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UTILISATION DE L'IMAGERIE SATELLITAIRE SPOT POUR LA PROSPECTION HYDROGEOLOGIQUE

EN MILIEU VOLCANIQUE

Exemple de la Réunion Océan Indien

Philippe DUTARTRE Laurent STIELTJES

Mars 1990 R 30641

TEDSGN90

BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIERES SERVICE GEOLOGIQUE NATIONAL

Département Télédétection B.P. 6009 - 45060 ORLÉANS CEDEX 2 - France -Tél. : (33) 38.64.34.34

S O M M A I R E

R E S U M E

1. SITUATION DU PROBLEME DE L'UTILISATION DE LA TELEDETECTION POUR LA RECHERCHE D'EAU SOUTERRAINE A LA REUNION 1

1.1. Le problème de l'eau à la REUNION 1 1.2. Expérience de l'interprétation de l'imagerie satellitaire 2

2. LES OBJECTIFS DU PROJET "C U T" 1989 4

3. LE PROBLEME DE L'EAU A LA REUNION : UN PARADOXE ET UN PROBLEME DE REPARTITION 5

3.1. Le paradoxe 5 3.2. Les problèmes de répartition 5

4. INTERET METHODOLOGIQUE DES SECTEURS CHOISIS POUR UNE APPROCHE PAR TELEDETECTION APPLIQUEE A LA RECHERCHE D'EAU 7

5. GEOLOGIE STRUCTURALE 10

5.1. Les grandes structures tectoniques de la REUNION 10 5.2. Histoire volcano-structurale de la REUNION 23 5.3. La petite fracturâtion 24

5.3.1. Les familles directionnelles de fractures à l'échelle de l'affleurement 24

5.3.2. Cinématique des petites fractures 24

6. EXPLOITATION DE L'IMAGERIE MULTISPECTRALE SPOT 28

6.1. Couverture satellitaire utilisée 28 6.2. Mise en forme des images 28

6.2.1. Mise en conformité géométrique 28 6.2.2. Rehaussement spatial 28 6.2.3. Rehaussement spectral 28 6.2.4. Génération des documents 29

6.3. Interprétation structurale 29

6.3.1. Critères d'interprétation 29 6.3.2. Analyse statistique 29 6.3.3. Résultats 30

6.3.3.1. Feuille de St-Leu 30 6.3.3.2. Feuille de St-Pierre 30

6.4. Interprétation du réseau de drainage 30

6.4.1. Critères d'interprétation 30 6.4.2. Analyse statistique du réseau de drainage 36 6.4.3. Résultats 36

6.4.3.1. Feuille de St-Leu 36 6.4.3.2. Feuille de St-Pierre 36

6.5. Comparaison de la distribution directionnelle des discontinuités image et du réseau de drainage 42

6.5.1. Feuille de St-Leu 42 6.5.2. Feuille de St-Pierre 44

7. COMPARAISON DES DONNEES STRUCTURALES 46

8. APPORT DE LA TELEDETECTION A L'HYDROGEOLOGIE DE LA REUNION 48

9. BILAN 50

LISTE DES FIGURES

LISTE DES PLANCHES

R E S U M E

Les contraintes propres aux milieux insulaires volcaniques rendent très délicats les problèmes d'approvisionnement en eau de l'Ile de la Réunion.

La croissance de la demande implique la recherche d'une ressource diversifiée, qu'il est nécessaire de prospecter jusque dans les zones des "hauts" de l'île (nappes perchées).

L'apport des analyses de télédétection s'inscrit dans les nouveaux modèles d'interprétation volcanique de l'île qui suggèrent l'existence de structures profondes ou masquées complexes.

Ces structures morphologiques, volcanologiques ou tectoniques constituent autant de pièges, de chenalisations, de drains, d'écrans.., à la circulation ou au stockage des eaux souterraines dans les flancs de ces vastes systèmes volcaniques.

Elles sont aujourd'hui les cibles privilégiées d'une cartographie géologique de détail à 1/25.000.

