L'après-mine en France

Auteurs : BRGM
Editeurs : Collection Les enjeux des Géosciences
Nombres de page : 48
Prix public : 12 €
Date de parution : 2007


Avec la fermeture des dernières mines en France, nous sommes résolument rentrés dans l’ère de l’après-mine. À ce titre, ce document vient à point nommé pour sensibiliser un public large aux questions que soulève l’après-mine. Il est organisé en quatre parties : après une introduction sur les ressources minérales (La mine et les hommes), les méthodes d’exploitation (ciel ouvert, souterrain) et les installations de surface sont présentées avant d’aborder les thèmes de la réhabilitation et de terminer sur des exemples tirés des différentes régions françaises. Un développement sur les acteurs de l’après-mine et un glossaire complètent ce panorama.

Dans la partie introductive, on notera en particulier un développement consacré à l’histoire de la mine en France et une carte de la France de l’après-mine. La présentation des méthodes d’exploitation en souterrain est accompagnée de schémas explicatifs qui facilitent la compréhension du lecteur.

Le cœur du dossier concerne évidemment la réhabilitation et la surveillance avec une présentation des grands types de problèmes à prendre en compte dans l’après-mine : les gaz de mine, la stabilisation des terrains, la fermeture des ouvrages débouchant au jour, le stockage des stériles miniers et des rejets de traitement, la pollution des sols. Une brève présentation est donnée sur les acteurs publics principaux impliqués : État et administrations territoriales, GEODERIS (BRGM-INERIS) pour les études et l’expertise, le GISOS pour la recherche, et le Département Prévention et Sécurité Minière (DPSM) pour la gestion des travaux.

Les exemples pris dans les différentes régions françaises concernent le charbon (Nord – Pas-de-Calais, Loraine, Alès), la potasse (Alsace), l’uranium (Massif central), les métaux ferreux et non ferreux (Massif armoricain, région Provence-Alpes-Côte d’azur, Pyrénées).

Ce document peut être lu par un large public intéressé par un des sujets majeurs de notre aménagement du territoire et, à ce titre, il mérite une large diffusion.

La Rédaction

Les agences de l’eau. Quarante ans de politique de l’eau

Auteurs : Jean-Loïc Nicolazo, Jean-Luc Redaud
Editeurs : Éditions Johanet
Nombres de page : 376
Prix public : 55 €
Date de parution : 2007


Cet ouvrage consacré aux agences de l’eau a le gros mérite de présenter une vision d’ensemble de la politique de l’eau en France en proposant plusieurs entrées sur le sujet :
- le contexte : international (de Stockholm 1972 à Mexico 2006 en passant par Rio et Kyoto 2002), communautaire (notamment le nouvel élan donné par la Directive cadre sur l’eau de 2000) et national ;
- les priorités actuelles concernant les différents usages de l’eau (industrie, agriculture, eau potable) et les ressources correspondantes, ainsi que la préservation des milieux aquatiques. Il apparaît que les agences de l’eau sont impliquées dans la quasi totalité des champs de la gestion de l’eau, à l’exception des eaux de ruissellement et des inondations ;
- les acteurs : État, collectivités territoriales (commune, département, région), établissements publics territoriaux de bassin (EPTB, offices de l’eau des DOM), membres de la société civile (compagnies concessionnaires, associations…), organismes de bassin : agences de l’eau, dont le statut d’EPA a été maintenu dans la loi de 2006, comités de bassin ;
- le fonctionnement des agences de l’eau : redevances et programmes d’intervention.

Par ces différentes entrées, les auteurs permettent au lecteur d’avoir une vision de l’évolution de la réglementation (de la loi de 1964 à celle de 2006), du rôle des différents acteurs impliqués et des modalités d’intervention de chacun.

