la
boue de forage.
106

---

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107

---

La coupe D (planche 4)
Sur l'ensemble du profïl, les niveaux maastrichtlens sont
très homogènes, uniformément sablo-argUeux. Cependant
plus l'on pénètre en profondeur, plus les faciès sableux
deviennent moyens voire grossiers.
L'interprétation des paramètres enregistrés: gamma
ray, résistivité et la polarisation spontanée donnent de
bonnes caractéristiques, permettant de considérer l'aquifère
tout au long de ce profil, comme étant propice pour un
captage. N'ayant pas d'enregistrement de la P.S. sur tous les
forages de ce profil, nous ne pouvons pas nous prononcer
quant à la qualité chimique de l'eau de l'aquifère ; ensuite les
seuls donnés que nous avons sur le forage de Garowell,
permettent de faire une corrélation approximative avec les
ouvrages environnants.
108

---

planche 5
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109

---

La coupe E (planche 5)
Cette coupe traverse la Casamance d'ouest en est. Le
manque de donnés des forages hydrauliques dans la zone
ouest ne permet pas d'étudier cette zone à base de
dtagraphtes , Néanmoins.
les
résultats
des
analyses
chimiques montrent que l'eau de cette partie est saumâtre.
Plus au centre de la zone. les diagraphies enregistrés.
l'analyse des coupes lithologiques et les résultats de l'analyse
granulométrtque, montrent que l'aquifère est constitué de
sables moyens à grossiers avec des passées argileuses
(résistivité de grande amplitude au droit des niveaux sableux).
La polarisation spontanée enregistrée dans les forages
de Saré Yoba et de Vélmgara ont une déflexion située à droite
de la ligne des argiles. ce qui permet de dire que l'eau de
l'aquifère est moins salée que celle de la boue.
110

---

LES COUPES NORD-SUD
I I I

---

COUPE 1
JI.;U~ 5
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10-IX.4
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450_
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PLANCHE 6

---

La coupe 1 (planche 6)
Sur le plan lithologique, l'aquifère est en général,
essentiellement sableux au nord jusqu'au centre. Le gamma
ray se manifeste par des pics de faibles intensités et très
constants.
Entre les niveaux sableux sont intercalés des passées
sablo-argileuses caractérisées par des pics de moyennes
intensité du gamma ray,
La résistivité mesurée sur quelques forages est élevée;
l'analyse granulométrique de ces niveaux aquifères permet de
calculer de bonnes valeurs de l'ordre de 10-4m/s.
En allant vers le sud, on observe une variation de la
granulométrie à ce niveau, les sables deviennent beaucoup
plus fins (K = 10-5 à 10-6 mIs) avec des intercalations de
niveaux de lignite et de pyrite ce qui donne des pics plus
accentués et denses du gamma ray au droit de ces
formations.
Sur certains forages de la zone, surtout au niveau du
Sine Saloum, la P.S. a été enregistrée et l'eau de l'aquifère
semble moins salée que celle de la boue de forage.
113

---

COUPE 2
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17.4X-4
OAROU
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17.7X-2
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PLANCHE 7
400_

---

La coupe 2 (planche 7)
L'aquifère se compose de deux niveaux :
- un niveau supérieur argUo-sableux,
- un niveau Inférieur sableux.
Au nord, les niveaux de sable propre sont d'une grande
épaisseur. En allant sur le sud, on voit des intercalations
dans ce niveau sableux de passées argileuses qui tendent à
faire baisser la capacité d'exploitation de l'aqu1têre.
Les résultats de l'analyse granulométrique des niveaux
sableux sont assez bons de l'ordre de 10-5 rn/s. vers le nord,
cependant au sud, ils sont de l'ordre de 10-6 mls.
Les paramètres enregistrés montrent qu'à la base de
l'aquifère, la teneur en argile à tendance à diminuer et la
résistivité des niveaux aquifères à une tendance à la
croissance. La déflexion de la P.S. au départ vers la gauche
tend en profondeur vers la droite, ce qui augure d'une nappe
moins saline. Les zones sableuses du nord semblent plus
propices à une exploitation que celles du sud.
115

---

COUPE :3
18. 2X· 12
lB. gx • 2
13·.X· •
7·3X·7
NOIOOORI
KOUMAIIE
BELELTIOOO
3· 7X. 2
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3
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1
1
PLANCHE 8
"

---

La coupe 8 (planche 8)
Le Maastrichtien dans ce profll se présente sous forme
de deux faciès bien distincts :
- un niveau supérieur argtlo-sableux que nous ne
rencontrons pas sur le forage de Belel Tiodo et de Koumaré,
- un niveau épais de sables moyens à grossiers ou
sablo-argtleuse. L'interprétation des paramètres enregistrés
au niveau des sables montrent que ceux-ci ont une forte
résistivité de l'ordre de 70 à 80 ohm-m.
Dans certains forages, tels que celui de Véltngara, nous
avons à des niveaux de la zone captée, un enregistrement un
peu plus accentué de gamma ray. Cela pourrait s'expliquer
par la présence de niveaux indurés au-dessous de l'aquifère,
puisque nous nous trouvons à proximité de la limite
formation sédimentaire-socle.
La P.S. a une déflexion qui tend vers la droite de la ligne
de base des argiles, cela pourrait supposer un aquifère
regorgeant une nappe de bonne qualité chimique par rapport
à la boue du forage.
L'analyse granulométrique des niveaux sableux de la
zone captée, donne une valeur relativement bonne de la
perméabilité.
117

---

planche 9
COUP E 4
20. IX. 1
BAHTANANI
14- S X • 1
PS
66
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DIHHDE DI E
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118

