La prospection audio-magnétotellurique du socle du Cézallier a fourni une aide à la cartographie régionale, et, par la détection d'anomalies conductrices, à la compréhension des circulations hydrothermales en milieu de socle fissuré.
Sur la totalité de la région étudiée, elle a confirmé les limites géologiques des formations autochtones et allochtones et reconnu les grandes limites tectoniques N-S et E-W des ensembles de terrain caractérisés par des spécificités géochimiques en relation avec les différents groupes d'émergence.
Sur la zone Chassolle-Zagat, la modélisation 2D a montré l'existence d'un grand axe conducteur N.NE-S.SW, qui correspond à une direction de fracturation régionale. De même des niveaux conducteurs ponctuels ont été mis en évidence à l'aplomb des émergences. Ils sont en relation avec l'alimentation des sources et montrent que l'ascension des fluides se fait par des plans de faille très redressés.
L'utilisation de l'audio-magnétotellurique pour ce type de prospection, même si elle n'a pas apporté les résultats attendus (suivre en profondeur les réseaux alimentant ces émergences), a montré sa validité en milieu fissuré. Il n'existe pas de réservoir géothermal de grande extension dans le socle du Cézallier, ce qui a été confirmé par le forage de Chassolle. Par contre, une modélisation 3D sommaire apporte des indications sur les zones pouvant constituer des drains potentiels pour les fluides circulant dans le sous-sol.
Mots clés : Sondage géophysique, Méthode audiomagnétotellurique, Socle, Milieu fissuré, Modèle 2 dimensions, Modèle 3 dimensions Puy-de-Dôme, Cantal, Haute-Loire (Cézallier)
An audio-magnetotelluric survey has been carried out in the Cézallier (Massif Central, France), initially focused on the exploration of possible geothermal reservoirs, hypothesis based on the vicinity of recent volcanism and mineral springs.
Due to the complexity of the geological structures it was difficult to find significant conductors related with geothermal fluids. Nevertheless the audio-magnetotelluric survey proved to be helpful for the regional mapping and, by detecting relatively conductive anomalies, for the understanding of the hydrothermal circulation in an environment of fractured basement.
All over the area, the survey has confirmed the geological limits of autochtonous and allochtonous formations and recognized the more important N-S and E-W tectonic limits of the units characterized by geochemical specificities, related with the different groups of mineral springs.
The NE part of the prospected area covers the sedimentary graben of the Limagne, with low resistivities and horizontal layers. The only conductors detected are linked to the Saint-Hérent group of thermal springs and located close to the contact between the basement and the sedimentary rocks. The SW part of the Cézallier is globally resistive and intersected either by more conductive N-S and NW-SE axes, or more resistive ones mainly in the EW direction.
In the Zagat-Chassolle area, where the boreholes of the GPF program are located, a more detailed survey was performed, with a high density array of AMT-soundings. A two-dimensional modelling has shown the existence of a N NE- S SW conductive axis, associated to a direction of regional fracturation, detected by geology. The extension of this structure at depth is not known beyond approximately 2 km because the penetration depth of the method is less than 4 km for the lowest frequency.
Those low resistivities (< 200 Ωm) may be related with the important circulations of mineralized fluids encountered in the drillholes.
A three-dimensional modelling performed over the SW part of the studied area, using the contrast between the high resistivities of the larger volcanic axes and the more conductive metamorphic basement, has demonstrated that bodies of relatively complex shape can be delineated qualitatively by audio-magnetotellurics. The conductive structure elongated along the E-W direction and located SW of Chassolle can stand for a drain for the fluids which supply the spring and the drillholes, according to a circulation scheme supported by hydrogeological and geochemical data.
Dernière mise à jour le 31.01.2019