UNIVERSITE DE YAOUNDE                  FACULTE DES      I UNIVERSITY OF YAOUNDE I          SCIENCES FACULTY OF            ...
Introduction généraleI- Milieu naturel  II- Méthodologie et résultatsIII- Interprétation et discussion  Conclusion et pers...
Le site destiné à accueillir la zone sportive d’Olembé a fait l’objet de plusieurs  études géologiques ayant permis de car...
Objectif principalDonner la configuration en extension et en profondeur des formation superficielsrencontrer              ...
   Zone sportive d’Olembé      localisée dans la pénéplaine     d’Olembe le site est situé entre:      03°55’ et 04°00’ ...
Réseau Hydrographique : Son réseau hydrographique est detype dendritique à tendance rectangulaire et appartenant aubassin ...
   L’étude pétrographique et géochimique montre que les    formations lithologiques de notre site d’étude appartiennent à...
Une subdivision en quatre zones ouunités morphologiques à été faite :   L’unité   I aux altitudes inférieuresà 700 m, rep...
METHODOLOGIE        PRINCIPAL MATÉRIEL        -   Une carte topographique;        -   Résistivimètre TERRATEST;        -  ...
   Layonnage du site;   Echantillonnage et    description des sols;   Levés géophysiques    (S1 – S21, T1 ,T2).        ...
METHODES GEOPHYSIQUES                         Méthode de sondage électrique        Principe: évaluation de l’aptitude des ...
Méthode de trainé électriquePrincipe: met en évidence les variations latérales des résistivités apparentesMise en œuvre   ...
TRAVAUX AU LABORATOIRE Analyse granulométrique de la fraction fine (Argiles, Limons,Sables) suivant la méthode de la pipe...
Traitement des données du sondage électrique     Calcul de la résistivité apparente ( ρa ) :                   2aπ∆V      ...
Profil pédologique du puits et évolution des différents                       constituants du sol.           F in e p é li...
Sondage électrique 4 - layon 1 - zone A   Sondage électrique 7 - layon 2 - zone A         5 TERRAINS                      ...
Sondage électrique 9 - layon 3 - zone B   Sondage électrique 14 - layon 4 - zone B           5 TERRAINS                   ...
Sondage électrique 17 - layon 6 - zone C            Sondage électrique 20 - layon 7 - zone C 5 TERRAINS 420 1.00          ...
LE PROFIL DE RÉSISTIVITÉ APPARENTEProfils de résistivité apparente des sondages S1 à S5 de la zone A                      ...
Profils de résistivité apparente des sondages S8 à S11 de la zone B                                                       ...
Carte d’iso-résistivité                 S1                                                               N                ...
TRAINE ELECTRIQUE                                                                 Chutes de résistivités      Chutes de ré...
INTERPRETATION        INTERPRETATION DES SONDAGES ELECTRIQUES                                       (a)                   ...
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   L’allure des courbes de sondage met en évidence les variations    verticales de facies entre les différents horizons q...
L’étude des formations superficielles de la zone sportive d’Olembé par lesméthodes géo-électriques (sondages et trainés) d...
   Associer à la méthode géo-électrique         des méthodes    d’investigations géophysiques   profondes     telles que ...
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CONTRIBUTION DE LA GEOPHYSIQUE A LA CARACTERISATION DES FORMATIONS SUPERFICIELLES DU SECTEUR NORD DE YAOUNDE : CAS DE LA ZONE SPORTIVE D’OLEMBEe master

  1. 1. UNIVERSITE DE YAOUNDE FACULTE DES I UNIVERSITY OF YAOUNDE I SCIENCES FACULTY OF SCIENCE CONTRIBUTION DE LA GEOPHYSIQUE A LA CARACTERISATION DES FORMATIONS SUPERFICIELLES DU SECTEUR NORD DE YAOUNDE : CAS DE LA ZONE SPORTIVE D’OLEMBE    
  2. 2. Introduction généraleI- Milieu naturel II- Méthodologie et résultatsIII- Interprétation et discussion Conclusion et perspectives 2