La vision lointaine, synthétique, que fournit l'image satellite en milieu volcanique permet une certaine "transparence" du recouvrement terminal des paléomorphologies et des structures volcanologiques même sous des épaisseurs de plusieurs centaines de mètres de recouvrement de laves et projections explosives récentes (cendres et autres pyroclas-tites) .

L'imagerie satellitaire appuie ici cette démarche où la connais­sance des états de surface permet entre autres de modéliser raisonna­blement le comportement hydrogéologique des milieux plus profonds.

Appuyé sur des éléments hydrogéologiques de terrain (localisation des sources et captages, débits...), il est désormais possible d'intégrer avec un modèle altimétrique, les deux paramètres essentiels à la recharge : le réseau de drainage qui permet d'approcher le rapport ruissellement/ infiltration et le bâti structural qui facilite ou non le renouvellement ainsi que la concentration de la ressource.

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1 SITUATION DU PROBLEME DE L'UTILISATION DE LA TELEDETECTION POUR LA RECHERCHE D'EAU SOUTERRAINE A LA REUNION

1.1 Le problème de l'eau à la REUNION

L'Ile de la Réunion, est avec les lies d'Hawaï, des Canaries et de Madère, l'une des rares régions volcaniques au monde où les ressources en eau souterraine ont été mises en valeur à l'échelle régionale. Les iles ont en effet peu d'alternative quant à leur développement et à l'aménagement de leur territoire : du fait de leur isolement géographique, elles ne peuvent compter que sur leurs ressources propres, sans recours possible à des régions voisines pour des transferts éventuels d'eau domestique, agricole ou industrielle.

La mise en valeur des eaux souterraines à la Réunion a débuté en 1974 avec l'exploitation de nappes, par forage en milieu alluvial (Plaine des Galets). Ce n'est qu'à partir de 1980 que l'ambitieux Programme Départe­mental de Ressources en Eau (PDRE) s'est réellement attaqué au problème avec la recherche des nappes en milieu volcanique, dans les zones litto­rales (avec le délicat équilibre entre l'eau douce continentale et l'eau salée marine) et dans les zones des "hauts" de l'Ile (nappes perchées, plaines d'altitude).

Les programmes départementaux de recherche d'eau PDRE (1980-1987) ont été orientés vers la mise en évidence et l'exploitation des séries strati­fiées récentes de recouvrement (0 à 100 m) dont l'exploitation est aujourd'hui insuffisante pour les grands programmes d'irrigation du litto­ral Ouest. Des ressources nouvelles doivent être trouvées :

- soit par transfert d'eau de la zone Est, - soit par des ressources locales nouvelles plus profondes.

La réflexion hydrogéologique a longtemps été fondée sur un modèle volcanologique simple : cônes volcaniques à symétrie sensiblement axiale, les pendages des couches donnant un pendage divergent régulier (3 à 16°) vers la mer.

La réinterprétation volcanologique récente de l'Ile de la Réunion (1986 Atlas hydrogéologique de la Réunion), fait apparaître une imbrication des structures des bâtis volcaniques successifs beaucoup plus complexe que ne le suggère la morphologie régulière et homogène des pentes externes actuelles : croisement de divers systèmes de rifts, fossés d'effondrements, directions décrochantes, calderas, cirques et entailles profondes d'érosion des massifs anciens, glissements de terrains d'ampleur régionale, coulées et avalanches de débris...

Ces structures profondes complexes traduisent les différentes phases de la construction des édifices volcaniques, à la croisée des grands axes de fracturation océanique régionale. L'évolution des morphologies des volcans est complexe parce que très rapide, se développant sur divers axes de fracturation, avec des gonflements locaux importants. Complexe encore parce que l'édifice se détruit au fur et à mesure de sa construction : pentes instables par accumulation rapide de produits souvent incompétents ou peu cohérents, générateurs d'effondrements d'ampleur kilométrique (glissements de panneaux entiers des flancs de l'appareil, avalanches de

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débris) glissant sur les vastes surfaces des intrusions de laves, puis repris par l'érosion rapide (et ce jusqu'au niveau de base).

Le rôle hydrodynamique de ces importantes structures géologiques et morphologiques enfouies s'avère aujourd'hui prépondérant dans la pros­pection d'eau souterraine.

