THESE
présentée par
NAKOLENDOUSSE Samuel
Pour obtenir le titre de DOCfEUR de
l'UNIVERSITE JOSEPH FOURIER - GRENOBLE 1
(Arrêté Ministériel du 5 juillet 1984)
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Spécialité : Géophysique appliquée
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Méthode d'évaluation de la productivîfé';
des sites aquifères au Burkina Faso
Géologie - Géophysique - Télédétect.ion,.~,,:·/·'
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Date de soutenance: 25 octobre 1991
Composition du jury :
M.
J.
SARROT-REYNAULD
Professeur UJ.F. Grenoble
Président
M.
P.
LOUIS
Professeur U.S.T.L Montpellier
Rapporteurs
M.
J.e. FOURNEAUX
Maître de Conférence
UJ.F. Grenoble
M.
M.
VALLON
Professeur UJ.F. Grenoble
Examinateurs
M.
AN. SAVADOGO
Maître de Conférence
U. Ouagadougou
Thèse préparée au sein du laboratoire d'Hydrogéologie
Institut Dolomieu - Université Joseph Fourier· GRENOBLE 1
1
1

---

AVANT
PROPOS
Avant d'aborder la présentation des résul tats du
travail
éffectué dans le cadre de ce mémoire, fruit de trois ans et demi
de recherche, il m'est très agréable de remercier tous ceux qui
ont contribué d'une manière ou d'une autre à sa réalisation.
Monsieur le Professeur Jean Sarrot Reynauld, directeur du
service hydrogéologique de l'Institut Dolomieu, qui m'a acceuilli
dans son laboratoire
et qui m'a fait l'honneur d'une visite sur
le terrain au Burkina Faso. Malgré ses nombreuses occupations,
il n'a ménagé ni de son temps,
ni de ses conseils pour que ce
travail
puisse
aboutir.
Ses
maintes
cri tiques portées
à
mon
manuscrit m'ont été d'un grand secours.
J'exprime ma profonde gratitudè à Monsieur Savadogo Alain
Nindaoua
qui
a
encadré
mes
travaux
sur
le
terrain
et
au
laboratoire au Burkina Faso. J'ai su profiter de son ardeur au
travail et sa bonne gestion de la chose publique pour mener à
bien mes travaux de recherche.
Je remercie vivement le Professeur Pierre Louis qui fut mon
premier
Professeur
de
géophysique
en
France;
Monsieur
le
Professeur Pierre Louis conna~t bien les problèmes géologiques
et
hydrogéologiques
de
L'Afrique
pour y
avoir
travaillé
et
dir igé beaucoup de travaux de recherche et il
a
accepté
de
participer au jury.
Mes sincères remerciements à Monsieur Jean Claude Fourneaux
et Monsieur Michel Vallon qui ont accepté de participer au jury.
Les
travaux de recherche ont
pu être menés grâce à
une
subvention
du
Centre
de
Recherche
pour
le
Developpement
International (CRDI) et mon séjour en France a été pris en charge
par la
Fondation
Jean
Paul
II pour
le
sahel.
J'exprime
ma
profonde et sincère remerciements à ces deux institutions.
Mes remerciements vont aux personnels de l'Université de
Ouagadougou et de l'Université Joseph Fourier, aux enseignants
du
département
de
géologie
de
l'Université
de
Ouagadougou,
Monsieur
François
Bourges
et
Monsieur
Wenmenga
Urbain
ainsi
qu'aux tecnichiens et manoeuvres.
A mon épouse et à mes deux enfants qui
ont accepté des
sacrifices pour que ce
travail
aboutisse je dédie ce présent
mémoire.
2

---

1-INTRODUCTION
La mauvaise répartition des pluies dans le temps et dans
l'espace, les conditions géographiques et géologiques,
rendent
insuffisantes
les eaux de surface
au Burkina Faso,comme dans
tous les pays du sahel
sans oublier
leur potabili té douteuse
pour la consommation humaine.
Le recours à l'eau souterraine est alors
indispensable,
mais en raison de la complexité des aquifères discontinus des
terrains de socle qui constituent 80% du térritoire burkinabè,
cette eau est difficile d'accès. Pour les petites agglomérations
où des
forages
à
gros
débit
sont
indispensables
le
dilemne
devi~nt énorme~'
Les travaux en matière de prospection et d'exploitation des
eaux
souterraines
dans
les
régions
de
socle
ont
permis
de
préciser leur mode de gisement •
Il
est
acquis
que
les
nappes
d'eau
y
sont
de
faible
extension
et
qu'elles
présentent
l'aspect
d'un
réseau
tridimenSionnel de failles et de fractures d'extension variable,
caractéristiques
de
ce
type
de
substratum
géologique
(Savadogo,A.N.,1984).
Des méthodes pour
la localisation des nappes ont permis
d'améliorer
l'implantation
des
ouvrages
de
captage
des
eaux
souterraines; mais le débit de ces ouvrages varie énormément de
o à 50 mJ/h et il est difficile de définir les facteurs qui
déterminent la productivité des ouvrages.
Notre étude s'inscrit dans le cadre des recherches de ces
facteurs de productivité.
Le travail consiste à:
-l'évaluation comparative
du
contexte hydrogéologique
de
dix
sites de forages implantés dans le socle précambrien, soit des
forages à haut rendement (plus de 20mJ/h),jumelés dans certains
cas de forages à faible rendement (moins de 2mJ/h)' ou totalement
secs dans le même contexte géologique. notons que tous ces débits
)
ont été obtenus à l'air lift et que tous les forages concernés
3

---

par cette étude ont un diamètre de 6 pouce~ en conséquence les
forts débits ne peuvent provenir que de la frange fissurée du
substratum.
-la détermination des traitements numériques d'images satellites
qui font le mieux ressortir les caractéristiques hydrogéologiques
d'une région représentative du socle précambrien burkinabè.
-l'identification,
par
leur
signature
géomorphologique
et
géophysique
des
facteurs
lithologiques
et
tectoniques
qui
influencent
le rendement
des
forages
implantés
dans
le
socle
précambrien.
-l'évaluation de l'apport de la prospection géophysique par les
méthodes électromagnétiques à émetteur et récepteur mobiles: le
MAXMIN.
-l'évaluation de la potabilité des eaux et de leurs conditions
de renouvellement par des analyses chimiques et isotopiques.
Le plan de cette étude comporte quatre parties:
-dans la première partie nous présenterons un cadre général du
Burkina Faso, un bref aperçu de la géologie du socle cristallin
du Burkina Faso et du mode
de gisement des aquifères.
-dans une deuxième partie nous aborderons les méthodes d'études
des sites que nous avons employées à savoir la télédétection, la
prospection géologique et la prospection géophysique.
-la troisème partie sera réservée à l'analyse des résultats.
-enfin nous aborderons en dernière partie l'analyse chimique et
isotopique des échantillons d'eau de forages.
Les travaux de recherche se sont déroulés au Burkina Faso
(travaux de terrains et laboratoire), à l'université du Québec
à Chicoutimi, auprès des sociétés GEONICS et APEX à Toronto au
Canada
et
enfin
au
laboratoire d' Hydrogéologie de
l ' Insti tut
Dolomieu à Grenoble en France.
4

---

2
SITUATION
GENERALE
2.1- CADRE GENERAL
Le Burkina Faso est situé au coeur de l'Afrique Occidentale,
à l'intérieur de la boucle du Niger, entre 9° et 15° de latitude
Nord et
2°
de
longitude
Est
et
5°
de
longitude Ouest.
Pays
enclavé, le Burkina est limité au Nord et à l'Ouest par le Mali,
au Nord-Est par le Niger, au Sud-Est par le Benin et au Sud par
le Togo,
le Ghana
et
la Côte d'Ivoire;
sa superficie est de
274000km2 •
Le pays est constitué dans son ensemble,
du point de vue
relief,
d'un vaste plateau de
200
à
400 mètres d'altitude
légèrement incliné du Nord au Sud.
La végétation varie énormément du Nord au Sud:
le Sud du
pays se présente sous forme d'une savane boisée qui se transforme
en terres sablonneuses,
semi-désertiques,
quand on se déplace
vers le Nord.
Au
sud
le
climat
est
de
type
soudanéen
avec
des
précipitations pluviales variant entre 650 et 1400 mm. Lorsqu'on
se déplace vers le Nord, on a des traits de climat sahélien, avec
des précipitations pluviales qui diminuent jusqu'à moins 250 mm.
Outre cette inégalité spatiale des pluies, la répartion dans le
temps est aussi irrégulière avec uns saison pluvieuse de 4 à 5
mois entre mi-mai et mi-octobre et une saison sèche entre mi-
octobre et mi-mai.
La plus grande partie du réseau hydrographique composée en
grande partie des trois Voltas, de la Comoé et de la Léraba, est
à sec pendant la saison sèche.
Le Burkina Faso a connu une grave sécheresse dans les années
1970 et cette dernière décennie n'est pas du tout épargnée:
on
a
ainsi
une
manque
considérable
d'eau
pour
les
besoins
des
populations
en
grande
majorité
rurales
dont
le
nombre
est
supérieur à huit millions de nos jours avec un revenu par tête
inférieur à 200 dollars.
5

---

2.2- BREF APERCU DE LA GEOLOGIE DU SOCLE CRISTALLIN DU BURKINA
2.2.1- LES FORMATIONS GEOLOGIQUES Figure 1
Le socle cristallin couvre 80 pour cent du
territoire du
Burkina Faso. Trois grandes formations s'y rencontrent.
Elles
présentent
une
distribution
hétérogène
avec
des
caractéristiques
pétrographiques
et
tectoniques
très
diversifiées.
2.2.1.1- Les formations granito-migmatitiques
On y rencontre :
- des gneiss diversifiés fortement représentés dans l'Oudalan,
la région de Sebba, la région de Tenkodogo. Ces gneiss sont sous
forme dispersée dans les migmatites et généralement accompagnés
de faciès schisteux et micaschisteux, avec association de faciès
graphiteux et manganésifères.
- des leptynites et migmatites leptynitiques caractérisées par
deux types d'affleurements soit sous forme de lentilles
d'extension kilométrique soit sous forme de masses. Elles sont
localisées dans les régions de l'Oudalan, Sebba, Fada N'Gourma,
Diapaga et Tenkodogo. Les faciès communs dominants sont les
granitoides
planaires
en
association
avec
des
faciès
migmatitiques.
-des migmatites à biotite
représentées par le panneau de
Sidéradougou
Mangadora
et
le
panneau
de
Gourcy.
Elles
sont
formées
de
gneiss
rubanés
à
composi tion
granodiori tique
et
quartzodiori tique. Les migmatites à amphibole et biotite occupent
l'Est du pays et sont également de composition granodioritique.
-des migmatites et granites indifférenciés. Ils occupent la plus
6

---

grande partie du territoire avec des affleurements épars composés
de migmatites hétérogènes et de granites calco-alcalins.
2.2.1.2- Les formations volcano-sédimentaires
Ces formations constituent le matériel de remplissage des
sillons
engendrés par
la
fracturation
du
socle
ancien.
On
y
rencontre deux groupes essentiels :
a- Le groupe métavolcanique et volcano-sédimentaire basal.
Ce groupe est composé essentiellement de
-
volcanites basiques
(région de Ouahigouya)
de
faciès grenus
de
diorites ou de gabbros (à l'Est et au Nord-Est) ainsi que de
faciès
microgrenus de
gabbros
et
de doléri tes
sous
forme
de
sills;
elles
sont
également de
faciès
ultrabasiques
avec des
péridotites serpentinisées et des pyroxénolites dans les régions
de Ouga-Yarsé et Korsimogho-Kaya,
Bogandé, Boulsa et Poura.
des
formations
volcano-sédimentaires
avec
des
tufs
et
grauwackes.
- des séquences de laves diversifiées
- des métasédiments associés et des intrusions subvolcaniques de
diorites et microdiorites quartziques.
b- Le groupe métasédimentaire terminal
Ce sont essentiellement des formations détritiques
(grossières
à fines)
de comblement avec des intercalations charbonneuses.
7

---

c- Les roches plutoniques
On y distingue deux catégories
a- les formations basiques
Elles
sont
composées
d'orthoamphibolites
et
d' amphibolopyroxéni tes
schisteuses
ou
massi ves
et
de
métagabbros.
Ces
roches
se
rencontrent
essentiellement
dans
l'Oudalan, à l'Est
et au Sud-Est du pays.
b-
les
plutonites
communes
aux
noyaux
migmatitiques
et
aux
sillons
Ce sont :
- les complexes granodiori tiques tonali tiques rencontrés dans les
régions du Sud-Ouest et du Nord-Ouest.
Les
faciès,
allant des
termes
mésocrates
riches
en
enclaves
basiques
aux
termes
à
tendance leucocrate se retrouvent dans le massif de Tengrela, le
massif de Kiembéra,
le massif Koussouka et celui de Niogotenga.
- les granites syn
à tardi tectoniques. Ils sont représentés par
des granodiorites, granites à biotites-amphibole
(Sud-Ouest)
des granites à biotite, parfois muscovite (Est), des granites à
biotite et muscovite, des granites pegmatitiques et des granites
aplitiques (au Sud-Ouest, au Centre-Ouest, au Centre et au Nord-
Est), enfin des granites calco-alcalins en massifs circonscrits
dans les régions de Pô-Tiébélé, Kaya-Goren et Zogoré.
- des complexes alcalins ou à tendance alcaline dans l'Oudalan
et dans les régions de Pama-Diapaga, ainsi que des syénites de
Wayen et Zoungou, roches à structure équante largement grenue,
parfois porphyroide.
-des grabbros vanadifères de
type Tin Edia,
généralement sous
forme de sills et de massifs intusifs dans les
gneiss
et les migmati tes antébirrimiens. Ils se rencontrent généralement
dans l'Oudalan
(région d'Oursi)
et dans l'unité birrimienne de
Djibo.
8

---

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Figure 1
Esquise géologique du Burkina Faso
(G.
Bottin et O.F.
OLlédraogo 1979)
9

---

2.2.2- TECTONIQUE
Deux grandes orogénèses ont intéressé le socle cristallin
du Burkina Faso :
2.2.2.1- L'orogénèse libérienne
Elle se caractérise par la formation de synclinaux, de moles
grani to-gneissiques et de structures d'ensemble de direction Est-
Ouest.
Les signatures de
cette orogénèse se retrouvent dans les
formations antébirrimiennes de la moitié orientale du pays (région
de
l ' Oudalan,
de
Fada-N' Gourma
et
de
diapaga)
où
on
a
des
persistances de grandes structures , parfaitement indépendantes
de la répartition et des plissements des unités ultérieures
du
système birrimien: mais
dans la plupart des cas cette orogénèse
est reprise par l'orogénèse éburnéenne.
2.2.2.2- L'orogénèse éburnéenne
Elle s'est manifestée par:
-
la fracturatjon du socle ancien suivant deux directions
une directie&-fl"5 à N200E
une direction N100 à 120 0E
La première direction
est prédominante
sur
les bordures
Nord,
Est
et
Ouest
du
noyau
Mossi
tandis
que
la
deuxième
prédomine dans
les
régions
de Ouahigouya,
Séguénéga,
Kaya
et
Boulsa.
-
l'intrusion de dykes granodioritiques à tonalitiques •
- l ' appari tion et l'évolution des sillons dOes à la fracturation
un
métamorphisme,
des
plissements
et
une
granitisation
syntectonique pendant la phase paroxysmale autour de 2000 MA.
10

---

- des fractures et des rejeux avec émissions de dolérites.
Le socle qui
résulte de cette phase tectonique est plus ou
Hi
moins régénéré (blastomylon;.esation et recristallisation) avec des
séries birrimiennes métamorp~sées dans l'épizone, rarement dans
la mésozone, fortements plissées : on a soit
-des
séries
isoclinales
à
plis
plus
ou
moins
sérrés
très
redressés (dans les grands sillons linéaires)
-des séries très tectonisées (contacts faillés, chevauchements,
écaillages)
dans
les
régions
de Youga,
Zorgho,
Fada N'Gourma
ainsi que dans le noyau Mossi.
-des
structures
complexes
composées
de
métabasi tes
et
de
granodiorites en ~cordance avec les structures voisines.
H.
JOANES,
J.
PARNOT,
F.
RANTUA et N.A.
SOW
(1987)
ont
retenu dans leur étude les directions Nord-Est -Sud Ouest et Nord
Nord Est-Sud Sud Ouest comme principales directions tectoniques.
Selon une
étude du C.LE.H.
(novembre 1989
la
partie
crustale
du
socle
du
Burkina
serait
encore
soumise
à
des
influences tectoniques malgré son apparence de tranquillité, ces
dernières jouant probablement un rôle sur le comportement des
roches du point de vue de leur perméabilité.
Cette contrainte
tectonique serait uniforme sur le plan régional. Les directions
des axes de contraintes principales majeure et mineure sont :
01 = Nord 05E
03 = Nord 95E
La géologie du socle se caractérise par
la diversité et
la complexité.
En conséquence la répartition de l'eau dans le
sous
sol
sera
régie
par
la
même
loi,
si
bien
qu'une
étude
hydrogéologique à
très grande échelle est exclue. Une approche
par petites zones doit alors être envisagée pour mieux comprendre
les
caractéristiques
fondamentales
des
aquifères
du
socle
cristallin.
I l

---

2.3 MODE DE GISEMENT DES AQUIFERES DU SOCLE CRISTALLIN DU BURKINA
La géomorphologie
externe
et
la morphologie profonde
du
substratum guident le mode de gisement des aquifères du socle.
On y distingue deux types de nappes :
-les nappes superficielles dépendant de la géomorphologie externe
-les nappes profondes liées au modelé du bed-rock.
La géomorphologie du Burkina se caractérise par la présence :
-des interfiLves constitués de cuirasses éocène, pliocène, plio-
villafranchienne et ouljienne. Le recouvrement latéritique domine
au
ni veau
des
paysages
pénéplanés, mollement
ondulés
et
tabulaires, caractérisant la plus grande partie du territoire du
Burkina Faso.
-des marigots : on a généralement un couplage marigot et fracture
surtout lorsqu'il s'agit de cours d'eau rectiligne~ mais il est
rare que la fracture emprunte le l i t du cours d'eau.
-des bas fonds
:
le basfond est l'indice d'une zone altérée qui
s'es~ developpée à la faveur d'une convergence de failles <CIEH-
Géohydraulique,1978)
.11 est en général situé loin du marigot
principal, peu drainé, avec
des
sols
hydromorphes.
Des
forages
implantés dans les bas-fonds ne donnent pas toujours une bonne
épaiseur d'al tération, par contre cette morphologie est favorable
à l'exploitation de cuirasses noyées <CIEH-Géohydraulique,1978).
-des plateaux et les versants
La figure 2 montre une coupe morphologique plateau-versant.
Les nappes superficielles liées à cette morphologie externe
sont:
-les nappes de cuirasse noyée tributaires de l'évapotranspiration
importante et de la pluviométrie.
-les nappes d'alluvions.
Les nappes liées au modelé du bedrock ou nappes profondes
doivent leur existence au réseau de fissures et de fractures
.
Ce modelé de
bedrock n'est
connu que
de
façon
indirecte.
La
figure 3 tirée de A.N. Savadogo 1984 résume le mode de gisement
des aquifères du socle du Burkina •
12

---

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Figure 2
Coupe morphologique schématique, plateau-versant
(M. Engalenc 1975)
13

---

Figure 3
Mode de gisement des e~'lX souteraines dans le socle
cristnllin du Durkina Faso
(Snvadog. ~.N. 1904)
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g•• nUe lIuu.~
~ roche .ene
Iranlle Jaln

---

3
LES
METOOES
O-ETUOES
OES
S I T E S
Les travaux de recherches hydrogéologiques dans le
socle
cristallin du Burkina Faso connaissent depuis les années 1975 un
essor important et sans précédent. Les travaux sont généralement
menés
par des
bureaux
d'études
étrangers
, français
notamment
comme le BRGM,
le BURGEAP, Géohydraulique,
la
CGG,
hollandais
comme IWACO , allemands comme le BGR et DIWI.
L'Universté de Ouagadougou, le CIER, l'EIER ,le BUMIGEB et
la Direction des Etudes et de la Planification du Ministère de
l'eau prennent une part très active dans ces travaux.
Comme nous l'avons indiqué plus haut les réserves d'eau les
plus
significatives
sont dans des
fractures
qui
affectent
le
substratum. Sous climat tropical
, ces fractures sont rarement
visibles sur le terrain en raison des épaisseurs d'al téri tes très
importantes. Le repérage de ces fractures, de leur localisation
précise et de leurs caractéristiques constitue l'éssentiel de
l'étude de la recherche d'eau souteraine.
Après avoir sélectionné un certain nombre de forages à haut
rendement (débit supérieur à 20 ml/h) auxquels nous avons adjoint
si possible des forages à
faible rendement
(débit inférieur à
3ml/h) ou totalement secs dans les mêmes conditions géologiques
que les premiers nous avons déployé une méthodologie comportant
les phases suivantes:
- télédétection à travers l'analyse des images satellites et des
photographies
aériennes
permettant
la
cartographie
des
linéaments.
- levés géologiques ayant pour but de préciser sur le terrain la
signification des objets
vus
en
télédétection .De plus
les
affleurements
s'ils
existent
permettent
une
description
des
faciès
pétrographiques
des
analyses
microtectoniques
pour
déterminer les sollicitations dont les formations géologiques ont
fait l'objet.
-prospection
géophysique
permettant
de
confirmer
la
correspondance linéament-fracture,
l'orientation des fractures
15

---

existantes,
leurs
extensions
longitudinales
et
latérales
et
l'importance de la frange fissurée induite par les fractures.
-analyses
chimiques
et
isotopiques
permettant
d'avoir
des
informations sur la qualité des eaux ainsi que leurs conditions
de renouvellement dont la connaissance est indispensable pour
une programmation de leur exploitation à long terme.
Nous avons initié à l'Uni versi té cet te approche d'étude pos t
mortem des couples de forages secs (ou très peu productifs ) et
très productifs pris dans le même contexte géologique, approche
originale dans la sous région.
16

---

3 . 1
LES
METHODES
DE
TELEDETECTION
3.1.1 Généralités
3.1.1.1-définition
La
télédétection
comporte
l'ensemble
des
techniques
permettant de détecter à distance les caractéristiques physiques
et 1 ou biologiques d'un objet sans entrer en contact avec le dit
objet : en anglais le terme consacré est "remote sensig" •
Elle
implique
l'utilisation
à
distance
d'appareils
(avion,satellite ••• )
servant
à
l'acquisition de
l'information
telle
que
la
mesure
du
champ
de
force
de
la
radiation
élecromagnétique ou d'autres formes d'énergie.
Dans
un
sens
plus
restrictif
c'est
l ' acquisi tion
de
données dans les
fréquences allant de l'ultraviolet
jusqu'aux
ondes radio •
La photographie aérienne traditionnelle est quant à
elle
restreinte à
la partie visible du spectre électromagnétique
•
L'utilisation des
caractéristiques
spectrales des
éléments du
paysage permet de comprendre le fonctionnement de la nature
•
C'est un moyen parmi tant d'autres permettant de mieux cerner les
interactions dynamiques qui ont pour siège la surface terrestre.
3.1.1.2-le rayonnement électromagnétique
L'énergie existe sous plusieurs formes et chacune nécéssite
un milieu favorable pour se propager :c'est par exemple le cas
des ondes sismiques dans les milieux solides •
Le rayonnemnt
électromagnétique
est une
forme
dynamique
d'énergie qui se manifeste par son interaction avec la nature
Il se caractérise par sa fréquence, sa vitesse de propagation ou
sa longueur d'onde.
Dans le vide sa vitesse est v=3.10a
mIs. Elle est réduite dans
d'autres milieux et le rapport des vitesses donne
l'indice de
17

---

réfraction du dit milieu .
Les grandes propriétés du rayonnement sont :
-EMISSION: Tout corps dans une certaine condition de température
émet un rayonnement électromanétique : le corps est dit source.
-ABSORPTION: Tout corps qui reçoit un rayonnement d'une source
quelconque peut en absorber une partie servant
à modifier son
énergie
interne
:
on
appelle
absorptivité
le
rapport
entre
l'énergie absorbée et l'énergie reçue
-REFLEXION: Un corps qui reçoit un rayonnement peut en réfléchir
une partie
:on appelle
réflexivité le rapport
entre l'énergie
réfléchie et l'énergie incidente • Dans le cas où l'énergie reçue
est
l'énergie
solaire et où
les
surfaces
irradiées
sont
des
surfaces terrestres, on utilise le terme d'albédo.
-TRANSMISSION :Dans ce cas,
le rayonnement reçu est transmis
,
le rapport entre le transmis et l'incident est la transmissivité
On peut shématiser la relation entre ces différentes propriétés
par la figure 4
, 1 /
- .- Source
/ 1 '
"
1f
"\\
.~ /
~
.....'~
/
\\..
,~
1f
~.
/.
/.
1f
b-ë-.-l-CI....,.;-/.~~~~:(d1
\\
'\\ R. transmis
~
( T)
\\
Figure 4 Absorption, Réflexion, Transmission
(Scanie J.Y. 1983)
18

---

-DIFFUSION : L'existence de particules microscopiques dans
un milieu de
transmission amène
la diffusion dans
toutes
les
directions d'une partie de l'énergie émise par la source: cette
diffusion
est
importante
pour
les
petites
longueurs
d'ondes
(bleu) et pour les grandes longueurs d'ondes
(rouge)
3.1.1.3-Le spectre électromagnétique
Les
ondes
électromagnétiques
sont
le
résultat
d'une
superposition d'ondes sinusoidales simples caractérisées chacune
par une amplitude, une fréquence et une longueur d'onde propres
Cette onde sinusoidale est appelée composante spectrale.
la figure 5 représente le spectre électromagnétique.
Les principales zones du spectre dans lesquelles des mesures
sont prises en télédétection sont:
-l'ultraviolet
-le visible
-l'infrarouge proche
-l'infrarouge thermique
-les micro-ondes actives
(radar)
Dans
ces
différentes
zones
l'atmosphère
est
transparente
au
rayonnement et ces zones portent communément le nom de fenêtres.
Il est à noter que la diffusion du rayonnement à l'intérieur des
fenêtres dépend de la qualité de l'atmosphère.
19

---

o
C"I
Figure 5
L,e spectr.e (~lecteom()gnétiq\\.le
(Scanie J.Y.
1903)
Longueurs d'onde ---~
E
E
x
E
-'"
E
0
E
E
x
E
o<t
o<t
:t.
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E
E
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1
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0
UHF
a.
E
.2
1 VHF 1 HF 1 MF 1· LF
ID
Ultra
- Violel
r~ oc Il:
0::
-
-
1
1
Bondes
Radio
ln rra
rouge
10 20
1018
1016
10 '4
10'2
10'0
IGHz
108
106
10 4
10 2
Fréquences
(Hl)

---

3.1.1.4 Propriétés physiques des surfaces détectables à distance
Loin
d'être
limitatives
on
peut
examiner
quelques
applications potentielles de la télédétection avec un aperçu des
phénomènes
physiques
à
la
surface
terrestre
dont
les
manifestations sont détectables dans les différentes bandes du
spectre .
-Le visible, le proche infrarouge et l'ultraviolet :0.35 à 2 pm
Dans ces différentes longueurs d'ondes, on détecte la réflexion
du rayonnement solaire sur la surface terrestre .
-L'ulraviolet
0.35 àO.4pm
Les images sont généralement floues car le rayonnement est très
diffusé avant d'être réfléchi.
Ce rayonnement ne sera utilisé
que
dans
des
cas
très
précis
autres
que
la
prospection
géologique.
-Le bleu
0.4 à 0.5 pm
Les
images dans
la bande
bleue sont
très
utilisées dans
des
conditions atmosphériques très claires. Puisque l'eau absorbe
très
peu
le
bleu
cette
bande
pourra
être
utilisée
pour
différencier les secteurs immergés (réseau hydrographique )
.
-Le jaune -vert
.5 à
.6 pm
Cet
intervalle
spectral
correspond
au
maximun
de
l'énergie
solaire arrivant au sol . La végétation ainsi que les sols nus
réfléchissent dans cette bande
.
Cette bande peut
alors
être
utilisée pour détecter les affleurements géologiques ainsi que
le réseau hydrographique et les alignements des végétaux .
-Le rouge 0.6 à 0.7 pm
C'est la bande la plus absorbée par la végétation et la plus
réfléchie par les surfaces des sols nus . Puisque le rayonnement
rouge est utilisé comme source d'énergie pour la photosynthèse,
le rayonnement arrivant à la surface terrestre est moins diffusé
et est
réfléchi
de façon directe
de ce
fait
i l sera
plus
sensible à la rugosité de la surface réfléchissante .
-Le proche infra-rouge(1}
0.7 à 0.8 pm
Deux phénomènes caractérisent cette bande du proche infra-rouge:
21

---

+
l'eau
l'absorbe
totalement
tandis
que
la
végétation
le
réfléchit très fortement.
+ les sols nus tels les affleurements et les clairières absorbent
plus
le
proche-infra-rouge
que
le
visible
Ainsi
ils
apparaîtront en sombre sur les images prises dans cette bande .
-Le proche infra-rouge (2)
0.8 à 1.1 pm
Cette bande a les mêmes caractéristiques que la précédente mais
un peu plus accusée.
Fort
de
ces
caractéristiques
en
géologie
et
plus
particulièrement en hydrogéologie, on utilisera
les bandes ci-
dessus sitées,
qui font ressortir le mieux possible le réseau
hydrographique
la
végétation
les
affleurements
les
cuirasses , les éboulis et les bas fonds .
3.1.2 La photographie aérienne
La photographie aérienne intéresse comme nous l'avons déjà
signalé plus haut la partie visible du spectre .
On
obtient
grâce
à
la
prise
de
vue
aérienne
des
photographies généralement à l'échelle 1/50000 ème. L'étude de
ces
photos
repose
sur
l ' analyse
des
formes
du
relief
soit
directement
par
vision
stéréoscopique
soit
indirectement
par
l'étude du réseau hydrographique et des variations de teintes de
gris
et
des
alignements
morphostructuraux
Il
existe
une
relation étroite entre les linéaments et les fractures profondes
et
anciennes
et
ces
fractures
déterminent
les
systèmes
de
drainage (subaérien ou souterrain ) induisant des modifications
linéaires de
la
végétation ou
des
différences
de
tonalité
L'interprétation des photographies aériennes revient à la
détermination des linéaments ainsi que le tracé de cours d'eau.
Le tableau 1 tiré des publications du CIEH montre l ' infuence
sur le tracé du cours d'eau du type de fracturation ,de la nature
et de la structure de la roche . On doit néanmoins se garder de
placer un forage dans le l i t d'un marigot car i l est extrèmement
rare que ce dernier se superpose directement avec une fracture.
Il faut éviter également les centres des mailles de facturation.
(CIEH 1978)
22