---

La coupe 4 (planche 9)
Comme dans la coupe précédente, le Maastrichtien est
constitué de niveaux épais de sableux moyens à grossiers
avec des intercalations de passées sablo-argileuses.
Les paramètres enregistrés (gamma ray et résistivité)
'..
montrent que ces formations sont moyennement argileuses
~1
par rapport aux formations de la coupe précédente, ce qui se
traduit par l'accentuation des pics en dents de scie surtout en
ce qui concerne les ouvrages situés vers le nord ou le centre-
est.
Dans ces secteurs, le Maastrichtien est d'une épaisseur
beaucoup plus importante.
Vers le sud-est (forage de Bantanant), le faciès attribué
au Maastrichtien se présente sous forme d'un seul niveau
très homogène de sables grossiers de bonne perméabilité. Ce
niveau semble pouvoir être correlé avec les niveaux sableux
captés des forages avoisinants.
Sur certains forages de la zone~ l'enregistrement de la
P.S. montre que les eaux sont peu minéralisées par rapport à
celle de la boue de forage.
119

---

3 . . CRITIgUE DES PROFILS DESSINES
3.1.• Les données
Il est généralement recommandé d'utiliser des données
beaucoup plus variées et bien réparties. Il est évident que cette règle
n'a pu être rigoureusement respecté dans cette étude pour les
raisons déjà évoquées. Cependant, quand le choix était possible. on
s'est efforcé de sélectionner les forages ayant le maximum de
données.
3.2•. La précision des coupes
Pour apprécier la précision des coupes. on doit tenir compte
d'une part de l'échelle à laquelle elle est réalisée. d'autre part de la
qualité parfois doutouse des paramètres enregistrés et de la densité
très irrégulière des forages qui ont servi à cette étude.
Il n'a pas été possible de représenter à notre échelle de travail.
certains bancs ou sous-bancs du réservoir. De façon générale.
l'aquifère présente des hétérogénéités. des zones à faibles extension
à caractéristiques lithologiques et dtagraphtques particulières
pouvant jouer un rôle important qui n'ont pas pu être forcément
représentables à petite échelle.
4. • CORRELATION gUANTITATIVE ENTRE LES VALEURS DB
TRANSltflSSlVlTES ET CELLES DE LA RESISTIVITE DES SERlBS
AgUIFERES. ETABLISSEMENT D'UIt1 OUTIL D'EgUlVALANCE
L'objectif de ce chapitre consiste à établir une relation entre
les caractéristiques physiques des séries aquifères à partir de
l'enregistrement
de
leur
résistivité
et
les
paramètres
hydrodynamiques notamment la transmissivité du Maastrichtien.
La démarche que nous nous proposons de suivre est la suivante
-
définition
de
la
"réstattvtté vraie"
de
l'aquifère
maastrtchtien du Sénégal ;
- "calage" avec les valeurs de transmiemsrvtté des forages ;
- ces deux éléments permettront une corrélation locale.
ensuite nous essaierons une corrélation générale à l'échelle du
bassin et cela avec comme support. la carte de zonation des
transmissivités ajustées. Cette corrélation une fois établie doit
permettre l'établissement de l'outll d'équivalence.
4.1 •• Détermination de la résistivité de l'aquifère
En général. les valeurs de résistivités que l'on obtient par
interprétation des dtagraphtes sont des résistivités apparentes de
l'aquifère.
120-

---

La présence du fluide de forage, l'invasion des terrains
perméables par ce dispositif de mesure et l'influence des épontes
font qu'il est en général assez difficile de mesurer directement la
résistivité vraie des couches aquifères.
La résistivité apparente ainsi mesurée est la combinaison des
paramètres qui sont:
- la résistivité de la formation senso-strtcto traversée,
- la résistivité de la boue de forage,
- et la résistivité du fluide de la formation.
La connaissance des deux derniers paramètres. déduits de la
valeur de la résistivité apparente permet d'obtenir celle de l'aquifère
proprement dit.
4.1.1. - La résistivité de la boue de forage
La résistivité de la boue est en général mesurée sur des
échantillons de boue à l'aide d'un conductivimètre.
Sa connaissance est nécessaire voire indispensable pour
l'interprétation
quantitative
des
diagraphies
des
carottages
électriques.
Dans la plupart des rapports de forages hydrauliques que nous
avons consultés qui concernaient les forages au Maastrtchtten, très
rares sont ceux qui donnaient un renseignement sur la résistivité de
la boue ; le plus souvent, seules la nature et la viscosité étaient
tndlquées. Afin d'avoir une idée de cette résistivité, nous nous
sommes reférés aux rapports des forages pétroliers ; les résultats
que nous avons eus variaient d'un forage à l'autre dans une fourchette
comprise entre 0,76 et 5 ohm-m. et cela en fonction de la
température et d'autres facteurs dans les forages considérés.
4.1.2. - La résistivité du fluide de formation
La détermination de ce paramètre demande la connaissance
des analyses chimiques des eaux des différents forages, l'acquisition
des dtagraphtes de la polarisation spontanée et la connaissance des
température dans les mêmes forages. Comme nous l'avions déjà
mentionné, tous les paramètres électriques tels que la P.S. et la
température ne sont pas partout connus. Nous ne pouvons nous baser
sur les simples valeurs de conductivités d'eau en nombre très réduits
dans les rapports pour une interprétation correcte à partir d'abaques
afin de savoir la résistivité vraie du fluide.
4.1.3. - La résistivité vraie de la formation
La résistivité lue sur la plupart des coupes est celle mesurée
par les sondes monoélectrodes. Or celles-ci indiquent en général et
avec une grande précision, seulement les contacts entre les
-
121