L'existence d'aquifères semble se révéler, d'une part, à l'amont de systèmes intrusifs (dykes) faisant barrage aux écoulements suivant les strates, et d'autre part, dans les épaisses séries d'alluvions et collu-vions accumulées dans les paléocirques d'érosion et des lits fossiles de rivières dont le cours est guidé par les principales structures tectoniques.

Ces morphologies volcaniques, tectoniques et d'érosion anciennes sont aujourd'hui recouvertes et largement ennoyées par les dernières émissions du Piton des Neiges (pyroclastites et laves), de l'axe émissif de la plaine des Cafres sur des épaisseurs variant de quelques dizaines à la centaine de mètres. Cela conduit à travailler en suivant des approches indirectes : télédétection et géologie régionale globale.

1.2 Expérience de l'interprétation de l'imagerie satellitaire

L'ile de la Réunion fait l'objet depuis 1985 de nombreuses études de détail ou régionales, appuyées sur l'analyse de données Landsat MSS (acquises le 26/09/81). Plusieurs types de produits ont déjà été utilisés dans des démarches mettant en oeuvre la télédétection: des trichromies fausses couleurs et vraies couleurs réalisées à l'échelle du 1/100 000, des couples stéréoscopiques et des vues obliques intégrant l'information altimétrique d'un modèle numérique de terrain.

Ainsi est-il possible d'évaluer aujourd'hui, eu égard aux premières expériences et résultats acquis sur l'île de la Réunion, l'intérêt et la pertinence des apports de l'imagerie spatiale, que ceux-ci soient corro­borés par des observations directes de terrain ou par d'autres approches indirectes.

Malgré 1'assez faible résolution spatiale des images Landsat MSS, le bâti structural qui peut en être dégagé s'accorde avec les données géolo­giques existantes (dykes,effondrements provoqués le long de plans de failles...). Il permet des validations à l'échelle régionale sur des milieux masqués, d'hypothèses jusqu'alors appuyées sur de seules obser­vations ponctuelles.

Des interprétations de structures volcanologiques, sur les flancs des volcans, se manifestant sur l'imagerie satellitaire MSS surtout par des arrangements particuliers de l'occupation du sol et des traces de ruissel­lement, ont pu être validées au moins ponctuellement par géophysique.

Ainsi par exemple, une avalanche de débris reprise par érosion, cette dernière faisant évoluer la structure d'effondrement en vallée, puis enfouie sous le recouvrement de laves plus récentes, pressentie sur l'ima­gerie Landsat, a pu être confirmée dans la région du Tampon par géophysique.

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Les versants Ouest et Sud de l'ile, sous-le-vent et déficitaires en eau, se prêtent particulièrement à cette analyse géologique et hydro­géologique par télédétection.

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2. LES OBJECTIFS DU PROJET

L'apport spécifique d'une analyse géologique très poussée en milieu volcanique pour la recherche appliquée est une originalité que seul le BRGM peut aujourd'hui apporter à la Réunion, et qui conforte notre position dans le domaine de la mise en valeur des eaux souterraines.

Par ailleurs, les recherches d'aquifères en milieu volcanique basal­tique ne sont développés que par les U S A (Hawaii) et la France (Réunion, Mayotte). L'approche par l'utilisation de la télédétection à petite échelle est nouvelle dans ces milieux.

Trois objectifs principaux sont assignés à ce projet :

. Evaluation de l'extension des structures volcaniques connues dans le centre du volcan sous les pentes externes : calderas, effondrements de grande ampleur, rifts et discontinuités anciennes.

. Mise en évidence de structures aquifères profondes (recouvertes par les formations volcaniques récentes) liées en particulier :

- aux structures et cirques d'érosion enfouis, comprenant d'épais remplissages d'allusions et de colluvions,

- aux intrusions (dykes) formant des drains ou des écrans souterrains à l'écoulement des eaux.

. Orientation nouvelle des programmes de ressources en eau : concep­tions, méthodologies (géophysique, forages profonds).

