Caractérisation des propriétés hydrogéologiques des calcaires de Barrois ; approche couplée hydrochimique et hydrogéophysique

Characterization of the hydrogeological properties of Barrois limestones; coupled hydrochemical and hydrogeophysical approach

• Auteur / Autrice : Mathieu Bertrand
• Direction : Catherine Bertrand, Konstantinos Chalikakis, Naomi Mazzilli
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Géodynamique des enveloppes supérieures
• Date : Inscription en doctorat le 16/10/2019
• Etablissement(s) : Bourgogne Franche-Comté
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Environnements, Santé
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Chrono-Environnement
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université de Franche-Comté (1971-....)

Mots clés

Mots clés libres

Hydrochimie

Rmp

Hydrogéophysique

Hydrogéologie

Hydrochemistry

Hydrogeology

Nmr

Hydrogeophysic

Résumé

Ce projet de thèse a pour objectif de caractériser et appréhender les circulations au sein de l'hydrosystème des calcaires du Barrois, la formation géologique la plus superficielle qui sera directement impactée par les installations de CIGEO et concernée par les études d'impact environnemental. Bien que diverses études aient déjà permis de caractériser les propriétés lithologiques de cette alternance de niveaux de calcaires plus ou moins karstifiés et de marnes, des incertitudes subsistent sur les propriétés hydrodynamiques ainsi que sur le fonctionnement hydrogéologique (directions des écoulements souterrains, interactions entre les eaux superficielles et les eaux souterraines) à l'échelle de CIGEO ainsi qu'à l'échelle régionale. Cette formation doit faire l'objet de reconnaissances approfondies pour améliorer la connaissance de sa structure ainsi que de son fonctionnement hydrogéologique complexe lié entre autres à la présence de structures karstiques. L'intégration des méthodes non invasives (hydrogéophysiques et hydrochimiques) dans une approche méthodologique globale pour compléter et spatialiser les connaissances géologiques et les connaissances hydrogéologiques acquises en forages, est un enjeu important dans la surveillance de l'environnement d'installations industrielles de grande envergure telles que le projet CIGEO. Un des enjeux scientifiques se situe également dans la connaissance fondamentale du processus de karstification en climat continental.

The objective of this thesis project is to characterize and understand the circulation within the Barrois limestone hydrosystem, the most superficial geological formation that will be directly impacted by CIGEO installations and concerned by environmental impact studies. Although various studies have already characterized the lithological properties of this alternation of more or less karstified limestone and marl levels, uncertainties remain about hydrodynamic properties and hydrogeological functioning (directions of groundwater flows, interactions between surface water and groundwater) at the CIGEO scale and at the regional scale. This training must be thoroughly recognized to improve the knowledge of its structure as well as its complex hydrogeological functioning related to the presence of karst structure. The integration of non-invasive methods (hydrogeophysical and hydrochemical) into an overall methodological approach to complement and spatialize geological and hydrogeological knowledge acquired through drilling is an important issue in the environmental monitoring of large-scale industrial installations such as the CIGEO project. One of the scientific challenges is also the fundamental knowledge of the karstification process in continental climates.