---

..
:-êseau tc~~
réseau i1ydrc;:a;~i~::~ è' allure c:~r::!
ou arrondis lc~oux fleuri déliliwc
F:;?' .... ~>-'1 réseau tv~e 6: IOn! iodétmicée scai5~es cra:i~~
des ioterfluve~ large~. uro:d:s
c~ alloogés
nalveg ~ food plat.
~ ,....
,:~"" '>~.~ réseau tixte d'allure ,arallèl~ ou court:~ Hec
•-", " "';),:''''' préseace de quelques Ioaesss Lcoadailles et de
10~'::':'''';;<::.. Iluileaux de ccimse sur l'i:tcrrh:ve,
eOlilreues laces icccdah les.
,'-':..-
l
,
"1
réseau tvtle 7 et l: sc~i5tes
rheu type 2
~ /....
,
..~
réseau polYlJ~oal ~ J directioo proc~e
r----'.-:-~,-..., eoabreux afflueots parallèles orieatés sur uae
!
":
~
de no' avec t,oaço:s rec~iligae5
0:. ,_:.~,~., directioo priccipale de fracturatioa.
~).." ·,~·-,,'I de plusieurs kiloletres. lspect üd
-~':,,.~(l.
li schiscosité est parfois souligoée par de
l " :
1
-.-....:
dO ahaille ou paaenu anga leux alloagés.
~ ".
petits affluuts rectiligaes.
la préseace de quelques afEluects A allure
résua tvtle J
courbe iodique soit uae plus forte épaisseur
réseau rectiliç:e a 2 directio::
d'altératicc, soit uae f,actuatioa coiu il;ortaote,
crtnogocales ou obliques.
réseau type ~: rcdes verte~
avec pet~ts afflueuts ccurts.
rheau digité tres dease et ruifié sur
Inselberg A parois verticaie~
le pourtour des col!iaes rite regroupé
réseau tvoe 4: Ione ci!olooicue du b~ciier libérie:
i l'aval poar [raocllir les glaci.
le houclier lièériec forlé !sseotiellneot de
cuirassés périphériques.
rccees goeissiques. cOlpreod i!qa1uect des
gracites. des qraoctc-gceiss et des
roc~es vertes. le réseau hydrogra;i:lque
de cette Icoe est ::ü ·tarit le plus
souvent l teadance pclygoaal. il est ;:arfois
10 allure d: réseau hydrographique.
o,tnogecal ou eccere ;résecte de l~rges ;:iaqe~
ivec des nrigoas parallèles
:etanent .i ;:roxisité des qmds carigcts
Exemples de types de réseaux hydrographiques
Tableau 1
en Cote d'Ivoire
(BOURGUET 1
L.
(1980)
Il faut de préférence implanter les forages
1)
à
l'intersection de
fractures
sécantes
Le
tableau 2 ci-
dessous montre l'influence de ce facteur sur la productivité des
ouvrages.
•
Débit ...
0
< 0,5 m3/h
< l m3(h
1 à 5 mJ
5 m3
1 >
(
1
1
Granites
0
0
5%
35%
60% 1
,
Schistes
0
0
0
51,8%
48,2%
Tableau 2 forages situés
sur des noeuds de fractures
(7~ noeuds, Boucle du Cac3o, Rer, G~ohyd=3uli~ue,l981)
23

---

2)sur les linéaments multikilométriques
~
i
,
0
< SOO 1(h
1m l (h : l à 01 \\4 à 7 [ 7 à lS ! >lS classes des
1
1<
,
:r-actures
Lonçue!!r
1
!
.- ..
.1
< sao ,';1
lO:
13,7
37,7
51,7
10,1 ;
0
0
1 seconda ires
0,:00· 1 km
3
1
14 ,3
29,5
01~
•
1
0,'=
10,3
5 1 ~
0
1
". l 1 2
'4,3
1
ô
14,j
61,2
13.7
10,3
0
1
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1
"'" 2 !
5
3.5
3,5
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1
~-o 0
J2 ,9
7,2
1,2
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'" i ! :0
0
2,4
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1
.li ,3
33,8
12
0
imultiki1ométrioues
1
la <nt
0
0
a
1
27.7 i33,2
33
;~aje!Jres
1
.
! J, ::
tableau 3
Débits des forages en fonction de la longueur des fractures
exprimés en%
(378 relevés de débit)
R.C.l.
Boucle du Cacao
3) en raison de l'action regressive de l'érosion l'altération est
conservée sur une forte épaisseur à l'amont, rendant ce dernier
plus productif par rapport à l'av~l
4)la
fréquence
des
fractures
est
un
facteur
favorable
à
l'emmagasinement
des
réserves
mais
ce
critère
doit
être
considéré comme secondaire par rapport au degré d'ouverture des
fractures
5) l'ouverture, la fréquence et la pénétration des fractures sont
fonction de l'orientation de la direction d'allongement de ces
fractures
(ClEH 1981).
Le
tableau
4 donne
un exemple d'étude
menée en la
matière.
L'ouverture de la fracture dépend de sa
position vis
vis des contraintes régionales
L..
1 (0·10
1 touUS 1.S IVC. ......
(z]
1 (0.\\0;('0.';OIl70.aoIl130.140lCI60-18111
».111 0 {J.,U.
Touc..' hs 4Vcr.'
160.80) (1IO-IZO)
[~)
lr~ rZ"·j"1(I:-)·i;~l"
(80-951 (150-1101 (llO-\\ZO)
[;)
11~·nr50·'~1
T",bl~dll ·1
24

---

3.1.3 Les images satellites
On utilise les combinaisons des bandes 2 ,4 ,5 et 7 pour les
raisons citées plus haut .
Nous avons utilisé pour nos travaux
les images satellite suivantes :
images satellites Landsat TM et MSS
images satellites SPOT
Les images sont soit :
sur papier permettant un tracé des linéaments et des structures
utiles pour l'hydrogéologie.
sous forme numérique permettant une interprétation par ordinateur
Nous avons utilisé le système de traitement numérique PClE.
Le
traitement se fait en plusieurs étapes:
*l'étalement qui permet de faire des rehaussements en ramenant
les minima et les maxima de la bande à 0 et 255 afin d'exploiter
le
potentiel
des
256
niveaux
de
gris
offert
par
l'octet
informatique.
*les filtres: la plupart des auteurs s'entendent à déclarer que
les filtres directionnels font bien ressortir les structures,les
failles
et
les
plissements. (Yésou et
al.
,1990:
Gwyn et
al.
,1989; Bruce,1987: Hornsby et al.,1985: Seuthé et al.,1985: Dubé
et al. ,1984). Ces filtres utilisent une matrice de poids relatifs
servant
à
donner une nouvelle
valeur
au pixel central de
la
matrice.
La grandeur et
le poids de
la matrice varient
selon
l'information que l'on désire rehausser. Ainsi un filtre passe
bas de moyenne 3*3 avec les poids 1,1,1/1,1,1 élimine les hautes
fréquences par rapport aux pixels voisins et permet de lisser
une image en atténuant
ses
anomalies.
On a
utilisé aussi
des
filtres passe bas de type gaussien,
des filtres
Laplaciens ou
omni
directionnels
mais
ces
derniers
n'ont
pas
donné
des
résul tats sastifaisants. Par contre, des fil tres directionnels ont
permis
d'accentuer
les
lignes
de
contraste
existantes
en
rehaussant
les
fortes
brillances
et
en diminuant
les
faibles
brillances.
*l'indice de végétation: on constuit des algorithmes utilisant
25

---

des rapports de
bandes ainsi que des
opérations mathématiques
pour
engendrer
de
nouvelles
bandes
laissant
apparaître
une
information sélecttive tels les indices de végétation (Perras et
al.,1985).
On pourrait se servir des espèces hydrophiles ,indicateurs
de points d'eau
(Ficus gnafolocarpa
et Mytrgyna inermis)
qui
s'alignent généralement dans des directions de fractures.
Il
est
aussi
intéressant
d'utiliser
des
algorithmes
mathématiques qui permettent de distinguer les zones de forte
activité chlorophyllienne des zones à faible activité, en faisant
intervenir le rapport suivant appelé VI: TM4-TM3 / TM4+TM3, car
la chlorophylle
est
très
fortement
réfléchie
dans
le
proche
infra-rouge (TM4) et fortement absorbée dans la portion du rouge
du
spectre
visible
(TM3).
La
chlorophylle
est
un
indice
de
fracture du rocher quand on la retrouve sous forme linéaire.
*le rapport de
bandes
en
particulier
le
rapport TM7/TM5
qui
permet de rehausser des contrastes peu marqués
en géologie et
d'atténuer les effets topographiques (Seuthé et al.,1985).
*
l'analyse
en
composantes
principales
(augmentation
des
contrastes et diminution des bruits de fond) dont la composante
No 2
(CP2)
a été retenue comme donnée de base à laquelle on a
appliqué un filtre passe bas de moyenne servant de bande d'entrée
dans la composition des filtres directionnels de type Sobel . On
en ressort quatre images filtrées (tirées des quatre directions
azimutales) qui sont additionnées à la composante principale No2
moyennée pour être ensuite interpretées visuellement.
Les poids retenus dans la composi tion du fil tre directionnel
de type Sobel sont ceux suggérés par Showengerdt,
cotés comme
étant les plus performants par Yésou et al. (1990), auxquels nous
avons
attribué
des
orientations
adaptées
des
filtres
directionnels de Moore et al.
(1983). Les filtres directionnels
de type Sobel et leurs poids respectifs sont les suivants:
26

---

Filtre directionnel
E-O
1
2
1
0 0 0
-1
-2
-1
Filtre directionnel N-S
1
0
-1
2
0
-2
1
0
-1
Filtre directionnel NO-SE
0 1 2
-1
0
1
-2
-1
0
Filtre directionnel NE-Sa
2
-1
1
o -1
1
-1
-2
0
la télédétection joue un rôle primordial en recherche d'eau
surtout dans les régions où i l n'existe pas d'étude géologique
détaillée ou d'anciens tavaux . Elle est un outil indispensable
à la géophysique pour le positionnement de profils.
Il est à
noter
que
dans
certains
cas
jugés
non
difficiles,
la
télédétection seule a permis l'implantation de forages avec un
taux d'échec relativement bas mais i l faut toujours utiliser des
méthodes
complémentaires
surtout dans les recherches de débits
élevés.
27

---

3.2 Les études géologiques
L'eau est contenue dans les roches
• On ne peut faire une
étude du contenu sans passer par le contenant dans la mesure où
ce
sont
les
paramètres
de
ce
dernier
qui
conditionnent
son
existence
.
Comme nous
l'avons vu dans
les généralités
,
les
formations du socle cristallin peuvent être subdivisées en deux
catégories
-les schistes
-les roches cristallines
Les schistes qui sont des roches plastiques se déforment mais ne
se morcellent pas sous l'action des contraintes.
Ce n'est que
lorsqu'elles contiennent des
filons qu'elles
deviennent
alors
très productives avec des taux d'échec relativement bas .
Les
roches
cristallines
sont généralement
très
fissurées
car
elles sont aptes à se briser , mais la texture , la structure de
la roche
jouent un rôle éssentiel dans la productivité de ces
roches •
Si
on
prend
en
considération
les
roches
cristallines
beaucoup d'auteurs et entre autres N.A. Savadogo 1984 ,admettent
la hiérarchie suivante dans la productivité des formations
:
1-filons de quartz et de pegmatites
2-migmatites gneissiques
oeillées à débit planaire
3-roches basiques
4-granites migmatitiques homogènes et granites intrusifs
La première étape de la prospection géologique consiste en
une reconnaissance pétrographique sur le terrain et au besoin une
étude microscopique au laboratoire. On détermine ainsi la nature
de
la
roche
ainsi
que
sa
structure
le
deuxième
travail
consistera en une étude tectonique sur les affleurements visibles
sur le terrain : on relève à cet effet :
-les fractures
-les joints ouverts ou fermés
-les foliations
-les schistosités
-les axes de pli
28

---

..
-les directions des filons
Il
est
à
noter
que
les
filons
qui
sont
des
cri tères
de
productivité des ouvrages empruntent généralement les directions
des fractures ouvertes.
L' étude des fractures permet de reconstituer les différentes
phases tectoniques et par conséquent en déduire les grands axes
de drainage.
Les
tableaux ci-dessous
montrent
l'influence de
la
structure
géologique géologique sur la productivité des ouvrages réalisés
au Togo,
au Mali et au Burkina Faso ces dernières années.
lIoll'lllre
~ puits
lia ture des roches
1
o < 500 l/h
Q > :00 i /h
1
1
1
puits
o > 500 I/h
!
1
1
1
.
G~~s ?er1djar;
3
8
a
a ~
;'r;i 1i tes arr
17
17
a
a :
Schis~es SUEr!
i
lt
3
43 ~
Grès SUtlol
7
5
2
za :
C~ lorito • Sci! i stes :<and'
5
.;
1
20 ~
Schistes sériciteuJ: :<aneé
.;
2
2
:0 ~
Micaschistes ATACORA
5
3
2
40 :
i
i
Granite
4
.;
a
a :.
Orthoqneiss acide
9
5
4
45 :.
Orthoqneiss Jasique
5
3
j
sa :.
Migmatites acides
5
5
a
a :.
Gr1n i te aaoaong
14
3
11
78 :.
.
Tableau 5 Influence de la géologie sur la productivité des
ouvrages
(Togo,
Géohydraulique,
1981)
1
:tomore
Foraqes dont 1e
Foraees dont le
~ forages donc le 1
lia ture des ,-oches
forages
déb i t < 700 l/h
déb i t > 700 1/h
débi test < 700 l/hl
Miqmatites aahomeyen
157
41
116
73,9 :.
Gneiss de l'OFE
31
13
18
sa,1 :.
Quartzites ATACORA
ô
.;
2
33,3 ~
Micaschistes ATACORA
39
la
29
74,4 :
Qua rtI i tes au EM
!
a
1
100
··
Sch istes aUEM
23
a
23
100
·
Gne i s s bas i ques Kab ré
3
a
3
100
:.
.chistes de Kandé
13
a
13
100
··
Granites Daoaonq
15
1
14
93,3 .':
Arq il i tes arr
.;
1
3
75
:.
Grès Caoaonq
3
a
3
100
:.
Tableau 6 Influence de la géologie sur la productivité des
ouvrages
(Togo,
Gèohydraulique ,1931)
29

---

i
,
Diori te
4
1
5
1
80 :
"
1
Gran i.ee
18
36
16
20
55 :
Grano-d iori te
la
12
4
8
56 :
Hi cascl'l i stes
7
5
"
3
60 :
Schistes
10
5
a
5
100 :
.!
paragneiss
4,5
4
1
3
7S :
DoJérite
1
20
7
1
6
86 :
1
Tableau 7 Influence de la géologie sur la productivité des
ouvrages
(Mali,
Géohydraulique,
1981)
\\lc!bi t max.
Noonbre
.
'Iature Jes roche~
Forages Q <600 l/h
Q > 600 l/h
forage s Q) 600 J/h
at.solu
forages
ûres
12 m'/h
2
1
1
50
(1)
Vo 1call,,-seo illlen ta i re
< 3
15
la
5
33
schi stes
< 1,6
5
14
1
20
roches vertes
5
2
a
2
100
( 1)
granites
6,6
33
12
21
54
57 retenus
i
( 1) non significatif
Tableau 8 Influence de la géologie sur la productivité des
ouvrages
(Haute-Volta,
Géohydraulique,
981)
1
:
Nature des ~hes
Nonilre
r
::; forages
forages
Q < 500 l/h
Q ) 500 l/h
1
1
Q ) SOO l/h
1
- Sédimentaire
5
1
4
80 :
- Schistes et '/01c.ano-sélli . du Birrimien
Il
1
la
91 ':
- Granites ~·rdi-tec"-~ioues
13
la
3
23 ':
- Granites r!générés
.. ..
~.~
'--_.,
24
12
12
50
,,....-A'
• 'Ii eUlI
·
soc le an té..J.l i 1T~::Ii en
.~.<
,
'~
8
19
71 ·
,
""
, .
. ,
,
,
Tableau 9 Infl~ence·de. laCgéol~gie sur la productivité des
ouvr.ages"'ij.~!l,te-Volt~,Géohydraulique, 1981)
, , '
l ,
,'J- -n
,
:,/
30

---

Les conditions requises pour une sureté d'implantation des
forages se trouvent aux
abords de l'intersection des
fracture
en extension et de cisaillement
(CIER Novembre 1989)
. Pour le
Burkina on pense
(figure 6)
que les
zones d'extension seraient
Nord-Sud plus ou moins 37.5 tandis que les zones de cisaillement
seraient Nord 30 et Nord 150 plus ou moins 37.5.
Les zones anticlinales sont des zones d'infiltration du fait
des fissures de distension qui affectent l'extrados du pli mais
ne sont
jamais de zones d'accumulation
.Les
zones synclinales
sont essentiellement des zones de circulation et d'accumulation
favorables pour une exploitation d'eau souteraine .
Une analyse pétrographique et tectonique permet d'augmenter
les
chances
de
réussite
des
forages
car
non
seulement
la
productivité est liée à la nature pétrographique mais aussi la
tectonique
de
surface
reflète
en
grande
partie
les
caractéristiques profondes des formations géologiques. Le manque
d'étude géologique conduit
très souvent à
un
pourcentage
très
élevé d'échecs, car on fait souvent trop confiance aux résultats
de la prospection géophysique au détriment des études géologiques
sur le terrain.
fol OO'(!37,S')
fol 1S0' (!37.S·)
Il
fol 30' (!37,S')
~\\
.
/"0
ZONE DE
~\\
I~/ ZONE DE
\\~\\
:ffV'
11
CISAILLEMENT
11
CISAILLEMENT
~'~
DEXTRE
. .
1
SeNESTRE
,
---::...lI-
~ l'-Wl
~II~ ~ZONE
1
liEU OPTIMAL
DE FORAGê
X
1
1
o IMPLANTATION
Ll~\\J
!
l,If ~ 1
11
N
n
11
' \\
1
ZONE
D' EXTeNSION
SANS ECHE!..!..E
31
~:gu~e 6
?~:nclpe d'implancac:on j'~r. :o~age d g~and débic on
mllieu c~iscallin du aU~xl~a :aso sur la base des
st~uctures CectonlqUes.
IC::::i-3GR 19891

---

3.3 LA PROSPECTION GEOPHYSIQUE
LA Prospection géophysique a constitué l'activité de terrain
et de laboratoire la plus importante de ce travail. Les méthodes
de base
employées sont:
la méthode électrique
et la méthode
électromagnétisme. Différents dispositifs ont été déployés avec
un maillage très serré sur tous les sites
3.3.1 La méthode de prospection électigue
Elle est basée sur la loi d'Ohm: AV =R 1
Av =différence de potentiel
R=résistance
I=intensité de courant
Le principe de la prospection électrique repose sur la mesure de
la résistivité du sous-sol. Comme c'est presque toujours le cas,
on injecte un courant dans le sol à l'aide deux deux électrodes
( A et B) et le potentiel qui en résulte est mesuré à l'aide de
deux autres électrodes (M et N).
Plusieurs
techniques
sont
utilisées
pour
les
mesures
électriques. Lorsqu'on garde les électrodes d'injection à
une
distance fixe on éffectue des mesures de résistivité apparente
à une profondeur jugée constante • Il suffit de se déplacer sur
des profils et on éffectue ainsi des trainés de résistivité
•
On peut en gardant fixe le mileu du dispositif , faire varier la
longueur AB, on éffectue des sondages électriques .
Nous avons utilisé
aussi la technique de
profilage carré
simple pour les mesures d'anisotropie.
Les électrodes A,B;M;N
occupent les
sommets d'un carré de côté
l
.
On définit
trois
position a
,8
,~ des électrodes • le schéma ci-dessous résume
ces trois dispositions.
32

---

8
N
M
e:.V/3
,\\l
il
N
1
1
1
~
!
1
~'4(1
1
-Jt
1
(7
1
1
1
A-
l
M
FI
I:3
6
M
8
Nous avons utilisé les positions a etS
Pa
k AVoJ,
L
(a) =
Io<.
fa(S)=K~V;
Si
fa
(a)
~ ~ (S) on a alors une anisotropie et on définit un
coéfficient d' anisotrop~~parent Aa = (fa (a) / Vfa (S) et une
résistivité moyenne fm= Vfa(a) * V~(S). Notons que le dispositif
carré permet de mieux mettre en évidence l'anisotropie
que le
dispositif Schlumberger (P. Louis et R.Darboux-Afouda 1989)
3.3.1.2 INTERPRETATION
3.3.1.2.1) les trainés de résistivité
On décèle sur un profil de résistivité les différents types
d'anomalies en tenant compte du contraste de résisti vi té et d'une
éventuelle dissymétrie de forme
. On considère en général que
l'altération
agit
de
préférence
sur
l'axe
d'un
accident
tectonique
et
que
la
dissymétrie
résulterait
d'un
pendage
éventuel des failles
•
On observe trois types d'anomalies:
-type compartiment conducteur,
étroit
ou large selon
le cas,
parfois dissymétrique;
-type contact où on observe deux paliers de résistivité distincts
:on retouve ce cas avec les filons.
-type
palier
conducteur:
on
observe
des
faibles
valeurs
de
33

---

résistivité apparente et sans présence d'un encaissant net.
Généralement,
on
implante
le
forage
au
minimun
de
résistivité mais ce minimum peut correspondre à un noyau argileux
ce qui peut engendrer un échec.
Avant
de
faire
les
trainés
de
résistivité,
il
est
souhaitable de faire un sondage électrique pour déterminer au
mieux la
longueur de
ligne AB
de
sorte qu'on
reste dans
la
branche montante de la courbe de sondage électrique;
ainsi on
peut
suivre
la variation de
l'épaisseur des
al téri tes
et
la
morphologie
du
bedrock.En
éffectuant
plusieurs
profils
de
résisti vi tés,
on peut
tracer une
carte d' :l.sorésistivi té
pour
déterminer les axes les plus conducteurs.
3.3.2.2-Méthode d'interprétation des sondages électriques
3.3.2.2.1 Méthode d'interprétation à l'aide des abaques Cagniard
Nous utilisons la méthode Cagniard qui consiste à décomposer
plusieurs terrains en une série de deux terrains. Les principales
étapes sont les suivantes :
on
superpose
la
courbe
expérimentale
et
l ' abaque
"deux
terrains" en faisant coincider la première branche avec une des
courbes "deux terrains" tout en gardant les axes parallèles entre
eux. On pointe la croix de l'abaque sur la courbe expérimentale
et ses coordonnées donnent
f1 et hl respectivement résistivité
et épaisseur du premier terrain. Le rapPoEt f2/f1 de la courbe
deux terrains choisie permet de calculer \\2.
- De la même manière on fait coincider la deuxième branche de la
courbe expérimentale avec une courbe deux terrains :
11:
si
le
second
terrain
est
suffisamment
épais
on
détermine
aisément la seconde croix et ses coordonnées
caractérisent un
terrain électriquement équivalent aux deux premiers~errains
(Fl - 2 et hl-2). La courbe deux terrains donne ~I \\1-2 ce qui
permet de tirer f3 . On superpose ensuite la courbe expérimentale
à l'abaque lieu de croix avec la première croix à l'origine, la
deuxième croix se situant à
l'entersection de deux familles de
34

---

courbe l'une donnant f2 /f1 déjà connu, l'autre donnant le
rapport h2/h1, on en déduit h2.
* Lorsqu'on a un second terrain très peu épais, on place la
première croix à l'origine de l'abaque des lieux de croix et on
trace la courbe du rapport f2/ fi déterminée en première étape.
La
seconde
branche
de
la
courbe
expérimentale
est
mise
en
coincidence avec l'abaque deux terrains en déplaçant
l'origine
de l'abaque deux terrains sur la courbe du rapport f2 / f1 tout en
gardant les axes parallèles. On détermine ainsi la deuxième croix
et partant f3 et on procède comme précédemment pour déterminer
h2.
- Lorsqu'on a une courbe à quatre terrains le processus de calage
~este le même. Les coordonnées de la troisième croix donnent
\\1-2-3
et
hl-2-3,
résistivité
et
épaisseur
équivalentes
électriquement
aux
trois
premiers
terrains,
la
courbe
"deux
terrains" donnant le rapport
f4/ rl-2-3 ; permettant de tirer \\4
sur l'abaque lieux de croix on place la seconde croix à l'origine
et la troisième croix se trouve ainsi à l'intersection de deux
familles de courbes, l'une donnant le rapport \\3/ fl - 2 et l'autre
h3/hl-2, ce dernier permet de calculer h3.
Bon
nombre
d'auteurs
ont
réalisé
des
programmes
informatiques
permettant
l'interprétation
par
ordinateur
des
sondages électriques. Nous avons ainsi utilisé le programme SEV
de M J.L. ASTIER. Ce programme permet dans un premier temps grace
à
nune
descrippppption
de
la
courbe
expérimentale
(couhe
résistante ou
conductrice, épaisse
ou
mince
par
rapport
à
la
couche
située
au
dessus)
d'obtenir
une
répartition
des
différentes couches de
terrain avec
leur résistivité et
leur
épaisseur comme avec les abaques. On peut ensuite se donner une
marge d'erreur
(10% pour
notre
choix)
et
calculer ainsi
des
classes
d'équivalences
permettant
ainsi
d'avoir
non
pas
une
résistivité et une épaisseur brutes mais des valeurs minimales
35

---

et maximales. Dans un deuxième temps on optimise les résultats
obtenus
en les
introduisant comme
modèles
ce qui
permet
de
diminuer les erreurs par itérations successives.
En plus de l'interprétation le programme SEV permet au préalable:
-de calculer le facteur géométrique K
-de calculer les résistivités apparentes
-de raccorder les courbes à l'embrayage.
Outre la mise en évidence d'un terrain conducteur, notamment une
arène grenue et une frange fissurée caractérisées par une gamme
de
résistivités,
certaines
caractéristiques
de
la
courbe
de
sondage doivent être examinées :
- la remontée trainante qui met en évidence une frange fissurée;
plus elle est
importante plus
la frange
fissurée
est
étendue
(A.N. SAVADOGO, 1984)
- l'accroissement brutal de l'épaisseur des alterites
i l est
un critère de zone faillée
-
l'embrayage
: i l
consiste
, lors
du
sondage
électrique
à
mesurer, pour une longueur le ligne AB constante, deux valeurs
de résistivité apparente en variant la longueur de ligne MN;il
est généralement exécuté lorsque les lectures de ~V deviennent
très difficiles à cause d'une longueur de ligne MN très petite.
Lorsqu'on a un embrayage négatif cela signifie qu'on
passe de
l'arène grenue
à
un
noyau
argileux;
par
contre un
embrayage
positif indique qu'on quitte l'arène grenue pour s'intéresser à
une frange fissurée
(A.N. SAVADOGO, 1984).
3.3.1.2.3- Le profilage carré
Les résultats que nous évoquons ci-dessous sont tirés des
travaux suivants : BRION (1976)
D. Le MASNE (1979)
; BRION et
J.C.
LACHAUD
(1979)
;
M.
BRO,
C.
Hubert et
P.
MOULANT
(1980-
1981)
; A. SEHLI
(1980)
; M. BRO et P. CHAPEROT (1982-1983).
Pour la résisti vi té moyenne, on a les mêmes types de courbes
36

---

que pour le coefficient
d'allongement
(ou d'anisotropie),
on
distingue généralement deux cas :
a) On enregistre une ascension régulière ou en dents de scie de
la courbe: on obtient une valeur maximale à l'aplomb de la zone
conductrice, c'est-à-dire correspondant à la plus basse valeur
de résistivité
:
type A.
Il
est associé au
type en palier et
caractérise des zones intensément fissurées.
b) La courbe du coefficient d'allongement épouse la même allure
ou la même forme que la courbe de résistivité : type D.
Le socle fissuré se comporte de façon type macro-
anisotrope: c'est la base de l'interprétation des résultats du
profilage carré (figure 7).
Les facteurs pouvant influencer les valeurs du coefficient
d'anisotropie
sont
principalement
le
recouvrement,
la
fissuration,
les noyaux argileux, le pendage des fractures.
-
~a et fma diminuent avec l'augmentation de l'épaisseur de
recouvrement ;
- si le recouvrement est résistant le minimum en résistivité est
accentué, de même que le maximum en coefficient d'anisotropie;
- À a et Fma diminuent lorsque la pente de la faille tend vers
l'horizontale;
- ~a tend à s'affaisser du côté où plonge la fracture
- ~a augmente avec l'intensité de la fissuration;
- pour un milieu granitiqueÀ a baisse avec la présence d'un noyau
argileux.
37

---

1-=1
~
~
"'" ,~
p...
u.
I~
':- ,.'(
~ ....
p
P...
f'~ -
,=1
~ ;" .~
-1
-!
'~~-".. \\ .. ,~... ~
-,
-1
=1
j
-. ~"
=1
~
o
el.
Figure 7 Modèle macroanisotrope
(D. Le Masme, 1979)
le
tableau ci-dessous
ainsi
que
les
figures
8,19,10,11,12,13
résument les caractéristiques des résultats du profilage carré,
tableau et figures inspirés de la thèse de DARBOUX-AFOUDA,1985.
Type anomalie
Résist.
Résist.
Coéf.
Apparente
Apparente moy anisotropie
Modèle Type
Granitique
l:zone fract-
Palier
Compartiment
A
8
rée large
2:zone contact
Contact
Contact
D
9
3:basfond sans
fracture
compartiment Compartiment
D
10
Birrimien
l:filon fissu- Contact avec Contact avec
D
11
ré pendage(90)
pic
pic
2:filon fissu- Contact avec Contact avec
D
12
ré pendage(60) pic
pic
3:dykevertical
D
13
Tableau 9 Caractéristiques des courbes du profilage carré
38

---

Ainsi
selon
P.
LOUIS
et
R. Darboux-Afouda
d' après
des
études
faites
au
Bénin
dans
les
formations
cristallines,
les
implantations les meilleures
se situent
aux points
présentant
l'anisotropie la plus marquée.
l
'.
'''\\
;';/\\
'.
&l
\\ / ... "
. /
l
' .
,
/ '
. ./
-'
\\
_ ! ...
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"".-.--.
\\~'\\',\\~
.
, ~.
---::-:.
\\.
.
~.-...----: ~ .
.-.:...----.-
AB=18OD MN=2Qn
_
1,.- ". .
..-
Figure 9 MQdèle de zone de contact
fracture Principale
(InspIré de R.Darboux-Afouda,1985)
Figure 8 M(Qdèl e de zone fracturée large
InspIré de R.Darboux-Afouda,1985)
39