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3. LE PROBLEME DE L'EAU A LA REUNION : UN PARADOXE ET UN PROBLEME DE REPARTITION*

3.1. Le paradoxe

La ressource en eau de la Réunion tient du paradoxe : l'Ile reçoit et retient beaucoup d'eau sur son sol et c'est pourtant une île où l'on a des problèmes d'eau importants.

o pluie efficace : 160 m

eau de surface

70 m3/s

3 5 milliards de m /an

Eau souterraine

90 m3/s

Demande (1985)

20 m3/s

Fig. 3.1 - Potentiel d'alimentation global de l'île comparé à la demande exprimée (moyenne annuelle)

Cette figure ne veut être qu'une illustration du paradoxe d'une île abondamment pourvue en ressource et ayant des problèmes d'eau.

Ce dessin ne rend évidemment pas compte des questions de répartition des flux écoulés, de leur régularité, de leur disponibilité

et des lieux de consommation

3.2 Les problèmes de répartition

La Réunion, lie volcanique de la zone intertropicale sud de l'Océan Indien, reçoit annuellement des précipitations de plusieurs mètres d'eau à sa surface, ce qui assure des rivières pérennes ainsi que d'importantes réserves en eau souterraine.

Si globalement les ressources sont suffisantes pour les consommations domestiques, agricoles ou industrielles, la répartition de la ressource est parfois inverse de celle de la population, ce qui ne fait qu'amplifier les problèmes d'approvisionnement en eau et de développement économique de l'Ile.

La répartition de la ressource en eau est liée à un double problème, géographique et géologique, qui oppose d'une part les côtes "au-vent" et "sous-le-vent" de l'alizé, d'autre part, les zones des "hauts" de l'ile aux zones littorales.

"La côte au vent" ne souffre, pour l'instant, d'approvisionnement en eau pour 3 raisons principales :

d'aucun problème

*Extrait du rapport BRGM 86 REU 33 : "Bilan (1960-85) et perspectives (1985-95) pour une politique de l'eau à la Réunion" • L. STIELTJES, 1986. Repris dans "l'Atlas hydrogéologique de la Réunion", octobre 1986.

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. l'essentiel de la population est concentré sur la zone côtière, les Hauts de cette partie de l'île étant très peu colonisés (végétation très dense, infrastructure routière réduite, climat moins favorable) ,

. la quantité d'eau reçue est suffisante pour que les sources, puits, captages en rivières satisfassent les besoins actuels,

. la densité de végétation sur un sol épais permet de limiter le ruis­sellement au profit de l'infiltration.

La côte "sous le vent" souffre d'un déficit en eau d'irrigation au niveau des plaines côtières, mais surtout en eau potable et agricole dans les Hauts des flancs des volcans, pour des raisons presque inverses de celles de la côte "au-vent".

. le climat étant plus favorable (moins de pluies), la population y est plus dense et, surtout, a colonisé les pentes jusqu'à près de 2 000 mètres d'altitude : cela pose aujourd'hui des problèmes de maintien des populations sur les exploitations des Hauts, le manque d'eau, d'infrastructures, mais aussi l'isolement et le climat d'altitude, rendant la vie moins attrayante que dans la région côtière,

. la quantité d'eau reçue est plus faible et limite la recharge des petites nappes superficielles qui alimentent les sources et les ravines. Cela provoque un déficit d'écoulement en fin de saison sèche, (tarissement des ravines, étiage sévère des sources). La faiblesse de ces apports pénalise le développement économique de cette région où une partie de la population est encore tributaire des eaux de surface et de petites sources, qui n'assurent pas une alimentation en eau permanente. Les années 1983 et 84, exceptionnellement peu pluvieuses ont mis l'accent sur ce problème crucial, et sur l'intérêt de renforcer l'approvisionnement, soit par les recherches d'eau souter­raine dans cette région sous-le-vent, soit par transfert d'eau des régions au-vent.

. la perméabilité des sols est importante du fait d'un couvert végétal initialement moins dense que sur la côte "au-vent" mais surtout largement défriché pour la mise en culture des sols, d'une couverture pédologique et d'altération faible qui ne permet de conserver que difficilement l'eau dans des retenues collinaires.