Quelques chiffres permettent également de fixer les idées :
- plus de 11 000 km de cours d’eau ;
- dominante des prélèvements en eau de surface (85%), mais 56% de l’alimentation en eau potable venant des eaux souterraines ;
- 2 millions d’hectares de zones humides (50% de ce qui existait il y a 30 ans) ;
- 9 000 contrats de délégation (sociétés concessionnaires) dont 500-600 remis en appel d’offre chaque année (96% reconduits, moins de 1% revenant en régie) ;
- distribution de l’eau : 85% privé, 15% public ; assainissement : 45% privé et 55% public ;
- prix de vente de l’eau variant entre 2 et 3,5 euros/m3 ;
- inondations : 8 000 communes, plus de 20 000 km² et 4,5 millions d’habitants concernés.

En annexe, beaucoup d’information de grande valeur d’usage, notamment les textes réglementaires applicables aux compétences des communes, les lignes de programmes des interventions des agences de l’eau, les sites internet et un dictionnaire des sigles.

Malgré les efforts accomplis depuis 1964, date de création des agences financières de bassin devenues par la suite agences de l’eau et la mise en place d’outils (SDAGE et SAGE depuis la loi de 1992, en révision 1995-2009 ; programmes sur 6 ans d’intervention des agences, 9ème : 2007-2012…), de gros efforts restent à faire pour mettre une eau de qualité à la portée de tous (loi de 2006), avancer fortement dans la solution des problèmes de pollution agricole (nitrates, produits phytosanitaires), rendre l’assainissement plus exhaustif et plus performant, tendre vers le bon état écologique des eaux à l’horizon 2015 (directive européenne), mettre en place un observatoire national de l’eau que l’ONEMA (Office national de l’eau et des milieux aquatiques) a maintenant pour mission de bâtir.

On ne peut que recommander la lecture de ce livre et, peut-être surtout de l’utiliser comme ouvrage de référence pour s’informer sur tel ou tel aspect de la politique de l’eau en France.

La Rédaction

Le volcanisme du Cantal. Le plus grand volcan d’Europe

Auteurs : Pierre Nehlig
Editeurs : Chamina, Découverte du Patrimoine, Auvergne & BRGM
Nombres de page : 191
Prix public : 22,80 €
Date de parution : 2007


Cet ouvrage inspirera sans aucun doute le randonneur désireux d’insérer ses pas dans la complexité du massif du Cantal et la diversité de ses paysages, et plus largement tout public intéressé par le plus grand volcan d’Europe. La première partie de l’ouvrage (75 pages) a pour objectif d’apporter des éléments de connaissance, la seconde (104 pages) de décrire les 9 secteurs d’itinéraires et les 80 sites remarquables proposés. Attention aux propriétés privées et aux milieux fragiles !

Parmi les éléments de connaissance, on retiendra en particulier :
- un historique des travaux sur le Cantal, la description des unités volcaniques et des paysages résultant ;
- un glossaire sur les mécanismes éruptifs, les structures volcaniques, les familles de produits ;
- un glossaire sur les mots du volcanologue (qui aurait pu être mis en annexe) ;
- des catalogues de roches : laviques, volcanoclastiques ;
- des informations sur le volcan lui-même et sa place dans le volcanisme du Massif central.

Au fil des différents travaux, le Cantal a soulevé nombre de questions géologiques, mais c’est la question des brèches qui est restée longtemps problématique avant que l’éruption du Mt St Helens (1980) ne permettre de les interpréter comme des dépôts d’avalanche ou des coulées de débris. La vision globale de l’édifice est proposée sous la forme d’une carte à 1/25 000.

La reconstitution géologique du volcan permet de distinguer de distinguer cinq grandes phases qui se chevauchent partiellement : 1) la mise en place des basaltes infracantaliens (13 à 7 Ma), 2) l’édification du stratovolcan (8,5 à 7 Ma), 3) l’écroulement de celui-ci autour de 7 Ma, 4) les intrusions phonolitiques (7 à 6,5 Ma) et 5) les basaltes supracantaliens entre 7 et 2 Ma. Au moins trois phases d’avalanches de débris sont distinguées dans la phase 3 : > 7,4 Ma au nord et à l’est, entre 7,4 et 7,2 Ma à l’ouest et < 7,2 Ma au sud et au sud-ouest.