---

./\\
:""-
;,
'\\'!
\\.
.
-,
/i
J
1
~i
,/7'",
/
, ' .
"
- - - - - /
I:... .. ~.
.......
- - - . .
/11
;~
"",
"
, i
. ,
\\""
\\
....
1
~ -.. -._:
,
--
'".-."".
.....
-- .--
AB=MN=8Qn
;
AB=18Qn MN=2On
,.
FI'nure 10 MQdèl A de basfond sans fracture
~
(Inspiré de R.Darbouc-Afouda,1985)
Figure Il MQdèle de filon fissuré (p~ndaqe 90°)
(InspIré de R.Darboux-Afouda,1985)
--'-
--'...
"'1
3
---'\\
.--~;"'"
,\\._._--.---~
"
\\.
./',
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.
\\
\\
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l....-.-. -"
./
.(:~'"
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------ _..
f
'
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l
j ~.
- J
. ~
AB=18On !'N=2Qn
":. ~rite sèdle
_~;..=:.===.::=\\=y=:~::;:::=,-,=...=://~., ~.~·~8R~téri.tebuDide
E .
. sœle sain;
.....-:-
ini
'!~ :
ji'!
; - ....
II~ !
dyke
dyke
Figure 12 Modèle dedfiloB fissUréf(pendaoe 50°)
40
(InspIre
e R. arboux-A ouaa,19B5)
FI'nure 13 MQdèl A ~e dyke vertical
~
(Inspiré de R.Darboux-Afouda,1985)

---

3.3.2-METHODE
ELECTROMAGNETIQUE
La
théorie
de
l'électromagnétisme
est
basée
sur
les
équations
de
Maxwell
qui
relient
les
différentes
quanti tés
H,B,D,et J avec:
8= induction magnétique
H= intensité du champ magnétique
D= déplacement électrique
J= densité de courant
Ces équations sont:
l-Rot. E= _J~/.)I:
2-Rot. H= 3 -\\0 ~3:J /.)/::
3-Div. 8 =0
4-Div. E =0
On définit l'équation fondamentale de l'électromagnétisme
par
des
opérations
sur
ces
différentes
équations;
cette
équation: Li E=,/"'flr~
donne par résolution la solution pour un
sous-sol de résistivité P
p=~ (~\\~
Cv/!
H~')
i provenant de la différence de phase
entre H et E
3.3.2.2 THEORIE DE L'INDUCTION ELECTROMAGNETIQUE
Si une masse conductrice enfouie dans une roche résistante
est soumise à un champ magnétique alternatif ,
elle engendre à
son tour un champ magnétique permettant de la localiser (équation
de Maxwell)
.
Le champ magnétique primaire est produi t
dans
le sol par une
bobine éméttrice ou
station éméttrice. Les mesures portent sur
le courant induit qui résulte de l'interaction du champ primaire
Hp et du champ secondaire Hs.
Comme
méthode
d'induction
nous
avons
utilisé
la
méthode
électromagnétique bipôle "Maxmin II'' et le V.L.F.
la figure
14 montre
le phénomène d'induction pour un système
électromagntéque
bipôle.
On
peut
faire
des
sondages
électromagnétiques en faisant
varier les
fréquences
utilisées
41

---

pour
engendrer
le
courant
inducteur
ceci
afin
de
varier
le
profondeur d'investigation. En effet nous avons vu plus haut que:
_ Â-
f= -
(~f
....j
en considérant 11=-1. W =2nf
cvA
1
T= J on tire
H'j
Ex
H'j
V~
f
d
.
"
"3.162 VP 1
La pro on eur d' lnvestlgatl0n est h
2 il
1 elle
est
inversement proportionnelle
à.
la
fréquence;
ainsi
les
hautes
fréquences sont beaucoup moins pénétrantes que les plus basses
fréquences.
Pour le
système bipôle
le champ secondaire dépend de
la
fréquence 1 de la séparation des bobines et de la conductivité
de la roche que l'on peut traduire sous forme mathématique par
la fonction simplifiée:
Hs
_ Cu~ S~';'
Hp
4
avec:
Hs=champ magnétique secondaire
Hp= champ magnétique primaire
~= 2nF F étant la fréquence
s= séparation des bobines
Le rapport
entre
les
champs
secondaire
et
primaire
est
linéairement proportionnel à. la résistivité apparente.
42

---

)
.....
-
------ Champ j~candairc Hs
Figure 14 Schéma de l'induction électromagnétique du système EMB
<Bieler G. et al. 1988)
43

---

3.3.2.3 ELECTROMAGNETISME MAXMIN
3.3.2.3.1}généralités
Le Maxmin II est
un système électromagnétique portable
,
utilisable par deux personnes
• Il comprend un récepteur et un
émetteur reliés par un cable conducteur.
L'émetteur
(13kg)
est
composé d'une
boucle ovale composée de
bobines à spires enroulées dans un cadre isolant, un générateur
alimenté par des piles rechargeables,
ce générateur permettant
la circulation
dans
la
bobine
d'un
courant
alternatif
à
des
fréquences sélectionnées.
Le récepteur (6kg) se compose de deux bobines rigides solidaires
avec un boitier de mesures à trois cadrans (composante en phase,
composante en quadrature, angle d'inclinaison ).
Le Maxmin II possède les caractéristiques suivantes:
-hui t systèmes de fréquence: 110,220,440,880,1760,3520,7040,14080
hertz pour faire face aux larges gammes de conductivité des
conducteurs du bedrock et de subsurface.
-onze séparations de bobines :12.5,25,50,75,100,125,150,300,400
mètres.
-un inclinomètre pour controler l'inclinaison en terrain non plat
et pour réduire le bruit de fond des lectures de la composante
en phase.
-un système de télécommunication reliant l'émetteur au récepteur.
-une électronique performante pour réduire l'effet des lignes de
tension et les effets atmosphériques.
-un signal lumineux pour signaler les mauvaises lectures.
-cinq modes opératoires :Max1,Max2,Max3,Min1,Min2 . En outre on
peut
utiliser
le
récepteur
seul
pour
faire
des
mesures
de
puissance de courant téllurique à 50 ou 60 hertz.
Le Maxmin II est approprié pour les mesures des composantes en
phase et en quadrature du champ anomalique de zone conductrice
électriquement sous forme
de pourcentage par rapport
au champ
primaire.
44

---

3.3.2.3.2 PRINCIPE
La boucle éméttrice crée un champ magnétique vertical Hp
avec
Hp=nSIrrR*3
I=intensité de courant
n=nombre de spires
S=surface de la boucle
R=distance émetteur-récepteur
En présence d'un conducteur
,
il Y a
induction de courants de
Foucaul t
dans
le
conducteur.
Ces derniers
crééront
un
champ
secondaire Hs de phase différente de Hp mais de même fréquence.
Le
champ
résultant
Hr=Hp+Hs
peut
être
décomposé
en
champ
horizontal
et
vertical.
On
procède
au
préalable
à
une
compensation
du
récepteur
sur
un
terrain
sans
anomalie.
En
présence d'un conducteur, les valeurs des composantes en phase
et en quadrature sont directement lues sur les cadrans.
Deux modes opératoires ont été expérimentés dans
le cadre de
notre étude (figure 15): le Max1 et le Max2
Le
Max1
ou
horizontal
loop;
la
boucle
éméttrice
est
gardée
horizontale tandis que les bobines du récepteur sont en position
verticale. Des bulles permettent de les garder horizontales et
coplanaires.
Le Max2 ou vertical loop: la boucle émétrice en posi tion verticale
et les bobines du récepteur en position horizontale.
Les bobines du récepteur sont en position verticale lorsqu'on les
place dans le creux des épaules,
de part et d'autre de la tête
de l'opérateur.
En posi tion
verticale,
l'ensemble bobines
et
boitier de mesures sont portés en harnais ventral juste au niveau
de la poitrine.
45

---

Figure 15 Mode bobines verticales et mode bobines horizontales
(inspiré de McNeil, 1991)
Emetteur
Récepteur
bobines horizontales
i-'0
...
Emetteur
~
~
Récepteu=
"0
~
, >
0
h
0
- '
a-
(0
~
jobines verticales
'"'l
~
i-'-
- '
<
(0
~,
r-
i-'-
\\Cl
QI
'"
i-'0
JI
0
- '
46

---

3.3.2.3.3 INTERPRETATION
3.3.2.3.3.1-Interprétation qualitative
Lorsqu'on traverse
un conducteur vertical
ou subvertical
(faille)
la composante en phase
(IN-PHASE)
chute
à une faible
valeur
de
même
que
la
composante
en
quadrature
mais
cette
dernière reste décalée par rapport à la composante en phase. Ce
décalage est fonction de la conductivié et de la profondeur du
bedrock (figure 16)
•
Le décalage est faible juste au niveau de la faille car la
résitivité de la zone d'altération est peu différente de celle
de
la
faille.
On
observe
deux
passages
au
zéro
lorsque
le
récepteur et l'émetteur sont situés au dessus du conducteur et
deux pics positifs médians au delà desquels la courbe tend vers
zéro. Le courant circulant dans la bobine de même que le champ
secondaire Hs::: {Hs)luSin (w t- f - e
) sont en retard de phase de
wL
par rapport à Hp et e = Tan-l ( Fr )
Le déphasage
est causé par la loi fondamentale d'induction et
l'angle par les propriétés électriques du circuit secondaire.
Pour un bon conducteur,
R ~O donc e =;. ~
Hs est quasi en
opposition de phase du champ primaire. Hs= (Hs)luSin{wt" - TI ) et
Hr = Hp + Hs est alors minimum.
Pour un mauvais conducteur
R ->;> oP
, f7 -;> 0
et
HS={Hs)luSin(CJt-f)
le champ résultant est alors maximum.
La variation de la fréquence du champ primaire Hp a le même
effet.
Si f augmente
CA..I-> -oP
, f}-";> % et en conséquence Hs= (Hs) luSin (lAI/;
_n)
de sorte Hr devient minimum. Si Hp décroit et que la limite
devient
très peti t
Cu..:;> 0 , f} ...;> 0
et
Hs= (Hs) luSin ( eu t - T
) et Hr
devient maximum .
Ainsi,
compte tenu de la résistivité des
roches,
i l faut
tester les différentes fréquences pour
déterminer celle qui fait
le mieux ressortir les anomalies.
Pour nos différentes investigations, c'est la fréquence 3520 qui
fournit les meilleurs résultats avec une séparation de bobine de
50m.
47

---

"
Compos.=m t e en
/
/
'-,
quadra ture
.--:;;-
/
,
~
décalage
,
~~
==-=-----=- ~
~mposante en phase
o
0
Emetto=ur
Récepteur
zone .].1 térée
. "
....
Figure 16 Données de Maxmin à travers un conducteur vertical
(inspiré de McNeol J.D.,1991)
o.
-'0
-1.5
-'0
-JO
Y,
-5 .
lm
~I.;
-1.0
·5
-10
-
":
....,
1
Figure 17 Symboles des valeurs lues sur la courbe expérimentale
(John Best, documents du Maxmin II)
48

---

3.3.2.3.3.2-lnterprétation quantitative
Les
anomalies
en
électomagnétisme
Maxmin
peuvent
être
interprétées par des courbes dites courbes types .
En effet il
existe des courbes types basées sur des modèles expérimentaux de
laboratoires ainsi que des exemples de cas réels en prospection
minière.
On compare la courbe expérimentale de
terrain avec les
courbes types et les paramètres de la courbe type concordante
sont pris comme étant les paramètres du terrain expérimenté.
Les
modèles
ont
été
expérimentés
par
des
feuillets
d'aluminium et le paramètre dimensionné est:
W=opwad
avec
o=conductivité
p=4n10*-7
~=2nf
f=fréquence
a=séparation de bobines
d=épaisseur
La
séparation
des
bobines
et
la
fréquence
sont
des
entités
connues
La
figure
17
représente
les
valeurs
lues
sur
la
courbe
expérimentale
(Re1,Re2,Re3,lm1,lm2,lm3).
On
convient
de
représenter la composante réelle ou composante en phase par Re
et la composante imaginaire ou composante en quadrature par lm
Re1=composante en phase maximale (pic maximal)
Re2=composante en phase minimale
Re3=composante en phase maximale relative (pic minimal)
Im1=composante en quadrature maximale (pic maximal)
Im2=composante en quadrature minimale
Im3=composante en quadrature maximale relative (pic minimal)
Les
modèles
ont
été
calculés
pour
cinq
paramètres
dimensionnés
W=- , W=1.75 ,W=5.26 W=12.3
W=19.2
W=29.7
On retrouvera plus de détail à l'annexe.
En combinant plusieurs fréquences, on exécute un sondage de
fréquence semblable à un sondage type Schlumberger:la fréquence
jouant le même rôle que l'écartement des électrodes AB.
49

---

Il
existe
des
diagrammes
dits
diagrammes
de
phase
pour
l'interprétation des sondages électromagnétiques.
Interpex a conçu un programme informatique : EMIXMM permettant une
interprétation plus rapide, plus aisée, plus précise. EMIXMM est
un prograllltllé:;d'e'Di~lisationpar procédé direct et inverse nous
avons utilisé ce logi\\iel pour l'interprétation de nos résul tats.
\\
i,
/
(
50

---

4
ANALYSES
DES
RESULTATS
La figure 18 représente la localisation des sites étudiés
qui se situent dans le centre du pays et le Nord du territoire
burkinabè.
Liste des forages
1 80udri
2 Doulougou
N
) Lay
4 Nabmayaoghain
5 Nioko 2
6 I?issi
7 I?obe-l'Iengao
8 Rakaye Mossi
•
9 Sambin
10 Toèssin
:3.
s
~
•
OU'" GoA OOU cr OU Il.
• .-1
'.
/0
-
3
•
•• L.
'9
lOG
!ool'm
~._--"";"'-----"
Figure 18 Localisation des sites investigués
51

---

4.1 PROVINCE DU BAZEGA
4.1.1 site de Pissi
Le village de Pissi est situé sur le plateau mossi à une
quarantaine
de
kilomètres
au
sud
de
Ouagadougou.
Il
relève
administrativement de la province du Bazèga et de la préfecture
de
Saponé et
est
si tué
à
Il
km de
Saponé sur
l'axe
Saponé-
Kombissiri
(figure 19) .La pluviométrie varie entre 800 et 1000
mm
par
an.
Sur
le
site
de
Pissi
trois
forages
ont
été
investigués:
un hautement productif avec un débit de 36 m3/h,
un à débit tès
bas
(1.2
m3/h)
et
le
dernier
totalement
sec.
Au
regard
des
documents que nous avons eu à notre disposition le forage à haut
rendement a été implanté sur la base d'une photo-interprétation
(photographies aériennes)
et une prospection géophysique
(deux
profils de résistivité et un sondage électrique). Le forage a une
profondeur
de
34
mètres
et
le
log
de
forage
indique
que
l'aquifère
se
trouverait
dans
un
granite
gris
fissuré, d'une
épaisseur supérieure à 20 mètres
(le forage demeure dans cette
frange
fissurée),
avec
une
fisure
importante
à
22 mètres
de
profondeur. Au niveau de cette frange fissurée, on enregistre des
passages
répétés
de
pyroxéni tes.
L'arène
grani tique
a
une
épaisseur
de
10
mètres,elle
est
surmontée
par
une
couche
latéritique de 1.5m et des argiles de lm . Le niveau statique est
à 7m.
Les deux autres forages ont été implantés à proximité d'un
dispensaire
(pour
les
besoins
de
la
cause),
sans
études
géophysiques selon les habitants que nous avons questionnés. Il
n'existe pas non plus de documents de photointerprétation.
Le
forage 2 a un profondeur de 55 mètres et le log de forage indique
un
granodiori te
intrudé
de
roche
verte.
On
a
une
cuirasse
latéritique de 2 m ,
une couche argileuse de
lm suivie d'une
arène argileuse de 4 m . Hor-mis les intrusions de roches vertes
assez fréqentes, on observe très peu de zone fissurée et le socle
sain est signalé à 34 m.
Le forage 3 a une profondeur de 73 m
52

---

avec une cuirasse latéritique de 3 m • On enregistre des venues
d'eau à 30.5m juste au dessus d'une intrusion de filon de quartz
et à 44.8m au dessus du substratum sain. L'arène argileuse a une
épaisseur
de
7m
De
11
à
45m
de
profondeur,
on
observe
seuleument des intrusions de quartz sans présence de fissure.
Le niveau statique du forage est à 11 m de profondeur.
Nous présentons l'étude du site de Pissi sous les aspects
suivants:
relevé géologique, télédétection et prospecton géophysique.
+ - ....... -
l
-....".- .......
.......
vers Saponé
... ...
.Ré~eau hydrographique
~::T
v~ie de communication
, - - -»
----
.
v"",
Linéament
• - 'I('O_~, u ....... ~
o
\\ ~leurement
, levé géophysique
\\, 0" iorage ~
et orage
0) orage
\\
\\
"t
Figure 19 Carte de photo-interprétation
(site de Pissi
53

---

4.1.1.1 relevé géologique
Le site de Pissi appartient
au môle granito-migmatitique
libérien de Ouagadougou. Nous avons localisé dans les environs
des forages étudiés (figure 19) des affleurements qui laissent
voir un granite clair à
grain grossier.
intensément
fissuré.
Localement le granite devient gris sombre surtout aux abords du
forage
1.
Ce granite est
parcouru par de nombreux filons
de
quartz s'injectant généralement dans la direction Nord-Sud. Les
fissures sont généralement ouvertes parfois
avec des
largeurs
de
5
à
10
cm.
Les
différents
affleurements
présentent
un
allongement Nord 15° Est. Le tableau ci-dessous donne les valeurs
des directions de fissures mesurées sur affleurements:
Affleurement no.1 à 500 mètres à l'Ouest du forage 1
No
Direction
No
Direction
NO
Direction
1
N 125
2
N 120
3
N 35
4
N 20
5
N 70
6
N 25
7
N 130
8
N 160
9
N 50
10
N 130
I l
N 130
12
N 170
13
N 170
14
N 130
15
N 130
16
N 130
17
N 0
18
N 90
19
N 60
Affleurement no.2 à 500 mètres au Sud du forage sec
No
Direction
No
Direction
No
Direction
1
N 20
2
N 20
3
N 40
4
N 40
5
N 40
6
N 40
7
N 40
8
N 40
9
N 45
10
N 45
I l
N 60
12
N 65
54

---

13
N 70
14
N 70
15
N 70
16
N 70
17
N 70
18
N 70
19
N 67
20
N 70
21
N 80
22
N 90
23
N 90
24
N 100
25
N 120
26
N 120
27
N 125
28
N 135
29
N160
30
N 170
L'analyse s ta tis tique des directions des fissures (figure20)
des
deux
affleurements
laisse
apparaître
comme
directions
dominantes celles N 60-70°, N 120-130° et N 30-40°. On remarque
que la direction Nord selon laquelle s'injectent les filons de
quartz et de pegmatite n'est pas une direction dimtnante.
Figure 20 Rosaces de fissures
(site de Pissi)
55

---

4.1.1.2
Etude par télédétection
4.1.1.2.1 Photo interprétation sur image satellite numérique
A partir de l'image satellite Landsat TM
(numérique),nous
avons extrait des sous
images de 1024
pixels
par 1024
lignes
autour du village de Pissi correspondant à une zone d'environ 784
kilomètres carrés. Le contenu informatif de toutes les bandes a
été
retranscrit
sur
papier
à
l'aide
d'un
imprimante
à
jet
d'encre,
mais
nous
n'avons
retenu
que
les
images
les
pl us
significatives: la composition conventionnelle TM5, TM4, TM3 et
la composition infrarouge fausses couleurs TM4, TM3,
TM2
sont
les composantes multibandes les plus pert~nentes tandis que les
traitements procurant les meilleurs résultats se révèlent être
la deuxième composante principale
(CP2) sur laquelle un filtre
passe bas de moyenne est appliqué.
L'information résultante de
la CP2 tire sa composition surtout des bandes TM7,TM4 et TM6 et
permet de voir de nombreux éléments linéaires, mais toutes les
compositions et traitements doivent être considérés sous l'angle
de
la
complémentarité
car
un
linéament
peut
être
absent
ou
partiellement absent sur une image et être révélé sur une autre
qui,
d'autre
part,
s'avère
très
pauvre
en
quanti té
d'informations. Les filtres directionnels ont été decevants avec
une signature très peu visible de la direction spécifiée par leur
matrice de poids et une faible accentuation des linéaments de
façon générale.La composante no.1 et l'indice de végétation ont
été affectés par les brulis
juste avant les prises de vue les
rendant inutilisables. Le rapport TM7 sur TM5 a permis d'éliminer
l'information reliée à la végétation et de conserver uniquement
celle liée
à
la
géologie
procurant
ainsi
une
assez
bonne
accentuation de certains éléments linéaires.
La figure
21
représente
la carte de
linéaments
selon la
composante principale
no.2
tandis
que
la
figure
22 celle
de
linéaments d'après tous les traitements autres que la CP2.
Les deux
cartes
sont
complémentaires
car
i l
existe
des
linéaments présents dans l'une et absents dans l'autre. On voit
néamoins que
l ' éssentiel de
l'information
figure déjà sur la
carte de la CP2.
56

---

~
~ \\--/----'
/.:\\
' ,
\\l
, ,
o
,
,
' ,
/~
/
~~'1
~~ ~ /
".
/
".
".
".
Échelle
o
2
!
/
Interprétation de la composante principale no. 2
Figure 21 Linéaments selon l'image numérique
carte selon la composante principale no.2
région de Pissi
57

---

1
...-
i~
1
/
figure 22 Linéaments selon l'image numérique
carte synthèse de tous les traitements
autres que la composante principale no.2
région de Pissi
58

---

La
figure
23
est
une
carte
synthétique
de
tous
les
trai tements
correspondant
au
terri toire
des
photographies
aériennes 7061 et 7062. Cette dernière carte a fait l'objet d'une
analyse statistique sous forme de rosaces
(figures 24a et 24b)
correspondant
à
chacune
des
photographies
aériennes.
Les
linéaments montrent deux directions dominantes: l'une N 140-180
et
l'autre
N
60-70.
La
direction
N60-70
correspond
à
une
direction dominante de fissures mesurée sur affleurements tandis
que la N140-180 est une direction où s'injectent les filons. Deux
linéaments Nord-Sud se retrouvent aux abords du forage 1 tandis
qu'on
enregistre
une
absence
totale
de
linéaments
dans
les
environs immédiats de deux autres forages.
Les linéaments sont
en général multikilométriques et on enregistre une densité assez
importante avec plus de 200km de longueur de linéaments pour un
territoire de 121 kilomètres carrés.
59

---

a
2
4km
.liL
Carrelour des pistes
o
Zone de relevés géophysiques
' - - - - - - - - - - - - - - -
Figure 23 Linéaments selon l'image numérigue
Carte synthèse de tous les traitements
Région de Pissi
60

---

Figure 24 rosace de linéaments
A-Image numérique {territoire équivalent à la photo 7062
B-Image numérique {territoire équivalent à la photo 7061
C-Photographies aériennes
(7061-7062)
D-Image satellite Spot sur papier
LDngueuf \\ol~Ie:202.2
Nombre lotal: 45
km
Il
1\\
jQ
'"
J.
\\
"
'.
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i l
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ca
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~....,...--r-,--...,....----" -
90
_ - - , ' : : . J
1.3
J.6
J. 6
1.3
61

---

4.1.1.2.2 Photo-interprétation sur photographies aériennes
La photo interprétation
des
photos
7061
et7062
(figures
19,24c,25a,25b) met en évidence trois directions dominantes:
-Nord-Sud,
N140-160, N40-60
La direction Nord-Sud est prédominante sur les deux autres avec
des linéaments plurikilométriques. Les forages 2 et 3 se trouvent
presque
sur
une
ligne
de
partage
des
eaux
de
deux
bassins
versants contrairement au forage 1 qui se trouve sur un linéament
Nord-Sud
et
à
proximi té
d' un
cours
d • eau.
Le
réseau
hydrographique
est
peu
dense,
empruntant
généralement
les
directions Nord-Sud et Nord-Est.
62

---

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Figure 25 carte et histogramme de linéaments de photo-aériennes
site de Pissi
63

---

4.1.1.2.3 Photo interprétation sur image satellite Spot
L'interprétation d'une image satellite 60km/60km couvrant
le site de Pissi ne montre pas clairement de direction dominante.
Cependant on peut retenir les directions N20-50, N290-310,
N320-10 qui senblent s'individualiser
(figures 24d,26)
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1
Figure 26 carte de linéaments d'image satellite
(région de Pissi)
64

---

4.1.1.2.4 Comparaison des différentes interprétations
Photos aériennes
Image spot
Image
numérique
N40-60
N20-50
N60-70
Orientations
N140-180
N110-140
N140-170
dominantes
N150-190
Longueur totale
59km
384km
257km
Nombre de linéaments 27
36
45
Il
apparai t
une
différence
d'orientation
et de
longueur
des
linéaments sur photographie aérienne et sur image satellite.
Cela
pourrait
vraissemblablement
être
dO.
la
différence
d'échelles des deux documents car les éléments à petite échelle
sont difficiles à déterminer sur photographie aérienne. Il en est
de même de ceux à grande échelle sur image satellite.
La vue
d'ensemble
et
la
possibilité
de
voir
au
delà
de
la
zone
environnante du site qui
permettent d'interpréter sur de plus
grandes distances font
que les linéaments sur image satellite
sont beaucoup plus importants en longueur que ceux détectés par
photographie aérienne.
Les traitements
éffectués sur l'image
satellite
ont
permis
de
détecter
plus
de
linéaments.
Une
direction dominante
se retrouve
au ni veau des
trois cas:
il
s'agit de la direction N140-180 oà s'injectent
les filons.
Le
fait qu'on ne retrouve pas les mêmes directions dominantes sur
la photo aérienne et sur l'image spot relève de l'hétérogénéité
de
la
fissuration
du bati
libérien,
rendant
ainsi
une
étude
régionale assez difficile mais non iréalisable.
65

---

4.1.1.3 La prospection géophysique
Sur le site de Pissi , trois plateformes ont été prospectés
autour des trois forages.
En quantité de travaux, nous avons réalisé:
14 profils de trainés de résistivité de 1920 mètres de longueur
26
profils
de
trainés
electromagnétiques
de
9320
mètres
de
longueur
6 sondages électriques
2 profifs de profilage carré
2 cercles de mesures rotatives électromagnétiques
Les résultats sont présentés sous forme de cartes de résistivité
apparente, de cartes de pourcentage de champs électromagnétiques,
de courbes de sondages électriques, et de profils d'anisotropie.
La carte de résistivité apparente de la plate forme 1 (figure 27)
met en évidence deux axes conducteurs, l'un de direction Nord-
Sud et l'autre de direction NNE-SSO. Les deux axes se recoupent
presqu'au niveau du forage. Les valeurs de résistivité apparente
au niveau
des
axes
conducteurs
sont
inférieures
à
150
ohm-m
tandis que tout autour on a des valeurs supérieures à 200
ohm-m.
La carte électromagnétique
(figure
28)
est
superposable à
la
carte de résistivité apparente du point de vue des contours de
courbes d'isovaleurs.
Du point de vue extension latérale , les deux axes qui n'occupent
que 20 mètres d'extension induisent à leur intersection une zone
de basses valeurs de résistivité s'étendant sur 50 à 60 mètres.
Longi tudinalement , ces axes conducteurs ont été recoupés au Nord
et au Sud
du forage sur au moins 5 kilomètres par des profils
électriques
et
électromagnétiques
(figure
29).
Ils
ont
donc
chacun au moins
cinq km de
longueur et
se placent
parmi
les
failles plurikilomètriques.
66

---

Figure 27 Carte et représentation en perspective de résistivité
(Ohm-m)
Plateforme 1
(site de Pissi)
t-
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AB=200m MN=20m
Pas de mesure=10m
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Figure 28 Carte et représentation en perspective des valeurs de
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F=3520Hz
S=50m
Pas de mesure=10m
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r
r-
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figure 29 Profils électromagnétiques:extension latérale de l'axe
conducteur
(site de Pissi)
69

---

Les
plateformes
2
et
3
sont
jumellées en
raison
de
la
proximité des forages 2 et 3. La carte de résistivité apparente
(figure 30)
met en évidence un axe conducteur NI20 degrés qui
passerait à égale distance du forage 2 et du forage 3 situés de
part et d'autre de cet axe avec toutefois le premier en zone de
surcreusement et le deuxième à mi-pente de l'anomalie.
La carte électromagnétique (figure 3I) épouse la même forme que
la carte d'isorésistivité.
L'anomalie conductrice senble avoir une extension latérale très
grande de l'ordre de 40 à 50 mètres surtout au niveau du forage
2 mais l'extension longitudinale est limitée.
Les
six
sondages
présentés
dans
la
figure
32
ont
été
réalisés en raison de deux par forage: un dans l'axe conducteur
et le deuxième perpendiculaire au premier. Au niveau du forage
2 et du forage sec, on observe des courbes en fond de bateau avec
un remontée
trainante
au
ni veau du
forage
2:
cette
dernière
n'existe pas
au niveau du
forage sec présentant
une remontée
brusque à 45 degrés.
les courbes du forage sec dessinent un V très fermé ce qui
traduit une absence de
frange
de roche
fissurée
au dessus
du
substratum.
La couverture d'arène humide
y
est également
peu
épaisse.
Au niveau
.
du forage'~
.
haut rendement,
nous observons une
couvertured'arèp~humide très épaisse,
une remontée trainante
i
très prononcée traduisant ainsi une frange fissurée importante.
70

---

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r--
Figure 30 Carte et représentation en perspective de résistivité
(Ohm-m)
Plateforme 2
(site de Pissi)
AB=200m
MN=20m
Pas de mesure=10m
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---

N
Figure 31 Carte et représentation en perspective des valeurs de
r-
(~)r composante en quadrature Plateforme 2 (site de Pissi)
F=3520Hz
S=50m
Pas de mesure=10m
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73

---

Le profilage carré:
La figure 33 montre les profils d'anisotropie: on note au niveau
du forage à haut rendement un pic positif
juste à
l'aplomb du
forage tandis qu'on a un éffondrement au niveau du forage sec.
10
[Forage 1
8
Forage
3
~
2.
o
40mW
20mW
Forage
20mE
40mE
distance
Figure 33 Profils d'anisotropie
(site de Pissi)
74