Les zones littorales disposent de ressources importantes, relativement faciles à mobiliser mais irrégulièrement distribuées. Le biseau salé, au contact des eaux océaniques, nécessite des précautions d'exploitation et de gestion de ces ressources.

Les zones des "Hauts", où l'eau souterraine ne peut être mobilisée qu'au niveau des aquifères superficiels. Les basaltes sont très perméables et la formation des "nappes perchées" ne peut se faire dans ce milieu à pendage important, que dans des conditions restreintes permettant un stockage naturel. Pour la recherche d'aquifères plus profonds, la diffi­culté de mise en oeuvre de méthodes et de moyens de prospection limite leur approche, pour le moment.

- 7 -

4. INTERET METHODOLOGIQUE DES SECTEURS CHOISIS POUR UNE APPROCHE PAR TELEDETECTION APPLIQUEE A LA RECHERCHE D'EAU

Deux secteurs de l'île de la Réunion, couvrant chacun une superficie d'environ 300 km , sont choisis comme tests d'application de la télédé­tection, à partir d'images SPOT XS pour la recherche d'eau dans un milieu volcanique (fig.4).

. les pentes ouest de l'île de la région de St Gilles à Etang Salé Feuille 1/25 000 St Leu

. les pentes sud de la région du Tampon de St Pierre à St Joseph Feuille 1/25 000 St Pierre

Les raisons de ce choix sont les suivantes :

Les besoins en eau y sont très importants

Le déficit en eau pendant la saison sèche provoque, d'août à novembre au moins, de nombreuses coupures sur les réseaux d'alimentation en eau potable.

L'approvisionnement en eau est le problème fondamental actuel de l'aménagement et du développement de ces régions, tant du point de vue urbanique, qu'agricole, touristique ou industriel.

Ces secteurs sont représentatifs des différents contextes géologiques des flancs .des deux volcans

. volcan bouclier basaltique évoluant en strato-volcan (coupure IGN de St Leu),

. connexion de 2 volcans boucliers et recouvrement de leur zone de chevauchement par des coulées fissurales récentes (coupure IGN de St Pierre).

Les pentes externes des volcans à morphologie très régulière de flancs de cônes, masquent des structures tectoniques, volcanologiques, et paleo-morphologiques complexes que l'on ne peut appréhender que par approche indirecte.

La télédétection, qui suggère une certaine vision "en transparence" à travers le recouvrement superficiel, permet d'y suivre éventuellement le prolongement des structures géologiques connues sur le terrain, dans les cirques et grandes ravines des coeurs des deux volcans.

Un grand nombre d'informations sur les conditions hydrogéologiques profondes ont été acquises par plus de 20 années de travaux de recherche d'eau sur ces secteurs :

. inventaire des sources et de leurs caractéristiques,

. forages, sondages et piézomètres, en zone littorale et dans les plaines d'altitude,

. suivis piézométriques,

. prospection géophysique sur le littoral et dans les Hauts (électrique, électromagnétique, audiomagnétotellurique).

- 8 -

-St- Denis

FIg. 4 - Situation des zones d'étude : coupure de St-Leu et St-Pierre

- 9 -

. études et synthèses hydrogéologiques,

. calcul du bilan hydrologique sur logiciel spécialisé,

. synthèses régionales (atlas hydrogéologique).

la cartographie géologique à 1/25 000 est en cours de réalisation sur les coupures de St Leu et St Pierre (1989), d'Etang Salé et du Port (1990), avec une orientation marquée vers 1'hydrogéologie.

- 10 -

5. GEOLOGIE STRUCTURALE

5.1. Les grandes structures tectoniques de la REUNION

Depuis 1979 (thèse L. CHEVALIER), une approche volcano-structurale moderne permet de replacer les déformations et la volcanologie de l'île de la Réunion dans le contexte géodynamique connu de l'océan indien.

Parallèlement, un inventaire structural systématique (BRGM, 1979-1980), appuyé essentiellement sur des observations de terrain effectuées dans les cirques et les grandes ravines, suivi de l'analyse statistique des différentes familles d'intrusions volcaniques, corrobore ces premiers résultats.

