Cartographie 3D de l’interface eau douce/eau salée par méthode électromagnétique héliportée sur le bassin salifère de la Seille

3D mapping of the freshwater/saltwater interface by helicopter-borne electromagnetic survey in the Seille-valley salt basin

¹ BRGM Service « Aménagement et Risques naturels » Unité « Mesure, Reconnaissance, Surveillance » (ARN/MRS) BP 6009 45060 Orléans Cedex 2 b.bourgeois@brgm.fr, France.
² BRGM Service « Connaissance et diffusion de l’information géologique » Unité « Modélisations et Applications » (CDG/MA) BP 6009 45060 Orléans Cedex 2 j.perrin@brgm.fr, France.
³ BRGM Service « Ressources minérales » Geoderis 15, rue Claude-Chappe BP 5038 57071 Metz Cedex 3 bernard.feuga@industrie.gouv.fr, France.

Résumé

Un test de géophysique héliportée, organisé conjointement par le BRGM et le musée des Antiquités nationales (« MAN »), a été réalisé en 2001 par le BGR (service géologique fédéral allemand) dans le bassin salifère de la haute vallée de la Seille (Moselle). Les principales méthodes employées sont l’électromagnétisme multifréquentiel (EM) et le magnétisme (Mag). L’objectif principal du BRGM était de cartographier avec précision, et en 3D, les terrains baignés par l’eau salée, caractérisés par de fortes conductivités électriques. L’objectif du MAN était de détecter des amas de poteries ayant servi, à l’âge du fer, à la production de sel par évaporation de saumure sur des feux de bois ; ces poteries peuvent en effet produire une anomalie magnétique rémanente. Il ressort de ce test que la méthode EM répond parfaitement au problème hydrogéologique, en apportant une cartographie 3D précise de l’interface eau douce/eau salée ; cette même méthode semble également prometteuse pour l’objectif archéologique, éventuellement couplée avec le Mag.

Abstract

A test of helicopter-borne geophysics, jointly organized by BRGM and the « Musée des antiquités nationales » (MAN), was performed in 2001 by the BGR (federal geological survey of Germany) in the salt basin of the upper Seille valley (Lorraine, France). The main methods used were multi-frequency electromagnetism (EM) and Earth magnetometry (Mag). The main objective of BRGM was the precise 3D mapping of the areas saturated with salt water, which are strongly conductive. The objective of MAN was to detect accumulations of pottery that was used, at the iron age, for producing salt by evaporating brine over wood fires ; such pottery can give a remanent magnetic anomaly. It appears from this test that the EM method perfectly fulfils the hydrogeological objective, providing a precise 3D geometry of the freshwater/saltwater interface ; the method also seems promising for the archaeological objective, possibly in conjunction with Mag.