banner-ombre-top
banner-ombre-left
Modèle géologique. Nappes de l’Albien et du Néocomien, bassin de Paris (2014). © BRGM

Modélisation de l’épaisseur de gypse en Ile-de-France pour la réalisation des cartes d’aléa et de susceptibilité relatives à la géothermie de minime importance (GMI) : application de la méthodologie LOGISEQ

27.08.2018
Dans le cadre du projet de cartographie des zones réglementaires relatives à la géothermie de minime importance (GMI) en Ile-de-France, le BRGM a été sollicité par la DRIEE et l’ADEME en vue de réaliser les cartes d’aléa et de susceptibilité liés à la dissolution du gypse (phénomène pouvant survenir lors de la réalisation d’un forage géothermique). Dans un premier temps, des cartes de profondeur et d’épaisseur des intervalles riches en gypse ont été réalisées pour les trois tranches de profondeurs proposées dans la réglementation (10 à 50 m, 10 à 100 m et 10 à 200 m), à partir des données lithologiques des logs validés disponibles dans la Banque de données du sous-sol (BSS).

La méthodologie LOGISEQ, développée par le BRGM sur le logiciel GDM-Multilayer, a été utilisée afin d’effectuer un contrôle rapide et efficace de la qualité de ces logs validés en comparant les toits et les murs des formations géologiques à ceux d’un set de données de référence. Cette méthodologie a permis d’obtenir rapidement un modèle cohérent de la profondeur du toit des deux principales formations porteuses de gypse (Priabonien et Lutétien) et de localiser les zones où le risque lié à la présence de gypse est le plus fort pour chacune des trois tranches de profondeur.

 Lutétien supérieur) et les forages et leurs couches de gypse (en rouge) sur la carte d’épaisseur cumulée du gypse lutétien. © BRGM

Superposition de deux coupes du modèle présentant les formations porteuses de gypse (en jaune : Priabonien ; en orange : Lutétien supérieur) et les forages et leurs couches de gypse (en rouge) sur la carte d’épaisseur cumulée du gypse lutétien. © BRGM

Contexte

Dans un contexte de développement des énergies renouvelables en lien avec la transition énergétique, la promotion de la géothermie constitue un fort enjeu pour le Ministère de la Transition écologique et solidaire (MTES) et l’ADEME. La réglementation relative à la géothermie de minime importance, qui a fait l’objet d’une révision en 2015 (décret 2015-15), préconise désormais la réalisation d’une cartographie des risques liés à la réalisation d’ouvrages géothermiques de petite ou moyenne profondeur (jusqu’à 200 m).

Objectifs

L’objectif était d’établir des cartes de l’aléa et de la susceptibilité liés à la réalisation d’un forage géothermique. Pour le cas de l’Ile-de-France, le BRGM a proposé une cartographie réglementaire à partir de cartes d’épaisseur du gypse Priabonien et Lutétien pour les trois tranches de profondeur proposées par la réglementation (10 à 50 m, 10 à 100 m et 10 à 200 m).

Programme des travaux

Les cartes d’épaisseur de gypse et d’aléa ont été réalisées selon les étapes suivantes : 

  • Création d’une banque de données de forages « Ile-de-France » regroupant environ 300 forages de référence diagraphiés, interprétés et corrélés dans le cadre d’une thèse dédiée au Paléogène du bassin de Paris ainsi que les logs validés dans le cadre du projet LOGISO (au nombre d’environ 5 000 et traversant le Priabonien et le Lutétien) ;

 

 gamma-ray) utilisé pour définir les toits et les murs des formations gypseuses dans les forages de référence. © BRGM

Principe de corrélation des diagraphies de forage (GR : gamma-ray) utilisé pour définir les toits et les murs des formations gypseuses dans les forages de référence. © BRGM

  • Utilisation de la méthodologie LOGISEQ pour mettre en cohérence les toits et les murs des deux formations porteuses de gypse et ce, pour tous les forages de la banque de données : cette méthode s’appuie sur des outils géostatistiques qui permettent d’éprouver la cohérence des forages testés par rapport aux forages de référence ;

Principe de comparaison des « forages de référence » aux « autres forages » par la méthodologie LOGISEQ. Les toits du Priabonien (en rose) et du Lutétien (en orange) ont été calculés à partir des forages de référence. Les forages repérés par un point bleu sont les forages dont les toits et les murs sont non cohérents avec le modèle et qui doivent donc être contrôlés. © BRGM

Principe de comparaison des « forages de référence » aux « autres forages » par la méthodologie LOGISEQ. Les toits du Priabonien (en rose) et du Lutétien (en orange) ont été calculés à partir des forages de référence. Les forages repérés par un point bleu sont les forages dont les toits et les murs sont non cohérents avec le modèle et qui doivent donc être contrôlés. © BRGM

  • Calcul d’un modèle stratigraphique 3D cohérent sur toute la zone ;

Carte de la profondeur du toit du Ludien en Ile-de-France (cote NGF).

Carte de la profondeur du toit du Ludien en Ile-de-France (cote NGF).

  • Calcul des proportions et des épaisseurs de faciès gypseux pur, ou bien défini, dans les différentes tranches du sous-sol à l’intérieur des formations gypsifères ;
  • Réalisation de cartes de synthèse d’aléa.

Résultats obtenus

Les cartes d’épaisseur de gypse et les cartes d’aléa ont été transmises aux partenaires du projet. Les cartes d’aléa et de susceptibilité ne sont pour l’instant pas diffusées, toutefois, la méthodologie et les cartes d’épaisseur de gypse ont été présentées lors du 4ème meeting européen de modélisation qui s’est tenu à Orléans fin février 2018.

Partenaires

  • DRIEE Ile-de-France (Direction Régionale et Interdépartementale de l’Environnement et de l’Energie)
  • ADEME (Agence de l’Environnement et de la Maitrise de l’Energie)
  • CEREMA (Centre d’Etudes et d’Expertise sur les Risques, l’Environnement, la Mobilité et l’Aménagement)

RAPPORT PUBLIC

Cartes des zones réglementaires relatives à la géothermie de minime importance. Région Ile de France. Rapport final. - RP-67102-FR

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