---

différentes formations; leur profondeur d'investigation étant faible.
Aussi la résistivité apparente mesurée est-elle très influencée par la
résistivité de la boue et les variations de diamètres du trou, ce qui ne
permet pas une évaluation même grossière de la résistivité vraie des
couches aquifères.
La connaissance de la résistivité de la boue des différents
forages, du fluide des formations lues sur les diagraphies petite et
grande normales et du latérolog, si elles avaient été enregistrés
auraient présenté l'intérêt tant pour l'utilisation des abaques de
corrections que pour l'évaluation directe de la résistivité des
couches aquifères, de l'eau de l'aquifère, de la porosité totale P des
couches aquifères. En effet, le facteur de formation F des couches est
égal soit à PI Pe soit à Pli Pb;
- avec
P = résistivité vraie des couches ;
Pl = résistivité de la zone envahie par la boue ;
Pb = résistivité de la boue de forage ;
et à partir de F on peut calculer très facilement la prorosité P et la
réststlvlté par les formules suivantes:
Pm = ur
(formule d' Archie)
Pe = PIF = P.
Pb +
Pl
Pe = résistivité de l'eau de l'aquifère
m = coefficient de cimentation.
Etant donné que nous ne connaissons pas tous les élements de
ces différents paramètres ci-dessus mentionnés, indispensables à
une évaluation de la résistivité "vraie" des séries aquifères nous ne
pourrons pas établir de corrélation entre les transmtssrvttéa et la
résistivité des séries aquifères.
Néanmoins, les autres données dont nous disposons nous
permettront de proposer des zones cibles d'exploitation.
5 . . LES PARAlIfETRES HYDRODYNAMlgUES
•
L'examen des rapports de synthèse ou de forage ont montré
que seules les valeurs de transmissrvttée sont les mieux connues des
paramètres hydrodynamiques de l'aquifère maastrichtien. Ainsi.
notre analyse se fera à partir de la carte de transmissivité que nous
avons établi sur la base des résultats que nous avons corrigés.
L'examen de cette carte (fig. 43) montre une zonalité des
transmtsstvttés de la nappe profonde. Cette zonation a été effectuée
en fonction des valeurs obtenues ajustées sur les forages implantés
dans ces zones, donc de leurs productivités et de leurs débits
spécifiques.
122

---

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1G.43 ZONATION DES TRANSMISSIVITES AJUSTfES
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DU SÉNÉGAL
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Les valeurs de transmtestvtté affectées à
chaque zone
permettent de distinguer les zones de meilleures transmrsstvttés
(T S 0,5 10-2 m2/s) , des zones de transmtssrvtté moyennes compris
entre 10-2 à 10-3 m 2/s et des zones de transmtssrvttés dont les
valeurs sont supérieures à 3.10-2 m2 / s.
6. . PROPOSITIONS DU CHOIX DES SITES POSSIBLES DE
L'IMPLANTATION DES FORAGES AU MAASTRICHTIEN
A partir de la carte des faciès, des résultats de l'interprétation
des analyses granulométrtques, de l'interprétation des coupes à
partir des dtagraphtes qui ont permis une analyse qualitative du
réservoir
d'une
part
et
de
l'ajustement
des
paramètres
hydrodynamiques, notamment de la transmtsstvrté à défaut de
pouvoir définir les résistivités "vraies" des niveaux supposés
productifs de l'aquifère d'autre part.
Nous nous proposons à partir d'une carte dite de synthèse (fig.
44) d'indiquer des zones favorables pour l'implantation des forages
au Maastrichtien.
Cette
carte
pourrait
servir
de
documents
adaptés
indispensables pour répondre aux besoins des planificateurs n'ayant
pas de connaissances très approfondies de l'aquifère maastrichtten,
et qui sont chargés de déterminer des zones d'implantation des
forages d'eau dans le bassin sédimentaire sénégalais.
Pour valoriser cette carte, nous suggérions qu'il faut au
minimum renforcer la méthode de prélèvement des cutttngs. forer
un peu plus en profondeur, que les durées des pompages soient
suffisantes afin de pouvoir intéresser, ne serait-ce que la majorité des
niveaux de l'aquifère capté et d'améliorer la technique des méthodes
d'auscultation (dtagraphtesl.
124

---

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FIG.44-CARTE O·EXPLOITATION
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L'AOUIFERE
MAASTRICHTIEN
DU SENEGAL
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---

Au terme de ce travail, nous donnerons en guise de conclusions les résultats les
plus caractérstiques.
1° - Dans la première phase, nous avons fait un état des connaissances actuelles sur
le bassin sédimentaire sénégalais et sur le réservoir rnaastrichtien.
De cela, nous retenons que dans la perspective des études en cours, une nouvelle
redéfinition de l'aspect structural du bassin a été proposée sur la base de l'interprétation
des études satellites Landsar et de la photo-interprétation.
Ensuite, avec la multiplication des forages, la nature chimique de certaines zones
prealablement non connues, ont été définies.
2° - Dans la deuxième phase, à partir de nos travaux, nous avons proposé :
- une carte montrant les différents lithofaciès de l'aquifère maasrrichtien sur le
bassin,
- l'interprétation des analyses granulométriques a permis de faire une étude
qualitative et quantitative du réservoir.
. L'analyse qualitative, à partir de l'interprétation des paramètres statistiques
calculés a permis de savoir que le réservoir est constitué de formations généralement bien
classées, plus fins vers l'ouest et grossiers dans les autres régions surtout en bordure du
socle à l'est.
La proportion d'argile est plus forte dans les niveaux aquifères des zones de l'
ouest. Cette proportion diminue au fur et à mesure que l'on avance dans le bassin.
. L'analyse granulométrique a permis par ailleurs de calculer les paramètres
hydrodynamiques, de dresser une carte des niveaux sableux maastrichtiens.
Les valeurs trouvées sont en moyenne de 10-4 mIs pour les coefficients de
perméabilité et de 10-3 m 2/s pour les transmissivités, ce qui augure un réservoir de
bonne qualité.
Une comparaison des résultats obtenus a été effectuée par rappon à ceux obtenus
par essai de pompage et l'on a constaté une coïnciderice relative, dans la majorité des
cas.
Ensuite un essai de correction de la transmissivité des séries
aquifères a été
effectuée à partir de l'utilisation des abaques et des formule: de Hantsuh et de Kozmy. ce
qui a permis de montrer que les écarts ne sont pas si significatifs au point de considérer
les premiers résultats comme très "mauvais" surtout que la non connaissance de l'
épaisseur "utile" du réservoir dans le bassin demeure en dehors des zones d' affieurement
et celles proches du socle.
3° - Dans une troisième phase, nous avons effectué des corrélations à partir de l'
interprétation des diagraphies effectuées sur un certain nombre de forages répartis
126

