Université de Ouagadougou j'oral •sArtENTili Po rt i UfleSVT Département de Géologie Laboratoire d'Hydrogéologie MESURE DE RESISTIVITE LE LONG DE LA LIGNE DE CONDUITE DES EAUX POUR LA MINE SEMAFO T.E.D. Ingénieurs Conseils Technologie Economie Développement •-• . t, , C. ochnologie conemie livelloppetnem Décembre 2011
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Université de Ouagadougou
j'oral •sArtENTili Port iliir!
Ufl eSVTDépartement de Géologie
Laboratoire d'Hydrogéologie
MESURE DE RESISTIVITE LE LONG DE LALIGNE DE CONDUITE DES EAUX
POUR LA MINE SEMAFO
T.E.D.Ingénieurs Conseils
Technologie Economie Développement
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ochnologie conemie livelloppetnem
Décembre 2011
SOMMAIRE
1 - Introduction 32 - Résultats 6
2.1 Interprétation des sondages électriques 62.2 Les pseudo-panneaux électriques déduits des sondages électriques 1 1
3 - Conclusion 1 3Annexes 1 4
2
1 - IntroductionA la demande du bureau d'étude TED et pour le compte de la société minière SEMAFO, lelaboratoire d'hydrogéologie de l'université de Ouagadougou a procédé à l'étude géophysiquedes résistivités du parcours de sa conduite d'eau entre l'usine de traitement et le fleuveMouhoun retenu comme source d'approvisionnement en eau.Au regard des caractéristiques de terrain souhaitées, le laboratoire a proposé les deuxméthodes d'étude ci après :
1 : - Mesure de la résistivité des horizons surmontant le substratum par sondages électriquesTel que demandé il s'agira de réaliser des sondages électriques verticaux tous les kilomètres.L'interprétation de ces sondages donnera pour chaque point de mesure la résistivité etl'épaisseur des horizons du profil d'altération sur montant le socle.
2 : - Mesure de la variation latérale de la résistivité des altérites à une profondeur à peu prèsconstante suivie de sondages électriques destinés à tester seulement les plages anomales.On réaliserait alors une mesure tous les 20m sur les 581cm. Le nombre de sondages estfonction de celui des anomalies rencontrées.
NB: Pour une bonne connaissance de la résistivité et de ses variations le long du trajet laseconde méthode est la meilleure.
COUT DES TRAVAUX
Ouagadougou septembre 2011
3
Le choix de la société a porté sur la seconde méthode que l'on a même allégé en la réduisantla réalisation de 33 sondages électriques sur une portion seulement du parcours selon le devisqui suit :
Nombre desondages
Coûtunitaire
Coûtpartiel
Amené -repli
TraitementdeDonnées etrapport
Coût total
METHODE1
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3 (stations depompage)
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COUT DES TRAVAUX
Dans les faits, les 33 sondages ne couvraient pas tout le profil. Aussi avons-nous été amenésfaire en plus 3 sondages portants le nombre total de réalisation à 36 sondages électriques(Tab. 1). Les sondages ont été réalisés au droit des sites ayant fait l'objet de sondagesmécaniques distants d'environ 2 km (S15 à Si), à 1 km de part et d'autre des sondagesmécaniques ainsi qu'aux sites des stations de pompage (Site A, Site F et Site D). Lessondages électriques Si , S2, S3, ont permis l'investigation jusqu'à la fi n du tronçonprospecter.
4
Tab. 1 : Liste des sondages électriques (SEV) réalisés le long du parcours, enpartant du point d'arrivée jusqu'à la station D
S1 SE33 439048 1369845Station A SE34 438490 1369697Station F SE35 437516 1370269Station D SE36 437049 1369826
Le présent rapport livre les résultats de l'étude.
5
2 - Résultats
Le tracé de la ligne de conduite investigué commence depuis la rive droite du MouhounSupérieur sur des formations sédimentaires gréseuses et se termine sur des formationsvolcano-sédimentaires du socle cristallin (Fig. 1). L'âge de ces formations est essentiellementPmtérozoTque (Néoprotérozoïque pour les dépôts sédimentaires en discordance sur le soclecristallin paléoprotérozoïque). O n p e u t également n o te r d e u x grandes fa i l l esplurikilométriques d'orientation NS (Ouédraogo C. 2006) recoupant le parcours de laconduite d'eau.
2.1 Interprétation des sondages électriques
Les 36 sondages électriques, après dépouillement à l'aide du logiciel W1NSEV, permettentd'avoir la succession des terrains en présence (résistivité, épaisseur). Les courbes dessondages électriques et leurs interprétations se trouvent en annexe du présent rapport.Ces interprétations sont consignées dans le tableau ci-après :
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Tab. 2 : Tableau récapitulatif de l'interprétation des sondages électriques réalisés
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Tab. 2 : Tableau récapitulatif de l'interprétation des sondages électriques réalisés
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L'analyse de ces résultats fait ressortir un certain nombre d'éléments. On peut distinguer deuxgrandes catégories de sondages électriques selon la nature du substratum cristallin ousédimentaire. Les sondages électriques situés sur substratum cristallin sont SE2, SE3, SE4,SES. Les autres sondages électriques sont situés sur des roches sédimentaires. Au total, onpeut distinguer cinq types de sondages électriques selon leur allure.
- Le s sondages électriques de type 1 : SE2, SE3, SE4, SE5Le substratum rocheux sain formé vraisemblablement de roches vertes est surmonté d'unecuirasse épaisse (sauf en SE4) et est assez profond (60 à 80 m). Sa résistivité est de l'ordre de1500 e2.m.