---

De l'analyse des résultats des plateformes de
Pissi
, on
peut retenir les faits suivants:
-Le forage à haut rendement est implanté à l'intersection de deux
anomalies
conductrices
correspondant
à
deux
discontinuités
structurales significatives affectant le substratum. La présene
du
cours
d'eau
favorise
l'infiltration
et
assure
la
réalimentation de la nappe.
-Le
forage
2
est
sur
une
anomalie
conductrice
pouvant
correspondre à une faille dont la frange fissurée est épaise au
point d'implantation. La réalimentation de cette faille se fait
difficillement en raison d'une couvertue latéritique compacte et
une
situation
en
hauteur
par
rapport
au
reste
de
la
zone
environnante.
-Le forage sec est probablement implanté en bordure d'une faille
mais i l ne recoupe pas une zone fissurée importante.
Du
point
de
vue
méthodologie,
on
peut
affirmer
que
l'électromagnétisme Maxmin peut jouer le même role que la méthode
électriqque pour la mise en évidence des factures du socle sur
le
plan
de
la
direction
et
des
extensions
latérale
et
longi tudinale .
Les
profils
d'anisotropie
sont
très
caractéristiques
et
méritent
d'être
envisagés
avec
beaucoup
d'attention sur les autres sites.
Le levé géologique a permis
outre la description pétrographique de montrer que
les filons
s'injectent dans
une direction dominante qui
correspond à
la
direction
de
l'axe
conducteur
au
niveau
du
forage
à
haut
rendement.
La
figure
34
représente
la
disposition
des
profils
de
mesures autour du forage.
75

---

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---

4.1.2
Le site de Rakaye Mossi
Le village de Rakaye Mossi ,
situé à une cinquantaine de km au
Sud
de
Ouagadougou
sur
l'axe
Ouagadougou-Léo
relève
de
la
province de Bazèga et de la Préfecture de Doulougou (figure 36).
Sur le site nos investigations se sont portées sur un forage à
haut rendement (Q=36mJ/h). Ce dernier a été implanté sur la base
d'une étude de photographies aériennes et de géophysique (trainés
de résistivité et sondage électrique).
La photo-interprétation
avait mis en évidence un linéament N 140-150
, confirmé par la
prospection géophysique comme étant un axe conducteur. Le forage
a une profondeur de 56m et le log de forage montre sucessivement
une cuirasse latéritique de 3m,
une arène grenue de
7m et
le
reste constitué d'une frange fissurée
de granite migmatitique
avec des intercalations de filons de quartz et de pegmatitites.
Le niveau statique se situe à 6.5m.
4.1.2.1 relevé géologigue
Tout comme le site de Pissi , celui de Rakaye appartient au
môle granito-migmatitique libérien de Ouagadougou. Localement les
affleurements
montrent
tantôt
des
granites
à
grains
fins
homogènes, des amphibolites avec beaucoup de filons de quartz,
des granites à grains grossiers très altérés avec des enclaves
visibles sur près de 30 mètres de direction Nord 35 degrés avec
un pendage de 65 degrés Sud-Est plus feldsiques avec alternance
de grains grossiers et grains
fins et enfin des migmatites
à
grains
grossiers.
Hormis
dans
les
granites
à
grains
fins
homogènes , on rencontre partout ailleurs des filons de largeurs
variant entre 10 et 50 mètres voire parfois 70 mètres. Beaucoup
de fissures sont ouvertes et visibles sur près de 40 à 50 mètres.
Les pendages des fissures varient du sub-vertical à 70 degrés.
Nous avons pu mesurer 153 directions de fissures,
57 directions
de filons et 29 directions de foliations que nous représentons
sous
forme
de
rosaces
issues
de
l'interprétation
statistique
(figures 35a,35b,35c).
77

---

A
c
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1
1
~
1
dirùction de l'axe\\
cond~cteur passant
au nlveau du forage
~
B
direction de l'axe \\.
cond~cteur pa$sant
~
au nIveau du tarage
~
Figure 35
A-rosace de foliations
B-rosace de fissures
C-rosaces de filons
(site de Rakaye Mossi>
78

---

De l'analyse de ces rosaces il ressort que:
-les fissures présentent une direction dominante N120-150
-les filons deux directions dominantes N130-150 et N60-S0
-les foliations deux diections également N10-20 et N130-140
L'une des
directions où s'injectent
les filons
n'est
pas
une
direction dominante de fissures. On remarque que les foliations
dont la direction dominante est généralement considérée comme
fermée présentent ici une direction dominante qui correspond, si
non est proche d'une direction dominante de fissure et de celle
surtout de filons.
Trois
lames
minces
issues
des
échantillons
de
roches
des
différents affleurement confirment la description macroscopique.
La composition minéralogique moyenne est la suivante:
plagioclase 40%
microcline
25%
quartz
20%
biotite
5 à 10%
minéraux d'altération
2
à
5
%
(épidotes
micas
blancs
et
chlorite)
minéraux accessoires
5 %
(sphène, apatite, allanite, zircon)
4.1.2.2 Télédétection
La
télédétection
du
si te
de
Rakaye
est
constituée
par
l'analyse de photographie aérienne au 1/50000è (figure 36 },car
nous ne disposons
pas d'images
satellites couvrant
le
si te
.
L'analyse
stasti tique
des
linéaments
montre
deux
directions
dominantes:
N20-30
et
N130-160.
Le
forage
se
si tue
à
l'intersection de deux linéaments l'un de direction N140-150 et
l'autre NO-10. On dénombre au total 2S linéaments d'une longueur
totale de SO km, ce qui montre que la région devrait être très
fracturée. Quelques rares linéaments empruntent la direction des
cours d'eau qui du reste présentent une distribution peu dense
dans la région.
79

---

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---

4.1.2.3 Prospection géophysique
Sur le site de Rakaye
,
une plateforme a été prospectée
autour d'un
forage
à
haut rendement
(36
m3/h) .En quantité de
travaux :
9 profils de résistivité apparente de 1080 m de longueur
10 profils électromagnétiques de 2500m de longueur
2 sondages électriques
1 profil de profilage carré
La carte d'isorésistivité
(figure
37)
montre
trois
axes
conducteurs: -N140-150, -N30-40, -N50-60
Celui
de
direction
N140-150
semble
prédominant.
Il
a
une
extension latérale de 20 à 30 mètres mais induit evec les deux
autres une zone de basses valeurs de résistivité au niveau du
forage. Longitudinalement cet axe a été recoupé au Nord-Ouest sur
500m et au Sud -Est sur 3000 mètres (figure 38).
Il forme une
discontinuité majeure au niveau du substratum.
La carte électromagnétique
(figure
39)
montre deux
axes
conducteurs, l'un N140-150 et l'autre N30-40
On
retrouve
la
discontinuité
majeure
N140-150
et
la
faille
secondaire N30-540.
L'anomalie
N50-60
ne se
retrouve
pas
au
niveau de cette carte.
81

---

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Figure 37 Carte et représentation en perspective de résistivité
(Ohm-m)
(site de Rakaye Mossi)
AB=200m
MN=20m
Pas de mesure=10m
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conducteur
(site de Rakaye Mossi
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Figure 39 Carte et représentation en perspective des valeurs de
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F=3520Hz
s=50m
Pas de mesure=10m
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---

Les deux courbes de sondages électriques
découlent de deux
sondages éffectués l'un dans
la direction de
la discontinuité
majeure et l'autre perpendiculairement au premier.
Ces deux courbes qui
sont des courbes quatre
terrains ont
la
particularité de montrer la présence d'une zone très conductrice
et
très
épaisse
(figures
40a,40b>
située
en
dessous
de
la
carapace latéritique. Cette zone très favorable du point de vue
aquifère correspondrait peut
être
à
une
fracture ouverte.
La
remontée à 45° semble bien marquée.
Nous ne disposons pas de résultats de forage stérile sur le site
de Rakaye Mossi pour faire une étude comparative, on remarquera
toutefois sur le
profil d'anisotropie
le même
type de courbe
caractéristique du forage à haut rendement étudié sur le site de
Pissi.
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inf.
Figure 40 sondages électriques
(site de Rakaye Mossi>
A-direction AB=N150
B-direction AB=N60m
86

---

Le profil d'anisotropie
(figure 41) présente une courbe en
cloche avec un pic à l'aplomb du forage ce qui était prévisible
compte tenu de
la productivité du forage.
La disposition des
profils de mesures est représentée à la figure 42.
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Figure 41 Profil d'anisotropie
(site de Rakaye Mossi)
87

---

Figure 42 Disposition des profils de mesures
(site de Rakaye Mossi)
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---

On
peut
ainsi
conclure
que
le
forage
est
situé
à
l'intersection d'une discontinuité majeure et d'une faille.
Il
est très possible que cette discontinuité majeure soit ouverte
en profondeur et i l faudrait déployer une autre méthode pour le
vérifier.
La
région
du
village
de
Rakaye
est
généralement
considérrée une région difficile pour l'implantation de forages
mais les résultas obtenus montrent que le sous sol est bel et
bien fracturé et qu'il reste à faire un travail concis et précis
pour
bien
implanter
les
forages.
De
par
sa
situation
géographique,
en hauteur et loin du cours d'eau le forage est
dans des
conditions hydrogéologiques défavorables
,
hormis
le
linéament très vissible sur photographie aérienne confirmé par
la géophysique comme étant une discontinui té structurale majeure.
Les conditions de réalimentation sont difficiles en raison d'une
couverture de carapace latéritique.
Nous ne disposons pas sur ce site des résultats de forage
non
productif
ou
faiblement
productif
en
vue
d'une
étude
comparative,
néamoins
i l
est
important
de
remarquer
qu'on
retrouve sur
le profil
d'anisotropie le même
type de
courbe
caractéristique du forage à haut rendement étudié sur le site de
Pissi, sans oublier l'importance du levé géologogique et du rôle
des
filons
qui
s'injectent
préférentiellement
selon
les
directions ouvertes et qui sont de véritables drains pour l'eau
souterraine.
89

---

4.1.3 Le site de Sambin
Le village de Sambin situé à 7 km à
l'Ouest du village de
Rakaye Mossi relève administrativement de la province du Bazèga
et de la Préfecture d'Ipélécé (figure 43). Sur le site de Sambin
deux forages
ont
été
investigués:
un forage
à
haut
rendement
(Q=36m3/h)
et un
forage
à
très faible
débit
(Q=l. 93m3/h).
Ces
deux forages ont été implantés sur la base d'une interprétation
de photographies aériennes qui plaçait les deux forages sur un
même linéament plurikilométriques.
Le forage à haut rendement a une profondeur de 56m et le log
de forage
montre
sucessivement de haut en bas une
altération
argileuse de
2m,
une
arène
grenue de 7m et
enfin une
frange
fissurée d'un granite gris
intrudé de filons
de
quartz et de
pegmatite. Le niveau statique est à 3.2m.
Le forage à
faible débit a
une profondeur de 50m avec une
altération argileuse de 5m surmontant une arène grenue de 5m puis
un socle granitique altéré et peu fissuré de 7m et enfin un socle
sain constitué de granite gris.
Le niveau statique se trouve à
6m de profondeur.
4.1.3.1 Levé géologique
Nous sommes toujours dans le môle granito migmatitique de
Ouagadougou mais en
raison du manque d'affleurements
dans les
environs du site, nous n'avons pas pu faire de relevé géologique.
Il ressort de l'analyse des logs des forages que ceux-ci sont
situés sur du granite très fissuré par endroits. En raison de la
proximité avec le site de Rakaye,
nous
pouvons considérer que
nous sommes dans les mêmes conditions géologiques.
4.1.3.2 Etude par télédétection
L'analyse
des
photos
aériennes
(figure
43)
montre
deux
directions dominantes de
linéaments.
L'une de direction N80 à
N100 degrés prédomine sur la deuxième de direction N170 à N180.
Un seul cours d'eau y est recençéi il coule généralement d'Est
en Ouest avec quelques embranchements dans la direction Nord Sud.
Le
réseau
de
linéaments
est
peu
dense
et
le
forage
à
haut
rendement est situé sur un linéament N100 degrés qui en recoupe
deux autres de direction N90 à N60 à proximité du forage.
90

---

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Réseau bydrogralilique
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levé géophysique
O-Forage 1
O'Forage 2
Figure 43 Carte de photo-interprétation
(site de Sambin)

---

4.1.3.3
Prospection géophysique
La prospestion géophysique s'est faite sur deux plateformes
autour des deux forages.
La carte d'isorésistivité apparente (figure 44) montre deux axes
conducteurs: N90 et N150 degrés. Les deux axes ne se recoupent
pas parfaitement au niveau du forage mais induisent une zone de
faible valeur de résistivité situé côté Nord-Ouest du forage. Le
cours d'eau étant situé au Sud du forage il en découle que les
deux failles correspondant à ces deux axes conducteurs alimentent
le forage puisque le drainage se fait du Nord au Sud et d'Est en
Ouest.
Les
deux
cartes
d'électromagnétisme
(figures
45a,45b)
confirment l'existence des deux axes conducteurs mais on remarque
que celui de direction N150 degrés n'apparait pas sur la figure
45a.
Nous
avons
voulu
montrer
cet
exemple
pour
prouver
l'éfficacité
de
la
composante
OUt
phase
par
rapport
à
la
composante In phase~ en plus cela prouve que l'axe de direction
N90 est prédominant.Cet axe a été recoupé sur près de 5 km par
des profils élecromagnétiques (figure 46).
92

---

Figure 44 Carte et représentation en perspective de résistivité
(Ohm-m)
Plateforme 1
(site de Sambin)
("")
0)
AB=200m
MN=20m
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Figure 45 Cartes et représentations en perspective des valeurs
de
(-), A composante en phase, B composante en quadrature
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Plateforme 1
(site de Sambin)
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F=3520Hz
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---

La
carte
d'isorésistivité
(figure
47)
et
celle
de
l'électromagnétisme (figure 48) de la plateforme 2 ne révèlent
pas la
présence d'axe
conducteur.
Le profil
a
été implanté
à
l'aide de photographies aériennes mal calées sur le terrain .Sur
la carte d' isorésisti vi té la plage de basse valeur de résisti vi té
observée correspond sur le terrain à une mare assèchée qui induit
aussi
des ét yaleurs
négatives
au
niveau
de
la
carte
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lque.
d e résistivité
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perspective
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Figure 47 Carte et 2 (site de Sambln)
(Ohm-m) Plateforme
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figure 48 Carte et représentation en perspective des valeurs de
(~), composante en quadrature Plateforme 2 (site de Sambin)
F=35201Iz
S=50m
Pas de mesure=10m
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---

Les sondages électriques ont été réalisés à raison de deux par
plateforme dont nous présentons deux giagrammes dans la figure
49. Nous remarquons au niveau de la plateforme 1 la présence
d'arène humide très épaisse surmontant une frange fissurée aussi
importante marquée par la présence d'une remontée trainante assez
prononcée.Au niveau de la plateforme 2 (Sambin 3) on remarque une
présence d'argile très importante sui vie d'arène humide mais sans
frange fissurée.
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0C1
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---

Le
forage 1 est implanté sur une discontinuité majeure que
recoupe
une
faille
secondaire. Sa
réalimentation est
en
outre
assurée par un cours d"eau situé à une cinquantaine de mètres •
Les résultats ne montrent aucun axe conducteur sur le site du
forage 2 où les sondages et le profil d'anisotropie n'ont pas
fourni de critères favorables.
L'eau du forage dégage une odeur semblable à celle du marigot
si tué à
proximité ce
qui
permet
de
penser que
son débit
de
1.93m3/h
provientéssentiellement
d' infil tration
depuis
le
marigot.
La méthodologie sur ce si te a permis de montrer les facteurs
de
productivités
des
forages;
la
condition
nécessaire
pour
l'obtension d'un débit acceptable est prouvée (fracture dans le
socle). celle de l'obtension de haut débit étant une extension
latérale
de
la
fracture
sur
40
à
50m
et
une
extension
longitudinale sur 3 à
5km. Les profils d'anisotropie sont très
caractéristiques et sont comparables à ceux du site de Pissi.
103

---

4.1.4 Le site de Doulougou
Doulougou, chef lieu de préfecture relève da la province du
Bazèga.
Le
site
(figure
52)
prospecté
se
situe
non
loin
de
l'école primaire
qui y
fait
chaque
année
du
jardinage.
Nous
disposons sur ce site d'un forage à haut rendement (Q=32m3/h) qui
a été implanté sur la base d'une étude de photographie aérienne
et de prospection géophysique (trainés de résistivité et sondage
électrique). La conclusion de cette étude indique que le forage
se situe sur le noeud d'un accident tectonique.
On note la présence d'un puits à proximité du forage.
La profondeur du forage est de 46m avec successivement une argile
sableuse grise avec des éléments de quartz et de feldspath sur
7m, une arène argileuse de 15m d'épaisseur,
une pegmatite plus
ou moins altérée et faillée avec des éléments de gneiss sur 9m,
un filon
de
quartz
porphyroide
faillé
et oxydé
sur
3m"
une
pegmatite rose oxydée ,faillée ,plus ou moins altérée avec des
éléments de pyrite sur 6m et enfin une migmatite plus ou moins
al térée avec la présence d'éléments de gneiss. Le niveau statique
de l'eau se situe à 5.1m.
4.1.4.1 Levé géologique
les
affleurements
prospectés
sur
le
si te
de
Doulougou
(figure
52)
présentent
une
orientation
préférentielle
N150
degrés.
Il
s'agit
de
migmatites
avec
une
granulométrie
variant
énormément d'un endroit à l'autre. La foliation est bien marquée
avec une orientation dominante N60 à 70 , mais on remarque aussi
des foliations N90.
On rencontre beaucoup de fissures dont les deux directions
dominantes sont
NO-30
et
N130-140
,
des veines de quartz
de
direction
N100, dont
l'épaisseur
dépasse
parfois
5
cm
et
la
longueur
atteint
30
à
40
mètres,
ainsi
qu'une
enclave
d'amphibolite de direction N30 à pendage incertain.
104

---

L'analyse microscopique d'échantillons montre une texture
grenue
équante
avec
la
présence
de
fracturation
et
de
récristalisation locale •
La
composition
minéralogique
est
la
suivante:
30%
de
plagiocase, 30% de microcline, 30% de quartz, 3% de biotite, 5%
de minéraux d'altération
(épidote,muscovite,chlorite) et 2% de
minéraux accessoires
(allamite, opaques).
4.1.4.2 Etude par télédétection
L'étude par télédétection du site de Doulougou consiste en
l'analyse de photographies aériennes (figure 52). On peut retenir
qu'il existe deux directions dominantes de linéaments: NO-20 et
N160-180.
Le réseau hydrographique , peu dense par rapport aux autres
sites de la province a une orientation d'ensemble Nord- Ouest à
Nord.
Quant au réseau de
linéaments
i l est dense surtout
à
proximité du forage ce qui laisse penser à une fracturation très'
importante du substratum.
Le forage est situé sur un linéament N 5 et à proximité d'un
cours d'eau.
105

---

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Réseau hydrographique
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1
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Il
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Figure 52 Carte de photo-interprtation
(site de Doulougou)
106

---

4.1.4.3 Prospection géophysique
Nous nous sommes rendu compte après avoir fait deux profils
électromagnétiques que la présence du grillage du jardin scolaire
n'autorisai t
pas
de mesure
en électromagnétisme.
Le
grillage
étant
un
très
bon
conducteur
engendre
de
grosses
anomalies
électromagnétiques qui cachent toute information du sous sol.Nos
investigations se sont réduites à:
12 profils électriques de 2500 mètres de longueur totale
2 sondages électriques
1 profil d'anisotropie
La carte de résistivité
apparente
(figure 53)
montre une
zone de 20 à 30 mètres de largeur très résistante.
Nous avons
assimilé cette zone à un filon vues la productivité du forage et
les
valeurs
très
élevées
de
résistivité.
Ce
filon
est
très
fissuré: on recençe 5 fissures sur 200 mètres.
107

---

Figure 53 Carte et représentation en perspective de résistivité
(Ohm-m)
(site de Doulougou)
co
o
.-l
AB=200m
MN~20m
Pas de mesure=10m
f~
<f
~
1
~
('J
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220 1 1 1 loc::::::p D 1 ~ lt \\Ii JI (1 1 :J)}hIJ7t> 1 1 r 1 220"""
~
203
203
~
185
185
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r
168
168
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150
150
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JJ
133
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115
115
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80
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45
28
28
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l~

---

Les sondages électriques (figure 54) sont des courbes quatre
terrains. La remontée trainante n'est pas très évidente et seule
la présence d'arène humide semble visible.
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109
'''"
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-

---

Le profil d'anisotropie
(figure 55)
montre une
courbe en
dents de scie. On enregistre pas de maximum véritable à l'aplomb
du forage.
Le filon se comporte différemment
d'une fracture
.
Cela résulte
du fait
que
la faille
ouverte
est un
conducteur
assez homogène tandis que que le filon est
trés hétérogéne de
point du vue conductivité avec ses fissures contenant l'eau très
conductrices contrastant nettement avec le reste du filon
très
résistant.
JOmH
20[\\\\\\';
forage
20mE
.JOmE
distance
Figure 55 Profil d'anisotropie
(site de Doulougou)
La productivité élevée du forage est liée a un filon drain
très fissuré (ce qui confirme les études géologiques sur le site
de Rakaye (rosace de filons»
et à la proximité d'un cours d'eau
qui
assure
la
réalimentation.
Compte
tenu des
contraintes de
terrain la méthodologie n'a pas été complète comme sur les sites
précédents et
i l
faut
noter
l'allure différente de
la
courbe
d'anisotropie (filon) par rapport à celles obtenues sur fractues
du socle.
110

---

4.2 LE PLATEAU CENTRAL
4.2.1 le site de Lay
Lay
chef
lieu
de
préfecture
relève
de
laa
province
d'Oubritenga.
Il est sssitué à
35 km de Ouagadougou sur l'axe
Ouaga-Yako
(figure 56). Trois forages ont fait
l'objet de nos
investigations: un forage à haut rendement (50m3/h), un forage à
rendement moyen (7m3/h) et un forage sec. Ces trois forages ont
été
implantés
sur
la
base
d'interprétation
de
photographies
aériennes. Pour cette étude le forage 1 se situe au croisement
de deux linéaments: N 130-150 et N 135.
Les forages 2 et 3 sont sur le linéament N 130-150 au Nord-
Ouest du forage 1
•
Les études (BGR-CIEH, 1987) n'ont pas confirmé l'existence
des deux linéaments ci-dessus cités:
leurs études géophysiques
(magnétisme et élecromagnétisme VLF)
n'ont mis en évidence que
de très faibles structures E.M.
dans des directions NNE et ENE
au voisinage du forage 1.
Ces études concluent que les seules signes de facteurs de
productivité du
forage
seraient
sa position au croisement de
cours d'eau et de la prolongation de linéament photoaérien ainsi
que l'aspect des résistivités qui rend vraissembable l'existence
de poches d'altération dans la roche.
4.2.1.1 Etude du cadre géologique
A défaut
d'affleurements
dans
les
environs
des
forages
prospectés, nous avons axé notre étude sur les logs de forages.
En effet beaucoup de forages ont été implantés dans le secteur
et offrent par la description des logs des informations sur la
géologie du secteur de Lay.
Pour le forage 1 à haut rendement,
i l s'agit d'un granite
intrudé de filons de quartz et de pegmatite, ainsi que de granito
gneiss.
Le
forage d'une
profondeur de 37.5 m demeure dans
la
frange fissuré du substratum et comporte une épaisseur importante
111

---

d'arène (l5m).
Pour le forage 2, on fait état d'un granodiorite avec des
passages
de
filons
de
pegmatite:
l'épaisseur
de
l'arène
grani tique y
est
importante
(l2m)
mais celle
de
la
frange
fissurée est minime par rapport à celle du forage 1.
Un autre forage situé à peine à cinq mètres du forage 2 dans
du granite capte le m~me reservoir que ce dernier.
Le forage sec est implanté dans un granito-gneiss avec des veines
de
quartz. On
note
un
premier
terrain
cons ti tué
de
carapace
latéritique et une épaisseur minime d'arène grenue (à peine 5m)
et de frange altérée,très peu fissurée
(7m).
Sa profondeur est
de 40m. Un autre forage sec a traversé un granito-gneiss avec de
rares filons de quartz.
Enfin un dernier forage avec un débit
de
(1.2
m3/h)
traverse
un
granito-gneiss
avec
présence
d'amphibolite et quelques filons de quartz. Bien que la desciption
pétrographique
des
logs
de
forage
soit
à
prendre
avec
des
réserves
,
on peut néamoins
retenir que
tous
les
forages
se
trouvent dans des formations granitiques tectonisées, intrudées
de filons et de granodiorite.
4.2.1.2 Etude par télédétection
L'étude
des
photographies
aériennes
a
consstitué
l'essentiel de la télédétection du site de Lay (figure 56)
. Les
linéaments recençés,
assez denses,
présentent deux directions
dominantes: N150-170 et N40-60 degrés.
Le forage 1 est situé sur un linéament Nao recoupé par le
linéament N140 sur lequel se trouve le forage 2.
Les deux linéaments sont bien marqués sur le terrain par un
alignement de ficus gnafolocarpa. Le forage 1 est situé en aval
d'une zone qui remonte jusqu'au village en bordure de la route
qui se trouve en hauteur sur une cuirasse latéritique. Le réseau
hydrographique est peu dense et les forages se trouvent presque
à
la limite de partage des
eaux entre la Volta Blanche et
la
Volta
Rouge.
Un marigot
passe
à
cinquante mètres
au Nord
du
forage 1.
112

---

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L.
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1
1
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Réseau hydrographique
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Lévé géophysique
a Forage 1 f 8=50m3/!l)
a Forage 2
. =7m3/h)
a Forage 3 sec)
Figure 56 Carte de photo-interprétation
(site de Lay)
113

---

4.2.1.3 Prospection géophysique
Le site de Lay subdivisé en deux plateformes a fait l'objet
d'une investigation géophysique
caractérisée par
l'ampleur du
nombre de mesures. Ainsi on a réalisé:
28 profils électromagnétiques de 8300 mètres de longueur totale
19 profils électriques de 3900 de longueur totale
6 sondages électriques
3 profils d'anisotropie
La
carte
d' isorésistivi té
apparente
de
la
plateforme
1
(figure 57) montre un axe conducteur principal de direction N 45
recoupé par un axe secondaire de direction N130. L'axe conducteur
principal a une extension latérale de 20 à 30 mètres; i l en est
de même de l'axe secondaire. En extension longitudinale, les deux
axes
ont
été
recoupés
par
des
profils
électriques
et
électromagnétiques sur plus de cinq kilomètres
(figure 58).
La carte électromagnétique (figure 59) confirme l'existence
des deux axes conducteurs et indique la présence d'un troisième
axe qui recoupe l'axe principal au niveau du forage1.
La carte d'isorésistivité
de la plateforme 2
(figure 60)
touchant le forage
2 et le
forage sec met
en évidence un
axe
conducteur de direction N130
(il s'agit de celui -là même qui
coupe l'axe principal au niveau du forage 1). Le forage sec
est
situé loin de cet axe , i l est sur une zone résistante où aucune
anomalie ne peut être décelée.
La carte électromagnétique (figure 61) confirme les résultats de
la carte de résistivité ce qui nous fait dire qu'il y a eu une
erreur grave dans l'implantation du forage sec. L'axe conducteur
a une extension longitudinale de plus de cinq kilomètres; i l a
été recoupé par des profils électromagnétiques
(figure 62).
Si on observe les valeurs absolues
(en électromagnétisme)
des axes
conducteurs,
on constate
des valeurs
plus
basses
au
niveau de l'axe
N130.
Cela n'est pas
lié à
l'intensité de
la
fissuration, mais est da au fait que cet axe suit le l i t du cours
d'eau, responsable de ces basses valeurs.
114

---

Figure 57 Carte et représentation en perspective de résistivité
(Ohm-m)
Plateforme 1
(site de Lay)
lt"l
AB=200m
MN=20m
Pas de mesure=10m
r-l
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Figure 58 Carte et représentation en perspective des valeurs de
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M
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S=50m
Pas de mesure=10m
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C>
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74
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42
26
10
.....C"
......
~

---

t-
H
M
Figure 59 Carte et représentation en perspective de résistivité
(Ohm-m)
Plateforme 2 (site de Lay)
AB=200m
MN=20m Pas de mesure=10m
r
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10
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(l~
1~

---

Figure 60 Carte et représentation en perspective des valeurs dé
(~),
co
composante en quadrature Plateforme 2
(site de Lay)
M
M
,
F=3520Hz
S=50m
Pas de mesure=10m
fl~
---IIp
r
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10
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95 138 181 223266309..
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530 ...
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I
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270
I
227
227
~1
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~1
140
140
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97
53
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10 m 11111111111111111111 U-HTN 1111 VI fil Il l'lm 10
10
53
95 138 181 223266309

---

Figure 61 Profils électromanétiques: extension de l'axe
conducteur plateforme1
(site de Lay)
en
1-15
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1 r.
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Figure 62 Profils électromagnétiques: extension de l'axe
a
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conducteur plateforme 2
(site de Lay)
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110
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110'"

---

Des six sondages électriques réalisés à raison de deux par
forage nous en représentons les trois plus
significatifs à la
figure 63. Comme nous l'avons déjà vu avec l'étude des logs de
forage le sondage, Layl montre une arène humide très importante
ainsi
qu'une
frange
fissurée
bien
marquée
par
une
remontée
trainante
bien prononcée.
Au
ni veau
du
forage
2 la
présence
d'arène est bien marquée mais la frange fissurée ne se présente
pas de façon évidente: on n'a pas de remontée trainante .
Pour
le
forage
sec,
l'arène
semble sèche
en surface
et
on
a
une
remontée à 45 degrés preuve qu'il n'existe pas de frange fissurée
. La frange fissurée étant induite par une faille,
le résultat
du
forage
sec
n'est
pas
étonnant
puisque
nous
avons
prouvé
l'inexistence d'axe conducteur au niveau du forage.
Si
l'on considère
les
trois
sondages dans
l'ensemble on
remarque que les résistivités augmentent du forage 1 au forage
sec traduisant bien
l'évolution de
la
productivité des
trois
forages ce qui semble vrai pour une zone restreinte car cette
relation n'est pas vérifiée dans un cadre régional plus grand.
t
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1
1
1
1
~11
19
12~
+-- ~BI2 (:;)
122
Figure 63 Courbes de sondages électriques
(site de lay)