---

uniformément sur le bassin. Cette étude a montré qu'en général, les formations des
zones profondes étaient d'une bonne perméabilité.
Sur la base de l'interprétation simultanée de la carte des lithofaciès de la cane de
transmissivités ajustées, des coupes sériées à partir de l'interprétation des diagraphies,
nous avons proposé des zones cibles, susceptibles de regorger les meilleures ressources et
dont l'exploitation demandera des frais moins élevés. Ces propositions sont adaptées
pour répondre aux besoins des planificateurs n'ayant pas de connaissances très
approfondies de l'aquifère souterrain du Maastrichtien et qui sont chargés de choisir des
zones d'implantation des forages d'eau dans le bassin sédimentaire sénégalais.
Enfin, nous terminerons en signalant la performance de l'outil utilisée. En eflèt, la
méthode qui consiste à l'utilisation des diagraphies, en vue de l'exploitation du réservoir
aquifère est très intéressante et est de surcroît d'actualité. Elle permet de regrouper de
façon synthétique les caractéristiques des réservoirs souvent présentes de façon ponctuelle
et très dispersées.
Une tentative de corrélation des paramètres physiques enregistrés et de la
lithologie permet une visualisation d'ensemble des problèmes de mise en valeur des
régions.
Il ne serait pas inutile de rappeler non plus que la qualité des diagraphies donc la
compétence des opérateurs et la qualité du matériel de mesure et d'enregistrement est d'
une importance capitale, car les interprétations précises des "logs" serait" non fiable" si les
mesures sont inexactes ou approximatives et les données en nombres très réduits.
..
127

---

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132

---

ANNEXES
133

---

ANNEXE 1
NUMÉROTATION ADOPTÉE PAR LE B.I.R.H.
134

---

NUMEROTATION
ADOPTEE
14 0
o.. -t----r-+-------+------J.------I--
o"'-t--t---H-----+------+----=::...,.-+--------1f-.
11°
o
'"
PA YA R
o
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x x
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0
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1
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1
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S
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°!
1
1
15
40'
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14°
1
1
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13
14°20
t
6R
'"
N
r~----~--t--------l
65
6T
o
N
!l--
...L
---I
PAYAR 13- 6X· 60
135