L’ensemble aboutit à une disposition zonale avec une zone centrale (diamètre 24 km) caractérisée par des empilements de laves et de brèches pyroclastiques recoupées par des filons, une zone intermédiaire dans laquelle augmentent les dépôts de lahars et d’avalanches de débris, et une zone distale dans laquelle ces derniers prédominent. Malgré de considérables progrès dans la connaissance, la genèse du Cantal reste controversée entre un modèle de point chaud qui s’applique mal au volcanisme intraplaque et des phénomènes de rifting avec volcanisme ante, syn et post rift, en lien avec des phénomènes se produisant dans l’avant-pays alpin. Ira-t-on vers une synthèse entre ces deux interprétations ? Sur la perspective d’une nouvelle éruption dans le Cantal dans l’avenir, la probabilité est la même que pour les autres volcans d’Auvergne, même si l’appareil cantalien ne constitue pas le plus jeune édifice régional.

Sans rentrer dans le détail des 9 itinéraires de découverte, chacun concernant une ou plusieurs vallées, soulignons les similitudes dans la présentation :
- pour chaque itinéraire, une carte géologique (avec la topographie) avec localisation des points remarquables numérotés ;
- pour chaque point remarquable : un texte de présentation, 1 à 4 photos de site, un encadré découverte (itinéraires et sites à proximité), parfois une coupe, un schéma, un fragment de carte géologique, un glossaire.

L’ouvrage se termine par diverses annexes : carnet d’adresses, informations touristiques, bibliographie.

Pour conclure, un ouvrage à recommander chaudement. Il est rare de trouver un tel document qui associe de façon équilibrée le souci de partager une connaissance, en l’occurrence très actualisée, avec le souhait d’emmener le randonneur sur un grand nombre de sites en lui expliquant en quoi ils sont représentatifs des phénomènes présentés. Globalement une réussite.

La Rédaction

Les géosciences au service de l'Homme

Auteurs : Jean-Paul Tisot, Jean-Claude Samama, Bernard Marty
Editeurs : HIRLE
Nombres de page : 200
Prix public : 33,25 €
Date de parution : 2007


Ce livre a été réalisé par l’École Nationale Supérieure de Géologie (ENSG) de Nancy à l’occasion de son centenaire (2008) qui coïncide, opportunément, avec l’Année Internationale de la Planète Terre. À l’exception de Jean Dercourt qui a rédigé la préface, les 18 auteurs sont tous des anciens de l’ENSG, à commencer par Jean-Paul Tisot, coordinateur.

Le livre comporte 9 chapitres dont 3 consacrés aux matières minérales et énergétiques, 3 à l’eau, l’aménagement et l’environnement et 3 à divers thèmes (géomodélisation, géologie extra-terrestre et variations climatiques). Les deux premiers chapitres consacrés aux matières minérales et aux matières énergétiques ont l’intérêt de présenter un court aperçu historique sur les découvertes et l’évolution des techniques, mais surtout de présenter un panorama des approches modernes sur les filières de prospection et de développement ; c’est assurément leur grand mérite. Alors, bien sûr, consacrer une page au commerce mondial des matières premières et à l’organisation de l’industrie correspondante peut laisser sur sa faim, alors que ce pourrait être un préalable à tout le reste vu le rôle des prix dans tout développement ou recul de l’industrie minière. De même, ne pas dire un mot sur les énergies renouvelables est un choix que l’on peut discuter dans une optique de développement durable, même si les géosciences ne sont présentes que dans certaines filières ; il est vrai que la question de la géothermie est évoquée dans le chapitre sur l’eau auquel on aurait pu renvoyer. Ou encore, ne pas évoquer les déchets nucléaires ou la génération 4 des réacteurs, que l’on soit ou non d’accord avec les stratégies correspondantes, est dommage. Il est vrai que le thème des déchets (dont nucléaires) est traité dans le chapitre consacré à l’environnement auquel on aurait pu renvoyer. Même en se tenant au volume du livre, qui était forcément très cadré, on devait pouvoir insérer les paragraphes et renvois correspondants afin de faciliter le cheminement du lecteur.