D. ROBERT (1980) reconnaît ainsi six systèmes directionnels de filons verticaux :

- un système de direction N150°E (fig. 5.1.a).

Environ 400 dykes d'épaisseur décimétrique à plurimétrique se ratta­chent à ce système. Ils se concentrent à l'intérieur d'une bande orientée globalement N150°E (figure 5.1.b) longue de 36 kilomètres et large de plus de 17 kilomètres dans sa partie nord, de 10 au sud.

- un système de direction N120°E (figure 5.1.c)

250 dykes de cete direction sont répertoriés. Leur puissance varie de quelques décimètres au mètre. Ils se répartissent selon une large zone d'environ 17 kilomtères, s'étalant sur une quarantaine de kilomètres de long (figure 5.1.d).

- un système de direction N160°E-N170°E (figure 5.1.e)

280 dykes sont dénombrés à l'intérieur de cette fourchette direc­tionnelle. Leur puissance varie de quelques décimètres à la dizaine de mètres. Ils se concentrent principalement dans une zone de 15 kilomètres de large et s'étendant sur une quarantaine de kilomètres de long (figure 5.1.f).

- un système de direction N10°E à N30°E admettant un maximum autour de N25°E (figure 5.1.g).

140 dykes sont répertoriés dans cette famille directionnelle. Leur puissance est pluridécimétrique à métrique. ils sont principalement concentrés à l'intérieur de 2 zones d'environ 10 et 15 kilomètres de large sur 30 et 45 kilomètres de long (figure 5.1.h).

- un système de direction N45°E (figure 5.1.i).

Seule une dizaine de dykes est répertoriée selon cette direction. Leur puissance est décimétrique à métrique. Ils se regroupent selon deux étroites bandes de 9 kilomètres de large sur 50 kilomètres de long et de 5 kilomètres de large sur 30 kilomètres de long (figure 5.1.J).

- un système de direction N80°E-N90°E (figure 5.1.k).

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Fig. 5.1.a - Distribution des dykes de direction N150°E

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Fig. 5.1.C - Distribution des dykes de direction N120°c

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140 dykes sont dénombrés à l'intérieur de cette fourchette direc­tionnelle. De puissance décimétrique à métrique, ils sont essentiellement concentrés sur la moitié nord de l'Ile à l'intérieur d'une bande 35 kilo­mètres de large et 50 kilomètres de long sur le volcan de la Fournaise à l'intérieur d'une bande de 15 kilomètres de large et 30 km de long (figure 5.1.1).

5.2 Histoire volcano-structurale de la REUNION

La reconnaissance de ces différents systèmes filoniens, dont la répartition spatiale est relativement bien connue, appuyée d'un grand nombre d'observations géologiques recueillies en particulier dans les cirques de Mafate.Cilaos et Salazie ( permettant de "voir à l'intérieur du volcan") autorise aujourd'hui une reconstitution globale de l'histoire volcano-structurale de la Réunion (L. STIELTJES, notice explicative de la carte des coulées historiques du volcan de la Fournaise, BRGM 1986).

Sont ainsi en particulier reconnues deux zones de rift (zones d'extension avec injection de laves) et des zones d'effondrement. "Le principal rift ancien (N150E), véritable colonne vertébrale de l'Ile est orientée NW-SE : il prend l'île en écharpe depuis St Denis jusqu'à la Fournaise, dont une des structures est réactivée et constitue la branche volcanique active méridionale du volcan, joignant le cratère à la Pointe de la Table, siège des éruptions de mars 1986 par exemple.

La zone d'extension la plus récente se matérialise par le rift N120°E qui lui aussi prend en écharpe l'île du Nord-Ouest au Sud-Est, et inter­cepte le rift N150E dans les cirques et en particulier au Piton des Neiges. Ce rift N120E a conditionné la fracturation et le volcanisme terminal du Piton des Neiges, contemporain du volcanisme récent de la Plaine des Cafres (30 000 à 20 000 ans), qui marque le lien entre les deux volcans.

Les directions N60°E et N80-N95°E se matérialisent surtout par des décrochements importants dans l'ensemble de l'île ; elles soulignent le découpage de certains remparts de cirques.

