L'origine et l'évolution de la Nappe des Péridotites

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La Nappe des Péridotites est l’unité géologique du territoire la plus marquante et peut être la plus originale.

Elle couvre un tiers de la surface de la Grande Terre, on la retrouve à 1 600 m d’altitude (Mont Humbold), comme à Belep et à l’Île des Pins. Elle s’étend en mer sur plus de 400 km vers le Sud-Est (Ride des Pins). Cette nappe mantellique s’est mise en place sur le bord Nord Est du continent Zealandia pendant l’Eocène. Les affleurements à terre sont peu déformés et non imbriqués dans une chaîne orogénique.

La frange superficielle altérée des péridotites est largement explorée et exploitée pour ses ressources minérales, essentiellement le Nickel et le Cobalt, depuis plus d’un siècle. Elle constitue ainsi une des principales sources de développement économique de la Nouvelle-Calédonie.

Quelques exemples de projets en cours ou achevés

Les exemples suivants illustrent la diversité de thèmes traités.

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Différents projets réalisés avec le soutien du Centre national de recherche technologique (CNRT) ont permis de progresser sur la cartographie du régolithe et de se concrétiser par une soutenance de thèse de doctorat :

Le projet OPHIOSTRUCT, réalisé avec le soutien du CNRT, a mis en œuvre une méthodologie multi-échelles incluant en amont une reconnaissance géophysique héliportée (par éléctromagnétisme) des grandes discontinuités litho-structurales, et en aval une acquisition de données pétro-structurales de terrain, couplées à un volet de caractérisation géochimique à chaque échelle d’investigation.

Le succès de ce projet est à l’origine d’une campagne héliportée de reconnaissance géologique des massifs de péridotites menée à l’échelle du territoire.

Il s’est également concrétisé par la soutenance d’une thèse :

ISEPPI, M., (2018), Fracturation polyphasée et contrôles des gisements de nickel supergène de la Nouvelle-Calédonie. Nouvelles méthodes d’exploration et modèles de gisements, thèse SGNC - BRGM - Université de Nouvelle-Calédonie.

 

Iseppi, M., Sevin, B., Cluzel, D., Maurizot, P., and Le Bayon, B., 2018, Supergene Nickel ore deposits controlled by gravity-driven faulting and slope failure, peridotite nappe, New Caledonia, Economic Geology, v. 113, no. 2, p. 531-544.
OM 01
Station sismologique temporaire du projet ITOPNC.


Bien que très étudiée, la Nappe des Péridotites n’est connue pour l’essentiel que dans sa partie supérieure (< 200 m). L’étude de la structure et de la nature profonde du massif du Sud est une nécessité, permettant de répondre à des enjeux scientifiques et économiques de premier ordre : (i) mécanismes de mise en place de l’ophiolite et conséquence sur la connaissance de la ressource en nickel, (ii) potentialités pour le stockage en CO2, (iii) ressources en eau et potentiellement en hydrogène.

Le projet ITOPNC consiste à déployer pendant un an un réseau de douze stations sismologiques à travers le massif du Sud pour effectuer une tomographie sismique du massif afin d’établir la géométrie et l’épaisseur de la nappe, notamment en imageant sa base.

Du 22 au 24 Janvier 2019, le CNRS, l’European Consortium for Ocean Research Drilling (ECORD), l’Université de Montpellier et le service de la géologie ont organisé à Montpellier une conférence internationale intitulée « New Caledonia Peridotite Amphibious Drilling Workshop » spécifiquement dédiée aux péridotites de Nouvelle-Calédonie. Plus de 90 personnes, académiques et industriels, ont participé à la conférence dont l’objectif était de construire un projet de campagne de forages profonds fort et convaincant pour lever des financements auprès des industriels et des instances de financement de la recherche scientifique. 

Les apports pour la Nouvelle-Calédonie de tels forages sont nombreux : amélioration de la connaissance des structures et propriétés des roches du soubassement, propriétés des aquifères profonds, potentiel du stockage géologique de CO2, potentiel en nouvelles ressources énergétiques telles que l’hydrogène, évaluation du potentiel pétrolier, origine de l’endémisme calédonien.

Clerc, C., J. Collot, B. Sevin, S. Etienne, M. Iseppi, S. Lesimple, J. Jeanpert, N. Mortimer, B. Robineau, S. Poli, D. Cluzel, F. Pattier, C. Juan, and M. Godard (2017), Multi-scale onland-offshore investigations of the New Caledonia ophiolite, SW Pacific, Eos Transactions of American Geophysical Union, December 2017, Fall Meeting Suppl., Abstract.
source
Émergence d’eau souterraine dans le massif du Sud.

 

Le projet « HYPERK– Hydrologie des péridotites karstifiées de Nouvelle-Calédonie », réalisé avec le soutien du CNRT, a permis d’étudier le système aquifère multi-couches des péridotites, et notamment d’analyser le rôle de la fracturation profonde vis-à-vis des écoulements d’eau au sein des massifs de péridotites. Il s’est également concrétisé par la soutenance d’une thèse et des publications scientifiques :

JEANPERT, J., (2017), Structure et fonctionnement hydrogéologiques des massifs de péridotites de Nouvelle-Calédonie, thèse SGNC - Université de la Réunion.

 

Jeanpert, J., Iseppi, M., Adler, P. M., Genthon, P., Sevin, B., Thovert, J. F., Dewandel, B., and Join, J. L., 2019, Fracture controlled permeability of ultramafic basement aquifers. Inferences from the Koniambo massif, New Caledonia: Engineering Geology, v. 256, p. 67-83. 

 

Dewandel, B., et al. (2017). Inferring the heterogeneity, transmissivity and hydraulic conductivity of crystalline aquifers from a detailed water-table map. Journal of Hydrology 550: 118-129.

 

Genthon, P., et al. (2017). Differential weathering in ultramafic rocks of New Caledonia: The role of infiltration instability. Journal of Hydrology 550: 268-278.

 

Jeanpert, J., Genthon, P., Maurizot, P., Folio, J.-L., Vendé-Leclerc, M., Sérino, J., Join, J.-L., and Iseppi, M., 2016, Morphology and distribution of dolines on ultramafic rocks from airborne LiDAR data: the case of southern Grande Terre in New Caledonia (SW Pacific): Earth Surface Processes and Landforms, v. 41, no. 13, p. 1854-1868.