Quelques éléments du fonctionnement hydrogéologique des massifs de péridotites
Les éléments présentés ci-dessous sont extraits du travail de thèse de Julie Jeanpert dans le cadre du projet HYPERK (CNRT).
Les observations de terrain ont mis en évidence les « curiosités hydrogéologiques » propres aux péridotites altérées en climat tropical. Ainsi des dolines et des faciès d’altération (lapiaz) sont observés sur tous les massifs. Ces figures caractéristiques d’un milieu karstique résultent des mécanismes de l’altération et notamment de l’hydrolyse des péridotites. Plusieurs mécanismes interviennent dans la formation et l’évolution des objets : la dissolution, le tassement, l’effondrement et la suffosion. On parle du pseudo-karst péridotitique.
La synthèse d’études existantes, d’observations de terrain et de données nouvellement acquises permet de définir la structure de l’hydrosystème avec du haut vers le bas :
- la cuirasse perméable qui favorise l’infiltration et porte temporairement une nappe perchée,
- l’horizon des latérites (rouge) et des saprolites fines qui constitue un horizon peu perméable mais très poreux et donc un réservoir important ;
- l’horizon des saprolites grossières et du saprock (défini comme l’horizon des péridotites fracturées avec 20 % maximum de matériaux altérés) qui constitue un niveau plus perméable associé à l’aquifère principal ;
- les péridotites non altérées sous-jacentes rarement explorées mais qui présentent une fracturation en profondeur et constituent un milieu peu perméable.
Les péridotites non altérées ont également été considérées puisque l’analyse piézométrique a montré des connexions hydrauliques avec le substratum profond fracturé. L’étude de la fracturation a notamment été réalisée à partir de mesures structurales sur affleurement et de la description de près de 1000 m de carottes de forages. L’analyse de la fracturation met en évidence l’importance du réseau serpentineux par sa densité d’une part, et par son lien avec l’altération supergène d’autre part. De plus, il a été montré que la conductivité hydraulique du substratum diminue avec la profondeur. Cette variation est liée à la diminution de la densité de fractures altérées.
Plusieurs aspects sur le fonctionnement hydrogéologique des massifs de péridotites doivent encore être approfondis. Le rôle hydrogéologique de la cuirasse doit être précisé et considéré dans le modèle hydrogéologique. Par ailleurs, compte tenu du développement possible de structures très perméables, voire pseudo-karstiques, au sein des péridotites, la connaissance de la distribution des structures drainantes doit être améliorée.
La gestion des eaux souterraines dans le cadre d’exploitation minière doit également être considérée, comme pour la problématique du stockage des matériaux en fond de fosse, ou la définition d’un fond géochimique et de valeurs seuils sur les eaux des massifs de péridotites. Ces thématiques sont en cours d’étude au sein du service de la géologie.
Le service de la géologie participe notamment aux projets CNRT en cours « ChroNick sur les facteurs de mobilité des éléments traces métalliques dans l’eau » piloté par l’IRD et le projet « TransNum sur les facteurs d’enrichissement et transferts du Ni, Co-Sc dans les saprolites de Nouvelle-Calédonie », piloté par le laboratoire GeoRessources à Nancy.
