• Langue : Français
• Discipline : Dynamique et environnement sédimentaire
• Identifiant : Inconnu
• Type de thèse : Doctorat
• Date de soutenance : 01/01/2001

Résumé en langue originale

L'exploitation du charbon dans le bassin minier Nord-Pas-de-Calais a engendré le dépôt sous forme de terrils d'importantes quantités de résidus. Le lessivage par les eaux météoriques de ces stériles, essentiellement constitués de schistes houillers, et l'oxydation de la pyrite contenue sont susceptibles de libérer non seulement des sulfates mais également des eaux acides, potentiellement riches en métaux. Cette étude a pour objectif de déterminer l'impact éventuel des terrils sur la qualité de la nappe de la craie qui constitue la principale ressource en eau de la région. Deux sites ont été choisis pour la réalisation de cette étude : le site 1 se trouve en zone de nappe libre, il n'est séparé de la craie seno-turonienne que par une mince couche de limons et le site 2 en zone de nappe semi-captive en est en partie séparé par les formations tertiaires (argiles de Louvil et sables d'Ostricourt). Un départ de carbone et de soufre a pu être mis en évidence en subsurface des terrils, de même qu'une augmentation des teneurs en sulfates des eaux souterraines situées à l'aval. L'utilisation des isotopes du soufre comme marqueurs des différentes sources de sulfates a permis de confirmer l'hypothèse d'un apport par les terrils mais aussi d'identifier, sur le site 2, une autre source provenant du gypse contenu dans les sables d'Ostricourt. Cette étude a également permis de constater, qu'en zone de nappe captive, il s'opère une réduction bactérienne des sulfates rendue possible par l'apport de carbone provenant des terrils sus-jacents. Aucun lessivage de métaux lourds sur les terrils et aucune trace de panache riche en métaux à l'aval des sites n'ont pu être mis en évidence. Les stériles étudiés ici provoquent la formation d'un drainage acide minier neutralisé par le milieu tampon que constitue la craie et dont les principaux témoins sont l'augmentation des teneurs en sulfates reconnue à l'aval des sites étudiés mais également l'augmentation en calcium, bicarbonate, magnésium et strontium résultant de la dissolution des carbonates en réaction à l'arrivée d'une eau légèrement acide. Le deuxième volet de cette étude a été consacré à la détermination de l'existence éventuelle d'une infiltration des eaux météoriques au sein du terril du site 2. Cette étude a permis de montrer, grâce notamment à la réalisation d'une étude des variations de perméabilité en profondeur, à l'utilisation de la méthode Radiomagnéto-Tellurique et à la réalisation de panneaux électriques que l'infiltration des eaux en profondeur est très limitée. Cette faible infiltration est à relier au caractère très peu perméable de l'édifice et à l'existence en profondeur de nombreuses « barrières de perméabilité » qui, en limitant l'infiltration des eaux en profondeur, limitent également la quantité de sulfure potentiellement oxydable et donc la quantité de sulfates entraînée vers la nappe de la craie.