---

Les trois profils d'anisotropie représentés à la figure 64
montrent deux courbes en cloche pour les forages 1 et 2 et une
courbe
en palier pour
le
forage
sec.le maximum
au niveau
du
forage 1 est bien supérieur à celui du forage 2.
La position des profils de mesures est présentée à la figure 65.
Forage 1
forage 2
L
---r---~~__:_-__:::::;;;:~o;;s;----:j;,l~o~m~s~--~
o
forage
2 ID
40m~
20mN
distanc'
Figure 64 Profils d'anisotropie (site de Lay)
123

---

Figure 65 Disposition des profils de mesures
(site de Lay)
~
N
n
~ t-....
1 1'11.; /.1, 11,(1.)
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~
1 P2,J,4,5(?)
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sont espi3cés de 2010
PJ5(2)
1
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P14(2)
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U
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'
\\'1.()~1.'
-------

---

De tous ces résultats nous pouvons conclure que:
-le forage 1 est si tué sur une discontinui té majeure recoupée par
une autre non moins importante. Le marigot qui est situé à une
cinquantaine de mètres au Nord du forage joue un rôle important
pour l'infiltration en saison pluvieuse mais i l est vite tari dès
la fin des pluies.
La grande épaisseur des altérites et de la
frange fissurée
jouent un rôle important dans
la productivité
du forage.
-Le forage 2 est sur une faille affectant le substratum. Cette
faille assure une alimentation permanente du forage 2 ainsi qu'un
deuxième forage implanté plus tard à moins de cinq mètres de ce
dernier.
Le
forage
est
implanté
en bordure de
faille
ce
qui
limite sa productivité.
-Le forage
sec résulte d'une mauvaise implantation.
Il
a
été
implanté grâce à la photo-interprétation qui plaçait le forage
2
et
le
forage
sec
sur
le
même
linéament.
Même
une
simple
observation des indices biologiques
aurait dO amener à éviter
l'implantation du forage car l'alignement des ficus au niveau du
forage 2 ne s'approche pas du tout du forage sec.
La méthodologie employée a permis d' avoir résultats orignaux
pour
le
site de
Lay
car
les
travaux
d'implantation et
les
travaux
de
recherche
menés
par
le
BGR
pour
expliquer
la
productivité du forage 1 n'ont pas mis en évidence l'existence
d'axe
conducteur
Elle
a
permis
en
outre
de
vérifier
l'importance de
l'implantation des
forages
sur
les
noeuds
de
fracture, ceci étant déjà apperçu sur les sites de Pissi, Rakaye
et Sambin.
Les
profils
d'anisotropie
apparaissent
particulièrement
significatifs
pour
la
mise
en
évidence
de
sites
à
forte
productivité.
125

---

4.2.2 le site de Nioko
Le
village
de
Nioko,
si tué
à
7
km
du
centre
ville
de
Ouagadougou sur l'axe Ouaga-Kaya relève administrativement de la
province du Kadiogo (figure 66). Le site de Nioko , généralement
appelé "champ de captage de Nioko, est une zone d'expérimentation
de l'Office Nationale de
l'Eau et l'assainissement
(ONEA). Ce
champ compte plusieurs forages ainsi que des piézomètres .
Nos
investigations ont couvert quatre forages "(forage 1 :Q=93m3/h),
(forage 2:Q=18m3/h), (forage 3:Q=19.6m3/h) , (forage 4:Q=24m3/h).§
Tous
ces
forages
ont
été
implantés
à
partir
d'études
de
phographies aériennes et de géophysique (prospection électrique
et électromagnétique). Les caractréstiques des différents forages
données par les logs de forage sont les suivants:
Foraqe
Profondeur
Nature de la
épaisseur de
épaisseur
débit
totale
roche mère
franqe fissurée
de l'arène
1
67m
miqmatite
34m
18m
93
2
621D
amphibolite
34m
9m
18
3
70m
alDphibolite
40
4m
19
4
61
gneiss
38m
1m
24
Au niveau de la frange fissurée, on note des intrusions de
filons de pegmatite.
4.2.2.1 cadre géologique
Comme l'indiquent les logs de forage le site de Nioko se
situe en domaine de granite migmatitique avec beaucoup de filons
de quartz et de pegma t i te. , recouvert d'al téri tes sableuses. Aucun
affleurement n'est visible sur ce site.
126

---

4.2.2.2 Etude par photo-interprétation
l'étude
par
photo-interprétation
(figure 66)
révèle
un
réseau de
linéaments répartis sur deux directions
dominantes:
N160-170 et N40-60.
Ces deux directions correspondent aux deux sens d' écoulements des
eaux du réseau hydrographique. Le réseau de linéaments n'est pas
très
dense
mais
i l
s'agit
essentiellement
de
linéaments
kilométriques .les
forages
1,2
et
4
sont
sur
un
linéament
de
direction N170 sur le l i t principal du marigot.
Le forage 3 se
trouve lui aussi sur le l i t d'un marigot.
En saison pluvieuse
toute la zone est inondée.
r
1ers Kaya
/.
/
.
/
/
.....
~
Réseau hydrographique
. ?
Voie de communication
/ .
t
Llneamen
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Levé géophysique
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El1Forage
El' Forage j
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o
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\\
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\\
'- ' ...
\\
\\
"
\\
'Y
....
'.
....
Figure 66 Carte de photo-interprétation (site de Nioko)
12+

---

4.2.2.3
Prospection géophysique
Pour des raisons techniques (pannes de résistivimètres) les
travaux géophysiques ont été dominés
par l'électromagnétisme.
Nous avons réalisé:
20 profils électromagnétiques d'une longueur totale de 2900m
6 profils de résistivité apparente
2 sondages électriques
2 cercles de mesures rotatives électromagnétiques
1 profil d'anisotropie
La carte élecromagnétique
(figure 67)
couvre
les
quatre
forages. Nous y décrivons trois axes conducteurs principaux:
-le premier de direction N170 degrés passe par les forages 1,2
et 4; mais tandis que les forages 2 et 4 se trouvent en bordure
de cet axe,
le forage 1 se place lui en plein coeur de celui-
ci.
Cet
axe
a
été
recoupé
sur
5
km
par
des
profils
électromagnétiques (figure 68). Son extension latérale est
de
40 à 50 mètres.
-Le deuxième de direction N50 recoupe le premier au niveau du
forage 1 et induit avec ce dernier une vaste zone de valeur du
rapport
négative. nous avons recoupé cet axe sur 3 km par des
profils
électromagnétiques
et
sur
le
terrain
cet
axe
est
matérialisé par un alignement de ficus.
-le dernier recoupe le premier au niveau du forage 4 et passe par
le forage
3.
Sa direction est N30 degrés,
avec une extension
latérale de 20 à 30 mètres.
La
carte
d' isorésistivi té
figure
69
confirme
les
axes
conducteurs.
128

---

Figure 67 Carte et représentation en perspective des valeurs de
(-J, composante en quadrature
(site de NiokoJ
0'1
N
F=3520Hz
ri
S=50m
Pas de mesure=10m
10
53
97 140 183 227 270",
~h
632 ~M'YJ!'ff~I'\\~ 632",
r
ïïp
~
<f
588
588
r'
543
543
r'
r'
499
499
cP
454
454
J)
410
410
r'I
366
366
(9
321
321
1
277
277
r'I1
J)
232
232
,
188
188
cP1
143
143
99
99
54
54
10 rI !Ir III 1 V!lvrrlll III l , 1 1 1 1 III 1 Il 1 Il 10
10539714018322/270
l@

---

Figure 68 profils électromagnétiques
extension de l'axe
conducteur (site de Nioko)
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Q)
Q)
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\\..,j
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Ci
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...
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'II
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---

Figure 69 Carte et représentation en perspective de résistivité
(Ohm-m)
(site de Nioko)
.-4
AB=200m
f")
MN=20m
Pas de mesure=10m
.-4
"
r
~
J
43
52
60
68
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85
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110...
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"'1'"
24
1@
... - . --_._-_."

---

Les deux sondages électriques (figure
ont été réalisés
sur le site du forage 1. L'interprétation nous montre une arène
grenue d'une quinzaine de mètres et une frange
fissurée d'une
épaisseur
de
l'ordre
de
onze
mètres
Sur
la
courbe
on
ne
remarque pas de remontée trainante
, mais ~a courbe ne remonte
pas à 45 degrés non plus.
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'2.2'
1)·lS
J
0.00
36.71,
0.01
'f.3~
10
a2~.'"
inf.
Figure 70 Courbes de sondages électriques
(site de Nioko)
133

---

",
Les deux cercles de mesures rotatives (figure ~~ ) éffectués
aux forages 1 et 3 montrent clairement les directions des axes
conducteurs observés sur la carte électromagnétique. Il s'agit
d'une méthode expérimentale en vue de tester la possibilité de
détecter
la
direction
d'anisotropie
principale
par
mesure
rotative électromagnétique comme en sondage pluridirectionnel en
prospection électrique.
A
direction de l'axe conducteur
\\
r--VI
--
\\)
--"""-======:::=--7f~----~=/--- HsHp
/
.
.
de l'axe conducteur
dlrectlon
"
B
li~8çtion de l'axe conduct8ur
134
Figure 71 cercles de mesures rotatives
A-forage 1
B-forage 3

---

Le profil d'anisotropie
(figure 72)
montre une courbe en
cloche avec un maximun décalé de 20 m par rapport au forage. La
position des profils de mesures a été représentée à la figure 73.
tO.
10
-forage 20m\\of
.JOmh'
distance
-lOmE
20mE
Figure 72 Profil d'anisotropie (site de Nioko)
135

---

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Ou.
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_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _'""""'--"\\_ "le.
____-\\-"""
rl~
-------:."...-~--- P'8
160
Figure 73 disposition des profils de mesures
(site de Nioko) )
1.36

---

De ces résultats nous pouvons conclure que:
-le
forage
l
est
implanté
à
l'intersection
de
deux
discontinuinités majeures. Il s'agit probablement d'une zone de
cisaillement,
en
plein
coeur
d'une
zone
inondée
en
saison
pluvieuse.
-Le forage 2 est implanté en bordure d'une discontinuité majeure.
-Le forage 4 est implanté en bordure d'une discontinuité majeure
et sur une faille secondaire recoupant la discontinuité majeure
mais aussi dans un l i t de marigot.
-Le forage 3 est implanté sur une faille, dans un l i t de marigot.
la productivi té
est
accrue
lorsque
le
forage
est
implanté
à
l'intersection de deux mégastructures tandis que l'implantation
en bordure de faille limite la productivité de l'ouvrage.
Il est encore à
remarquer l'intérêt des
profils d'anisotropie
ainsi que celui de la prospection électromagnétique rotative
qui
fait
bien apparaître
les directions des
axes
conducteurs
favorables à une bonne productivité.
137

---

4.3 La province du Soum Nord
Le site de Pobe Mengao
Pobe Mengao
est
situé
à
25
km de
Djibo
capitale de
la
province du
Soum,
sur l'axe Djibo-Ouahigouya,
en pleine zone
sahélienne (figure 75) où la pluviométrie ne dépasse guère 300
mm . En 1987, on a receuilli 187 mm de pluiedurant toute l'année.
Un seul
forage a été investigué sur le si te de Pobé Mengao:
il
s'agit d'un
forage
a
haut
rendement
(Q=32mJ/h)
qui
a
été
implanté sur la base de photo-interprétation et de prospection
géophysique
(trainés de résistivité et sondage électrique.
Le
forage a une profondeur de 37.5m avec 5m d'argile sableuse,
7m
d'arène grenue et
le reste
constitué de
frange
fissurée
d'un
granite gris intrudé de filons de pegmatite. le niveau statique
est à 13.1m de profondeur.
4.3.1 levé géologique
Lors du levé géologique nous avons pu observer plusieurs
faciès granitiques, beaucoup de fissures et de filons de quartz
et de pegmatites. Ainsi,
on observe des granites à grain fin,
avec
tantôt
des
affleurements
orientés
Nord
60
degrés
très
fissurés avec des filons de quartz de 10 à 15 cm de largeur ainsi
que des filons de pegmatites dont la largeur dépasse parfois 50
cm. Plus au Sud
(Barkane)
le faciès est plus grossier et plus
clair.
Dans
une
mare
si tuée
près
du
forage,
on
observe
des
panneaux non digérés de pegmatites à très faible pendage recoupés
par la fracture captée par le forage. L'altération au niveau de
la mare est marquée par la présence de mica et d'une alternance
de
couleur
blanchâtre
et
rougeâtre
qui
fait
penser
à
une
altération hydrothermale.
L'ensemble
du
secteur
de
Pobé
Mengao
est
une
zone
tectoniquement
très
perturbée,
marquée
par
la
présence
de
beaucoup de fissures et de filons de quartz.Nous avons pu relever
210 fissures et 42 filons.
138

---

L'interprétation
statistique
des
fissures
(figure
74a)
montre
deux
directions
dominantes
:N40-S0
et
N120-1S0.
La
direction N40-S0
est prédominante.
La figure 74b présente les
résultats
statistiques
du
levé
de
filons
qui
s'injectent
généralement dans la direction N130-170.
On remarque que la direction prédominante des fissures n'est
pas empruntée par les filons.
L'observation microscopique de deux lames minces indique:
-lame 1
un grani toide à
texture équante.
La roche a
été disloquée
au
polissage
(artéfact)
signe
d'une
fracturation
originelle
discrête. La composition minéralogique est la suivante:
plagioclases destabilisés
35%
microcline
30%
quartz
20%
biotite
10-15%
minéraux
accessoires
(sphêne,
opaques,apatite)
et
minéraux
d'altération
1-5%
-lame 2
Une
texture
migmatitique
modifiée
(grain
majeur)
avec
une
recristalisation três
importante
(quartz)
et une
fracturation
importante des
plagioclases
et du microcline.
La
composition
minéralogique est la suivante:
plagioclase
40%
quartz
20-25%
microcline
30%
biotite plus ou moins altérée
5%
on observe quelques minéraux accessoires (allanite ,opaques) et
des minéraux
d'altération
(muscovi te,
chlori te,
hydroxyde
de
fer).
139

---

B
\\
\\
'
\\.d
d lrectlon de l'axe conducteur
au niveau du forage
~
direction de l'axe conducteur
au niveau du forage
A
Figure 74 A-rosace de linéaments
B-rosace de filons
(site de rakaye Mossi)
4.3.2 Etude par photo-interprétation
La photo-interprétation (figures 75 et 76) montre un réseau
de linéaments très dense, indiquant une fracturation importante
du
substratum
si
ces
linéments
correspondent
au
réseau
de
fractures.
On relève deux directions majeures: NSO-80 et N120-IS0 .
Le
réseau
hydrographique
semble
dense
avec
un
sens
d'écoulement variant de NE à EO. Sur la photographie aérienne,
on observe des structures circulaires dont nous n'avons pas pu
confirmer la signification sur le terrain. Le forage investigué
se trouve sur un linéament N150
,
à côté d'une mare pérenne à
crocodile et enfin en plein milieu d'affleurements.
140

---

figure 75 Carte de photo-interprétation
(site de Rakaye Mossi)
Vt1\\6 J
BQ1Iû~' \\ \\
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\\
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Reseau hydrographique
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Structure circulaire
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141

---

~
~
M
Figure 77 Carte et représentation en perspective de résistivité
(Ohm-m)
(site de Pobé Mengao)
AB=200m
MN=20m
Pas de mesure =10m
cj
r <"<"(1<"~<"
10
23
35
48
60
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97 110 122 135 147 160
~
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l
j1
I@

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lCl
~
~
Figure 78 Carte et représentation en perspective des valeurs de
(-), composante en quadrature
(site de Pobé Mengao)
F=3520Hz
S=50m
Pas de mesure=10m
10
23
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Les deux sondages électriques
(figure 92 ) se caractérisent par
une remontée trainante bien prononcée. L'interprétation propose
34 mètres de frange fissurée.
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Nous avons expérimenté des sondages électromagnétiques en
bobine verticale et horizontale (figures SOa,aOb,aOc,aOd,). Dans
l'ensemble ces sondages montrent une frange fissurée importante.
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Figure 80 Courbes de sondages électromagnétiques
(site de Pobé Mengao)
148

---

Le
tableau
ci-dessous
présente
les
réssultats
à
titre
comparatif
des
sondages
électriques
et
des
sondages
électromagnétiques.
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Tableau
11
Comparaison
: sondages
électriques
et
sondages
électromagnétiques
Ce
tableau
montre
que
les
résultats
fournis
paar
les
sondages électromagnétiques sont dans l'ensemble comparables à
ceux fournispar sondages électriques. Les mesures avec la bobine
en
position
verticale
semblent
donner
des
résultats
plus
sastifaisants
que lorsque la bobine est horizontale.
Le cercle de mesures rotatives (figure 81) met en évidense
l'axe conducteur N135.
Nous avons représenté la position des profils de mesures à
la
figure 83.
149

---

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Figure 81 Diagrammes de cercles de mesures rotatives
<site de Pobé Mengao)
150

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Figure 82 Profils électromagnétiques
:extension de
l'axe
conducteur
<site de Pobé Me. ngao)
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151

---

---

De L'analyse de
tous
ces
résultats,
on peut
retenir
les
faits suivants:
Le
forage
est
implanté
sur
une
discontinuité
structurale
significative affectant le substratum. Il est fort possible que
cette discontinuité soit recoupée par une faille secondaire au
niveau du forage.
Il est important de remarquer une fois de plus que les mesures
électromagnétiques
rotatives
permettent
de
déterminer
la
direction
des
axes
conducteurs
favorables
à
une
forte
producti vi té; mallheureusement une panne d'appareil ne nous a pas
permis d'éffectuer un profil d'anisotropie.
Le site de Pobé mengao est dans un contexte hydrogéologique
défavorable par rapport aux autres sites en raison d'une faible
pluviométrie et une évaporation très importante. Néamoins grâce
à la méthologie employée on peut envisager trouver des sites de
forages productifs pour les populations du sahel.
153

---

4.4 PROVINCE DU GANZOURGOU
4.4.1 le site de Nabmayaoghain
Le village de Nabmayaoghain est situé à 2km au Nord-Est du
centre ville de Zorgho, capi tale de la province du Ganzourgou. Nos
investigations
ont
porté
sur
un
forage
à
grand
débit
(forage1:Q=32mJ/h
et
deux
forages
négatifs
(forage
2
et
3)(
figure97).
Le
forage
positif
a
une
profondeur de
39m et
le
log de
forage présente successivement une altération argileuse de 2m,
une arène grenue de 10m et une frange fissurée de granite d'une
épaisseur totale de 22m.
cette frange fissurée est intrudée de
filon
de
pegmatite.
Les
premières
venues
d'eau
ont
été
enregistrées au niveau de l'arène mais l'aquifère principal se
situe au niveau de la frange fissurée.
Le forage 2 avec une profondeur de 37. Sm montre une cuirasse
latéritique en surface d'une épaisseur de 3m. L'arène grenue et
la frange fissurée y sont très minces.Le socle sain granitique
se trouve à 19m de profondeur.
Le forage 3 a été arrêté seulement à 16m de profondeur car
ayant rencontré la roche saine granitique à 7m.
4.4.1.1 cadre géologique
Le site de Nabmayaoghain repose sur du granite dit granite
de
Zorgho.
C'est
un
granite
à
grain
grossier, clair,
très
tectonisé. un grani te à bioti te parfois à muscovite à orientation
NW-SE.
On
y
rencontre
beaucoup
de
fissures
empruntant
de
préférence la direction E-O ou la direction N-S. Quant aux filons
de quartz et de pegmati te ils sont aussi abondants et s' injectent
en général selon la direction N-S
154

---

4.4.1.2
Photo-interprétation
La
photo-interprétation
(figure
84)
met
en
évidence
un
réseau de linéaments très dense ainsi qu'un réseau hydrographique
bien
developpé.
Les
linéaments
présentent
deux
directions
dominantes: l'un NNE et l'autre NO, empruntés en grande partie
par le réseau hydrographique.
Le forage à haut rendement se trouve sur un linéament NNO
à coté d'un cours d'eau. Le forage 2 qui se trouve du coté opposé
de la rive n'est apparement pas sur un linéament décelable sur
les photos aériennes .
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Figure 84 Carte de
155

---

4.4.1.3
Prospection géophysique
Sur le site de Nabmayaoghain le levé géophysique s'est fait
sur deux plateformes autour des trois forages.
Nous avons réalisé:
6 profils électriques de 700 m
14 profils électromagnétiques de 3500 m
7 sondages électriques
8 sondages électromagnétiques
1 profil d'anisotropie
Les résultats sont présentés sous forme de cartes
(résistivité
apparente et rapport de champ électromagnétique), de profils et
enfin sous forme de courbes de sondages.
La carte de résistivité apparente
(figure 85)
met
en évidence
deux
axes
conducteurs:
l'un
de
direction
NNE
et
l'autre
de
direction NO. Au niveau de ces deux axes conducteurs, on relève
des résistivités apparentes inférieures à 150 ohm-m .tandis que
partout ailleurs les valeurs sont beaucoup plus élevées.
La carte électromagnétique (figure 86)
confirme l'existance de
l'axe
conducteur
NNE
et
met
en
évidence
deux
autres
axes
conducteurs NE, Mais ces derniers ne passent pas par le forage1.
Les trois axes convergent vers un point commun au Sud-Ouest du
forage1.
Du point de vue
extension latérale,
l'axe NNE occupe
20 à
40
mètres tandis que celui NO occupe environ 15 à 25 mètres.
Longi tudinalement,
1 • axe
NNE
a
été
recoupé
par
des
profils
électromagnétiques sur trois kilomètres
(profils 7,8,9,10,11,12
figure 92).Le profil 6
(figure 87 ) qui passe par le forage sec
ne
montre
pas
d'anomalie
à
l'aplomb
du
forage
mais
met
en
évidence une anomalie située à cinquante mètres à l'Ouest de ce
dernier.Le
profil
13
(figure
87)
montre
la
continuité
de
1 • anomalie
recoupée
par
le
profil
6:
cette
dernière
a
fait
l'objet de sondages électriques et électromagnétiques et a été
nommée anomalie 1 (an1)
.
Pour
le deuxième
forage
sec de
la plateforme
2
le profil
14
156

---

(figure 87)
ne
met pas
en évidence d'anomalie
à l'aplomb du
forage, par contre deux anomalies se trouvent respectivement à
200 et 250 mètres à l'Ouest du forage, sur lesquelles nous avons
fait des sondages électriques.
La figure 88 représente les 7 sondages électriques réalisés: on
remarque que ceux
de la plateforme 2 montrent des valeurs de
résistivité très élevées par rapport à celles de la plateforme
1. Toutes ces courbes présentent un fond de bateau.
Celles du
forage à haut rendement montrent une légére remontée trainante
tandis que celle de l'anomalie 1 est très caractéristique avec
une remontée trainante très importante.
L'interprétation indique une couche de résistivité comprise
entre 114 et 290 Ohm-m et une épaisseur comprise entre 51 et 130
m. Nous pensons qu'il s'agit là d'une discontinuité structurale
très
importante
affectant
le
substratum.
On
peut
émettre
l'hypothèse comme à Rakaye Mossi, qu'il s'agit d'une fracture
ouverte.
Les résultats de tous les sondages sont présentés sur les
figures 89a,89b,89c,89d,8ge,89f,89g.
157

---

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Figure 85 Carte et représentation en perspective de résistivité
(Ohm-m)
(site de Nabmayaoghain)
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(site Nabmayaoghain)
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Figures 88 Profils électromagnétiques
(site de Nabmayaoghain)
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164
Figure 90 Courbes de sondages électromagnétiques
(site de Nabmayaoghain)

---

Poursuivant
notre
expérimentation
sur
les
sondages
électromagnétiques,
nous
en
avons
réalisé
8
sur
le
si te
de
Nabmayaoghain. Nous enregistrons encore des résultats comparables
aux sondages
électriques.
On remarque
en particulier que
les
résultats concernant l'anomalie
1 sont confirmés.
Néamoins on
retiendra que les épaisseurs en sondages électromagnétiques sont
plus importantes
(figures 90a,90b,90c,90d,90e,90f,90g).
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Résistivité{Ohm-m)
Figure 92 Disposition des profils de mesures
(site de Nabmayaoghain)
167

---

Le profil d'anisotropie
(figure 91) qui a été éffectué au
niveau du forage à haut rendement montre une courbe en cloche
avec un maximum décalé par rapport au forage.
Nous avons positionné les profils de mesures à la figure 93.
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Figure 91 profil d'anisotropie.
(site de Nabmayaogha1n)
168

---

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Plate forme 1
l'!abma~'aoghain
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2 S.E
discontinuité structurale
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1 profil d'anisotropie
2- Forage sec
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169
igure 106 Position des profils de mesures
(site de
Nabmayaoghin)

---

Au regard de tous ces résultats, nous pouvons retenir les
faits suivants:
-Le forage
à haut rendement est implanté sur une discontinuité
majeure affectant le substratum; il est possible qu'une faille
moins importante recoupe cette discontinuité au niveau du forage.
-Le forage sec est dU à une mauvaise implantation.
L'anomalie l
pourrait donner un forage productif: nous l'avons
recommandée à une école primaire située à proximité ,école qui
avait financé le forage sec.
La figure 100 présente le plan des investigations géophysiques
ainsi qu'il
matérialise
la
trace de la discontinuité mise
en
évidence.
Nous
avons
la
confirmation
de
l'intérêt
des
profils
d'anisotropie ainsi que celui des
sondages
électromagnétiques
comparables aux sondages électriques, némoins il faut noter que
les épaisseurs sont pour la plupart des temps surestimées.
170

---

4.4.2 le site de Boudri
Boudri, chef lieu de préfecture est situé à 10 km au Sud de
l'axe Ouagadougou -Zorgo
à 10
km de
Zorgo.
Le
site de
Boudri
comporte trois forages dont un très productif et les deux autres
complètement
secs
(figure
94).
Ces
trois
forages
ont
été
implantés à l'aide d'interpétation de photographies aériennes et
de prospection géophysique électrique. Le forage productif a une
profondeur de 40. 5m et le log de forage montre sucessi vement 3. 5m
de colluvionss sableuses, 6.5m d'altérite argileuse, une frange
fisssurée
de
gabbro
de
27m
dans
laquelle
on
rencontre
des
schistes altérés. Le socle sain se trouve à 36m de profondeur et
le niveau statique à 16.24m.
4.4.2.1 levé géologique
Il
n'existe
pas
d'affleurements
à
Boudri
même
mais
les
rejets récents de deux forages secs montrent pour le premier du
granite à mica noir et amphiboles ,tandis que dans le deuxième
on rencontre une roche sombre, riche en amphibole et bioti te avec
néamoins des passages riches en quartz et feldspath. A l'Est du
village, sur les collines, on rencontre du granite migmatitique
(faciès
granodioritique)
à
biotite
et
amphibole
passsant
latéralement à des faciès de granite gris asez homogène, altéré
en boule.
Des intrusions
de
type gabbros
dans
un contexte de
cisaillement
y
sont
rencontrés;
elles
sont
intrudées
par
des
filons de quartz. Nous avons étudié deux lames minces issues des
affleurements des collines et ces lames montrent:
-pour la lame 1
: un contexte grenu à grain moyen,
localement
fin dans les zones recristaliséesi
la texture magmatique a
été
modifiée
par
des
phénomènes
tectoniques.
la
composition
minéralogique est la suivante:
-35% de quartz
-25 à 30% de feldspath alcalin
-25% de feldspath plagioclase
-5% de biotite
171

---

-2% de minéraux accessoires
(épidote, zircon)
-3% de minéraux d'altération (mica blanc, chlorite)
La deuxième lame montre une texture semblable à la première
mais les grains sont plus grossiers et la texture magmatique est
très modifiée avec des zones franchement recristallisées (ancien
broyage?)
On
a
une
altération
hydrothermale
avec
une
épidotisation importante.
La composition minéralogique
est
la
suivante:
25% de quartz à texture mosaique plus ou moins tectonisée
30% de feldspath alcalin
10% de biotite
30% de plagioclase
3% de minéraux accessoires et de minéraux d'altération.
4.4.2.2 Etude par télédétection
La
photo-interprétation
(figure
94)
met
en
évidence
un
réseau de linéaments très dense, caractérisé par des linéaments
kilométriques. Ils ont deux directions dominantes: l'une Nord-
Ouest,
l'autre
Nord-Est.
On
retrouve
en
plus
des
linéaments
d'orienta tion Est-Ouest. Le réseau hydrographique moins dense que
le réseau de linéaments a deux sens principaux d'écoulement qui
correspondent
aux
deux
directions
des
linéaments.
Le
forage
positif, à haut rendement (q=32m3/h) est à l'intersection de deux
linéaments
(Est-Ouest et Nord-Ouest)
et i l se trouve près d'un
cours d'eau.Les deux forages secs bien que proches d'un cours
d'eau ne recoupent pas des linéaments.
172

---

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Figure 93 Carte de Photo-interprétation
(site de Boudri)
173

---

4.4.2.3 Prospection géophysigue
Une plate forme couvrant le forage
à haut rendement et les
deux
forages
à
débit
nul
a
été
l'objet
de
la
prospection
géophysique. Nous avons réalisé:
10 profils électriques de 2400m
10 profils élecromagnétiques de 3500m
4 sondages électriques
6 sondages électromagnétiques
2 profils d'anisotropie
La
carte
de
résistivité
apparente
(figure
95)
met
en
évidence deux axes conducteurs de directions respectives
Est-
Ouest et
Nord-Est,
les
deux se recoupant
au niveau du
forage
productif. Il est très difficile d'apprécier l'extension latérale
de ces deux axes en raison des
formes des
anomalies;
quant
à
l'extension longi tudinale, nous avons recoupé l'axe Est-Ouest sur
500m par un profil
électrique et un
profil
électromagnétique
(figure 96).
Les roches
qui
sont sur ce
si te plus
bassiques,
influent sur les valeurs électriques.
La carte électromagnétique (figure 97)
épouse la forme de
la
carte
de
résisti vi té
et
met
en
évidence
les
deux
axes
conducteurs.
174

---

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Figure 94 Carte et représentation en perspective de résistivité
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(Ohm-m)
(site de Boudri)
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des valeurs de
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Figure 96 Profils PlO
(site de Boudri)

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Les quatre sondages
électriques
(figure
98)
montrent des
courbes en fond de bateau;
comme nous l'avons déjà vu avec le
site de Pissi les courbes obtenues sur le forage sec présentent
un V beaucoup plus fermé.
L'épaisseur des arènes, surtout très
humides ,y est peu épaisse
(figures 99a,99b,99c,99d)
Les
sondages
électromagnétiques
(figures
lOOa,lOOb,lOOc,lOOd,lOOe,lOOf) montrent une frange fissurée plus
importante au
niveau du
forage
positif qui
se
traduit par un
décalage vers la droite pour la courbe du forage positif.
Figure 97 Courbes de sondages électriques
(site de Boudri)
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---