  3. 3. Le site destiné à accueillir la zone sportive d’Olembé a fait l’objet de plusieurs études géologiques ayant permis de caractériser les formation en présence.ProblématiqueLa présence des niveaux indurés ainsi que l’hétérogénéité spatiale de la couverture pédologique observés nous a amené a nous interroger sur son impact : Sur l’avancement des travaux de terrassement , Sur la quantification des matériaux retrouvé sur le site dont certains pourraient être de bonnes caractéristiques géotechniques et réutilisable dans les travaux construction des ouvrages du projet (assises de chaussée, de remblai, sol de fondation de stade…)Pour résoudre ces problème et afin de mieux orienter les futur étude géotechniques (sondage mécanique) de fondation des ouvrage sur ce site nous avons procéder a une délimitation par sondage géo-électrique du site en question . 3
  4. 4. Objectif principalDonner la configuration en extension et en profondeur des formation superficielsrencontrer Objectifs spécifiquesDe caractériser la structure verticale du manteau d’altération à travers les coupesgéo-électriques ;Etablir des corrélations entre les coupes géo-électriques et pédologiques;D’identifier le toit du substratum rocheux à travers les profils de trainés électriques. 4
  5. 5.  Zone sportive d’Olembé localisée dans la pénéplaine d’Olembe le site est situé entre:  03°55’ et 04°00’ lat. nord  11°30’et11°35’ long. est.Superficie: environ 100 hectares. Climat : Equatorial de type guinéen à 4 saisons (Suchel 1987) Figure 1 : Carte de localisation de la décharge « contrôlée » de Nkolfoulou 5
  6. 6. Réseau Hydrographique : Son réseau hydrographique est detype dendritique à tendance rectangulaire et appartenant aubassin versant de l’AfambaSols : ferrallitiques rouges ou jaunes sur les interfluves ethydromorphes dans les bas-fonds marécageux (Bitom 1982,Yongue Fouateu 1986)Végétation : Forêt dense semi-décidue à caducifoliée etulmacées (Villiers 1995)Géologie et tectonique : La zone d’étude fait partie dugroupe de Yaoundé dans la chaîne néoprotérozoïque encoreappelée Chaîne Panafricaine Nord Equatoriale(C.P.N.E.) (Nzenti et al., 1988) 6
  7. 7.  L’étude pétrographique et géochimique montre que les formations lithologiques de notre site d’étude appartiennent à deux faciès : le faciès para dérivé (regroupe les paragneiss avec ou sans interstratifications d’amphibolites, de quartzites et de micaschites) et le faciès orthodérivé (représenté par les orthogneiss migmatiques) 7
  8. 8. Une subdivision en quatre zones ouunités morphologiques à été faite : L’unité I aux altitudes inférieuresà 700 m, représente 49% de la surfacedu domaine étudié et occupe lestransects Est et Nord. L’unité II regroupe tous lesreliefs variant entre 700 et 800 m.occupe environ 46,5 % de l’aireexplorée. L’unité III se rapporte à la zoned’altitude comprise entre 800-900 m etreprésente près de 4% du secteurd’étude. L’unité IV, la plus faiblementreprésentée (moins de 1%) secaractérise par des reliefs d’altitudesupérieure à 900 m. 8
  9. 9. METHODOLOGIE PRINCIPAL MATÉRIEL - Une carte topographique; - Résistivimètre TERRATEST; - Accumulateur ; - (04) Bobines de câbles électriques en cuivre; - (04) Electrodes en acier inoxydable; - Un GPS; - Une boussole. 9
  10. 10.  Layonnage du site; Echantillonnage et description des sols; Levés géophysiques (S1 – S21, T1 ,T2). 10
  11. 11. METHODES GEOPHYSIQUES Méthode de sondage électrique Principe: évaluation de l’aptitude des matériaux à laisser passer le courant électrique.Mise en œuvre A + - I A M O N B Surface du sol Lignes de champ Lignes de courant Quadripôle Schlumberger centré 11
  12. 12. Méthode de trainé électriquePrincipe: met en évidence les variations latérales des résistivités apparentesMise en œuvre I + - V a a a A M N B Déplacement des stations de mesure des trainés Dispositif Wenner électriques 12
  13. 13. TRAVAUX AU LABORATOIRE Analyse granulométrique de la fraction fine (Argiles, Limons,Sables) suivant la méthode de la pipette de Robinson; Traitement des mesures géophysiques (logiciels): • Surfer8.0 (Pseudo section); • GéoElect.Mod (modélisation du S.E.1 – S.E.21); • Excel (Profil de résistivité apparente). 13