- Le s sondages électriques de type 2 : SE6, SE7, SE8, SE9, SEllUne couverture latéritique surmonte et une frange argileuse humide surmontent le substratumrocheux à des profondeurs allant de 40 à 100 m. La résistivité du substratum est forte etdépasse 20 000 am. Le sondage manuel S13 a remonté à 2 m de profondeur, une roche peualtérée à texture reconnaissable correspondant à un grès arkosique e t conglomératiquecaractéristique de dépôts terrigènes du Continental Terminal.
- Le s sondages électriques de type 3 : SE10, SE12, SE14, SE20, SE21C'est une variante du type 2, avec comme caractéristique principale, la présence d'tme frangefissurée de 10 it 82 m d'épaisseur.Une variante de ce type 3 est représentée par le groupe de sondages SE32, SE33, SE34. Lacuirasse latéritique y est épaisse (10 m). La frange fissurée est marquée (plus de 80 m) du faitde faille.
- L e s sondages électriques de type 4 : SE1, SE15, SE13, SE16, SE17, SE18, SE19,SE22 à 24, SE26 à 31
Ils présentent la caractéristique de substratum profond (80 i t 300 m) et une résistancemoyenne des terrains en général (1 500 à 8 000 am). Pour SE25 et SE26 notamment, ledernier terrain est plus conducteur (300-500 am), mais son épaisseur n'a pas été identifiéepar notre longueur de ligne.
- L e s sondages électriques de type 5 : SE35, SE36Ce type de sondage est la même que précédemment sauf par l'absence de cuirasse latéritiquequi fait place à des alluvions fluviatiles. Ces deux sondages réalisés au droit des stations depompage F et D sont situés à moins de 5m du lit mineur du Mouhoun Supérieur. La résistivitédu substratum va de 700 à 2 000 am.
10
2.2 Les pseudo-panneaux électriques déduits des sondages électriques
Des pseudo-panneaux électriques sont déduits des sondages électriques à l 'aide d uprogramme IPI2WIN. Nous en avons retenus quatre sur des tronçons plus ou moinsrectilignes et en fonction des possibilités de traitement de IP12WIN : de SE1 à, SE10de SE10 à SE19 ; de SE19 à SE29 ; de SE29 à SE36 (Fig. 2).
Au regard de la faible résolution des sondages (1 sondage électrique à chaque 1 km environ lelong du parcours), l'interprétation que l'on peut tirer des pseudo-panneaux électriques 2D estpeut-être entachée d'erreurs. C'est pourquoi nous avions, dans nos propositions initiales deprocédures, proposé de faire systématiquement, un long profil de résistivités apparentescouplé avec des sondages électriques aux anomalies significatives.Néanmoins, on peut distinguer sur la figure 2.1, les sondages électriques SE1 à SE5 sur soclecristallin qui se distinguent des autres.Sur la figure 2.2, on peut noter une discontinuité des résistivités électriques de SE15 à SE10.Sur la figure 2.3, une homogénéité de la structure lithologique semble se traduire par desterrains qui se répètent entre SE20 et SE29.Sur la figure 2.4, on note une cuirasse latéritique épaisse reposant sur des dépôts plusconducteurs en SE31 à SE34. Dans le l i t majeur et le l it mineur, cette cuirasse disparaît auprofit des alluvions et des dépôts sédimentaires.
11
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Fig.2.1 : Pseudo-section allant du sondage SE1 au sondage SE10AO, m
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30
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Fig.2.3 : Pseudo-section allant du sondage SE21 au sondage SE29
45
60
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65
Fig. 2.4 : Pseudo-section allant du sondage SE29 au sondage SE36
70
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Fig. 2 : Les pseudo-panneaux électriques déduits des sondages électriques
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12
3 - ConclusionL'analyse e t l'interprétation des sondages électriques montrent les différents terrainsélectriquement distincts allant de 4 terrains à 8 terrains. Le dispositif de mesure de typeSchlumberger avec des longueurs d'injection du courant AB pouvant atteindre 1000 m permetde rendre compte des épaisseurs de dépôts de 300 m au droit des stations de pompages (Fig.2.3).Les pseudo-panneaux électriques 2D, découlant des sondages électriques réalisés chaquekilomètre du parcours, ne permettent pas d'illustrer toutes les discontinuités latérales de faciès(faille, contacts anormaux,...). Le profil de traîné électriques préconisé dans notre premièreproposition aurait mieux renseigné sur les structures géologiques.
13
171
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Electrical sounding Schlumberger - SE1.1/11S3
213 5.23918 2.5 5.2695 8.8 7.7118 106 16
1158 122
SE1
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[ohm-mj
10000
[o hm rol
1000
100
101000
-G eo Soft / Vil'oSev 5.1
15
Electrical sounding Schlumberger - SEIWS3SE2
2099 2.928 10 2.914 16 13
3800 29
10 100 AB/2 [m]
Location X = 447088E Y 1347031N Z = Z3ON Azim = N170*ModelResistivity Thickness D e p t h
[ohm-m] E r n ]
1 00 00[ohm-m]
1000
100
101000
W-GeoSoft /WinSev 5.1
16
Electrical sounding Schlumberger - SEIWS3
535 4.621 43 4.686 55 48
3511 103
SE3
1
ModelResistivity Thickness D e p t h
[ohm•m] [r n ] i n) ]
Location X =446977E Y = 1347290N Z = Z3ON Azim = N163*
10000[ohm-m]
1000
100
10AB/2[m] 1 0 0 0
W-GeoSolt / WinSev 5.1
17
Electrical sounding Schiumberger - SE5.WS3
764 .64221 9.4 .64
50 40 1010 33 50
1147 83
SE5
o
o
1;2
/o
1 10
100 AB/2 [m]
Location X = 446030E Y = 1348806N Z = Z3ON Azim = N120*ModelResistivity Thickness D e p th