Les profils d'anisotropie
(figure 10 ) montrent une courbe
en dents de scie pour le forage positif et le forage sec. Il faut
néamoins
remarquer
que
la
courbe
du
forage
positif
reste
au
dessus de celle du forage sec sauf pour un seul point.
La position des profils de mesures est présentée par la figure
102
'0 •
Forage 1
Forage 3
o
40mH
20mW
forage
20mE
40mE
distance
Figure 100 Pr~fil d'anisotropie
(s1te de Boudri)
183

---

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Figure 101 Disposition des Profils de mesures
(site de Boudri)
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---

4.4.2.4 cartographie d'indice biologigue
Nous avons cartographié des termitières qui sont en nombre
très important dans les environs des forages. Nous avons pu ainsi
recencer 39 termitières dans un secteur de GOha
La figure 10 . montre un alignement préférentiel dans la direction
Nord-Est
qui
confirme
le
caractère
aquifère
des
accidents
présentant cette direction
(A.N.
Savadogo 1984).
biologiques
(termitières)
Figure 102 cartographie d'indices
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Forage 2
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ltermici"res)
(slte de ~olldrl)
185

---

Ainsi au regard de tous ces résultats nous pouvons conclure
que:
-Le forage positif semble être sur une zone de cisaillement mais
à notre avis l'épaisseur d'argile très humide
apportée par le
cours d'eau influe négativement sur les mesures.
-Les deux forages secs sont décalés par raport aux discontinuités
et bien
qu'il
existe
des
al téri tes
humides 1
l'absence
d'une
frange fissurée semble responsable de l'échec.
On
a
une
bonne
concordance
entre
les
cartes
électrique
et
électromagnétique d'une part et entre les sondages électriques
et électromagnétiques d'autre part.
Les
profils
d'anisotropie
sont caractéristiques et démontrent une fois de plus leur intérêt
déjà évoqué sur les autres sites.
186

---

4.4.3 Le site de Toéssin
Le
village
de Toéssin
se situe
au
Sud-Ouest
à
4 km
de
Mogtédo,et à 2 km au Sud de
l'axe Ouagadougou-Koupèla
(figure
104).
Un
seul
forage
y
a
été
investigué;
ce
dernier
a
été
implanté
sur
la
base
de
photo-interprétation
de
prospection
géophysique
électrique.
Le
forage
se
si tuerai t
au
noeud
de
linéaments, l'un Nord-Sud et l'autre Nord-Est, sur un accident
principal en bordure de marigot.
Le forage a une profondeur de
GOm et le log de forage montre Gm d'argile sableuse suivis d'une
altération de schistes de Gm . Le substratum sain (schistes) se
trouve à 57m de profondeur surmonté de 45m de shistes graphiteux
fissurés de 45m et le niveau statique à 18.9m.
4.4.3.1 cadre géologique
Contrairement
aux
autres
sites
qui
se
situent
sur
des
granito-migmatites
Toésin
est
dans
une
zone
de
schistes
birrimiens.
En effet le levé géologique montre des
schistes orientés
Nord-Est
à
Est-Ouest,très
altérés
en
surface.
On
retrouve
beaucoup
de
filons
très
dispersés
rendant
toute
mesure
de
direction impossible.
4.4.3.2 Photo-interprétation
La photo-interprétation
(figure 104)
met en évidence
un
réseau très dense de linéaments orientés dans deux directions
prédominantes: Nord-Ouest et Nord-Est. Un seul cours d'eau très
ramifié
parcourt
la
zone
du
si te.
Le
sens
d'écoulement
des
affluents est Nord-Est tandis que cours d'eau principal coule
vers le Nord-Est. Le forage qui est proche du cours d'eau recoupe
un linéamentde direction N45°E
187

---

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Réseau hydrographique
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Figure 103 Photo-interprétation (site de Toéssin)
188

---

4.4.3.3
Prospection géophysique
Le levé géophysique a concerné une plateforme autour d'un
forage à haut rendement.Nous avons réalisé:
6 profils électriques de 2250m
9 profils électromagnétiques de 3000m
2 sondages électriques
14 sondage~ électrom~gnétiques
1 protl1 d anlsotrople
Les mesures électriques ont été particulièrement
difficiles
en raison de l'altération argileuse très importante en surface.
(Il faut
souligner en outre que
la
zone a
reçu une
pluie la
veille des
mesures).
Les mesures
électromagnétiques
devraient
théoriquement connaître le même sort mais la présence de filons
a éffacé l'effet d'une première couche tres conductrice.
La carte d'isorésistivité
apparente
(figure 105)
met
en
évidence deux axes conducteurs d'orientation
Nord-Est et Nord
Nord-Ouest qui se recoupent au niveau du forage .
La carte électromagnétique (figure 106) ne met en évidence
qu'un seul axe Nord-Est.
Sur la
carte de
résistivité,
il
est
difficile de
déterminer
l'extension
latérale
des
conducteurs
mais
la
carte
électromagnétique permet d'attribuer une extension latérale de
40 à 50 m à l'axe Nord-Est.
189

---

Figure 104 Carte et représentation en perspective de résistivité
o
(Ohm-m)
(site de Toéssin)
C'l
M
AB=.200m
MN=.20m
Pas de mesure=10m
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10
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50
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O'l
Figure 105 Carte et représentation en perspective des valeurs de
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S=50m
Pas de mesure=10m
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GG
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---

Longi tudinalement,
l'axe
Nord-Est
a
été
recoupé
au
Sud-
Ouest à
GOOm du forage où existe un deuxième forage productif
(figure 107, profil 7)
et au Nord-Est sur 1500m par des profils
électromagnétiques
(figure 107 profils 8 et 9).
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Figure 106 Profils électromagnétiques
(site de Toéssin)

---

Les deux sondages électriques montrent deux courbes dont les
valeurs
de
résistivité
restent
basses
avec
AB/2
croissant.
L'interprétat'ion (figure 108) met en évidence une frange fissurée
très épaisse, l'épaisseur minimale étant de 75m.
Nous
avons
réalisé
des
sondages
électromagnétiques
pluridirectionnels
pour
pouvoir
étudier
l'influence
de
la
direction sur les
résultats.
Le tableau ci-dessous
résume les
résultats obtenus.
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Tableau 12 Résultats dès sondages élec~romagnétiqu7S en fonct1on
de la direction Emetteur-Recepteur (s1te de Toéss1n)
De
l'analyse
de
ce
tableau
nous
pouvons
tirer
les
conclusions suivantes:
-Toutes les directions indiquent une frange fissurée importante
confirmée par les sondages électriques.
-Les meilleurs résultats par rapport au sondages électriques se
retrouvent aux directions N15 et N105 respectivement direction
de
la
discontinuité
et
direction
perpendiculaire
à
la
discontinuité.
-Dans
l'axe
de
la
discontinuité,
c' est
le
dispositif
bobine
horizontale qui donne les meilleurs résultats , tandis que dans
l'axe perpendiculaire c'est le dispositif bobine verticale.
193

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---

La figure 109 montre le profil d'anisotropie avec une courbe
en cloche dont le maximun est décalé par rapport au forage: ceci
était prévisible compte tenu du fait que le forage a été implanté
en bordure de la faille.
2
_ 40mE
20mE
Forage
20mW
40mW
distance
Figure 109 Profil d'anisotropie
(site de Toéssin)
195

---

De l'analyse de tous ces résultats on pourait retenir les
faits suivants:
-le
forage
productif
est
implanté
à
l'intersection
de
deux
discontinuités structurales affectant le substratum.
ces discontinuités ont
induit une grande
épaisseur de
frange
fissurée.
-Il pourrait s'agir fort probablement d'une zone de cisaillement.
La figure 110 montre le plan des mesures géophysiques ainsi que
la situation des deux discontinuités par rapport au forage.
Par
ailleurs,
la
comparaison
des
résultats
des
mesures
par
méthodes électromagnétiques et électriques montre l'importance
de la position des
bobines
et l'influence des
directions
des
anomalies sur
les valeurs
obtenues
ce qui
peut entrainer des
erreurs si l'on éffectue pas un nombre suffisant de mesures.
La paticularité du site de Toéssin de se situer en domaine
de
shistes
birrimiens
permet
de
vérifier
l'aptitude
de
la
méthodologie adoptée pour ce type de formation géologique.
196

---

Figure 109 Disposition des profils de mesures
(site de Toéssin>
_ _ _ _ _+_~----'PIO
gl"l.\\
1
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o· forage à haut rendement
Pg
~
o
forage
(Q=8m3/hl
c
c
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o
1
1'+
197

---

---

5
ANALYSE
CIHIMIQUE
ET
ISOTOPIQUE
DES
EAUX
DE
FORAGE
Nous avons abordé les études isotopiques en vue de vérifier
d'une part si la productivité des aquifères
était en relation
avec le voisinage des marigots, et d'autre part la pérennité des
forages. En effet si les eaux prélevés sont des eaux actuelles
la
relation
forage
marigot
est
probable
et
le
débit
sera
vraissemblablement pérenne. Si les eaux sont anciennes il n'y a
pas de relation marigot-forage et la pérennité à long terme n'est
pas assurée.
Par ailleurs nous avons tenté
de déterminer s ' i l y avait
une
relation entre
la productivité
des
divers
forages
et
la
teneur en arsenic des eaux captées car cet élément (sous bforme
d'acide arsénieux)
a un rôle
important du point de vue
santé
publique.
5.1 Géochimie isotopique
La problématique
de
la
datation isotopique
relève
des
processus
de
dispersion
et
de
mélange
des
eaux
d'infiltration.Néamoins cette datation qui donne un age qu'on
pourrait
considérer
comme
approximatif,
correspond
à
une
distribution dans le temps de plusieurs écoulements élémentaires
(Mook,1980) et permet de déterminer le temps de résidence dans
les aquifères de l'eau des échantillons prélevés.
Un
temps
élevé
peut
indiquer
une
infiltration
lente
ou
éloignée géographiquement,
tandis qu'un
temps court pourrait
indiquer une recharge rapide avec de l'eau infiltrée non loin du
point d'échantillonage.
Par
désintégration
radioactive,
la
concentration
d'un
isotope ayant une demi-vie de T
est réduite de AO à
At durant
le temps t.
(1)
198

---

Pour connaître t il suffit de mesurer At et de connaître AO.
Les éléments radioactifs les plus couramment utilisés pour dater
les eaux souteraines sont le carbone 14 (HC) et le tritium OH).
5.1.1 datation par le carbone 14
5.1.1.1 principe de base
La méthode de datation de l'eau par le HC est basée sur le
principe de
la désintégration radioactive du
HC
dissous dans
l'eau
sous
forme
de
bicarbonates
ou
de
carbonates
(C02
(aq) ,H2C03 (aq) ,HC03-,C03-2). Le carbone inorganique total dissous
(CITD) est mis en solution durant le processus de recharge par
la dissolution du C02 présent dans le sol et , par la suite , par
la dissolution des minéraux carbonatés (calcite,dolomie) .
Les
résultats
des
mesures
d'activité
du
HC(aHC)
sont
généralement exprimés en terme de pourcentage par rapport à ce
qu'on appelle le carbone moderne
(pour cent du carbone moderne
ou pcm).
Le carbone moderne représente en principe l'activité
spécifique de HC dans le C02
atmosphérique avant toute dilution
significative
causée
par
la
combustion
des
hydrocarbures
fossiles.Le point de référence de datation est celui des troncs
d'arbre datant de la fin du 19ê siècle. Outre le C02 du sol, i l
y
a
aussi
celui
provenant
de
la
décompositon
des
matières
végétales
dont
l ' acti vi té
en
HC
est
égale
à
celle
de
l'atmosphère actuelle.
On peut ainsi considérer que l'activité
en HC du cm du sol est aussi actuelle ou <<moderne> >.
L' activi té
du
HC
atmosphérique
quant
à
lui
n'est
pas
constante à
cause des éssais thermonucléaires; dans les années
50 il était de 100 pcm actuellement il est de l'ordre de 117 pcm.
Certaines évidences indiquent qu'au début de l'Holocène (environ
10000 ans) il était plus élevé que 100 pcm et qu'il qu'il aurait
pu monter plus haut que 120 pcm (Klein et al.,1980).
La dissolution
des
carbonates
dans
l'eau
minéraux
ne
contenant pas de carbone 14 peut engendrer des valeurs de aBC
inférieures à 100 pcm. La réduction est proportionnelle au taux
de dissolution des carbonates.On doit alors corriger la valeur
de
l'activité
en
se
basant
sur
des
modèles
de
géochimie
isotopique.
199

---

5.1.1.2 principe de la correction à l'aide du l3C
Le carbone 13 étant un isotope stable,
on se base sur sa
teneur pour corriger
les
âges
obtenus
par le carbone
14.
La
teneur en un isotope stable est donnée en valeur de delta( ), ou
de différence
relative
par
rapport
à
un
standard:
elle
est
exprimée en pour mille (
).
Pour
le !JC,
le standard
est
le
PDB«<Peedee Formation Belemnite»
de la Caroline du Nord).
La
teneur en l3C d'un échantillon est exprimée ainsi:
12
Ô l3C = r(13C/ C)éch - 1J x: 1000 (%0 PDB)
(2)
L(13C112C)PDB
La valeur du
l3C du CITD dans l'eau varie selon l'origine
du carbone.Dans l'atmosphère elle est de -8, tandis que dans le
sol elle est controlée par le type de végétation . Dans un climat
tempéré
la
valeur
est
de
l'ordre
de
-25
à
-20;
dans
un
environnement tropical cultivé, comme celui du Burkina elle est
plus
élevée
et
serait
de
l'ordre
de
-18
à
-12
(Fontes
et
al. ,1991) . Il faut
en outre considérer un enrichissement
en nc
pendant l'infitration ce qui ramenerait la valeur pour le cas du
Burkina dans l'ordre de -12 à -6, sans oublier la dissolution des
carbonates après infiltration.
5.1.1.3 Mode de Calcul de l'âge corrigé
En appliquant l'équation
(ll il 11 HC
(Tl/2=5730al, on obtient
4
a l C
âge = t = -8 270 ln ~
(3)
où al14C
est
l ' acti vi té mesurée
en
HC
et
aOW'C est
l'activité
initiale en HC,i.e.
juste après l'infiltration de l'eau et la
dissolution des carbonates.
On estime la valeur de aOHC à
partir des données sur le
HCCITD
selon la relation (Mook,1980):
a014C = q. a14Cactuelle
(4)
où
aHCactuelle
représente
l'activité
en
HC
dans
l'atmosphère
actuelle
(tableau ci-dessous) :
200

---

TABLEAU13: Variations récentes de l'activité en 14C dans l'aonosphèrc.
1980 - présent
-117
1970 - 1980
-125
1955 - 1970
-140
< 1955
100
30 dernières années
-120
Le facteur de correction q tient compte des valeurs de
13C selon
le rapport:
q
813Céch. - 813CCaC03
=
13
(5 )
8
CCITD - 8 13CCaC03
On évalue grossièrement les valeurs de
13CCaC03 et de
13CCITD selon
les données publiées dans la littérature qui sont respectivement
d'environ -1 et -9.
En raison des conditions existant dans la zone d'infiltration à
l'époque de
la recharge
la valeur de q peut
varier selon les
forages surtout dans le cas du Burkina.
5.1.2 datation par le tritium
l'age obtenu par le carbone 14 permet de distinguer des eaux
anciennes des eaux récentes de façon approximative. La datation
au
tritium
permet
de
préciser
davantage
l'âge
des
eaux
souterraines.
Le tritium est un isotope radioactif de l'hydrogène, de ce
fait i l fait partie de la molécule d'eau elle-même, en plus i l
a une demi-vie plus courte
(12.43 ans).
Dans
l'atmosphère,
la
production naturelle
en
tritium
est de
l'ordre de 15 TU
(<<Tritium Unit»;
1TU=1 3H par 1018 tH).
Les
essais nucléaires atmosphériques ont injecté d'énormes quantités
de tritium dans l'atmosphère; on a ainsi obtenu un pic en 1964
excédant
3000
TU
dans
les
eaux
de
précipitaton.
La
teneur
actuelle est de l'ordre de 10 à 30 compte tenu du traité de non
prolifération nucléaire de
1965. On peut alors
distinguer des
201

---

eaux souteraines
actuelles
(l0
à
20 TU)
des
eaux
rechargées
pendant les années 60 et 70
(TU>30)
et des eaux plus anciennes
(TU<l).
Des
eaux souteraines
présentant de
basses
valeurs
en
tritium
(1 à 5 TU)
indiquent normalement un mélange entre des
eaux plus anciennes que 35 ans et des eaux actuelles.
5.1.3 les résultats
Les analyses isotopiques sont réalisés par le laboratoire
GETOP de l'Université du Québec à Montréal et nous ne sommes pas
encore en possession des analyses du tritium.
Le tableau 14 résume les résultats d'analyse 13C etHC ainsi que
leur interprétation:
TABLEAU/q.· Résultats d'analyse de 13C ec 14c.
ÉCHAN'IUioN
S13Ccrrn
a14(;
CALCULS
ÂGE INTERPRÉTÉ
(o/ooPDB)
(pcm)
q
âge (an)
(an)
Lay-1
-3,4
91,8 ±1,4
0,30
-7700
c< 3S
Lay-2
-7,5
94,4±1,4
0,81
-1 250
c< 3S
Ziniar
-7.9
106,6±1,6
0,86
-270
c<20
Guilongou
-9,7
90.8±1,4
1,0
800
1000 > t> 3S
Gangin
-6,1
97,6±1,S
0,64
-1980
c< 3S
Pissi
-9,0
91,3±1,4
1,0
7S0
1000 > c> 3S
De ce tableau on peut relever les faits suivants:
-les échantillons de Lay1,
Lay2, Ziniaré et Bangrin donnent des
âges «futurs»
, ce qui correspond au temps t=O an.
-les
deux
autres
peuvent
être
datés
de
quelques
centaines
d'années, mais compte tenu de la large gamme des teneurs en IJC
( 13C de -9.7 à -3.4
) et des acti vi tés toujours supérieures à
90 pern, ces eaux peuvent être considérées comme «modernes».
-parmi
les
quatres
sites
d'échantillonnage
hormis
celui
de
Bangrin les
autres se trouvent à proximité d'un cours d'eau,
tandis que les sites de Guilongou et Pissi se trouvent loin d'une
retenue d • eau de surface. La première couche au ni veau de ces deux
202

---

derniers
si tes
est
une
cuirasse
latéritique
indurée
très
résistante.
Les
variations
en
âge
calculé
peuvent
alors
s'expliquer par
les différences
en
1JeCITD dans
les
zones de
recharge.
Les résultats d'analyse du tritium devraient nous permettre
de
préciser
d'avantage
ces
âges.
On
pourra
éventuellement
à
partir d'analyses
chimiques,
en particulier
de
l ' alcalini té,
avoir une meilleure estimation du temps de
résidence des eaux
souteraines.
Les résultats de
la géophysique ont mis
en évidence des
fractures en relation avec des marigots, ces derniers jouant un
rôle important dans la réalimentation des nappes. On peut de ce
fait
envisager
que
ces
marigot
sont
responsable
de
l'âge
«moderne»
observé.
5.2 analyse chimique
Dans
le
cadre
d'une
campagne
organisée
dans
le
but
de
connaître
la
répartion
des
éléments
toxiques
présents
naturellement dans les eaux nous avons prélevés un certain nombre
d'échantillons
sur
lesquelles
l'arsenic
présent
sous
forme
d'arseniates a été dosé.Le tableau 15 résume les
résultats de
l'analyse:
<=:=...aoa
ï;$ll!# (gpgl-
M::crot
19.3
ISE'
lS.O
u.y 1
!l.ô
Loly 2
j3.6
?obeMe:pa
J9.~
Guilou",,,
".1
Z!œJR
'0.2
a.uaye
<&.0
?ùsi
~9.'
DouicuIO"
43.3
s......iA
j6.9
Les
échantillons
Rectorat
et
ISP proviennent du
domaine
universitaire de Ouagadougou.
le forage de l'ISP étant plus productif que celui du rectorat.
Les échantillons Guilongou et Ziniaré proviennent de deux forages
203

---

de la province d'Oubritenga avec des débits respectifs de 7 et
5 m3/h.
Ces
résultats
varient
de
4.1
à
50.2
ppb.
les
normes
internationales
(OMS)
préconisent un seuil de 50ppb pour l'eau
de consommation. Cinq des douze échantillons analysés montrent
une teneur proche de cette limite:ce sont les échantillons des
forages
de
Lay2,
Pobe
Mengao,
Rakaye,
Pissi
et
Doulougou.
L'échantillon de
Ziniaré
dépasse
cette
limite.
La
teneur
du
forage
de
Guilongou
présente
la
plus
faible
valeur
et
par
conséquant peut
être considérée
comme
la meilleure
eau si on
tient compte uniquement de la teneur en arsenic.Si on considère
géographiquement ces teneurs on remarque qu'elles sont localisées
ponctuellement: en effet les forages Lay1 et Lay2 sont distants
au maximum de 1.5 km et on enregistre une différence de 12 ppb;
les forages de Guilongou et Ziniaré sont distants de 3 km et on
a une différence de 46.1 ppb.
La teneur en arsenic diminue quand le débit augmente lors
qu'on considère ces résultats par région:
-site de Lay
(Lay1,
Lay2):lorsqu'on passe d'un débit de 50m3/h
(Lay1)
à un débit de 7m3/h la concentration augmente de 21.6 à
33.6.
-domaine universitaire (ISP,Rectorat) :le forage de l'ISP qui est
plus productif que le forage du Rectorat a une concentration plus
basse en arsenic.
-Province de Bazèga (Sambin, Doulougou, Rakaye, Pissi): le forage
de Pis si qui est le moins productif (Q=1.4m3h/h) a la plus grande
valeur de concentretion,
tandis .le
forage de
Sambin,
le
plus
productif
a
la
plus
basse
valeur de
concentration,
les
deux
autres échantillons étant intermédiaires.
-Province
d'Oubritenga
Guilongou,
Ziniaré):le
forage
de
Guilongou avec un
débit de
7m3/h
a
une
concentration de
4.1
tandis que
le forage
de Ziniaré
avec un débit de 5m3/h a
une
concentration de 50.2
Pour un même site la teneur diminue avec
la productivité
mais on constate que d'un site à l'autre les teneurs évoluent ce
qui
montre
bien
que
c'est
le
contexte géologique
qui
est
à
l'origine des teneurs plus ou moins importantes observés.
204

---

CONCLUSION
Au terme des investigations "post mortem" des
conditions
d'implantation des forages d'eau par interprétation des données
de
la
télédétection,
de
la
géologie
et
de
la
prospection
géophysique
,
sur 22
forages
dont 13 à
haut rendement
{débit
supérieur à 20 m3/h}, quatre à faible rendement {débit inférieur
à 2m3/h}
et 5 totalement secs,
nous avons pu montrer les faits
suivants:
I-Les principaux résul tats scientifiques et méthodologiques
-A >Facteurs de productivités des aquifères du socle
-une condition particulière pour l'obtention d'un forage à débit
élevé
est
de
le
situer
sur
une
mégafracture
longue
de
5
kilomètres au moins.
-la productivité est accrue si on le situe à l'intersection de
deux mégastructures.
-la zone broyée induite par la ou les discontinuités affectant
le
substratum doit
avoir une
extension latérale de
cinquante
mètres au moins. Cette extension latérale est aussi importante
que l'épaisseur de la frange fissurée surmontant le substratum.
-La proximité ou le recouvrement d'un bas-fond ou d'un marigot
favorisent énormément la réalimentation des aquifères.
-la direction dominante
des
filons
de quartz
et de
pegmatite
cartographiés
sur
le
terrain
donne
la direction
des
failles
productrices, tandis que celle des fissures ne conduit qu'à des
résultats très aléatoires.
-la
présence
d'affleurements
ne
constitue
pas
forcément
un
facteur défavorable à l'obtention de débits élevés. En effet les
zones
de
sub-affleurement
généralement
sabloneuses
en
région
granitique favorisent l'infiltration et donc la réalimentation
des nappes aquifères.
Ceci a pu être vérifié sur la plupart de
nos sites d'études. Les affleurements permettent aussi une étude
géologique dont l'apport est déterminant pou la
recherche des
forages à haut débit.
205

---

-les
indices
biologiques:
termi tières
et
ficus
gnafolocarpa,
lorsqu'ils sont alignés donnent la direction de la fracturation
et permettent dans bien de cas d'éviter des échecs.
-B >Méthodes de traitement numérique d'images satellites
Notre étude nous
a
amené
à considérer que
la composante
principale no.2
(CP2) associée à un filtre passe-bas de moyenne
est la meilleure bande d'entrée dans une composition de filtres
directionnels de type Sobel permettant de mieux faire ressortir
les
caractéristiques
hydrogéologiques
en
particulier
les
linéaments
plurikilométriques
ayant
un
lien
étroit
avec
la
fracturation profonde.
-C >Apport de la prospection hydrogéophysique par le
dispositif MAXMIN:
-les profils de
trainés
électromagnétiques MAXMIN ont
prouvé
leur aptitude
à mettre en évidence les
failles
dans tous
les
faciès pétrographiques du socle mais il faut néamoins souligner
que les valeurs absolues varient énormément d'un site à l'autre.
Elles sont généralement plus basses dans les zones schisteuses
(Toéssin) que dans les régions granitiques et latéritiques.
-le mode MAXl ou horizontal loop en balayage permet un repérage
précis des directions des failles, de leurs extensions latérale
et longitudinale.
-la fréquence recommandée pour le Burkina est la fréquence 3520
Hz avec une séparation de bobines de 50 mètres ou cent mètres
pour les cas difficiles.
-Les
sondages
électromagnétiques
donnent
des
résultats
comparables
à
ceux des
sondages
électriques mais
il
faudrait
constituer
un
catalogue
pour
en
tirer
des
conclusions
plus
pertinentes.
Néamoins
on peut déjà
retenir que
les meilleurs
résultats
s'obtiennent
en plaçant
le
récepteur et
l'émetteur
soit dans la direction de la faille pour le mode MAX1, soit dans
une direction perpendiculaire pour le mode MAX2.
-les cercles de mesures rotatives donnent la direction des axes
206

---

conducteurs.
Ce
résultat
est
comparable
au
sondage
pluridirectionnel en sondage électrique.
D- Diagrammes d'anisotropie
-les
diagrammes
d'anisotropie
ont
été
particulièrement
significatifs sur tous les sites. L'aplomb des axes conducteurs
se
caractérise
par
des
coéfficients
d'anisotropie
élevés,
contrastant
avec
les
valeurs
avoisinantes
et
traduisant
une
fissuration plus importante. Les si tes improductifs ne présentent
pas la courbe en cloche bien marquée sur les sites productifs.
La
figure
111
montre
toutes
les
courbes
obtenues
sur
les
différents sites.
Tandis
qu'on
observe
généralement
une
en
cloche
pour
les
fractures ouvertes , les filons fracturés montrent une courbe en
dent de scie montant ainsi une différence de comportement entre
les deux structures.
E- >Potabilité et recharge des eaux souteraines
-les analyses
chimiques des
teneurs
en arsenic
des
eaux
des
forages
ont
révelé
des
taux
assez
inquiétants
(presque
tous
proches des normes recommandés par l'OMS)
et nous recommandons
de ce fait une analyse à grande échelle des eaux des forages tant
en arsenic qu'en d'autres éléments qui altèrent la potabilité des
eaux. Il serait interessant de vérifier si cet arsenic est lié
à d'autres minerais notamment l'or en raison des teneurs élevés.
-les
teneurs
en
arsenic
diminuent
lorsque
la
productivité
augmente, ceci grâce au lessivage.
-compte tenu du fait que nous ne sommes pas encore en possession
des
résultats
des
analyses
des
teneurs
du
tritium,
une
appréciation défini ti ve de
l'âge des
eaux des
forages
serait
imprécise. On peut néamoins retenir avec quelques réserves que
presque toutes les
eaux des forages étudiés
sont «modernes»
et cela se justifie par l'influence considérable des marigots sur
la réalimentation des nappes.
207

---

F- >Remarque générales sur l'implantation des forages
-L'implantation de certains forages à haut rendement correspond
rarement au
cas
théorique recommandé.
Cela est dt1 aux études
avant forage nettement légères par rapport aux nôtres.
-on a eu des allures atypiques de courbes de sondages électriques
pour des
forages
à
haut
rendement,
marquées
par
l'absence de
remontée trainante traduisant une épaisseur importante de roche
fissurée
au-dessus
du
substratum.
On
pourrait
attribuer
ces
allures
au
fait
que
les
implantations
ne
correspondent
pas
toujours
au
cas
idéal,
mais
la
présence
d'une
zone
très
conductrice et
très
épaisse
(cas de
Rakaye
et
Nabmayaoghain)
pourrait faire envisager l'existence à une fracture ouverte.
-il n'est pas possible de prévoir la productivité d'un ouvrage
à partir de
sondages
électriques mais on peut
indiquer parmi
plusieurs
sondages
celui qui
présente
le plus
de chances
de
fournir les meilleurs résultats.
-le dispositif
carré
peut
améliorer ces
implantations car il
permet de situer le point où l'anisotropie est la plus marquée
dans
le
couloir
broyé
de
la
faille
et
surtout
permet
l'établissement de
courbes d'anisotropie dont
nous avons déjà
souligné l'importance.
-la plupart des forages négatifs sont dus à des érreurs graves
d'implantation.
-on
pourrait
envisager
des
sondages
sismiques
pour
vérifier
l'ouverture des failles mais i l ne faut pas oublier que la mise
en ouevre est lourde et cot1teuse.
II-Sur le plan pratique et économique
Au regard des facteurs de productivité que nous avons mis
en évidence,
nous recommandons la mise en oeuvre simultanée et
coordonnée des méthodes et des dispositifs employés lors de nos
investigations pour les programmes de recherche d'eau à venir.
La figure
112 montre
ce dispositif recommandé.
Cette mise
en
oeuvre semblerait cot1teuse (trois jours de terrain par site avec
208

---

un géophysicien, un technicien, quatres manoeuvres}.
Mais si nous considérons qu'il ya au Burkina Faso au moins trois
cents centres secondaires
qu'il faudrait équiper en
forages à
haut rendement
,
on arrive
à
600
forages
à
raison de
2
par
agglomération.
Considérant que le taux de réussite à l'heure actuelle pour
ce type de forage est de 15% , i l faudrait au moins 4000 forages
à
environ
2200000
francs
C . F. A.
l'uni té,
soit
des
dépenses
totales de 8800000000 francs C.F.A. Si l'application de la mise
en oeuvre que nous préconisons augmentait le taux de réussite à
50% comme nous l'espérons bien, on réduirait les dépenses pour
l'obtention des mêmes 600
forages
à 2640000000
francs C.F.A.,
soit une économie de 6160000000 francs.
Un tel
chiffre mérite
d'être médité et à lui seul justifie le programme de prospection
méthodique que nous proposons.
209