---

ANNEXE 2
PARAMÈTRES HYDRODYNAMIQUES
DE L'AQUIFÈRE MAASTRICHTIEN
136

---

PI;:GIDN Ol;: LDL.JGA
["Lœ"alliïf-""""'-'" ïi1tT I<JïT '·Uiigüëur'·-r"""K·(w s)· "'T'(~ï';)' ....·T";jü"~ï~·
i
i crépDée (m) !
(m2/s)
PI;:~ION 01;: SAINT - LOUIS
Walane
5-9x-9 1
12
8.910'"
1,0710'1
0,
··LOë8ïitir-·......·..•..
8 10-J
·..·iill..nrlrT..·UiiïgiJëiii·..T......KTDïlsy.. "OOy'(;n2"i;j" ........................,
T ajustée
3
2
1crépinée (m) !
Thide Oanado
6 - 4x • 8
1
20
1 1,65 10.
3.3 10.
1.4 Hr 2
(m2 /s)
i
;
· Khoyoye
6· 7x • 9 !
20
1 1.6 10.3
3.2 10-2
1.3 10.2
1.1 10.3
1.310.2
Bisnabe Dialobé
2 -8x· 2
:
12
;
!
1
:
;
1
•
!
2
1
Divaœ
11 . 3x - 4 1
16
1 7.5 10-4
1.2 10-
0.910-2
Sagobé
2-8x-3
!
16
5104
0.810-2
!
!
i
!
2
i
Bele! Golao
6 - 4x - 10 1
16
1 2.710-3
4.3 10.
1.7 10-2
BoIti Divé
6-Zlt-2 1
1
~
1
0.210'2
1
1
2
Touba ünguèJ'e
6 - 9ll.• 5 1
20
1 1.5 10-4
0.3 10.
1.8 10-3
10-3
Aicha BaIa
3·8x-2
!
23.7
:
2.4 10-4
;
j
i
,
3
2
Ranch DoIi
12 - 3x ..6 1
16
il 1.25 10-
2 10.
l.l 10-2
Thilé Boubacar
2-6x·I
12.3
2.9104
3.610-3
1.810.3
!
1
i
i
,
1
2
Touba Pakha
6· 7x· 8 !
20
10-3
2 10.
l.l 10-2
SénoBewal
2- 6x· 2
!
11.2
5.710-4
6.4 10-3
1.6 10-3
!
!
1
3
,
KalI N'diayène
12· Ix . 19 i
16
1 4.3 10-3
0.7 10.
1
BeleiBogaJ
2-6x -3
12.4
i
i 4 10-4
0.510-2
1.7 10-3
,
i
;
Ling.
2
6 - 6x' 1 1
19
1 1.41()'3
2.7 10.
1
Loumbi Saoudialll
8 .. Ix - 1 !
18.6
2.1 10.6
DA 10-3
0.1 10-3
,
i
1
i
ùuakboldl
'6 - ëx - 3
i
16
! 2.7 10-3
4.3 10-2
1.6 10-2
M'bidi
3- n«. 1
39
7.21(T4
1
2.810-2
1
:
1
"
i
-
Rocky M'llldlou
6· lx - 2 1
9
1 1.3 1()'2
1.2 10.3
4.1 10-2
Vendou Katane
7-6x-1
8
1 1.5 1(T4
1.2 10-3
!
:
,
3
1KeurAmadou
5 - 6x - 10 1
16
1 1.7 10-3
2.7 10-
/
Boka Dialoubé
3-7x-2
i
23
i 8.710.5
0.2 10-2
0.9 10-3
!
û)
Oouye M'beul
5 - sx- 3 1
20
1 3.6 1()'3
0.7 10-3
1
Baki Diave
8-lx-7 1
32
!
3.710-4
L2 10-2
0.9 10-2
,
-.,J
i
Deali
2
6 -7x· 1 .
19
1 9.51()'3
1.8 10.
1
Dar 011 SaIarn
7-9x-2 !
21
1.9 10-3
410.2
1.3 1()'2
i
Tea~
!
2
BelelTiodo
!
6· 3x ..2
1
41
1 1.5..10-4
0.6 10.
1
7 - 3x· 7
1
19.6
5.1 10.5
0.1 1()'2
0.610-3
!.1
Dekbe.lé
2
S, 9ll. - 22 1
20
1 2.2 10-4
0.4 10-
1.6 10-3
Kcelv Golbv
3-&-2
l
18
1
3.31(T4
0.610-2
2.3 1()'3
2
N'diakhaléN'diéry
5 .. 6x-32!
20
1 0.710-4
0.14lO-
0.110-3
N'SUU Mal11
5 - sx- 5 !
20
1 310.3
610.2
2.1 10-2
PJ;:~IONS 0:;: ZIGUI/'.C.~ I;:T Of;: I.<Cl....DA
2
Diquai
7 - 7x - 2 1
19,7
1 1.61()'3
3.2 10-
1.7 10-3
2
Alafal
6 - 7x .. la 1
20
10-4
0.2 10-
0.1 10-3
Mérina KaIidiane
5 - 9ll.- 2 1
15
1 6.6 10-4
10-2
0.3 10-2
n° I.K.H. J ~~ 1 K(m/s)
T (m'lIs)
T ajuslée
! crépnée (m) ,
(m 2/s)
N'diou&1Jène
S, 6x ..2
J
22
1 4 10-4
0.9 10.2
0.2 10-2
!
3
1.4 10-3
210-2
0.610-2
Sari Sana
24 - Ix- 5
l4
N'dia et N'gwdje
S, 3x· 4 1
20
1 1.2 10-4
2.5 10-
0.8 10-3
~
l.:::..__..._. ~~j
i
Salé Y
,
là. Diép
23-3x-2
22.4
3.610-3
310-2
11 10-2
__._,:, l_.~:~._~..._.:.~~~~,._.~_:~.::'_ ..
i
1
.
BadioA
18 - 8x - 1
10
310-4
0.3 10-2
0.1 10-2
6
1
Bounkiling
17·7x-2
12
2.51(T4
0.310-2
0.1 10.2
1
i
Sibana
23-4x·1O
32
i 4.71(T4
L5 10-2
0.910-2
!
,
Kamimplll'
23- 4x- Il
30.5
2.5104
0.810-2
1
i
Sédtliou
23·21-13
10
!
910-4
0.910-2
1
Tanarr
23-51-4
20.5
! 1.51()'3
310-2
l.l 10-2
1
Vélinpra
18 - 9)1- 1
10
1
6104
0.61()'2
241()'2
i
Bambeli
23-51-7
24
i 310'"
0.7 10-2
1

