2. Géologie de l'eau
L'étude de l'eau dans les roches et les sols, de sa distribution et de son mode de gisement souterrain, effectuée à deux échelles – échantillon en laboratoire et structure géologique sur le terrain – est la base de l'hydrogéologie. C'est en somme la « géologie appliquée à l'eau », définition restreinte que l'on donne parfois de l'hydrogéologie.
Le sol et le sous-sol sont constitués de matériaux (roches et sols) ayant la propriété, à des degrés divers, d'emmagasiner, de laisser s'écouler et de restituer l'eau souterraine en fonction de leurs caractéristiques physiques et hydrologiques. Ces matériaux constituent les formations lithologiques, éléments architecturaux des structures géologiques. Les sels solubles contribuent à la composition chimique des eaux (exemple : eaux minérales en général, eaux sulfatées sodiques des roches métamorphiques, sulfatées calciques des formations gypseuses). La prospection et l'exploitation rationnelles des eaux souterraines reposent donc sur une connaissance géologique précise de la région.
• Aquifère ou nappe d'eau souterraine
Un gisement d'eaux souterraines utilisable comme source d'eau est appelé « couche aquifère », « aquifère » ou « nappe d'eau souterraine ». C'est une formation géologique renfermant dans ses vides de l'eau en circulation et pouvant être extraite par des moyens économiques d'exploitation (sources, puits et sondages). L'aquifère comprend la roche réservoir (trame solide, grains de silice d'un sable par exemple) et l'eau. Ces deux phases, indissociables, constituent par leurs interactions un même complexe physico-chimique. On citera en exemple : des dépôts alluviaux de sables et graviers, des massifs de calcaires fissurés ou de craie, des coulées de basalte à fissures ouvertes, des couches de sable dans un bassin sédimentaire.
À l'opposé, certains matériaux comme les argiles, les granites ou les calcaires compacts, où l'eau s'écoule à des vitesses très faibles (quelques millimètres par an), ne peuvent être utilisés comme sources d'eau. Ce sont des « aquicludes » ou des « imperméables ». Ils constituent le substratum de tous les aquifères ainsi que le toit des gisements d'eaux souterraines captives.
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