Etude géochimique et isotopique des eaux de surface du bassin versant du Furan et des eaux minérales du graben du Forez, Est du Massif Central français

par Frédérick Gal

Thèse de doctorat en Géologie. Géochimie

Sous la direction de René Pierre Menot et de Christophe Renac.

Soutenue en 2005

à Saint-Etienne .


  • Résumé

    La bordure Est du Massif Central Français (socle hercynien et graben oligocène du Forez), est l'objet d'une étude géochimique des eaux de pluie, de surface et minérales. L'étude en isotopes stables (18O, 2H) des précipitations permet de construire une droite locale des eaux météoriques, de quantifier les gradients d'appauvrissement des deltas avec l'altitude, et de déterminer les temps de transit de l'eau dans les aquifères superficiels. Les Solides Totaux Dissous des rivières et aquifères peu profonds vont de 30 à 500 mg/l. Les indices de saturation montrent une interaction limitée avec la matrice granitique. Les rapports d13C indiquent une forte proportion de matière organique dissoute. La détermination des d18O et dD indique une recharge en hiver. L'utilisation de modèles de transit souterrain permet d'estimer des temps de transit de 8 à 15 mois en oxygène et hydrogène. Sept sources minérales (6 carbogazeuses, 2 thermales) présentent 3 faciès chimiques : Ca-Mg-HCO3, Na-HCO3-Cl et Na-HCO3. Les indices de saturation indiquent une nette interaction avec le socle (précipitation/dissolution). Les estimations de température profonde des réservoirs par géothermométrie cation donnent une gamme de 150 à 240°C. Les altitudes des aires de recharge sont proches de celles des reliefs actuels. Les d13C sont influencés par la signature du CO2 profond ; une source thermale (Na-Cl-HCO3) a des valeurs différentes (interaction avec un réservoir sédimentaire). Certaines sources Ca-Mg-HCO3 sont des mélanges avec des eaux de surface (3H). Les durées maximales de temps de transit (14C) sont de 20000 à 25000 ans, voire 8000 ans pour la source thermale précitée

  • Titre traduit

    Geochemical and isotopic study of the surface waters from Furan basin and mineral waters from the Forez graben, Eastern french Massif Central


  • Résumé

    The Eastern French Massif Central (hercynian basement and Oligocene Forez graben), is the aim of a geochemical study of rain-, surface-, and mineral waters. Stable isotopes study (18O, 2H) of rainfalls allows to build a local meteoric water line, to quantify altitudinal gradients, and to determine water transit times within the surface aquifers. Total Dissolved Solids of the rivers and surface aquifers range from 30 to 500 mg/l. Saturation index show little interaction with the granite matrix. D13C ratios indicate a strong proportion of dissolved organic matter. D180 and dD indicate a major refill during winter times. Modelling underground transit times give estimations of about 8 to 15 month (oxygen and hydrogen isotopes). Seven mineral springs (6 carbogaseous, 2 of thermal bearing) belong to 3 chemical facies : Ca-Mg-HCO3, Na-HCO3-C1 and Na-HCO3. Saturation index indicate a clear interaction within the basement (precipitation/dissolution). Quantification of deep temperatures by cation geothermometry give a wide range from 150 to 240°C. Altitudes of recharge areas are close to those of the current reliefs. D13C ratios are strongly influenced by the signature of deep CO2 ; a thermal spring (Na-C1-HCO3) has different values (interaction with sedimentary formations). Some Ca-Mg-HCO3 waters are mixtures with surface water (3H). Maximum times of transit (14C) range from 20000 to 25000 years, and 8000 years for the above mentioned thermal spring

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (xv-226 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 211-226

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Jean Monnet. Service commun de la documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 50738
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.