Nous rattachons ici le chapitre consacré aux minéraux naturels divisés et leurs applications qui aborde le sujet sous un double aspect : les utilisations et les propriétés concernées. Les utilisations, très brièvement évoquées vont de la récupération assistée du pétrole, au traitement des eaux et aux cosmétiques. Les propriétés évoquées rentrent dans le cadre du génie minéral, en particulier les propriétés de surface des minéraux et leurs interactions avec le milieu. Peut-être ce chapitre aurait-il pu être inséré dans le chapitre consacré aux ressources minérales, en organisant ce dernier autrement.

Le chapitre sur les grands ouvrages de génie civil met l’accent sur deux grands types d’ouvrages, les centrales nucléaires et les barrages et c’est l’occasion de passer en revue les problèmes posés, les phases de travail, et également de faire une intéressante revue des techniques constructives. Au chapitre de l’aménagement, on a choisi de privilégier les grands ouvrages, mais on ne construit pas une centrale nucléaire ou un barrage tous les matins, alors que, pour l’habitat, on construit en permanence. Évidemment, le métier est moins noble, encore que le milieu urbain soit délicat à traiter, mais de très nombreux géologues y travaillent. C’était aussi l’occasion de passer le message de la difficulté de faire accepter par les décideurs que les études préalables soient suffisantes avant tout démarrage de projet. De même, on aurait bien vu évoquer les tunnels, et aussi bien les grands tunnels ferroviaires (Tunnel sous la Manche ou Tunnel Lyon-Turin) que les tunnels plus modestes, souvent vieillissants et qui impliquent des études géologiques et géotechniques spécifiques. Mais il ne faut pas oublier qu’il s’agit d’un ouvrage anniversaire et qui a donc justifié de privilégier les grands objets ou les grands champs disciplinaires. D’ailleurs le chapitre commence par une photo du viaduc de Millau, belle réalisation s’il en est, mais dont on ne parle pas dans le texte.

Toutes proportions gardées, le chapitre sur l’eau nous semble un des plus équilibrés puisqu’on parle de quantité (cycle de l’eau et types de nappes) et de qualité des eaux, de réglementation, de surveillance, des différents acteurs et aussi des problèmes soulevés pour, à l’avenir, alimenter en eau la population mondiale, gérer la consommation, et trouver des compromis dans les différents usages (eau potable, agriculture, industrie) aux échelles locales et surtout régionales. On rappellera aussi que c’est dans ce chapitre qu’est évoquée la géothermie. Le couplet final sur le changement climatique est là pour rappeler que ce changement risque d’avoir des incidences fortes sur la répartition des ressources en eau et sur les climats régionaux.

Un bon équilibre a aussi été trouvé avec le chapitre sur l’environnement, l’occasion d’aborder le rôle des géosciences par différentes entrées : la gestion de l’espace et la maîtrise des risques, la nature des domaines concernés (déchets, sites pollués, milieu souterrain, littoral, stockage du gaz carbonique…), les approches des problèmes (diagnostic, prévention, protection, restauration), les acteurs du secteur (entreprises, métiers, marché). La conclusion prospective insiste de façon très opportune sur l’importance de la prévention : plutôt prévenir que guérir, selon la phrase bien connue.

La géomodélisation est maintenant d’usage courant dans toutes les évaluations de ressources et de réserves ou la présentation de la géologie en 3 D, mais c’est aussi un domaine avancé qui doit traiter de multiples paramètres et de leurs interactions et parvenir à des échelles de plus en plus fines. Rien de plus normal que d’y consacrer un chapitre, d’autant que l’équipe de recherche de Nancy est en pointe sur ce sujet depuis des années.