---

Q~G.ION ou SbNb8AL ORIbNTAL
(TAMQACOl...JN:JA)
Q~G.IDI\\B rn;: l-<AQLAD-< kT rn;: {=A TICL-<
T (Ju2/s)
T ejustÉe
UiëiI'il·..····.._-··..··r··iïd··T~Jrl:=;T·..·...r(iiiïs,.T-T..(~-i;)·r ..T~:~~~·-
(m2/s)
•
1
• •
2O·h,1
210-4
0.410"2
0.17 10"2
Djilère
16 - lx .. 2
i
24.5
1 4.3 10""
9.4 104
1Banqoanj
Koumaré
18-2x·12
2O.œ
3.510-4
0.710.2
0.2 10"2
Niakhar
!
Il - 5x ..4
1
20.4
9.8 I~
2104
SindùouBocar Ali
14 -lb, 1
Diohine
20
1.610"3
310-2
1.1 10"2
11 - 5x - 16 1
16.2
,
i 6.2 10.0
10-4
1
.
,
1
DiDllde Dié
14-5x-l
Mouré
20
10-3
210-2
0.610"2
12 - 5x .. 12 '
16
1 2.5 Ilr3
410-2
0.91()"2
N'pre
12 -7x - 8
1
16
j
10"3
1.610"2
0.9 10"3
i
i
Fus Kane
11 ..6x· 14 i
20
i 2.710"3
5.3 10"2
1.8 10"2
1
1
Qf;GION (){;: OIOl.JQQI;:L
N'Diayèoe Wall
12 .. 7x - 7
i
16
! 3104
0.510"2
0.910"2
l
î
Boodié Salam
12 - 5x - 11 1
16
i 1.06 10-3
1.710"2
0.410"2
'""'"
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l:èiiIiiT---' "i?'U[IrT"Liiiiiéur T-Y(iii7sf y'(mzï;)- ,....T-;~·..
1
j
DarouSaiam
00
12 - 5x - 13 i
16
i 1.3 10-3
2.1 10"2
1.7 10"2
crqmœ (ID)
(m2/s)
n.rou Minam
12 - 6x ,4
1
20
i 3.510"3
710'2
2.710"2
!
J
N'œœ-
32
3.1 100S
10-3
11 - 5x - 121
1
Birblane
12 - 7" ' 4
3.610"3
7.410"3
3.1 10"2
1
20.5
1
N'~
11 - 6x. 13 i
16
8.810-4
1.4 10"3
0.910"2
i
i
Kaolack
11-9)1-2
1
23
j
6.510-4
1.5 10"2
0.910"2
1
1
:
MabKal!l
12-lx·211
16
1 6.1-4()'3
9.810"2
310-2
Tou\\lac.ouCa
16· 2x - 11
1
i
22.3
j 8.510".5
1.910"3
1.2 10"3
!
l'aIIHDe
1.1 10"3
210-2
0.610"2
i
i
12- 4x- 10 1
18
1
Diop
11-6x-25i
23
i
1.1 10-4
2.610"3
1.7 10"3
1
•
TœtlaM'bouI
1
1
Oavue Djidah
8.510".5
21 10"3
12 - 7x - 3
0.210"3
1
24.6
i
"'.'OUI 16
1.9 10"3
3.1 10"2
1.3 10.2
LovpI
11-3x-6
20
1.1 10-3
2.1 10"2
10"2
N'Gaye
Il - lb ..3 !
24.6
! 4.910"5
0.1 10"2
0.8 10"3
1
1
~N'dMl
12-lx-20
20
2..510-3
S 10.2
210-2
•
1
31O-S
Djilal
0.7 10"3
0.21()"3
)1-811-4
1
25
i
1
Darou Rahmane
12- Ix- 22
16
1.210-3
210'2
0.610"2
•
1
DjilŒ
11 - lU - 11 i
24.3
1
9104
2210"2
0.810-2
Diabi Boto
12·:lx ·3
12.4
3.610"3
4.510"2
1.2 10"2
i
i
N'cléF
1.810-4
4.510"3
1.4 10"3
11 - 6x - 14 1
24
!
8luDbey
12-2x-12
29
1.8 10"3
4.1 10,2
1
N'dok Salé
9.210-5
2.2 10"3
10-3
11-6"-241
24
1
OuIdiour
11· 6x - 14
22
10-3
2.2 10"2
1.410"2
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ILlSTE
DES
FlOURES
Fig. 1.
- Localisation du bassin sédimentaire Sénégalais........................................ 2
Fig. 2.
- Climat et végétation..
4
Fig. 3.
- Esquisse hydrogéologique........................................................................ 6
Fig. 4.
- Carte géologique du Sénégal................................................................... 9
Fig. 5.
- Coupe schématique du bassin Sénégalais.................................................
10
Fig. 6.
- Reconstitution paléogéographique du Maastrichtien............................... 16
Fig. 7.
- Des lithofaciès du Maastrichtien
18
Fig. 8.
- Les lacunes du Maastrichtien dans les forages pétroliers du Sénégal
19
Fig. 9.
- Carte de localisation du volcanisme dans le bassin...........................
21
Fig. 10.
- Coupe schématique du bassin du Sénégal
22
Fig. 11.
- Structures géologiques de la partie ouest du bassin sédimentaire Sénégalais
22
Fig. 12.
- Coupes géologiques du bassin sédimentaire Sénégalais
23
Fig. 13.
- Le réseau de failles subméridiennes à N200E de la région du Cap-Vert.. 25
Fig. 14.
- Coupe schématique de la bordure occidentale du horst de N'diass
25
Fig. 15.
- Carte gravimétrique du bassin Sénégalais
26
Fig. 16.
- Schéma de la fracturation majeure dans le bassin Sénégalais......
27
Fig. 17.
- La fracturation déduite de la photo- interprétation d'image satdIite...... 27
Fig. 18.
- Carte tectonique interprétative du Sénégal.............................................. 29
Fig. 19.
- Carte piézométrique de la nappe maastrichtienne du Sénégal.................
31
Fig. 20.
- Isobathes des sables à eau douce............................................................
33
Fig. 21.
- Carte du toit du Maastrichtien..............................................................
35
Fig.22a
- Coupes géologiques W-E du bassin Sénégalais (zones hautes)................
36
Fig.22b
- Coupes géologiques W-E du bassin Sénégalais (zones basses effondrées}......
36
Fig. 23.
- "Mur" du maastrichtien à eau douce de part et d'autres du méridien 14°30
38
M
Fig. 24.
- Hydrochimic de la nappeprofonde dessablCll maastrichtiena. Aptitudes des ClUX ~ l·irrisacion.....
42
Fig. 25.
- Disposition schématique d'un atelier de forage "rotary"
48
Fig. 26.
- Equipe technique d'un forage au maastrichtien
51
Fig. 27.
- Principaux types de crépines urili~ danal'exploitation dClI sablCll du maasuichtien du ~rqaJ....
54
Fig. 28.
- Représentation dt; l'analyse granulométrique suivant le modèle Français
57
Fig. 29.
- Différentes manières de représentation d'une même analyse granulométrique............
58
Fig. 30.
- Histogrammes des paramètres statistiques calculés
66
Fig. 31.
- Histogrammes des niveaux sableux.......................................................
69
Fig. 32.
- Représentation cartographique des différents niveaux sableux........................... 70
Fig. 33.
- Comparaison du K (Hazen) et K déduit de l'essai de pompage
71
Fig. 34.
- Comparaison T (Hazen) et T (essai de pompage).................................
79
Fig. 35.
- Valeurs du coefficient de pénétration partielle d'après la formule de Kozeny.
80
Fig. 36.
- Valeurs ~e pénétrati~n parti~e F
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82
Fig. 37.
- Analyse diffractométrique des niveaux argilo-sableux du Maastrichtlen
84
Fig. 38.
- Analyse diffractométrique d'un échantillon de boue neuve...................
85
Fig. 39.
- Diagraphie en ferage dleau
87
Fig. 40.
- Interprétation simultanée des quatres paramètres principaux.............................
89
Fig. 41.
- Exemple d'interprétation d'un "log composite"
90
Fig. 42.
- Exemple de représentation de I'électrofaciês
96
Fig. 43.
- Carte de zonalité des transmissivités ajustées
123
Fig. 44.
- Carte d'exploitation des sables maastrichtien du Sénégal...................... 125