Les trois autres directions de failles et cassures qui lardent et découpent les deux volcans (N25°E, N45°E, N175°E) correspondent plus à des cisaillements ou compressions, mais elles sont aussi injectées par du magma, ainsi le rejeu de l'ancienne fracturation N25°E, lors de l'extension récente du rift N120°E, a guidé la remontée de laves différenciées.

L'ensemble de ces champs de failles ont des interactions assez complexes ; ils rejouent dans le temps, comme par exemple la direction décrochante N45*E qui est réutilisée dans la croissance du volcan de la Fournaise : c'est la direction de la branche active au Nord-Est, qui joint le cratère à la région de Sainte-Rose, siège des éruptions de mai 1977 : une direction cassante du volcan initial est devenue rift dans le nouveau volcan."

- 24 -

5.3 La petite fracturation

5.3.1 Les familles directionnelles de fractures à l'échelle de 1'affleurement

Sur des affleurements compétents, c'est à dire capables d'enregistrer des déformations cassantes, des observations structurales élémentaires permettent de reconnaître les principales directions de fracturation affectant le milieu.

Une quinzaine de stations d'observations, réparties essentiellement sur le flanc Ouest du Piton des Neiges (feuille à 1/25 000 de St Leu), sur les flancs Sud et Sud-Ouest du volcan de la Fournaise et sur les pentes de la plaine des Cafres (feuille à 1/25 000 de St Pierre) qui joint les deux volcans, permet de reconnaître les directions structurales présentées dans les figures 5.3.1.a et 5.3.1.b.

Sur le secteur de la feuille de St Leu, cinq familles directionnelles de petites fractures, présentant toutes des plans très pentes (de pendage supérieur à 70°), peuvent être reconnues. Elles admettent pour maximum :

- N206E à N30°E - N60oE - N90°E à N100°E - N120°E - N160°E à Nord-Sud

Les affleurements visités sur le secteur de la feuille à 1/25 000 de St Pierre montrent l'existence des mêmes familles directionnelles (les plans de fractures sont également très pentes) auxquelles s'ajoute une sixième direction privilégiée : N45°E.

Ainsi, à l'exception de la seule direction N45°E, les mêmes orien­tations structurales sont observées sur les deux secteurs. Il est par ailleurs très probable que cette différence ne soit pas révélatrice d'une direction tectonique spécifique à l'un des secteurs, mais plutôt que la qualité des affleurements en permette une meilleure représentativité en certains lieux donnés. Cette hypothèse est en partie vérifiée sur le Piton de la Fournaise où des structures N45"E sont bien connues.

5.3.2 Cinématique des petites fractures

Trop peu de manifestations de déplacements sur les plans de fractures sont observables pour permettre, avec les seules informations tirées des secteurs étudiés, de retracer l'histoire cinématique et chronologique des déformations cassantes affectant l'Ile de la Réunion.

Seules quelques observations ponctuelles permettent d'établir que:

- la fracturation Est-Ouest a joué, sous des régimes de contraintes différents, en faille normale et en décrochement dextre, sans qu'il soit possible de préciser l'ordre de des jeux,

- la fracturation N110°E a également été l'objet de jeux à composante décrochante importante (dextre),

- 25 -

- les fractures de direction N120°E à N140°E ont été des fractures ouvertes qui ont facilité les circulations de fluides hydrothermaux.

- 26 -

Ravine des trois Bassins

90

180

Cap Camélias

180

La Saline les Hauts

90

180

La Chaloupe St Leu

90

iso

La Ravine du Trou 1

90

180

La Ravine du Trou 2

90

180

Le Mai do

90

180

Fig. 5.3.1.a - Directions structurales observées sur affleurements Feuille de St-Leu

- 27 -

La Plaine des Cafres

»

Le Dix Neuvième

Le Goyave

Grande Anse

Bras .Toan Pavot

x-V AT

180

N

no -£L.

