Apport de la géologie structurale pour la caractérisation des roches réservoirs de la région d’Aubagne (fossé oligocène et ses bordures carbonatées)

Rapport de post-doc. Projet Karst-Huveaune 2018-2022. Université Aix-Marseille.L’étude des ressources en eau nécessite de caractériser le réservoir géologique, ou aquifère, qui permet le stockage et l’écoulement des eaux souterraines. À l’échelle du bassin versant de l’Huveaune et des sources sous-marines régionales de Cassis (Port-Miou et Bestouan), la zone d’Aubagne à Roquefort-La Bédoule (Bouches-du-Rhône) constitue un passage clé pour le transfert souterrain entre les massifs montagneux au nord et la mer au sud, à travers les chevauchements sud-provençaux et le bassin d’effondrement oligocène d’Aubagne. Ce travail s’est intéressé à la caractérisation géologique structurale et pétrophysique du bassin oligocène et de ses zones bordières (roches du Trias, du Jurassique et du Crétacé inférieur). Des nouvelles données quantitatives ont été acquises à trois niveaux d’échelles : centimétrique, décamétrique et hectométrique à kilométrique. Pour cela, trois méthodes complémentaires ont été utilisées, correspondant à chaque niveau d’échelle : des mesures de porosité et perméabilité sur échantillons au laboratoire, des mesures exhaustives de fracturation sur 18 transects de 20 mètres de long (scan-line), et des coupes structurales. L’échelle centimétrique donne accès à la porosité et la perméabilité des roches, en dehors des zones de fractures. Les calcaires et cargneules du Trias sont poreux et présentent les perméabilités échantillonnées parmi les plus fortes. Les conglomérats fluviatiles oligocènes sont les terrains investigués les plus perméables. Toutefois, la perméabilité mesurée reste très inférieure à la perméabilité obtenue dans les sédiments fluviatiles quaternaires meubles investigués à l’échelle hectométrique par des essais de pompage sur les forages de la plaine d’Aubagne. Les investigations à l’échelle décamétrique ont été menées sur la zone au sud d’Aubagne, en suivant le vallon emprunté par l’autoroute, entre la carrière Bronzo-Perasso et Roquefort-La Bédoule. C’est une zone qui présente majoritairement à l’affleurement des calcaires urgoniens, et des niveaux divers de déformation cassante. Des grandes familles de fractures ont été individualisées, et une chronologie relative proposée, débutant lors de l’enfouissement des roches au crétacé inférieur. Une zone de faille d’orientation Ouest-Est est mise en évidence (entre la sortie d’autoroute Carnoux et Roquefort-La-Bédoule) ; celle-ci présente une très forte densité de fractures, quelques indices karstiques et une forte connectivité des fractures. Elle est susceptible de jouer un rôle drainant pour l’eau souterraine régionale, mais la circulation préférentielle (potentiellement karstique) des fluides peut être à de grandes profondeurs. Enfin, les coupes géologiques à l’échelle kilométriques à travers le bassin d’Aubagne et ses bordures (une coupe ONO-ESE, et une coupe NNO-SSE) sont inédites et illustrent les grandes structures du secteur d’étude. Il reste toutefois de nombreuses incertitudes sur les épaisseurs réelles de sédiments oligocènes, étant donné l’absence de forages de plus de 100 mètres sur cette zone