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Carottage pour datations par paléomagnétisme à Népoui (Nouvelle-Calédonie, 2011). © BRGM - L. Alizert

Régolithe : géologie du très proche sous-sol et aménagement

11.02.2013
Support des activités humaines, le régolithe, ou très proche sous-sol, est le siège d’enjeux environnementaux majeurs. Il est encore inégalement documenté en France. Pour répondre à l'intérêt croissant des utilisateurs, un effort important doit y être consacré.

Jusqu’à la fin des années 1990, le régolithe a été la plupart du temps sous-évalué ou négligé sur les cartes géologiques. Or disposer d’une bonne information renseignant le régolithe est indispensable pour pouvoir comprendre et gérer au mieux notre environnement.

Une connaissance adaptée de la géologie du régolithe permet ainsi de répondre à la plupart des questions environnementales, qu’il s’agisse de :

  • Exploration/production d’eaux souterraines de qualité,
  • Potentiel géothermie basse et moyenne énergie,
  • Travaux d’infrastructures pour le transport ou l’habitat,
  • Inventaire des aléas naturels,
  • Exploration/production de matériaux et de minerais,
  • Stockage de déchets,
  • Effets du changement climatique, érosion des sols,…

Réaliser l’ensemble de ces activités suppose une connaissance fiable du très proche sous-sol et donc des formations géologiques particulières regroupées sous l’appellation « formations superficielles » ou « régolithe ».

Le régolithe : de quoi s’agit-il ?

Le terme régolithe a été défini pour la première fois par Merill (1897), qui a pris les racines grecques de rêghos, signifiant couverture, et lithos, signifiant roche, pour désigner tout matériel d’origine continentale, quel qu’en soit l’âge, recouvrant les roches saines et dures (“bedrock”) et incluant parfois des roches saines interstratifiées ou incluses dans du matériel meuble ou altéré.

Ces terrains constituent l’épiderme de la Terre et résultent de l’interaction chimique et physique de la lithosphère avec l’hydrosphère, l’atmosphère et la biosphère. Ils recouvrent l’essentiel des terres émergées et immergées d’un manteau presque continu et forment un ensemble de roches le plus souvent meubles formées in situ (altérites ou régolithe autochtone) ou d’origine sédimentaire et transportées constituant le régolithe allochtone (unités alluviales, colluviales, éoliennes, lacustres, glaciaires, gravitaires).

Enjeux économiques et environnementaux liés à la connaissance du proche sous-sol

Les terrains du régolithe sont le support de l’activité biologique, l’objet de nombreuses activités humaines, la source de matériaux exploitables (argiles, sables, graviers…), de minerai (nickel, fer, manganèse, or, bauxites,…), l’encaissant des nappes alluviales et la roche-mère de nombreux sols. De leurs propriétés dépendent les possibilités d’occupation de notre espace de vie et les contraintes à prendre en compte pour sa gestion raisonnée.

Le régolithe est aussi un ensemble d’objets géologiques qui renseignent sur la longue histoire des surfaces continentales, les évènements géodynamiques qui ont contrôlé leur genèse et évolution, et les paléoclimats qui les ont affectées. Bien reconstituer cette histoire et travailler de manière ciblée et/ou en équipe sur des projets pluridisciplinaires permet dans divers contextes de :

  • caractériser les espaces proches de la surface en termes de paramètres physico chimiques,
  • expliquer le mode de formation des réseaux hydrographiques, sols et profils d’altération, lacs, marécages,…, et l’évolution générale des paysages,
  • trouver les guides de prospection de certaines substances minérales dont certaines désormais stratégiques,
  • proposer en milieu continental des analogues aux effets des changements climatiques, notamment ceux liés aux gaz à effet de serre.

Connaissance du régolithe de la France métropolitaine

La Carte géologique de la France et la Banque du sous-sol (BSS) qui recense les ouvrages souterrains en application du Code minier rassemblent l'essentiel des connaissances géologiques actuelles sur le territoire national.

Dans le cadre du lancement du Référentiel géologique de la France (RGF), un état des lieux des connaissances du régolithe métropolitain a été effectué, montrant une forte disparité et des secteurs où très peu d’informations sont disponibles.

Une approche intégrée du régolithe

Depuis 2000, le BRGM étoffe ses compétences dans le domaine du régolithe et maîtrise toute la chaîne d’exploration, acquisition, traitement, modélisation géométrique et restitution des données géologiques concernant le proche sous-sol :

  • Acquisition géologique et géophysique,
  • Caractérisation fine (sédimentologie, minéralogie, pétrographie…), datations,
  • Traitement et interprétation des données,
  • Reconstitutions stratigraphiques, paléoenvironnementales, paléogéographiques et paléoclimatiques,
  • Collecte et partage des données,
  • Valorisation des données (rapports et publications scientifiques),
  • Intégration SIG multicouche, bases de données numériques et analyses multicritères,
  • Modélisation 3D et cartographie thématique.

L’échelle ou la résolution de restitution est fonction de la quantité de données, de leur répartition, et surtout des attentes et besoins des utilisateurs. Elle s’adapte à chaque cas d’étude, varie entre le 1/1 000 000 et le 1/5 000 et peut être multiple.

Les produits phares et services proposés :

  • Cartes géologiques multicouches et modèles géométriques 3D,
  • Synthèses géologiques scientifiques ou appliquées,
  • Forages/sondages géologiques et acquisitions sur le terrain,
  • Caractérisation fine et datations des unités du régolithe autochtone et allochtone
  • Expertises en France (métropole, outre-mer) et à l’étranger,
  • Formation sur le terrain,
  • Cartes de paramètres physico-chimiques à la demande, en partenariat avec autres directions du BRGM (applications en hydrogéologie, matériaux, risques…).

Contact

Pour acquérir des données géologiques sur le régolithe, contactez le BRGM :

Pierre Nehlig
Responsable de l’unité Géologie de l’Aménagement des Territoires et de l’atelier sondages
Tél. : +33 (0)2 38 64 32 50
p.nehlig@brgm.fr

Florence Quesnel
Responsable du Programme scientifique "Genèse et caractéristiques des Régolithes"
Tél. : +33 (0)2 38 64 38 80
f.quesnel@brgm.fr

Caroline Ricordel-Prognon
Chef du projet "Régolithe, substrat d’un développement durable, mise à jour des connaissances sur les terrains géologiques de surface"
Tél. : +33 (0)2 38 64 38 93
c.prognon@brgm.fr

BRGM - 3 avenue Claude-Guillemin - BP 36009 45060 Orléans Cedex 2 - France Tél. : +33 (0)2 38 64 34 34