L’extra-terrestre, comme les dinosaures attire les foules, c’est bien connu. Cela dit, consacrer 24 pages à la géologie extra-terrestre, était-ce bien nécessaire, d’autant que tout l’ouvrage est focalisé sur la géologie dans ses applications alors que dans la diversité des sujets de recherche en géosciences, il en est de nombreux dont on peut dire qu’ils sont au service de l’homme. Choix de cadrage, choix de volume impose. Cela étant, on y parle abondamment des météorites, des recherches sur la Lune et sur Mars, pour terminer sur l’exploration de l’univers.

L’ouvrage se termine sur les variations climatiques du passé et de l’avenir, question d’actualité s’il en est. Avec raison, l’auteur met l’accent sur les changements du passé géologique et de la période récente de l’évolution humaine avant d’insister sur l’évolution depuis un siècle et la prévision du climat du futur.

À noter, en fin d’ouvrage sur page rétrospective sur l’ENSG, que certains trouveront assurément bien courte.

Quelles que soient les remarques que l’on peut formuler sur le choix des contenus et l’organisation de leur présentation, cet ouvrage anniversaire de l’ENSG est un bel ouvrage, bien illustré, très informatif sur de nombreux sujets. Il convient donc de saluer sa parution et d’en recommander la lecture à un large public.

La Rédaction

Well logging and reservoir evaluation

Auteurs : Oberto Serra
Editeurs : Éditions Technip
Nombres de page : 250
Prix public : 118 €
Date de parution : 2007


Oberto Serra est un spécialiste de l’interprétation des mesures en forage puisqu’il a déjà deux ouvrages à son actif sur ce sujet : Well logging and geology, 2003, et Well logging – Data acquisition and applications, 2004. Le premier ouvrage avait pour ambition de préciser la nature de l’information géologique que l’on pouvait tirer des données d’enregistrement en forage. Dans le second, il s’agissait d’expliquer les principes physiques des différentes mesures réalisées durant le forage. Le présent ouvrage, publié en anglais, constitue une version entièrement revue et actualisée de deux ouvrages antérieurs publiés en 1984 et 1986 chez Elsevier. Son objectif est d’expliquer comment adapter l’interprétation des données d’enregistrement en forage au type de réservoir de façon à obtenir une meilleure évaluation du volume d’hydrocarbures en place et extractible. Alors que la pratique courante consiste à se limiter à déterminer la porosité effective, la saturation en eau et la perméabilité, il convient plus largement d’évaluer aussi précisément que possible le volume du réservoir dans sa complexité géologique.

L’ouvrage est organisé en 7 chapitres qui tous portent sur différents aspects du réservoir. Au-delà des définitions et des sources d’information, le grand intérêt du chapitre 1 est de répondre aux questions : quand et où doit-on évaluer les réservoirs (cas du forage unique et cas du champ) et qui doit s’en occuper ? Très logiquement, le chapitre 2 présente la méthodologie d’interprétation proposée pour ces deux cas de figure. Avec les chapitres 3 à 5, on rentre dans le cœur du sujet de la détection des réservoirs, avec l’éventail des paramètres à prendre en compte (température, pression, caractéristiques de la boue, du filtrat, du mud-cake, des fluides du réservoir, des hydrocarbures) et les propriétés de réservoir niveau par niveau sédimentaire (lithologie et porosité, saturation en eau, évaluation de la mobilité des hydrocarbures, porosité et saturation en gaz, perméabilité).

Avec le chapitre 6, on entre dans les programmes d’interprétation dont O. Serra discute des conditions d’application de chacun (SARABAND, CORIBAND, PICARDIA, VOLAN, GLOBAL, ELAN, ELANPlus) avant de proposer sa proche approche (SERRA LOG) du problème. Le chapitre 7, enfin, présente une classification des réservoirs : détritiques, carbonatés et fracturés avec la réponse qu’ils donnent dans les enregistrements de forage. Une bibliographie, jointe à chacun des chapitres, et deux annexes (unités, symboles de mesure en forage et glossaire) complètent l’ouvrage. On notera aussi la présentation des figures en couleurs, ce qui leur donne une grande lisibilité.