  14. 14. Traitement des données du sondage électrique Calcul de la résistivité apparente ( ρa ) : 2aπ∆V ρa = I 2π π d 2 − a2 K= = ⋅ 1 1 1 1 2 a − − + AM AN BM BN Traitement des données du trainé électrique Calcul de la résistivité apparente ( ρa ) : 2aπ∆V ρa = a= AM=MN=BN I 14
  15. 15. Profil pédologique du puits et évolution des différents constituants du sol. F in e p é lic u le h u m ifè r e 25 % 50 % 75 % 100 %0 m 0 m H o r iz o n o r g a n o -m in é r a l S a b le s A r g ile s G r a v ie r s L im o n s H o r iz o n a r g ile u x m e u b le1 m 1 m H o r iz o n a r g ile u x a v e c d e s ta c h e s N o ir e s2 m 2 m3 m 3 m H o r iz o n la té r itiq u e4 m 4 m H o r iz o n d a lt é r a t io n5 m 5 m 15
  16. 16. Sondage électrique 4 - layon 1 - zone A Sondage électrique 7 - layon 2 - zone A 5 TERRAINS 5 TERRAINS 80 0.90 60 0.70 70 2.00 600 3.90 80 2.00 215 5.60 470 3.90 160 6.00 100 110 16
  17. 17. Sondage électrique 9 - layon 3 - zone B Sondage électrique 14 - layon 4 - zone B 5 TERRAINS 5 TERRAINS 210 0.90 150 0.90 315 2.40 240 2.00 150 2.70 55 3.70 50 6.10 100 7.20 180 220 17
  18. 18. Sondage électrique 17 - layon 6 - zone C Sondage électrique 20 - layon 7 - zone C 5 TERRAINS 420 1.00 5 TERRAINS 430 0.80 280 1.00 320 1.40 380 4.00 450 3.20 55 6.20 120 75 5.80 70 Sondage électrique 15 - layon 5 - zone C 5 TERRAINS 280 1.00 290 0.80 260 3.50 230 5.60 18 60
  19. 19. LE PROFIL DE RÉSISTIVITÉ APPARENTEProfils de résistivité apparente des sondages S1 à S5 de la zone A 19
  20. 20. Profils de résistivité apparente des sondages S8 à S11 de la zone B 20
  21. 21. Carte d’iso-résistivité S1 N S2 S7 S6437400 S3 S4 5 0 0 O h m .m 4 8 0 O h m .m S5 4 6 0 O h m .m437350 4 4 0 O h m .m 4 2 0 O h m .m 4 0 0 O h m .m 3 8 0 O h m .m437300 3 6 0 O h m .m zone A 3 4 0 O h m .m 3 2 0 O h m .m437250 3 0 0 O h m .m 2 8 0 O h m .m 2 6 0 O h m .m zone B 2 4 0 O h m .m437200 zone C 2 2 0 O h m .m 2 0 0 O h m .m S19 S12 1 8 0 O h m .m S16 S21 S13 S11 1 6 0 O h m .m437150 1 4 0 O h m .m S18 1 2 0 O h m .m S15 S20 S10 1 0 0 O h m .m 8 0 O h m .m437100 S17 6 0 O h m .m S14 S9 S8 782000 782050 782100 782150 782200 782250 782300 782350 782400 S t a t io n s d e s o n d a g e s Layons D iv is io n d u s it e e n t r o is z o n e s A , B e t C 21
  22. 22. TRAINE ELECTRIQUE Chutes de résistivités Chutes de résistivitésProfil de trainé électrique T1 (zone A vers zone C). Profil de trainé électrique T2 (zone B vers zone C). 22
  23. 23. INTERPRETATION INTERPRETATION DES SONDAGES ELECTRIQUES (a) (b) Couche latéritique Couche d’altérationRecouvrement argilo-meuble Couche argileuse tachetée gneiss partiellement altéré Coupes géo-électriques et pédologiques d’Olembé zone A, (a) layon 1, (b) layon 2 23
  24. 24. (a) (b) Couche d’altérationRecouvrement argilo-meuble Couche argileuse tachetée Couche latéritique gneiss partiellement altéré Coupes géo-électriques et pédologiques d’Olembé zone B, (a) layon 3, (b) layon 4 24
  25. 25. (b) (c) (a) Couche latéritique Couche d’altération Recouvrement argilo-meuble Couche argileuse tachetée gneiss partiellement altéréCoupes géo-électriques et pédologiques d’Olembé zone C, (a) layon 5, (b) layon 6, (c) layon 7 25
  26. 26. Comparaison des sondages électriques P ro fo n d e u r S4 S9 S17 0 m 2 1 0 O h m .m 4 2 0 O h m .m 8 0 O h m .m 4 3 0 O h m .m 3 1 5 O h m .m 7 0 O h m .m 1 5 0 O h m .m 3 8 0 O h m .m 5 m 6 0 0 O h m .m 5 0 O h m .m 5 5 O h m .m 10 m 2 1 5 O h m .m 1 8 0 O h m .m 1 2 0 O h m .m 1 0 0 O h m .m 26
  27. 27. les profils de résistivités apparentesZone de discontinuité conductrice On observe 2 pics de résistivité: Le premier dans la zone A Le second dans la zone BZone de discontinuité conductrice Ceci traduirait une discontinuité superficielle Marqué du S2 au S4 de la zone A et une autre Peu marqué du S9 au S11 de la zone B 27