---

LISTE
DES
TABLEAUX
Tableau 1
- Substratum anté-secondaire............................................................... 8
Tableau 2
- Mailles des tamis
60
Tableau 3 a
- Paramètres statistiques calculés
64
Tableau 3 b
- Paramètres statistiques calculés
65
Tableau 4
- Paramètres "hydrodynamiques calculés"
68
Tableau 5
- Tableau récapitulatif des paramètres physiques étudiés
94

---

LISTE
DES
IPlLANCHES
Planche 1
- Coupe A
101
Planche 2
- Coupe B
103
Planche 3
- Coupe C
105
Planche 4
- Coupe D
107
Planche 5
- Coupe E
109
Planche 6
- Coupe 1
112
Planche 7
- Coupe 2
114
Planche 8
- Coupe 3
116
Planche 9
- Coupe 4 -
118
..

---

AVANT-PROPOS
INTRODUCfION
CHAPITRE 1. - CARACfERISTIQUES GEOGRAPHIQUES, GEOLOGIQUES ET
STRUCfURAUX DU BASSIN SEDIMENTAIRE SENEGALAIS..........
1
1. - CARACfERES GEOGRAPHIQUE.................................................................................
1
1.1. - Situation de la zone d'étude
1
1.2. - Milieu physique
1
1.2.1. - Le climat
3
1.2.1.1. - Les types de temps..............................................................................
3
1.2.1.2. - La température
3
1.2.1.3. - L'hydrographie...................................................................................
5
1.2.1.4. - La végétation....
7
2. -CARACfERES GEOLOGIQUES...................................................................................
8
2.1. - Lithostrarigraphie
8
2.1. 1. - Le substratum
8
2.1.2. - La couverture sédimentaire...........................................................................
8
2.1.2.1. - La série mésozoïque..........................................................................
Il
2.1.2.2. - La série cénozoïque
12
a) La série du tertiaire
12
b) La série de quaternaire....................................................................
14
2.2. - Le Maastrichtien du bassin sédimentaire
15
2.2.1. - La paléogéographie.....................................................................................
15
2.2.2. - La répartition des faciès
17
3. - CARACfERES Sl~RUCfURAUX
17
3.1. - Structure d'ensemble du bassin
17
3.2. - Etude de la fracturation (état des connaissances actuelles)........................................
24
CHAPITRE 2. - HYDROGEOLOGIE................................................................................
30
1. - RESERVOIR AQUIFERE MAASTRICHTIEN
30
.,
2. - LIMITE D'EXTENSION DE L'AQUIFERE A EAU DOUCE
30
3. - GEOMETRIE DE L'AQUIFERE
34
3.1. - Le toit de l'aquifère
34
3.2. - Le "mur" de l'aquifère.............................................................................................
37
3.3. - La série sablo-argileuse maastrichtienne
37
3.4. - La puissance de l'aquifère
37
4. - RELATION DES EAUX AVEC LES FACIES DU MAASTRICHTIEN
39
5. - DYNAMIQUE DE LA NAPPE
39
6. - QUALITE CHIMIQUE DES EAUX.............................................................................
41
7. - CONCLUSION
41

---

CHAPITRE 3. - TECHNIQUES DES FORAGES AU MAASTRICHTIEN
- ANALYSES ET INTERPRETATIONS DES PARAMETRES DEDUITS DE L'ANALYSE
GRANULOMETRIQUE.
- CORRECTION DES PARAMETRES HYDRODYNAMIQUES
DES POMPAGES D'ESSAI.
- THEORIE ET METHODES D'INTERPRETATIONS DES DIAGRAPHIES
47
1. - MODE D'EXECUTION DES FORAGES AU MAASTRICHTIEN............................
47
1.1. - Description d'un atelier de forage au Rotary à la boue.............................................
47
1.2. - Principe du forage au Rotary à la boue
49
1.3. - Equipement, mise en production et développement du forage
50
1.3.1. - Equipement technique du forage au Maastrichtien.....................................
50
a) La chambre de pompage
52
b) La colonne d'exhaure
52
c) La partie captante
53
2. - MISE EN PLACE DU MASSIF DE GRAVIER FILTRE
55
1. - Mode de prélèvement des échantillons
55
2. - Analyses granulométriques
55
2.1. - Résumédu mode opératoire..............................................................................
56
2.2. - Remarques relatives aux courbes granulométriques............................................
56
2.3. - Théorie de l'interprétation des courbes granulométriques..................................
59
2.4. - Utilité des analyses granulométriques
59
2.5. - Principe de l'auto-développement
61
3. - RESULTATS ET INTERPRETATIONS DES ANALYSES GRANULOMETRIQUES
EFFECTUEES...............................................................................................................
62
3.1. - Paramètres étudiés
62
3.1.1. - Les paramètres statistiques
62
3.1.2. - Les paramètres "hydrogéologiques"
63
4. - MISE EN PRODUCTION DU FORAGE....................................................................
67
4.1. - Traitement chimique
67
4.2. - Développement du forage
72
a) Ledéveloppement à l'émulseur
73
b) Le pompage alterné
73
c) Le développement au jet
73
d) Le surpompage
73
Conclusion.......................................................................................................................
74
5. - ESSAI DE POMPAGE. PARAMETRES HYDRODYNAMIQUES DE L'AQUIFERE
MAASTRICHTIEN, ANALYSES, INTERPRETATIONS ET CRITIQUES DES
RESULTATS.................................................................................................................
74
5.1. - Définition et but
74
5.2. - Détermination des paramètres hydrodynamiques
75
a) Méthode de THEIS...............................................................................................
75
b) Méthode de JACOB
76
5.3. - Exploitation et interprétation des données
77
5.4. - Critiques des résultats obtenus
77
5.5. - Validité des excrapolations.......................................................................................
77
6. - ETUDE DE LA POLLUTION DES ECHANTILLONS..............................................
81
6.1. - Principe et méthodes de l'étude...............................................................................
83
6.2. - Exploitation des données et interprétations
83
7. - THEORIES DES DIAGRAPHIES
86
7.1. - Principe
86
7.2. - Définitions et intérêts des paramètres enregistrés
88
7.2.1. - La polarisation spontanée ou "PS"
88
7.2.2. - La résistivité
88