Cet ouvrage est un manuel d’utilisation et d’interprétation des enregistrements en forage afin d’en tirer le schéma de réservoir le plus adapté possible. Il est donc essentiellement destiné aux géologues et géophysiciens pétroliers, mais aussi aux ingénieurs réservoir et plus largement à tous les enseignants et étudiants dans ces domaines, soit au total un très grand nombre de clients potentiels répartis dans les sociétés pétrolières, les entreprises sous-traitantes, les bureaux d’études et les structures d’enseignement.

La Rédaction

A Geoscientist’s guide to petrophysics

Auteurs : Bernard Zinszner et François-Marie Pellerin
Editeurs : Éditions Technip
Nombres de page : 384
Prix public : 130 €
Date de parution : 2007


La mention « Traduit du français » peut induire en erreur car s’il est vrai qu’il y a eu un texte initial en français, ce n’était que pour servir de support à la traduction en anglais et non pour être publié comme tel. Dans cet ouvrage, le terme de pétrophysique est utilisé dans son sens courant : l’étude des propriétés physiques des roches, et l’accent est mis sur le stockage et l’écoulement des fluides contenus. Une 1ère partie porte sur les propriétés pétrophysiques et leurs relations avec la pétrologie, une seconde, sur les changements d’échelle et la caractérisation des milieux poreux.

La première partie traite en premier lieu des propriétés statiques permettant de calculer les volumes de fluides in situ : la porosité (et effet des contraintes), et la pression capillaire. Vient ensuite une 2ème section consacrée aux propriétés dynamiques, celles qui conditionnent la récupération des fluides : perméabilité intrinsèque (basée sur la loi de Darcy), mouillabilité des roches réservoir et perméabilité relative (tenant compte de la viscosité relative des fluides et des intervalles de saturation entre lesquels la mobilité des fluides est possible). Pour chacune de ces propriétés, le ou les protocole(s) de mesure sont indiqués, ainsi que l’influence du milieu géologique. La 1ère partie se termine sur une section consacrée à l’interprétation des mesures géophysiques (électrique, sismique et résonnance magnétique nucléaire) permettant de caractériser ces propriétés.

La seconde partie ne représente qu’un petit tiers de l’ouvrage mais elle est fondamentale car il est question de la validité des mesures et de la possibilité de les extrapoler. Sur le premier point l’ouvrage aborde successivement les effets des dommages, des contraintes et de la température sur les échantillons, puis la notion de volume élémentaire représentatif notamment en milieu anisotrope. Concernant les changements d’échelle, le problème posé est de passer de l’échantillon à la carotte, au log de sondage et au test de puits. Un développement est consacré aux types de roche et à l’intérêt de se référer à une terminologie homogène. La dernière section porte sur les techniques d’observation du milieu poreux : sur lames minces et imprégnations à la résine (microscope optique, MEB), visualisation de la localisation des fluides dans les pores (méthodes directes et indirectes), tomographie de rayons X, analyse minéralogique (diffractométrie et fluorescence X, spectroscopie IR).

Les annexes comprennent : une liste de références, un glossaire des termes liés à la porosité, un index par thème et par auteur.

Cet ouvrage est un manuel. Sa grande qualité est de créer une passerelle forte entre la physique des mesures et les roches et donc de situer les paramètres mesurés dans leur environnement géologique et cela en changeant d’échelle, de l’échantillon au puits. Le résultat est que ce livre s’adresse aux deux communautés, celle des physiciens de la mesure et celle des géologues, et autant pour les personnels de laboratoire que pour ceux du terrain ou de la synthèse. Certes, le milieu pétrolier est concerné au premier chef, qu’il s’agisse de praticiens, d’enseignants ou d’étudiants, mais d’autres corporations traitant de l’interaction fluides-roches doivent aussi y trouver matière à enseignement et réflexion.

La Rédaction