---

'~'.'"''
/
.
/
/ \\
.--
/V
'. \\
/ /
site de Pissi
site de Rakaye Mossi
site Doulougou
.'
/ \\
/ / \\ .
/
.., i
..
~
1
, . . . . . .
10
/
~
z
/
~
~.,.C".... :
QL
--::-:::::-~.,.:;.-__;;;,.::••- -
"'... 2,:-"
r~uce.
"'lII"."ce
site de Sambin
site de Nioko
site de Lay
10
.~.
/~
~/
'(/
"
1---'-0.-'--'.-.-'-'o-r-'4-.---:-'0:-.~.-:::--:doLSc.anc.
site de Nabmayaoghain
site de Boudri
site de Toéssin
Figure 110
Profils d'anisotropie de tous les si tes inves tigué:;
210

---

/ /
P1, PZ. P:l •••
Profil de traînes électriques et électromagnétiques
A SE
a
Sondage électrique avec: sa direction de ligne
""'
--::r--
A SEM a
Sondage électromagnétique avec: sa diredion de ligne
""'
~
A ss
a
Sondage sismique réfraction
Centre des dispOsitifs carrés croisés
Centre de mesures électromagnétiques rOlatoires
Figure 111
Dispositifs géophysiques recommandés après les
études de télédétection et géologiques pour
l'implantation des forages à haut rendement
(A.N.Savadogo,A.Rouleau,G.lemieux,R.Duberger,
211
D.W.Roy,S.Perron,S.Nakolendoussé,D.Tremblay)

---

BIBLIOGRAPHIE
Astier,J .L.,
1977
Géophysique
appliquée
à
l'hydrogéologie.
Masson et Cie, Paris
Astier, J . L.,
et
al., 1981.
Evaluation
et
revision
des
études
géophysiques au sahel de Haute Volta en vue de l'implantation
de forages d'eau.
Division de la mise en valeur des terres et
des eaux, F.A.O. Rome.
Bérard, P. ,1982.
Interprétation
des
images
satellites
en
complément
à
la
photo-interptétation
traditionnelle
pour
la
définition des structures hydrogéologiques au Niger et en Haute
Volta. In colloque sur les milieux discontinus en hydrogéologie,
Document 45, BRGM, Orléans,p.67-82
Bernard,A. et al.,1989. Intérêt de la prospection géophysique:
exemple du programme d'urgence d'hydraulique villageoise Nord-
Cameroun. Bull. CIEH,no.74-75,
Octobre 1988-janvier 1989 p.47-
68.
Bernard,A. et Mouton,J.,1980. Les recherches d'eau dans le socle
africain: apports de la géophysique. Bulletin BRGM (2) 3,4 p.293-
309.
Bieler,G.
Burri,M.,
Muller,I.,1988.
Rapport
de
la mission
de
prospection hydrogéologique
intégrée dans
la plaine de
Gondo
(Republique du Mali). Centre d'hydrogéologie de l'Université de
Neuchatel,
Institut de Géologie; Décembre 1978-Janvier1988
Bro,M.,
1989.
Utilsation de la méthode sismique-réfraction en
recherche
hydrogéologique
sur
le
socle.
Bull.
CIEH
no.74-75
Octobre 1988-Janvier 1989 p.3-22.
212

---

BURGEAP-CGG-Méditerranée-Géoélectrique,1984.
Utilisation
des
méthodes géophysiques pour la recherche d'eau dans les aquifères
discontinus. Bull. CIEH, série hydrogéologie,
236p.
Camerlo, J.
et Fahy,
J. C.,1981. Premiers résultats obtenus en
Côte d'Ivoire dans les recherches d'eau axées sur les fractures
secondaires dans les roches grnues du socle. Bull. BRGM (deuxième
série) section III no.4 p.289-291.
C.G.G. ,1959. La géophysique appliquée aux problèmes d'hydrologie,
de mines,de génie civil et aux études
structurales.
Compagnie
Générale de Géophysique Paris 1959 39p.
CIEH-BGR,1987.
Recherche sur
la fracturation
profonde en
zone
de
socle cristallin à
partir de
forages
à
gros débits
et
de
linéaments Landsat à l'aide de méthodes de géophysiques avancées.
Bulletin CIEH série hydrogéologie.
CIEH-BGR,1989. Contribution à la méthologie de prospection des
eaux souterraines
sur
le
bouclier cristallin de
l'Afrique de
l 'Oues t. Etudes hydrogéologiques et géophysiques au Burkina Faso.
Bulletin CIEH série hydrogéologie.
Crosta,A.,1989. Geological mapping using Landsat Thematic Mapper
imagery in Almeria Province, south-east Spain. Int.J. of Remote
sensing , vol.10, no 3, p.
505-514.
Darboux-Afouda, R., 1985.
Recherches
hydrogéologiques
par
les
méthodes
géophysiques
dans
les
régions
de
socle
en
Afique
Occidentale.
Thèse
présentée
à
l'Uni versi té
des
Sciences
et
Techniques du Languedoc Montpellier .
213

---

Darboux-Afouda,R.,
LOUIS,P.,1989.
Contribution des mesures
de
l'anisotropie élecrique à le recherche des aquifères de fracture
en milieu cristallin au Bénin. Geophysical Prospecting 37,p.91-
105 ,1989.
Eadie,Tom,1979. Stratifiedd Earth Interpretation using standard
horizontal
loop
electromagnétic
data.
Geophysics
labotory,
Departement of physics University of Toronto no.9 Octobre 1979
37p.
Engalenc,M.,1978-1979.
Méthode
d'étude
et de
recherche
d'eau
souteraine des roches cristallines de l'Afrique de l'Ouest.vol.1
et 2 CIEH.
Engalenc,M. ,1978. Modalités de la recherche d'eau dans les roches
cristallines
fissurées
de
l'Afrique
de
l'Ouest.
Journées
techniques du CIEH Togo.
Engalenc, M. ,1979.
Méthode
d'étude
et
de
recherche
de
l'eau
souteraine dans les roches cristallines de l'Afrique de L'Ouest
(volume 3). CIEH AoQt 1979 191p.
Engalenc,M.,1981. Eléments pour la quantification des resources
dans les
roches cristallines.
Bulletin BRGM section III,no.4,
1981 p.325-326.
Engalenc,M.,1983.
Rôle
de
la
photo-interprétation
dans
la
détermination des facteurs influant la productivité des fractures
du socle cristallin. Bulletin CIEH 1983 p.291-299.
Fontes,J.Ch.,Andrews,J.N., Edmunds,
W.N.,
Guerre,
et Travi,Y.,
1991.
Paleorecharge
by
the
Niger
River
(Mali)
deduced
from
grongwater
geochemistry;
Water
Res.
Research,
vol.27,no.2,p.
199-214.
214

---

Fourniquet,J., Motti,E.
et Pointet,T.,
1984. Application de le
télédétection à la prospection hydrogéologique en zones arides.
Challenges in Africa Hydrology and Water Resources
(Proc.of the
Harare Symposium) Juillet 1984, IAHS Publ. no 144, p. 129-137.
Géohydraulique-CIEH, 1978. Méthodes d'étude et de recherche d'eau
souteraine des roches cristallines de l'Afrique de l'Ouest. Bull.
CIEH série hydrogéologie 318p.
Géohydraulique-CIEH ,1981.
Méthode d'étude et de recherche de
l'eau souteraine dans les ropches cristallines de l'Afrique de
l'Ouest (volume 3): Atlas de photo-interprétation. Bulletin CIEH
,1981
Hottin G. et Ouédraogo,O. ,F. ,1975. Notice explicative de la carte
géologique
au
1/1000000è
de
la
Replublique
de
Haute
Vol ta.
Editions du BRGM 6-8 rue Chasseloup-Laubat Paris
Joanes,H.,
Parnot,J.,
Rantrua,F.,
Sow,N.A.,1986.
Possibilités
d'utilisation de la télédétection dans le domaine de l'eau en
Afrique. CIEH Octobre 1986 141p.
Jones,M.J.,1985.
The weathered
zone aquifers
of
the
basement
complex areas of Africa.
Quarterly Journal of
the Geophysical
Society of London, volume 18,p.35-46.
Jong,S.J.De,
Dirks,F.J.H.,
Kikietta,A.,
Palaky,G.L.
and
Titsema,I.L.,
1981.
Expérimentations
de
méthodes
électromagnétiques appliquées à la recherche des eaux en terrain
de
socle
cristallin
en
Haute
Volta.
Bull.
CIEH,
série
hydrogéologie no.44 p.17-26.
Keller,O.
and
Biewinga,D.T.,1976.
The
application
of
electromagnetic
frequency
sounding
to
groundwater
problems.
Geoexploration, volume 14 p.229-241.
215

---

Klein,J.
Lerman,J.C.,
Damon,P.E.,T.W.,
1980.
Radiocarbon
concentration in the atmosphere: 8000 years recorg of variation
in tree rings: first resultss of a USA Workshop; in Stuiver, M.
et
Kra,R.
(éditeurs),
Int.
Radicarbon
Conf.,
10th,Proc.:
Radocarbon, vol.22, no. 3, p.950-961.
Larson,I.,1972.
Ground
Water
in
granite
rocks
and
tectonic
models. Nordic hydrology vol.3 no. 3 p.111-129, 1972
Lindyvist,J.G.,1987.
Use
electromagnetic
techniques
for
groundwater explorations in Africa. Geophysics,volume 52,number
3 p.456-458.
Maillard,J., Valentin,J.,1983. Possibilités des méthodes EM dans
le domaine de l'hydrogéologie. Rapport BRGM,Orléans,1983.
McNeil,J.D.,1991. Use of electromagnetic methods for groundwater
studies.
Paper
accepted
for
Publication
in
Geotechnical
and
Environmental
Geophysics.
Investigations
in
Geophysics,
no4.
Society of Exploration Geophysicists.
Meyer De Tadelhofen,C.,1991. Application de la géophysique aux
recherches d'eau. Lavoisier,1991, 183p.
Michel
Detay,
Patrice
Poyet,
Gibert Castany,
Angelo
Bernadi,
Roger Casanova et Gilles Aubrac, 1991. Hydrogéologie de la limite
du bassin du lac Tchad au Nord Cameroun,
mise en évidence d'un
aquifère semi-captif de socle dans les zones de piémont et de
«biseau sec».
C.R.
Acad.
Sci~ Paris,t.312 Série II, p.1049-
1056 1991.
Mook,
W.G.,1980.
Carbon-14
in
hydrogeological
studies;
in
Fritzz,P.
et
Fontes,
J.-Ch.
(éditeurs),
1980;
Handbook
of
environmental
Isotope
Geochemistry,
vol.1,
The
terres trial
Environment,partie A,p. 49-74.
216

---

Moore,G.
et Waltz,F.,1983.
Objective procedures
for
lineament
Enhancement
and
Extraction.
Photogrammetrie
Engineering
and
remote sensing, vol.49, no. 5, mai 1983, p. 641-647.
Ozer,A., 1989. Resources minérales et resources en eau:
apport
de la télédétection dans le monde francophone. Télédétection en
francophonie:
bilans
régionaux
et
thématiques,
Edition
John
Libbey, Eurotext,France,p.405-411.
Pallaky,G.J.,
Ritsema
and
Dejong,S.J.1981.
Electromagnétic
prospecting
for
groundwater
in
precambrian
terrains
in
the
Republic of
Upper
Volta.
Geophysical
Prospecting,
1981,29,p.
932-955.
Poddar,M. and Rathor,B.S. ,1983. VLF survey of the weathered layer
in southern INDIA. Geophysical prospecting 31, p.524-537,1983.
Prévost,c., 1983. Application de la télédétection par satellite
à l'inventaire des resources en eau au sahel. Thèse de maîtrise
présentée à l'école des Gradés de l'Université de Laval, 200p.
Prévost,C. et Rochon,G., 1983. Application de la télédétection
par satellite
à
l'inventaire des
resources
en
eau au
sahel.
Compte
rendu
du
10è
Symposium
canadien
de
télédétection,
Edmonton, Canada, p. 927-933.
Savadogo, A.N.,1984. Géologie et hydrologie du socle cristallin
de Haute Volta, étude régionale du bassin versant de la Sissili.
Thèse de doctorat en sciences naturelles présentée à l ' Universi té
Scientifique et Médicale de Grenoble, France.
Savadogo,A.N., 1978-1979. Géophysique appliquée à la recherche
d'eau dans les formations
cristallinesn de Haute Volta.
Bull.
CIEH no.35-36 p.43-49.
217

---

Savadogo,A.N.,Rouleau,A. ,Lemieux,G.,Duberger,R.,Roy,D.W.,Perro
n, S. , Nakolendoussé, S. ,
Tremblay, D. ,
1991.
Producti vi té
de
aquifères du socle cristallin du Burkina Faso, rapport du projet
CRDI no. 3-P-87-1017. 1991
Sawadogo,S.,
1982. Contribution de la
télédétection à
l'étude
de la fracturation,
application à
l'hydrogéologie de
socle en
milieu
inter-tropical
(Haaaute
Volta).
Thèse
de
3è
cycle
présentée à
l'Université d'Orléans,
Sciences
fondamentales
et
Sciences appliquées.
Scanvic, J. Y. ,1983.
Utilisation
de
la
télédétection
dans
les
sciences de la terre. Manuels et méthodes, 7, BRGM, Orléans, 159p.
Séguin,M.K.,1971. La géohysique te les propriétés physiques des
roches. Les presses de l'Université de Laval, Québec.
Seuthé,C.,1984.
Le
traitement numérique des
images Landsat
en
géologie. Ministère de l'Energie et Resources du Quévec,
CQCT,
contrat 84-314,35p.
Seuthé, C et
al. ,1985.
Etudes
géologiques
par
interprétation
d'images
Landsat
accentuées.
Télédétection
et
gestion
des
resources:
l'aspect
opérationnel,vol.V,
Bernier,
Lessard
et
Gagnon (éditeurs),
l'Association Québéquoise de télédétection,
p.295-308.
Shaw,S.H. ,O.B.E. ,M.Sh.,
Ph.D.,
F.G.S.,
1981.
Sorne
aspects
of
geophysical surveying for groundwater. Geophysical surveying for
grounwatre,1981, p.175-188p.
Singh,C.L.,1984.
Role
of
surface
geophysical
methods
for
groundwater
exploration
in
hard
rock
areas.
Internationnal
Workshop
on
Rural
hydrogeology
and
hydraulics
in
fissured
basement
zones,
1984
Silver
jubile year,
Departement of
eath
sciences, University of Roorkee.
218

---

Stewart Mark
and
Bretnall
Robert, 1986.
Interpretation of
VLF
Resistivity Data for groundwater contamination surveys, 1986,5p.
Geonics, Canada
Streltsova,T.D. ,1976.
Hydrodynamics
of
groundwater
flow
in
a
fractured formation. Water Resources Research vol.12 no.3 p.405-
414, 1976.
Telford,W.M.,
Geldrart,L.P.,
Sheriff,R.E.,Keys,D.A.
Applied
gephysics
(3 tomes)
• Cambridge University Press.
Todd,D.K., 1980. (2è édition). Groundwater hydrology; John Wiley,
535p.
Van Der Stricht,1989. Etude statistique sur l'implantation par
photo-interprét,ation
et
géophysique
de
875
forages
en
zone
granitique et volcanosédimentaire. Bull. CIEH,no.74-75, Octobre
1988-Janvier 1989 p.69-88
Warren,J.E.
and
Root,P.J.,1963.
The
behavior
of
naturaly
fractured reservoirs. Soc.Pet.Eng.J. 1963 p.245-255
Yésou, H.R.,Saint Jean,Pion, J.C. et Besnus,Y.,1990. Amélioration
des
données
Spot
pour
la
cartographie
structurale
en
milieu
tropical:
exemple de la
région des chapeaux de
fer de
Pagala
(Togo,
Afrique Occidentale).
Actes
du colloque Outils
mocro-
informatiques
et
télédétection
de
l'évolution
des
milieux,
Troisièmes journées scientifiques du réseau de télédétection de
l'UREF, 13-16 novembre 1990.
Zohdy,A.A.R., Aeton,G.P., and Mabery,D.R., 1974. Application of
surface geophysics to groundwater investigations. Techniques of
Water-Resources Investigations of the United States Geophysical
Survey, Book 2, Chapter Dl, 1974.
219

---

TABLE DES MATIERES
page
1 In troduct ion
3
2 situation g é n é r a l e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5
2.1 cadre g é n é r a l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5
2.2 Bref appercu de la géologie du socle cristallin du
Burkina F a s o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6
2.2.1 Les formations géologiques.........................
6
2.2.1.1 Les formations granito-migmatitiques.............
6
2.2.1.2 Les formations volcano-sédimentaires • . . . . . . . . . . .
7
2.2.2 Tectonique.........................................
10
2.2.2.1 L'orogénèse libérienne...........................
10
2.2.2.2 L'orogénèse éburnéenne...........................
10
2.3 Mode de gisement des aquifères du socle cristallin du
Burkina F a s o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12
3 Les méthodes tl'étude des s i t e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15
3.1 Méhodes de télédétection.............................
17
3.1.1 Généralités........................................
17
3.1.1.1 D é f i n i t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
17
3.1.1.2 Le rayonnement électromagnétique.................
17
3.1.1.3 Le spectre électromagnétique.....................
19
3.1.1.4 Propriétés physiques des surfaces détectables à
distance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
21
3.1.2 La photographie aérienne..........................
22
3.1.3 Les images s a t e l l i t e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
25
3.2 Les études géologiques..............................
28
3.3 La prospection géophysique..........................
32
3.3.1 La méthode de prospection électrique..............
32
3.3.1.2 Interprétation...................................
33
3.3.1.2.1 Les trainés de résistivité.....................
33
3.3.2.2 Méthodes d'interprétation des sondages électriques
34
3.3.2.2.1 Méthode d'interprétation à l'aide des abaques
Cagniard. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
34
220

---

3.3.1.2.3 Le profilage c a r r é . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
36
3.3.2 Méthodes électromagnétiques........................
41
3.3.2.2 Théorie de l'induction électromagnétique
41
3.3.2.3 Electromagnétisme MAXMIN . . • . . • . . • • • . . • . . . . . . . . . . . .
44
3.3.2.3.1 G é n é r a l i t é s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
44
3.3.2.3.2 P r i n c i p e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
45
3.3.2.3.3 Interprétation..................................
47
3.3.2.3.3.1 Interprétation qualitative . • • • . . . . . . . . . . . . . . . .
47
3.3.2.3.3.2 Interprétation quantitative • . . . • . . . • . . . . . • . • . .
49
4 Analyses des résultats . . • . . . • . • . . . . . . • . . • . • • . • . . . . • . • . . .
51
4.1 Province du Bazèga • . . . . . . . • • . . • . . . . . . • • . . . . • . • . . . . . . . .
52
4.1.1 Le site de pissi .•••..•.••..•..•.••.•••......••••...
52
4.1.1.1 Relevé géologique . . • • • • . . • . . . • . • • . . . . . . . . . . . . • . . . .
54
4.1.1.2 Etude par télédétection ••..••••.•••..••......•....
56
4.1.1.2.1 Photo-interprtation sur image satellite numérique 56
4.1.1.2.2 Photo-interprétation sur photographies aériennes
62
4.1.1.2.3 Photo-interprétation sur image satellite Spot •..
64
4.1.1.2.4 Comparaison des différentes interprétations •••••
65
4.1.1.3 Prospection géophysique •.••.•••.••••.••.••.•••..••
66
4.1.2 Le site de Rakaye Mossi •....••..••••••.•••.•..••.•••
75
4.1.2.1 Relevé géologique ....•.•.•...••.••••.•..••.•••...•
75
4.1.2.2 Télédétection.....................................
79
4.1.2.3 Prospection géophysique . . . • . . . . . . . . . • • • . . • . . • . . . . .
81
4.1.3 Le site de S a m b i n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
90
4.1.3.1 Cadre géologique..................................
90
4.1.3.2 Etude par télédétection • . . . . . . . • . . . • . • • . . . • • . . . . . .
90
4.1.3.3 Prospection géophysique...........................
92
4.1.4 Le site de Doulougou • . . . . . . . . • . • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
4.1.4.1 Levé géologique................................... 104
4.1.4.2 Etude par télédétection . . . . . . . . . . • . • . . • . . • • . . . . . . • 105
4.1.4.3 Prospection géophysique........................... 107
4.2 Le plateau central . . . . . . . . . . • . . . . . • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
4.2.1 Le site de Lay
111
4.2.1.1 Etude du cadre géologique . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . . . . . 111
4.2.1.2 Etude par télédétection . . . . . . . . . . . • . . . . . . . . . . . . . • . 112
4.2.1.3 Prospection géophysique . . . . . . . . . . . . . . . . • • . • • . . • . . . 114
4.2.2 Le site de Nioko 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . . . . . . . . . . 126
221

---

4.2.2.1 Cadre géologique . . . . . . . . . . . . . . • • . . . . . . . . . . . . . . • . • . 126
4.2.2.2 Etude par photo-interprétation . . . . . . . . • . • . . . . • . . . . 127
4.2.2.3 Prospection géophysique
128
4.3 La province du Sourn Nord Le site de Pobé Mengao .••.••. 138
4.3.1 Levé géologique..................................... 138
4.3.2 Etude par photo-interprétation . . • . . • . . . . . . . . . . . . . . . . 140
4.3.3 Prospection géophysique • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
4.4 Province du Ganzourgou................................ 154
4.4.1 Le site de Nabmayaoghin . . • . . . . • . . . . . . • . • • . . . . . . . . . . . 154
4.4.1.1 Cadre géologique . . • . . . . • . . . . . . . • . . • . . . . . . . . . . . . . . . 115
4.4.1.1 Photo-interprétation •...•••.••..•••••.•.••.•.•..•. 155
4.4.1.3 Prospection géophysique . . . . . . . . • . . . . . • . • • . • . • • • . . . 156
4.4.2 Le site de Boudri • • . . . • . . . . . • . . . . . . . • . . . . . . . . . . . . . . . 171
4.4.2.1 Levé géologique . . • . • . . • • • • . . . • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
4.4.2.2 Etude par télédétection . . . . . . . . . . . • . . . . . . . . . . . . • . . 172
4.4.2.3 Prospection géophysique . • . . . . . . . . • . . • . . . • . . . . • . . . • 174
4.4.2.4 Cartographie d'indice biologique . . . . . . . . . • • . . . . . . . 185
4.4.3 Le site de Toéssin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . . . . . . • . . 187
4.4.3.1 Cadre géologique.................................. 187
4.4.3.2 Photo-interprétation . • . . . . . . • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
4.4.3.3 Prospection géophysique . . . . . . . . . . • • . . . . . . . . . . . . . . . 189
5 Analyse chimique et isotopique des eaux de forage
198
5.1 Géochimie isotopique . . . . • . . . . • . . . . . . . . • . . . . . . . . . . . . • . . 198
5.1.1 Datation par le I4C . . . . . . . . . • . • • . . . • • . . . . . . . . . . • . . . . 199
5.1.1.1 Principe de base . . . . . . . . . . . . . . . . . • . • . . . . . . . . . . . . . . 199
5.1.1.2 Principe de correction à l'aide du IlC
200
5.1.1.3 Mode de calcul de l'âge corrigé . . . . • . . . . . . . . . . . . . . 200
5.1.2 Datation par le tritium . . . . . . . . . . . . • . . . • . . . . . . . . • . . . 201
5.1.3 Les r é s u l t a t s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
5.2 Analyse c h i m i q u e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
Conclusion. • . . • . • . . . • . . . . . . . . . . . . . . . • . . . • . • • • • • • • . • . . . • . .. 205
Bibliogaphie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 212
Table des ma tières. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 220
liste des f i g u r e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
223
lis te des t a b l e a u x . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
229
Annexes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
230
222

---

Liste des figures
Page
1
Esquise géologique du Burkina Faso
(G. Hottin et O.F. Ouédraogo 1979)
9
2
Coupe morphologique schématique, plateau-versant
(M. Engalenc 1975)
13
3
Mode de gisement des eaux souteraines dans le socle
cristallin du Burkina Faso
(Savadoga A.N. 1 9 8 4 ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14
4
Asorption,Réflexion, Transmission
(Scanie J.Y. 1 9 8 3 ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
18
5
Le spectre électromagnétique
(Scanie J.Y. 1 9 8 3 ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
6
Principe d'implantation d'un forage à grand débit en
milieu cristallin du Burkina Faso sur la" base des
structures tectoniques.
(CIEH-BGR 1989)
31
7
Modèle macroanisotrope non homogène
(D. Le Masme 1979)
38
8
Modèle de zone fracturée large
(inspiré de Darboux-Afouda R. 1985)..................
39
9
Modèle de contact de deux zones différentes
(inspiré de Darboux-Afouda R. 1985)..................
39
10 Modèle de bas-fond sans zone de fracture
(inspiré de Darboux-Afouda R. 1985)..................
40
11 Modèle de roche filonienne fissurée
(pendage 90°)
(inspiré de Darboux-Afouda R. 1985)
40
12 Modèle de roche filonienne fissurée
(pendage 60°)
(inspiré de Darboux-Afouda R. 1985)
40
13 Modèle de dyke
(inspiré de Darboux-Afouda R. 1985)
40
14 Schéma de l'induction électromagnétique du système
EMB
(Bieler G. et al. 1988)
43
15 Mode boucles verticales et mode boucles horizontales
223

---

(inspiré de McNeil J.O. 1991)
46
16 Données de Maxmin à travers unu conducteur vertical
(inspiré de McNeil J.O. 1991)
48
17 Symboles de valeurs lues sur la courbe expérimentale
(John Best,documents du Maxmin I I ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
48
18 Localisation des sites investigués...................
51
19 Carte de photo-interprétation (Site de Pissi)........
53
20 rosace de fissures
(site de Pissi)
55
21 Carte de linéaments selon la composante principale
no.2 (site de Pissi)
57
22 Carte de linéaments: synthèse de tous les
traitements autres que la composante principale no.2
(site de P i s s i ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
58
23 Carte de linéaments: synthèse de tous les
traitements
(site de Pissi)
60
24 rosace de linéaments
(photographies aériennes, image
satellite numérique,
image Spot sur papier)
(site de
Pissi) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
61
25 Carte et histogramme de linéaments photo-aériens
(si te de P i s s i ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
63
26 Carte de linéaments d'image satellite
(si te de P i s s i ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
64
27 Carte et représentation en perspective de résistivité
(Ohm-m)
Plateforme 1
(si te de P i s s i ) . . . . . . . . . . . . . . . . .
67
28 Carte et représentation en perspective des valeurs de
(-),composante en quadrature Plateforme 1
(site de Pissi)
68
29 Profils électromagnétiques:
extension longitudinale
de l'axe conducteur (site de P i s s i ) . . . . . . . . . . . . . . . .
69
30 Carte et représentation en perpective de résistivite
(ohm-m)
Plateforme 2 2 (site de Pissi}................
71
31 Carte et représentation en perpective des valeurs de
(-),composante
en
quadrature
Plateforme
2
(site
de
Pissi) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
72
32 Courbes de sondages électriques (site de Pissi)
73
33 Profil d'anisotropie
(site de Pissi)
74
34 disposition des profils de mesures
(site de Pissi).
76
224

---

35 a-rosace de foliations b-rosace de fissures
c-rosace
de filons
(site de Rakaye Mossi)
.
78
36 Carte de photo-interprétation (site de Rakaye Mossi)
80
37 Carte et représentation en perspective de résistivité
(Ohm-m)
(site de Rakaye Mossi)
.
82
38 profils électromagnétiques: extension de l'axe
conducteur (site de Rakaye Mossi)
.
83
39 Carte et représentation en perspective des valeurs de
(-) ,composante en quadrature (site de Rakaye Mossi) ...
84
40 Courbes de sondages électriques
(site de Rakaye
Mossi)
.
85-86
41 Profil d'anisotropie
(site de Rakaye Mossi)
.
87
42 Position de profils de mesures
(site de Rakaye
Mos si) . • . • . . . • . . . . . . • • . . . . . . . • . . . . • . . . • . . . . . . . . . . . .
88
43 Carte de photo-interprétation (site de Sambin) .•...
91
44 Carte et représentation en perspective de résistivité
(Ohm-m)
Plateforme 1
(site de Sambin) . . • . . • • . . • • . • . . • . .
93
45 cartes et représentations en perspective des valeurs de
(-) ~composante en quadrature etAcomposante en phase
Plateforme 1
(site de Sambin) . . . . • • • . . . • . . . . • . • . . . • . . .
94-95
46 profils électromagnétiques:
extension longitudinale
de l'axe conducteur (site de Sambin) .••..••••...•..
96
47 Carte et représentation en perspective de résistivité
(Ohm-m)
Plateforme 2 (site de Sambin) . . . . . . • • . . . • • . . . .
97
48 Carte et représentation en perspective des valeurs de
(-),composante en quadrature Plateforme 2
(site de
Sambin) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . . . . .
98
49 Courbes de sondages électriques
(site de Sambin)
. 99-100
50 Profils d'anisotropie
(site de Sambin)
.
101
51 Position des profils de mesures
(site de Sambin)
.
102
52 Carte de photo-interprétation (site de Doulougou) ..
106
53 Carte et représentation en perpective de résistivité
(Ohm-m)
(site de Doulougou)
.
108
54 Courbes de sondages électriques
(site de Doulougou)
109
55 Profil d'anisotropie (site de Doulougou)
.
110
56 Carte de photo-interprétation (site de Lay) . . . . • . • .
113
57 Carte et représentation en perspective de résistivité
225