  28. 28. S1 N la corrélation entre les profils de S2 S7 S6 résistivités apparentes et la carte S3 d’iso-résistivité permet d’émettre437400 S4 5 0 0 O h m .m 4 8 0 O h m .m437350 S5 4 6 0 O h m .m 4 4 0 O h m .m l’hypothèse de l’existence à la 4 2 0 O h m .m 4 0 0 O h m .m zone A d’une discontinuité437300 zone A 3 8 0 O h m .m 3 6 0 O h m .m conductrice et d’une autre peu marquée à la Zone B, ces zones de 3 4 0 O h m .m 3 2 0 O h m .m 3 0 0 O h m .m437250 2 8 0 O h m .m 2 6 0 O h m .m discontinuités superficielle seraient437200 zone C zone B 2 4 0 O h m .m 2 2 0 O h m .m dues au niveau aquifère S16 S19 S21 S12 2 0 0 O h m .m 1 8 0 O h m .m relativement proche de la surface. S11437150 S18 S13 1 6 0 O h m .m 1 4 0 O h m .m Les valeurs de résistivités 1 2 0 O h m .m S15 S20 S10 1 0 0 O h m .m 8 0 O h m .m apparentes divisent le site en trois S17437100 S14 S9 6 0 O h m .m zones ; une zone conductrice et S8 une autre résistante séparées une 782000 782050 782100 782150 782200 782250 782300 782350 782400 zone conductrice moins accentuées S t a t io n s d e s o n d a g e s Layons qui traverse tout le site. D i v i s io n d u s it e e n t r o i s z o n e s A , B e t C 28
  29. 29. Le profil de trainé T1 montre une variation en dent de scie des résistivités entre 100 Ω.m et 310Zone fracturée Ω.m, ce qui pourrait traduire un substratum très fracturé et situé à une profondeur relativement variables. 29
  30. 30. Le profil de traine T2montre une première zone d e 0 m à 100 m caractérisée par une courbe très irrégulière avec un pic importantFractures où la chute de la résistivité atteint une valeur de 100 Ω.m, ce qui atteste de la présence d’un corps conducteur qui peut être interprété comme une fracture Zone fracturée aquifère. Entre 100 m et 250 m, la deuxième zone est caractérisée par une baisse générale des valeurs de résistivités et pourrait être interprété comme une zone très fracturée avec une baisse du niveau du toit du substratum. 30
  31. 31.  L’allure des courbes de sondage met en évidence les variations verticales de facies entre les différents horizons qui constituent le manteau d’altération; Les profils des trainés électriques révèlent la présence d’un substratum gneissique très fracturés; L’aquifère est proche de la surface, à environ 8 m de profondeur et correspondrait à l’ensemble d’altération de faible résistivité ; L’existence d’une autre nappe dans le socle gneissique fracturé et partiellement altéré est envisageable; les cinq horizons décrits par l’analyse pédologique du puits correspondent aux trois couches superficielles obtenues par les coupes géo-électriques avec une variation au niveau des épaisseurs différents des couches. 31
  32. 32. L’étude des formations superficielles de la zone sportive d’Olembé par lesméthodes géo-électriques (sondages et trainés) de prospection géophysique apermis de:  Déterminer la nature des sols, constitués essentiellement des solsferralitiques Ressortir le profil pédologique de la zone sportive d’Olembé ; Suivre l’évolution des différents constituants du sol tout le long du profil; Caractériser le manteau d’altération, constitué de quatre couches terrainsdistinctes par leurs résistivités et leurs épaisseurs ; Identifier un substratum rocheux très fracturé ; Identifier des zones propices à d’éventuelles exploitations de l’aquifèresupérieur localisé à 8 m en moyenne, et de l’aquifère inférieur localisé auniveau du substratum gneissique partiellement altéré. 32
  33. 33.  Associer à la méthode géo-électrique des méthodes d’investigations géophysiques profondes telles que la sismique et l’électromagnétique, afin de vérifier si les fractures n’indiqueraient pas la présence de failles en profondeur ; Associer à la caractérisation géo-électrique des formations latéritiques de ce site une caractérisation géotechnique, vue l’ampleur des travaux qui y seront effectués ; Enfin, associer sur le terrain les données géomorphologiques, pétrologiques et structurales. 33

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