Étude de l'aquifère néogène du Bas-Dauphiné : apports de la géochimie et des isotopes dans le fonctionnement hydrogéologique du bassin de Valence (Drôme, Sud-est de la France)

Study of the Neogene aquifer of the Bas-Dauphiné : isotopic and geochemical contributions to the hydrogeological functioning of the Valence basin (Drôme, South-eastern France)

• Auteur / Autrice : Rémi de La Vaissière
• Direction : Bernard Blavoux, Guy Faure
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la Terre. Hydrogéologie
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Avignon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Géochimie isotopique

Molasse

Néogène

Bas-Dauphiné (France)

France

Aquifères

Résumé

Le bassin néogène de Valence situé dans le Sud-est de la France est un bassin molassique d'avant-pays. Ce bassin, d'épaisseur moyenne de l'ordre de 400 m, a une superficie d'environ 1600 km2 où circule un vaste aquifère libre. Cette ressource qui a été reconnue comme patrimoniale est principalement utilisée pour l'agriculture et l'eau potable. L'utilisation des outils géochimiques et isotopiques a permis d'appréhender le fonctionnement hydrogéologique de cette ressource patrimoniale. Des indicateurs de temps de séjour de l'eau ont été définis. Ces outils ont montré la présence systématique de secteurs marqués par des remontées de circulation profonde reconnaissables par des eaux âgées de quelques centaines à plusieurs milliers d'années (teneurs en carbone 14 inférieures à 30 PCM, sans Tritium et avec des teneurs en magnésium, sodium et silice élevées) et infiltrées en altitude (teneurs en Oxygène 18 et Deutérium appauvries). Ces zones se situent soit dans les parties avales de l'aquifère, soit au niveau des principales vallées. En dehors de ces secteurs, l'eau de l'aquifère molassique s'est infiltrée à proximité et est qualifiée de récente avec la présence de Tritium et parfois de nitrate et de pesticides. Le schéma conceptuel de fonctionnement proposé par Hubbert (1940) et Tóth (1963) permet d'expliquer cette sectorisation de la nappe. Le relief et la structure géologique du bassin régissent les écoulements de l'eau. Les vitesses de circulation de l'eau souterraine varient entre 5-10 m /an pour les circulations les plus profondes et pour les horizons les moins perméables à 100-200 m /an pour les circulations les plus superficielles et /ou pour les horizons les plus perméables. La vulnérabilité de l'aquifère néogène a été démontrée. L'application de mesures de protection efficaces de cette ressource patrimoniale doit tenir compte de ce schéma de fonctionnement

The studied area is located in the South-east of France in the Rhone River valley between the Alpine chain to the East and the European craton (Massif central) to the West. The Valence basin is a molassic foreland basin due to the orogenesis of the Alps during the Miocene with a surface area around 1600 km2. This foreland basin is filled with multilayered sands, sandstones, clays and marls with an average thickness of about 400 m. This basin is an important unconfined ground water resource for freshwater supply and agriculture. The use of geochemical and isotopic tools made it possible to understand the ground water flow system of this patrimonial resource. Indicators of groundwater time residence were defined. These tools showed the systematic presence of sectors marked by the upwelling of major circulation recognizable by old groundwater aged from few hundreds to several thousands years (14C less than 30 PMC, tritium free, high contents of magnesium, sodium and silicate) and infiltrated in altitude (18O and D depleted). Moreover, these sectors are located downstream the aquifer or localised under river valleys. Apart from these sectors, the groundwater is infiltrated in the vicinity and is described as Actual with the presence of tritium and sometimes of nitrate and pesticides. Only the conceptual groundwater flow diagram suggested by Hubbert (1940) and Tóth (1963) could explain this hydrochemical and isotopic groundwater behaviour. The relief and the geological structure of the basin govern the water flow run-offs. The groundwater flow velocity ranges between 5-10 m /y for the deepest flow and for the flow which circulates in the less permeable layers to 100-200 m /y for the shallowest flow and /or for the flow which circulates in the more permeable layers. The vulnerability of the Neogene aquifer was shown. An effective protection of this patrimonial resource should be developed from the groundwater flow model