HYDROGÉOLOGIE

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L’eau et les roches

L’eau imprègne les vides des roches.

Notions de porosité, de mobilité, de porosité efficace

Porosité

La porosité est le rapport du volume des « vides » à celui de la roche totale. Elle est souvent exprimée en pourcentage.

Les vides des roches ont trois origines principales : sédimentologique, tectonique et chimique.

– Sédimentologique : il s’agit des pores résiduels de la sédimentation (porosité granulaire). C’est donc une porosité primaire qu’on rencontre dans les roches détritiques : graviers, sables, silts, grès, craie, alluvions, scories et pouzzolanes volcaniques. Certaines de ces roches, consolidées (grès, scories), possèdent un ciment qui obture une partie de la porosité.

– Tectonique : il s’agit des cassures affectant les roches (joints, diaclases, failles). Cette porosité d’origine secondaire s’est formée pendant et après la diagenèse de la roche. On parle de milieu fissuré, en cas de fines fissures, ou de milieu fracturé quand de grands accidents structurent l’écoulement de l’eau. Ce type de porosité se rencontre dans les roches compétentes, dont les minéraux sont faiblement solubles (silicates).

– Chimique : une mention particulière est à décerner aux milieux fissurés des roches solubles dans l’eau pure (minéraux sulfatés : gypse et anhydrite) ou dans l’eau rendue agressive par l’anhydride carbonique (carbonates : calcite, dolomite). Dans ce cas, la géométrie des fractures évolue (élargissement) en fonction de la solubilité des minéraux impliqués, des quantités de CO2 disponibles et de l’écoulement. On parle du phénomène de karstification, qui accroît la porosité du massif.

Vitesse d’infiltration de l’eau dans le sol

Dessin : Vitesse d’infiltration de l’eau dans le sol

Dessin

On considère trois types de porosité par lesquels l'eau peut s'infiltrer dans les sous-sols. À gauche, dans le milieu intergranulaire, l'eau circule très lentement (km/an) ; au centre, dans un milieu fissuré, l'eau circule assez lentement (km/mois) dans un nombre limité de fractures ; à... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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On appelle aquifère un terrain (sol ou roche) susceptible de contenir de l’eau mobile, aquifuge un terrain qui en laisse passer peu et aquiclude un terrain aux propriétés intermédiaires. Mais l’eau souterraine imprègne ces trois types de couches, et l’étanchéité absolue n’existe jamais.

Mobilité de l’eau souterraine : notion de porosité efficace

Dans un sol ou une roche, l’eau est plus ou moins mobile selon sa localisation dans le milieu. On distingue ainsi quatre types d’ [...]

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Khettara, système traditionnel de collectage des eaux souterraines au Maroc

Khettara, système traditionnel de collectage des eaux souterraines au Maroc
Crédits : J. Mudry

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Vitesse d’infiltration de l’eau dans le sol

Vitesse d’infiltration de l’eau dans le sol
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Loi de Darcy

Loi de Darcy
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Exploitation d’une nappe phréatique

Exploitation d’une nappe phréatique
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Pour citer l’article

Jacques MUDRY, « HYDROGÉOLOGIE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 02 février 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/hydrogeologie/