---

7.2.3. - Le rayonnement Gamma..............................................................................
91
a) Principe...
91
b) Application
91
c) Utilisation
92
7.2.4. -.Conclusion
~.............................................................................
93
CHAPITRE 4. - ELEcrROFACIES. ESSAI DE CORRELATIONS QUALITATIVES
ET QUANTITATNES DANS L'AQUIFERE MAASTRICHTIEN
95
1. - ELEcrROFACIES
95
10) Définition...................................................................................................................
95
2°) Concept......................................................................................................................
95
3°) Conclusion
95
2. - CORRELATIONS QUALITATIVES ENTRE LES PARAMETRES PHYSIQUES
ENREGISTRES ET LA LITHOLOGIE
97
3. - CRITIQUES DES PROFILS DESSINES
120
3.1. - Les données..............................................................................................................
120
3.2. - La précision des coupes
120
4. - CORRELATIONS QUANTITATIVES ENTRE LES VALEURS DE
TRANSMISSIVITES ET CELLES DE LA RESISTIVITE DES SERIES AQUIFERES
120
4.1. - Détermination de la résistivité de l'aquifère
120
4.1.1. - La résistivité de la boue de forage
121
4.1.2. - La résistivité du fluide de formation
121
4.1.3. - La résistivité vraie de la boue
121
5. - LES PARAMETRES HYDRODYNAMIQUES...............................................................
122
6. - PROPOSITIONS DU CHOIX DES SITES D'IMPLANTATION DES FORAGES
AU MAASTRICHTIEN
124
CONCLUSIONS GENERALES............................................................................................
126
BIBLIOGRAPHIE..................................................................................................................
128
ANNEXES..............................................................................................................................
133
1. - Numérotation adoptée par le B.I.R.H..............................................................................
134
2. - Paramètres hydrodynamiques mesurés et corrigés......:.......................................................
136
3. - Analyses granulométriques.................................................................................................
139
LISTE DES FIGURES
LISTE DES TABLEAUX
LISTE DES PLANCHES
TABLE DES MATIÈRES

---

"SYNTHESE DES PROPRIETES DE RESERVOIR, DES ELECfRO-FACIES ET
DES FACIES SEDIMENTOLOGIQUES DE L'AQUU'ERE MAASTRICHTIEN :
ETABLISSEMENT D'UN OUTIL D'EQUIVALENCE".
Thèse soutenue le 14 Julllet 1988 à la Faculté des Sciences de l'Unlnrslté Cheikh Anla DIOP de Dakar par INZA DOUMOUY A.
RÉSUMÉ
La nappe profonde dite nappe "maastrichtienne" contenue dans les formations du
crétacé supérieur est représentée sur environ 80 % de la superficie du Sénégal.
Les capacités hydrauliques de cet aquifère sont très intéressantes (volume d'eau douce
dans l'aquifère estimée à environ 8.1OIOm3 , qualité chimique souvent excellente, protection
aisée contre les pollutions).
Cette nappe a pris de plus en plus d'importance dans la satisfaction de besoins en eau
du Sénégal.
Le nombre de forages à la nappe maastrichtienne est passé de 26 en 1954 à plus de
700 de nos jours. Malheureusement, les ouvrages de captage n'exploitent que la partie
supérieure de l'aquifère soit 50 à 60 m sur une puissance moyenne estimée à 200 m environ,
avec Ùi:S débits ponctuels de 150 à 200 m3/h. Vu son importance, la nappe maastrichtienne
sera de plus en plus exploitée dans les décennies à venir. La gestion rationnelle de cette
ressource S' impose donc. Elle constituera un des éléments décisifs pour le développement
équilibré du pays.
Le réservoir est constitué par des grès, des sables plus ou moins grossiers; de plus en
plus argileux vers l'ouest du bassin.
Les interprétations des résultats des analyses granulométriques ont permis de définir
un cortège sableux qui est généralement hétérométrique (CU>2), et constitué en moyenne de
30 % d'éléments fins, 35 à 45 % d'éléments moyens et 25 à 35 % d'éléments grossiers qui
sont généralement bien classés.
La perméabilité a pu être calculée à partir des données granulométriques, la valeur
moyenne est de l'ordre de 10-5 mis; la transmissivité de l'ordre de 10-3 m 2/s en fonction de l'
épaisseur des niveaux captés.
Les diagraphics ont été utilisées d'une part comme technique pour l'amélioration des
performances des moyens d' exécution des forages et de leur équipement, d'autre part comme
moyens de corrélation des faciès sédimentologiques.
Une carte de zonation des valeurs de transmismsivité obtenues par ajustement des
valeurs mesurées par essai de pompage, a pu être établie.
Une carte Je synthèse d'exploitation des niveaux rnaastriclitiens 3 été dressée en
fonction
de la répartition des lithofaciès, de la répartition du cortège sableux, de l'
interprétation des diagraphies et de la carte de zonation de la transmissivité de l'aquifère.
.MQl~~lé§. : Sénégal - bassin sédimentaire - réservoir - aquifère - nappe captive
Maastrichti en - cau douce - forage - rotary - sable - argile - granulométrie - coefficient de
perméabilité - transmissivité - diagraphie - électrofaciès.

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