---

(Ohm-m)
Plateforme 1
(si te de Lay)
.
115
61 Profils électromagnétiques:
extension longitudinale
de l'axe conducteur Plateforme 1
(site de Lay) . . . . .
119
58 Carte électromagnétique Plateforme 1
(site de Lay).
116
59 Carte et représentation en perspective de résistivité
(Ohm-m)
Plateforme 2
(si te de Lay)
.
117
60 Carte électromagnétique Plateforme 2 (site de Lay).
118
62 Profils électromagnétiques;
extension longitudinale
de l'axe conducteur Plateforme 2 (site de Lay).....
120
63 Courbes de sondages électriques
(site de Lay)
121-122
64 Profils d'anisotropie
(site de Lay)................
123
65 Position des profils de mesures
(site de Lay)
•...•
124
66 Carte de photo-interprétation (site de Nioko 2)....
127
67 Carte et représentation en perspective des valeurs de
(-),composante en quadrature
(site de Nioko 2) ..•.•.•.
129
68 Profils électromagnétiques: extension de l'axe
conducteur (site de Nioko 2) • • . • . . • . • . . . . . . . • . . . . • .
130
69 Carte et représentation en perspective de résistivité
(Ohm-m)
(site de Nioko 2) . . . . . • . . . • • . . . . . . . . . . . . • . . .
131
70 Courbes de sondages électriques
(site de Nioko 2) .. 132-133
71 Diagrammes de cercles de mesures électromagnétique.
(s i te de Nioko 2) . . • . . . . • . . . . . . . . . . . . . • . . . • . . • . . . • .
134
72 Profil d'anisotropie
(site de Nioko 2)
.
135
73 position des profils de mesures
(site de Nioko 2) ..
136
74 a-rosace de fissures et b-rosace de filons
(site de
Pobé Mengao) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
140
75 Carte de photo-interprétation (site de Pobé Mengao)
141
76 a-linéament photo-aériens, b-rosace
et c-histogramme
de linéament
(si te de pobé Mengao)..................
142
77 Carte et représentation en perspective de résistivité
(Ohm-m)
(site de Pobé Mengao).......................
144
78 Carte et représentation en perspective des valeurs de
(-), composante en quadrature
(site de Pobé Mengao)..
145
79 Courbes de sondages électriques
(site de Pobé
Mengao) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
146
80 courbes de sondages électromanétiques
(site de Pobé
Mengao) . . • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147-148
226

---

81 Diagramme de cercle de mesures électromagnétiques
(site de Pobé Mengao)
.
150
82 Profils électromagnétiques: extension de l'axe
conducteur (site de Pobé mengao) • . . • . . . . . . . . . . . . . . .
151
83 Position des profils de mesures
(site de Pobé
Mengao) . . • . . . . . . . . . . . . • . . . . . . . . . . • . . . . . . . • . . . . . . . . . •
152
84 Carte de photo-interprétation (site de Nabmayaoghin)
155
85 Carte et représentation en perspective de résistivité
(Ohm-m)
(site de Nabmayaoghin)
.
158
86 Carte et représentation en perspective des valeurs de
(-), composante en quadrature (site de Nabmayaoghin)
159
87 Profils électromagnétiques et électrique P6,P13,P14
(site de Namayaoghin) . . . . • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
160
89 Courbes de sondages électriques
(site de
Nabmayaoghin) . . . • • . . • . . . . . . . . . . . . . . • . . . . . • . . • . . . . . .
162
90 Courbes de sondages électriques
(site de
Nabmayaoghin) . . . . . . . . . . . . . • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163-164
90 Courbes de sondages électromagnétiques
(site de
Nabmayaoghin) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . . . . 165-166-167
91 Profil d'anisotropie (site de Nabmayaoghin).......
168
88
Profils électromagnétiques:
extension de l'axe
conducteur (site de Nabmayaoghin) . . . • . . . . . . . . . . . . .
161
92 Position des profils de mesures
(site de
Nabmayaoghin)
.
169
93 Carte de photo-interprétation (site de Boudri)
.
173
94 Carte et représentation en perspective de résistivite
(Ohm-
m)
(site de Boudri) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . .
175
96
Profils
électromagnétiques
et
électrique:
extension
longitudinale de l'axe conducteur (site de Boudri).
177
95 Carte et représentation en perspective des valeurs de
(-), composante en quadrature (site de Boudri)
.
176
97 Courbes de sondages électriques
(site de Boudri)
.
179
99 Courbes de sondages électriques (site de Boudri)
.
182
98 Courbes de sondages électromagnétiques
(site de
Boudri) . . . . • . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 180-181
100 Profils d'anisotropie
(site de Boudri)
183
101 Position des profils de mesures
(site de Boudri)..
184
227

---

190
de
191
192
194
195
197
pour un demi-espace • . . . . . .
pour un demi-espace . . • . . . .
pour un demi-espace
pour un demi-espace
pour un demi-espace
pour un demi-espace . . . . . .
228

---

Liste des tableaux
page
1 Exemples de types de réseaux hydrographiques en
Cote d'Ivoire
(Bourguet,L.1980)
.
23
2 Forages situés sur des noeuds de fractures . . . . • .
23
(74 noeuds, Boucle du Cacao, RCI, Géohydraulique,1981)
3 Débits des forages en fonction de la longueur des
fractures
(expprimés en %)
(RCI, Boucle du Cacao,
Géohydraulique, 1981)
.
24
4 Directions des fractures les plus fovorables ou
défavorables à l'obtension d'un % de réussite
sastifaisant (débit supérieur ou égal à 0.6m3/h)
(Géohydraulique, 1981) . . . . . . . . . . . • . . . . • • . . . . . . . . . . . • . .
24
5 Influence de la géologie sur la productivité des
ouvrages
(Togo, Géohydraulique, 1981) . • • • . . • . . . . . . . . . .
29
6 Influence de la géologie sur la productivité des
ouvrages
(Togo, Géohydraulique ,1981) . . . . . . . • . . . . • • . . .
29
7 Influence de la géologie sur la productivité des
ouvrages
(Mali, Géohydraulique, 1981) . . . . . • . . . • • . • • . . .
30
8 Influence de la géologie sur la productivité des
ouvrages
(Haute-Volta, Géohydraulique,
981) . . . . . . . . . • .
30
9 Influence de la géologie sur la productivité des
ouvrages
(Haute-Volta,Géohydraulique,
1981)
.
30
10 Caractéristiques des courbes du profiage carré
Darboux-Afouda R.,
1985)
.
38
11 Comparaison des résultats de sondages électriques et
de sondages électromagnétiques
(site de Pobé Mengao) .
149
12 Résultats des sondages électromagnétiques en fonction
de la direction Emetteur-Récepteur
.
193
13 Variatios récentes de l'activité en 14C dans
l ' atmosphère
.
201
14 Résultats et interprétation d'analyse l3C et HC
.
202
15 Résultats des analyses de l'arsenic
.
203
16 exemple des valeurs minimales et maximales d'une courbe
expérimentale
.
252
229

---

ANNEXES
230

---

---

A.I La méthode de prospection électigue
A.I.I Généralité
A.I.I.I La loi d'Ohm
Le principe
de
la
méthode
de prospection
électique
par
courant continu
est basée
sur la
loi d'Ohm
Dans sa
forme
originelle,
cette loi ne s'appliquait qu'aux circuits. Cette
loi stipule que: pour un courant continu traversant un circuit
élémentaire le rapport entre la différence de potentiel à travers
l'élément
et
la
quantité
de
courant
est
une
constante
caractéristique de l'élément. Cette quantité est définie comme
étant
la
résistance
électrique
de
l'élément
donnée
par
la
relation:
R=-6.V/I
avec
R=résistance
6V=différence de potentiel
I=l'intensité de courant
Si nous considérons
un cylindre homogène parcouru par un
courant
dans
la
direction
de
son
axe
la
résitance
sera
proportionnelle à la longueur L et inversement proportionnelle
à la section traversée A c'est-à-dire:
R=k LI .A
Le coéfficient de proportionnalité k qui est un scalaire est la
résistance
entre
les
faces
opposées
d'un
cube
de
dimension
uni taire
représentant
un
élément
de
ce
matériel
C'est
la
résistivité ou résistance spécifiique du matériel.
Considérons un parallélépipède rectangle de dimensions
6x,
~y,
6z situé en un point p et orienté de telle sorte
que oz soi t
dans
la direction
de la densi té
de couran t
J
à
travers ce parallélépipède
S'il n'existe aucune dicontinuité du champ de courant au point
p , la résistance à travers ce parallélépipède peut s'écrire:
231

---

R=E . .ôz/J. L\\x. ~y
soit
R =k . .1z/J.~x.tly et
<if = E/J
Si le matériel est isotrope E etJ ont la même direction •
La loi d'Ohm peut s'écrire:
kJ=E ou encore J=o*E
avec o=l/k
o est la conductivité : dans le système MKSA son unité est MDO
=Ohm/m . Elle est liée à la densité de courant et à la mobilité
des charges électriques .
La loi d'Ohm est une loi emp1r1que sujette à des
exceptions. En effet certains matériaux n'obéissent pas à cette
loi lorsqu'on a de fortes intensités de courant.
En géophysique appliquée, les densités de courant utilisées
sont en général faibles et n'excèd~nt pas lamp/m2.
Pour un milieu anisotrope, la résistivité dépend de la direction
et J et E ne sont pas forcément parallèles.
J=oE devient Ji = oit Et
o..:~
est
un
tenseur
de
second ordre
.
Les
composantes
de ce
tenseur dépendent de la caractéristique de l'anisotropie.
Quand 0.. =0<1 =0'3
et que les autres composantes s'annulent
on retrouve le cas de matériel isotrope •
Loin d'être un handicap pour
la prospection
l'anisotopie
joue un rôle important dans bien de cas .
Beaucoup de
roches
ou
de
minéraux
sont
de
très
faibles
conducteurs • Tout passage de courant à travers de tels matériels
s'éffectue
par
conduction
électrique
à
travers
l'eau
interstitielle. Les eaux souterraines lorsqu'elles contiennent
des sels dissous , sont de véritables conducteurs par rapport à
la roche mère
• Dans ce cas, le courant prendra la trajectoire
de moindre résistance permettant ainsi sa localisation.
C'est
le cas des failles et des fissures dans le socle
A.l.l.2- Equation générale du potentiel électrique
La
relation
entre
la
densité
de
courant
J
et
le
champ
électrique E est donnée par la loi d'Ohm J=oE . Le champ E dérive
d'un potentiel E=- b. V
232

---

La
relation
entre
la
densité
de
courant J
et
le
champ
électrique E est donnée par la loi d'Ohm J=oE . Le champ E dérive
d'un potentiel E=-6 V
d'où J= o6.v
Selon le principe de conservation de charge, dans les conditions
normales , la charge électrique ne se crée, ni ne se détruit
elle est mise seulement en évidence par l'expérience.
Cela
signifie
qu'à
travers
une
surface
S
délimitant
un
volume où i l n'existe aucune source de courant on a
~JndS =0 ,d'où selon le théorème de Gauss ~.J=O
d'où \\7.(ov.V}==O~o V +o9.V·V =0 .Si a est une constante il s'en
,
sui t
que
6 v=o
et
le potentiel dans
ce cas est
une
fonction
harmonique.
Les condi tions aux limi tes perm~ttant la résolution de cette
équation sont les suivantes :
-le potentiel
et ses
dérivées sont continus dans
tout milieu
homogène .
-au voisinage des électrodes d'injection V=fI/2nR
-sur une surface de discontinuité les dérivées premières de la
fonction potentiel sont discontinues mais ') V /J/fI.
est continu
(n étant la normale à la surface de séparation).
3.3.1.1.3- principe de la prospection électrique
Le
principe
de
la
prospection électrique
repose
sur
la
mesure
de
la
résisti vi té
du
sous-sol
Comme
c'est
presque
toujours le cas, on injecte un courant dans le sol à l'aide de
deux électrodes
(A et
B)
et
le potentiel qui
en résulte
est
mesuré à l'aide de deux autres électrodes
( M et N).
Dans un milieu homogène ,
la circulation de courant obéit
à la loi
de conservation de
la charge
:
Div J=
J QI J T avec
J=densité de courant Q= densité de charge.
Si on utilise un courant
continu
,
on se
trouve en état
stationnaire ce qui signifie que Div J=O .
La
loi
d'Ohm
stipule que
J=E/f
=-grad.V/p
où
V est
le
potentiel électrique.
On en déduit alors Div. (grad.V/f
)=0
.
233

---

On obtient ainsi une équation différentielle du second ordre
.
On peut alors résoudre cette équation pour des cas spécifiques
donnés.
Plusieurs
techniques
sont
utilisées
pour
les
mesures
électriques. Lorsqu'on garde les électrodes d'injection à une
distance fixe on éffectue des mesures de résistivité apparente
à une profondeur jugée constante . Il suffit de se déplacer sur
des profils et on éffectue ainsi des trainés de résistivité
.
On peut en gardant fixe le mileu du dispositif , faire varier la
longueur A B
on
éffectue
des
sondages
électriques
Deux
dispositifs sont généralement utilisés : le dispositif Wenner et
le dispositif Schlumberger
A.l.l.4 Potentiel à la surface d'un sous-sol stratifié
Soit le schéma suivant:
Le potentiel créé verifie dans chaque domaine Di où
i est
constante
l'équation
~V=O
ainsi
qu'un
certain
nombre
de
234

---

conditions aux limites déjà énoncées .
~V=O
en coordonnées cylindriques cette équation s'écrit
y-v
..A)V
..A ~v
Yv
J.Jl1. ...;=t ))1. ~ Jt JC' -r ~.J2 : 0
Pour des raisons de symétrie V ne dépend pas de ~
,l'équation
devient alors
on cherche une solution sous la forme
V{r,z)=U(r)W(z)
(i) devient
Il suffit de trouver U etW solution de
c1 t w
\\2
-
-r\\ W
d:,t -
où \\
est un réel quelconque
.>-3
,À
on obtient W= Ae + Be j
->3
)~
V= A"Sc e
+ B::S-c> e
(A et B =Constantes arbitraires)
JO étant la fonction de Bessel d'ordre zéro.
L'équation 1 étant linéaire une classe de fonction, solution de
1 peut s'écrire:
235

---

Jd'
->~
>,3
v (r , z) =
fA ())jJ)"y~ +B~o 0 --) e ] d2> (t)
Si on a °un demi espace homogène de résistivité fl
P.I
on a V O = - -
Qu c: c
tfi V.Jll-t.:~}
f.
~,I V()
T (
Si on pose que A (À) :: - -
--1 + \\< ().)
B().) = -
,L ;:.
2.,.,
2.D
L'équation 2 devient
o:P
p. -l )
->~
V=VO + 2.'n
[k'('» Jo (>.,,'j e
+
()
Si on dispose de n couches, on cherche les fonctions
telles que:
V
= va + :'nl jf
k'.
';(.
]cu
o
vérifient les conditions aux limites
.
a>
~ )VI1 (
\\ )
-1
)V'1~\\ (
\\
)
p., ;),)
JI)" "
-= f" + i ~ ,J1 / 1)., +1 l\\ =, ... l"l
comme VO est continu partout i l suffit d'avoir:
Si on prend Vn sous la forme
236

---

on arrive à:
P'1
k"'+1
f'''''1
Pour la fontière à la surface du sol, on impose:
:Jv.
(Jl) 0)
e\\
Vn ->0
=0
)
j -.:> cP
d'où
KI = ::C (c) c. \\
y" -
Cc.)
0
-
avec les équations a)b)c)d)
on se retrouve avec 2N équations linéaires.
La resolution de ces équations donne la solution suivante:
f.r
V(r,O)= - -
2.D
A.l.2 INTERPRETATION
A.l.2.1-Principe d'interprétation des sondages électriques
A.l.2.1.1)rappel
Dans
un
milieu
homogène
de
résistivité f
la
relation
suivante est vérifiée :
~V= PI/2n(1/AM-1/AN-1/BN+1/BN)
237

---

i------ ®
1
1
,
:,
lM_
1
AI
I.B
On
introduit
dans
un
cas
réel,
la
notion
de
résistivité
apparente qui pour un dispositif donné est défini par:
fa = 2rr 6V(1/AM-l/AM-l/BM+l/BN)l
ON
peut
utiliser
différents
dispositifs
des
électrodes
en
particulier le dispositif Schlumberger ,symétrique
(où NM«AB)
dans ce cas
a= rra V.(AB/2)2.(MN/2)2/2(MN/2)
Faire un sondage Schlumberger au pôint a , c'est déterminer les
valeurs de
a quand,
le centre res~ant en a , on augmente les
valeurs de AB.
L'objet de
l'interprétation est de déduire
la
répartition
de
la
résistivité
en
profondeur
à
partir
de
la
fonction
~a (AB/2) . Ceci sera possible , à quelques restrictions
près dans le cas d'un sous sol tabulaire.
A.l.2.1.2- Unicité et Stabilité
Si une structure est tabulaire le problème est de déduire
fez) de Pa (AB/2) . On peut montrer que si fa (AB/2) est une fonction
susceptible d'être obtenue par sondage électrique pour un milieu
tabulaire,
i l
existe
une
et
une
seule
distribution
de
résistivités qui la donne. Ceci est très sastifaisant mais reste
malheureusement très théorique car en pratique on ne connaît pas
la fonction
Pa (AB/2)
mais seulement quelques valeurs de cette
fonction (pour les AB/2 où on fait les mesures) et ceci avec des
erreurs
de
mesure.
Il
faut
donc
examiner
la
stabilité
des
correspondances
entre
pa
et
P . La correspondance
p(z)
Pa (AB/2)
est
stable
(une
petite
variation de
fez) n'entraine
238

---

qu'une petite variation de
fa (AB/2),
mais l'inverse n'est pas
vrai (une petite variation de
fa(AB/2) peut être causée par une
grande
variation
de
~z). Il y aura nécéssairement des
indéterminations .Examinons en les principaux cas:
a)principe d'équivalence
-lorsqu'on a
une
couche
résistante
situé
entre
deux
couches
conductrices:
=résistivité du premier terrain
=résistivité du deuxième terrain
=résistivité du troisième terrain
hl =épaisserr du premier terrain
h2
=épaisseur du deuxième terrain
h3
=épaisseur du troisième terrain
la fonction
Pa (AB/2) varie peu quand f2 et h2
varient de façon
que la résistance transversale h2*
~2 reste constante et que
h2/ f2 reste petit par rapport à hl/ flet h3/ \\3
239

---

-lorsqu'on
a
une
couche
conductrice
entre
deux
couches
résistantes on remarque que la fonction
Pa (AB/2) varie peu quand
~ et h2 varient de façon que la conductance horizontale h2/ P2
reste constante et que
P2*h2 reste petit par rapport à
Pl*hl et
Lorsqu'on
se
trouve
dans
ces
deux
cas,
les
paramètres
significatifs sont la résistance transversale et la conductivité
horizontale et non les valeurs de
P2 et h2.
b)principe de suppression
Lorsqu'on a
une succession de
trois
terains
Pl, hl;
P2, h2;
f3 , h3;
) si la résisti vi té du deuxième
terrain
P2 est
intermédiaire
entre
la
résistivité
du
premier
et
celle
du
troisième et que h2 n'est pas très grand, l'effet de ce terrain
peut être négligeable.
A.l.2.l.3)Relations de similitudes
a)similitude électrique
Soi t
un
terrain
de
résisti vi té
Pl
renfermant
un
corps
de
résisti vi té
f2 et un deuxième terrain de résistivité c Pl
contenant lui aussi un corps de résistivité cP2
,
c étant une
constante.
Si
à
l'aide
d' un
quadripole
ABMN,
on
mesure
les
résistivi tés apparentes correspondant à ces deux cas (figures ci-
dessous)
A
---:M_ _N
B
A
----'M
N,
----'B
on remarque que:
Fa (AB/2)
=
c
Pa (AB/2)
240

---

b)similitude géométrique
Soit dans
un premier
temps
un terrain de
résistivité
Pl
contenant un
corps
de
résistivité
P2 • On considère dans un
deuxième temps le même terrain de résistivité Pl contenant un
corps de résistivité
f2 mais dont les dimensions sont K fois
celles du corps dans le premier cas. Si on mesure la résistivité
apparente dans le premier cas avec un quadripole ABMN, et celle
du deuxième cas par un quadripole A'B'M'N'
dont les dimensions
sont K fois celles de ABMN (figures ci-dessous):
L
L'=KL
A.
-:M_ _N
B
A'
M'
N'
B'
- - - - - _ . . . :
-----" - - - - - - - '
on remarque que:
Pa(AB/2)
=Pa (AB/2K)
c) Conséguence : utilité des coordonnées bilogarithmigues
En combinant les deux propriétés précédentes, i l est facile
de passer de la fonction fa pour une structure à la fonction fa'
pour une structure semblable électriquement et géométriquement
avec les rapports K et v. En effet à partir d'un point x = AB/2,
Y =
a(AB/2)
de la
première courbe y =
a(x)
on construit un
point de la courbe correspondant à la deuxième structure : x =
vx, y' = Ky.
L'intérêt d'un système de coordonnées bilogarithmique est alors
évident
on
passe
d'une
courbe
à
l'autre
par
une
simple
translation de vecteur (logv, logk).
241

---

3.3.1.2.2.4- Les abaques
a)
Sondage deux terrains figure
112
La résolution
de
l'équation
générale
du potentiel
à
la
surface
de
deux
terrains
parallèles
homogènes
et
isotropes,
aboutit à la solution:
et
P2
étant
les
résistivités
vraies
des
deux
terrains
et
hl
l'épaisseur
du
premier terrain.
-SA:
p2= 1 alors K=O et Pa= f1= P2-
-Si OA-:>O , L-,o et
Pa =
Pl
- Si
OA ~ l1li , L__ et Pa = P2
En posant
PlI P2 =constante, on aura K=constante et (Pal Pl) dans
l'équation (1) ne dépend que de L.
Par commodité, on représente {Pal Pl) en fonction de (OA/hl) pour
différentes valeurs de (f21 Pl) sur du papier bilogarithmique: la
relation devient:
Log { al 1)= F{log{OA/h1».
L'ensemble de ces courbes (figurellz ) cons ti tue les abaques deux
terrains ou abaque CH1.
Chaque courbe de cet abaque correspond à la courbe d'un sondage
électrique deux terrains,representés par la figure ci-dessous:
hl = lm
242

---

On
considère
un
premier
terrain
de
résistivité
=1
d'épaisseur
h1=1
et
on
choisit
diverses
valeurs
de
résistivité
du
deuxième
terrain.
Grâce
aux
relations
de
•
similitudes et à l'utilisation de coordonnées bilogarithmiques
et en utilisant une feuille de calque on déduit les courbes pour
toutes les valeurs de hl
,
r1,
r2
b) Abaques lieux de croix.
Lorsqu'on dispose d'une sucession de plus de deux terrains,
ilfaut faire une interprétation par morceaux à l'aide de l'abaque
deux terrains.Les abaques lieux de croix servent à déterminer le
"terrain équivalent à deux terrains, vis à vis du substratum. Ils
sont approximatifs. On en utilise surtout trois
(~·ju.lte) 11\\ 114,115)
a>
f(i+2)
= 0
si
f(i+2)« fi et - f i+1
b>
f(i+2}
= -
si
f(i+2}»
fi et
fi+1
c>
F(i+2} = fi si
f(i+2} = fi (en comparant avec
P(i+1) .
On compare l'ensemble des n-1 terrains au n ème terrain supposé
d'épaisseur infini.
243

---

Figure 112 Abaques "deux terrains"
o
l1=~9-__
100
PI
.zr
00
/ ' " v--
/ ~
.~·i
la
r9
- - - - 1 2
~---
-
T
ï
t.~
~"
,
P,
'-
~
D.'
~7,
T
O.!~
C.2
1
1
0.1 '---r---'
T
1
iî
1
19
1
J9
1
a.OI---~-------
"::::=-----------------93"
244

---

Figure 113 Abaque lieu de croix pour
~=o'
20
10
2
----~~;z:+=+___rL_/.--J----..j...-------..:---- '
--_ ;..,'
.....
0.7
C.,I
0,2:
..0 ,1
0,C5
('; ,02
1
1
1
1
l-
I
1
1
1
1
1
1
~t
5
1
1
9
24
hz
~-i.
h t
245

---

Figure 114 Abaque lieu de croix pour
~=p.
50
20
1 0
1
i
1
1
4
2
1,5
1,0
0,7
0,4
1
0,2
l,
Il\\III
III
0,1
III 1
III 1
1 III 1
9111
0,05
- I I
5.!.. 1
3 J
"2
1
o.oz
1
\\
1
1
1
1
5
1
1
1
9
1
1
24
h~
h 1
246

---

Figure 115 Abaque lieu de croix pour ~ =rP
:>0
20
1 0
2
1 .5
1..J
0,7
0.4
o. ~
r--+-----,~----.-
G.û:-
\\
\\
1
1
Z
J
1
1
1
J
.J
,
1
1
1
~
1
1
9
1
201 hl
h,
247

---

A2-METHODE
ELECTROMAGNETIQUE
A2.1- théorie de l'électromagnétisme
A2.1.1) Les équations de Maxwell
Pour déterminer les champs électrique et magnétique dans une
région donnée on doit déterminer cinq vecteurs de champ. Ce sont
les
quatre
vecteurs
B
H
E
et
D
qui
décrivent
le
champ
électromagnétique et la densi té de courant J qui décrit la notion
de charge libre.
B=induction magnétique
H=intensité du champ magnétique
D=déplacement électrique
Les cinq vecteurs sont reliés par l~s équations de Maxwell.
1- Rd-,.é.:
-::JBJ.)/;
2- Rot. H = "3 ..,::; 1) /j t
L'équation 1 est la formulation mathématique de la loi de Faraday
qui stipule que tout champ électrique qui varie crée un champ
magnétique qui s'enroule autour de lui.
248

---

La seconde équation indique qu'un champ magnétique qui varie
crée un
un
champ
électrique
qui
circule autour
de
ce
champ
magnétique avec conduction et déplacement d'électrons.
Quelque soit un vecteur V on a 6.. bXV
=0
En prenant la divergence de l'équation 1 on obtient:
La divergence étant indépendante du temps, i l s'en suit que
6.13':0
de même en prenant la divergence de l'équation 2
A 6x 13 :: 0
soit e= la densité de charge
)
(6. 1) - e) :: 0
6. }) .: e
1 ,) /;
Si on considère qu'il
n' y
a pas d'accumulation apréciable de
charge pendant la circulation du courant on arrive à:
6. J : CI .(:."">
6. b = 0
b ~ ~o ~ _ 6. H (t)
LX l-J :: Cï E
(') E
-t C
J L-
Les
équations
5,6,7,8
constituent
les
quatre
équations
de
Maxwell.
249

---

A2.1.2- Equation fondamentale de l'électromagnétisme
a) définition
A partir des équations de Maxwell nous pouvons déterminer
la conductivité;
on a o=f(E,H). Pour simplifier cette équation
on utilise les propriétés des relations d'opérateurs vectoriels.
Quelque soit un vecteur V
D'après l'équation 7
l::::. X 6XE
d'où
Par similitude, on aura:
po=terme dissipatif
p =indique la vitesse de l'onde.
C'est une équation d'onde
b)simplification en géophysique de l'équation d'onde
L'ordre de
grandeur
des
termes
montre qu'en
prospection
géophysique on peut se passer du terme
250

---

c)Résolution de l'équation d'onde
E=Ex
H=Hy
V~/lÔ
fx
r e -3 1
eeu.
o
de même
.~
-3V~
Ex = fo e
ï
(1 îi l-
d.ïT'~)
l
T
-~ Y
J
est aussi solution
Par similitude, on a
la même
équation en Hy comme solution de
l'équation:
Y-H;
,)I-I~
='bt _- A 0" ~
Hy doit avoir
le même
type
de
forme que
Ex,
à un
coéfficient
multiplicateur près:
_L 'wi-
H~ :- xe
Cette solution satisfera les équations de Maxwell
251

---

Pour satisfaire l'équation de Maxwell:
,-
fx
J-/!j
_~.i wA cr
AW~
~-x
V-t"W~
AW.-vf
Hj
V;U/~a
-rr=-
au dessus d'un sous sol de résistivité f
i
provenant
de
la
différence
de
phase
E
et
H
étant
des
complexes. Il disparai t de la formule lorsqu'on s' interéresse aux
valeurs absolues de E et H.
A2.2 exemple d'interprétation avec les courbes types
soit les valeurs suivantes:
Re1=6.9 Re2=-18 Re3=0 Im1=6 Im2=-14.6 Im3=3.6
En reportant
(Im1-Im3)
Re2 1m2
(Re1-Re3)
sur les figures
et
on en déduit h ~ et W ,~ étant le pendage du corps conducteur
et h la profondeur de son toît.
Pour notre exemple choisi, on obtient le tableau suivant:
Minima
Différ. maxima
Figure
Résultats
Re2
1m2
Re1-Re3
Im1-Im3
h/a
h
~
W
-18
6.9
40
.28
11m
57
12.3
-14.6
2.4
40
.20
8m
63
12.3
-18
6.9
41
.15
6m
53
5.26
-14.6
2.4
"41
.18
7m
70
5.26
Tableau 11 Exemple des valeurs maximales et minimales d'une
courbe expérimentale
"
Le maximum Re3= 0 est trop petit et correspond certainement
à une erreur de mesure, ce qui a pour conséquence d'augmenter la
valeur de (Re1-Re3) ,abaissant ainsi la valeur de ~. En comparant
252

---

les résultats ainsi obtenus (tableau ci-dessus) avec les courbes
types (figure 1/6) on se rend compte que le modèle correspond donc
à W=5.26
Par
conséquent
on
peut
estimer
que
a=70
est
la
meilleure
interprétation.
Les
modèles
ont
été
calculés
pour
cinq
paramètres
dimensionnés
W=- , W=1.75 ,W=5.26 W=12.3
W=19.2
W=29.7 (figures
Chaque modèle correspond à une forme d'anomalie donnée
En combinant
plusieurs
fréquences,
on exécute
un
sondage
de
fréquence semblable à un sondage type Schlumberger:la fréquence
jouant le même rôle que l'écartement des électrodes AB.
253

---

Figure 116 crorbes caract"ristiques pool' \\m dmrl.~
~
l.C'l
C'\\I
(John Oest, documents du Maxmin II)
"6-
..
'"
I=<
~
~
<>
..
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;;.
W=5.26
;;
W=12.3
1 ---t-~.1S.
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~
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Figure 117 crorbes caractéristiques {Xllr lDl dmi--epaœ
I<l
(John Oest, documenta du Maxmin Tl)

---

Figure 118 G.lIrbœ caractéristiques pœr lDl dmi-espace
..... ..JI-'a.'-.:t::
(.John Oent,
documents du MaxmJn TI)
10
10
C\\:I
...
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W=l. 75
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Figure 119 G.lIrbes caractéristiques pœr un dcmi-espace
Fi
• ~ ~ , 1:
(.John Oest,
documents du MaxmJn I l )

---

Figure 121 CbJrbes caractéristiques lOIr lB) dœd--espace
(John Dent, documents du Moxmin II)
\\.0
LCl
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f.
N
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,
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i
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l':
Figure 120 Gx.trbes caractéristi~ pœr lB) dœù--er:pace
l;J
ï
(John Dest, documents du Maxmin II)

---

---

---

---

---