Characterization of an hydrothermal system associated to an alpine tectonic contact (La Léchère,
Savoie). Contributions of hydrogeology, geochemistry and hydrodynamic/thermic modeling to the water resource
management.
Fonctionnement d'un système hydrothermal associé à un contact tectonique alpin (La Léchère, Savoie).
Apports de l'hydrogéologie, de la géochimie et de la modélisation hydrodynamique et thermique en vue de la gestion
de la ressource.
Résumé
The La Léchère hydrothermal system is studied with an interdisciplinary approach associating (1)
geology, (2) hydrodynamic, (3) hydrogeochemistry and (4) hydrodynamic and thermic modeling.
(1) The strike-slip thrust at the contact between the carbonated cover and micaschists of the crystalline basement, is underlined by discontinuous tectonic slices of Triassic evaporites. At the intersection between this contact and the Isère valley, thermal waters diffuse in a glacial basin through an old rock avalanche, identified by the re-interpretation of previous drilling descriptions.
(2) The system is characterized by a decompressed zone where shallow circulations are located; this zone is considered to be an overflow of the deep system. The global system is recharged by diffuse meteoric infiltration and by losses along the Eau Rousse torrent. In the discharge area, flows will be ascending as long as the level of the deep aquifer will stay higher than that of the shallow aquifer.
(3) During their flow path, thermal and triassic shallow waters interact with dolomite, cargneules and gypsum (Ca, SO4 and Mg). Thermal waters differ from triassic waters due to a deep flow path of several thousands years and interaction with halite (Cl), metamorphic (Si, K exchange Ca/Na) and Permocarboniferous rocks (organic matter, H2S) before mixing with shallow waters of the discharge area.
(4) Hydrodynamic and thermic modeling shows that hot waters are flushed towards the valley by flow re-activation at the beginning of the last deglaciation. Thermal resource exploitation accelerates the natural cooling of the thermal aquifer. However, this acceleration is not observed during the last 10 years of monitoring.
geology, (2) hydrodynamic, (3) hydrogeochemistry and (4) hydrodynamic and thermic modeling.
(1) The strike-slip thrust at the contact between the carbonated cover and micaschists of the crystalline basement, is underlined by discontinuous tectonic slices of Triassic evaporites. At the intersection between this contact and the Isère valley, thermal waters diffuse in a glacial basin through an old rock avalanche, identified by the re-interpretation of previous drilling descriptions.
(2) The system is characterized by a decompressed zone where shallow circulations are located; this zone is considered to be an overflow of the deep system. The global system is recharged by diffuse meteoric infiltration and by losses along the Eau Rousse torrent. In the discharge area, flows will be ascending as long as the level of the deep aquifer will stay higher than that of the shallow aquifer.
(3) During their flow path, thermal and triassic shallow waters interact with dolomite, cargneules and gypsum (Ca, SO4 and Mg). Thermal waters differ from triassic waters due to a deep flow path of several thousands years and interaction with halite (Cl), metamorphic (Si, K exchange Ca/Na) and Permocarboniferous rocks (organic matter, H2S) before mixing with shallow waters of the discharge area.
(4) Hydrodynamic and thermic modeling shows that hot waters are flushed towards the valley by flow re-activation at the beginning of the last deglaciation. Thermal resource exploitation accelerates the natural cooling of the thermal aquifer. However, this acceleration is not observed during the last 10 years of monitoring.
Cette étude définit le fonctionnement du système hydrothermal de la Léchère, grâce à une approche interdisciplinaire associant (1) géologie, (2) hydrodynamique, (3) hydrogéochimie et (4) modélisation hydrodynamique/thermique.
(1) L'accident tectonique, marquant le contact entre la couverture carbonatée et les micaschistes du socle, est jalonné par des écailles discontinues d'évaporites triasiques. A l'intersection entre cet accident et la vallée de l'Isère, les eaux thermales se diffusent dans l'ombilic glaciaire par l'intermédiaire d'un écroulement ancien, identifié par la réinterprétation des descriptions de forages.
(2) Le système thermal est caractérisé par la présence d'une zone décomprimée dans laquelle ont lieu les circulations superficielles et qui sert également de trop-plein au système profond. L'ensemble est alimenté de manière diffuse par l'infiltration des eaux de pluie et de manière ponctuelle par deux pertes sur le réseau hydrographique. Dans la zone d'émergence, les circulations resteront ascendantes tant que le niveau de l'aquifère thermal restera supérieur à celui de l'aquifère superficiel.
(3) Au début de leur parcours, les eaux thermales interagissent avec les dolomies, cargneules et gypses (Ca, SO4, Mg), au même titre que les eaux triasiques superficielles. Elles se différencient ensuite par un parcours profond de plusieurs milliers d'années, leur permettant d'interagir avec la halite (Cl), les roches métamorphiques (Si, K, échange Ca/Na) et les roches permo-carbonifères (matière organique, H2S), avant
de se mélanger avec les eaux superficielles de la zone d'émergence.
(4) La modélisation numérique couplée hydrodynamique / thermique a mis en évidence la chasse des eaux chaudes vers la vallée lors de la réactivation post-glaciaire des écoulements. La mise en exploitation de la ressource thermale accélère, toutefois de façon imperceptible à l'échelle d'observation, le refroidissement naturel de l'aquifère thermal.
(1) L'accident tectonique, marquant le contact entre la couverture carbonatée et les micaschistes du socle, est jalonné par des écailles discontinues d'évaporites triasiques. A l'intersection entre cet accident et la vallée de l'Isère, les eaux thermales se diffusent dans l'ombilic glaciaire par l'intermédiaire d'un écroulement ancien, identifié par la réinterprétation des descriptions de forages.
(2) Le système thermal est caractérisé par la présence d'une zone décomprimée dans laquelle ont lieu les circulations superficielles et qui sert également de trop-plein au système profond. L'ensemble est alimenté de manière diffuse par l'infiltration des eaux de pluie et de manière ponctuelle par deux pertes sur le réseau hydrographique. Dans la zone d'émergence, les circulations resteront ascendantes tant que le niveau de l'aquifère thermal restera supérieur à celui de l'aquifère superficiel.
(3) Au début de leur parcours, les eaux thermales interagissent avec les dolomies, cargneules et gypses (Ca, SO4, Mg), au même titre que les eaux triasiques superficielles. Elles se différencient ensuite par un parcours profond de plusieurs milliers d'années, leur permettant d'interagir avec la halite (Cl), les roches métamorphiques (Si, K, échange Ca/Na) et les roches permo-carbonifères (matière organique, H2S), avant
de se mélanger avec les eaux superficielles de la zone d'émergence.
(4) La modélisation numérique couplée hydrodynamique / thermique a mis en évidence la chasse des eaux chaudes vers la vallée lors de la réactivation post-glaciaire des écoulements. La mise en exploitation de la ressource thermale accélère, toutefois de façon imperceptible à l'échelle d'observation, le refroidissement naturel de l'aquifère thermal.
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