HO

N

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-490

lM

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Fig. 5.3.1.b - Directions structurales observées sur affleurements Feuille de St-Pierre

- 28 -

6 EXPLOITATION DE L'IMAGERIE MULTISPECTRALE SPOT

6.1 Couverture satellitaire utilisée

Les données utilisées dans le cadre de cette étude ont été acquises le 3 septembre 1988 par le satellite Spot, programmé spécifiquement pour obtenir une couverture en mode multispectral, complète de l'Ile.

Grâce à un angle de visé oblique et un découpage particulier, seul l'équivalent de deux scènes sont nécessaires.

L'image composite résultat peut être identifiée sous la référence en K.J : 186/392.

6.2 Mise en forme des images

6.2.1 Mise en conformité géométrique

Afin d'interpréter les données de l'imagerie satellitaire dans le système de référence géographique actuellement utilisé pour la réalisation des cartes thématiques (géologiques en particulier), l'image est mise en conformité géométrique avec les coupures IGN à 1/25 000.

Un modèle de déformation géométrique est approché par une loi poly-nomiale d'ordre 3, établie à partir de la sélection d'une dizaine de points identifiables à la fois sur l'image et la coupure à 1/25 000 correspon­dante. L'erreur moyenne commise ne dépasse pas plus ou moins un pixel.

L'image spatiale correspondant à une coupure est générée par un rééchantillonnage de type bicubique. La dimension du pixel de la nouvelle image est de 10 par 10 mètres. Quatre croix de positionnement matérialisent les quatre coins de la feuille considérée.

6.2.2 Rehaussement spatial

Afin d'augmenter la lisibilité et la distinction entre deux objets proches de l'image, un rehaussement spatial est effectué. Il est obtenu par l'adjonction aux données de base, d'une image obtenue par filtrage haute fréquence, calculé à l'intérieur d'une boite mobile de dimension 3 X 3 ( dimension compatible avec la taille minimale des objets qu'il est néces­saire de mettre en valeur).

L'effet de ce rehaussement spatial appelé "amélioration du piqué", est comparable à celui d'une mise au point effectué dans le domaine photogra­phique .

6.2.3 Rehaussement spectral

L'amélioration de la lisibilité de l'image est obtenue grâce à un étalement de la dynamique calculé, pour les 3 canaux de l'image multi-spectrale, de manière linéaire.

- 29 -

6.2.4 Génération des documents

Après l'étalement de dynamique de la composition colorée dans laquelle sont attribués :

- le rouge au canal XS3, - le vert au canal XS2, - le bleu au canal XS1,

un film Ektachrome est généré à l'échelle du 1/200 000.

Agrandi photographiquement, il permet d'obtenir des documents de travail à l'échelle du 1/50 000.

Sont ainsi obtenues les coupures de St Leu (couvrant la feuille IGN à 1/25 000 N°4404) et de St Pierre (feuille IGN à 1/25 000 N° 4408).

6.3 Interprétation structurale

6.3.1 Critères d'interprétation

Aussi bien sur la feuille de St-Leu que sur celle de St-Pierre, la visualisation directe de structurations géologiques est rare. Ce n'est qu'au niveau des ravines, à travers leur morphologie, ou des escarpements les plus affirmés que des structures directement interprétables en tant que fractures sont repérables.

Partout ailleurs, seules des discontinuités image sont visibles. Elles traduisent des arrangements particulier de l'occupation du sol, s'appuient sur des tracés singuliers du réseau hydrographique... En absence d'autres informations, elles sont les seules traces en surface de phénomènes plus profonds qui ne sont pas décelables encore moins identifiables par des approches directes.

6.3.2 Analyse statistique

- Répartition directionnelle

L'étude de la distribution directionnelle des discontinuités image est effectuée par le biais du calcul d'histogrammes de fréquence exprimés soit en longueur cumulée (histogrammes L%) soit en nombre cumulé (histogramme NX) d'individus par classe angulaire de calcul.

Pour ce faire, les interprétations, qui se trouvent sous le système de référence géographique choisi, sont numérisées.

- Répartition spatiale

L'analyse de la répartition spatiale des discontinuités image est facilitée par le calcul de cartes de densité où la longueur cumulée des discontinuités image est exprimée par unité de surface.

Ce type de comptage permet de sélectionner les zones présentant les plus fortes densité. S'il est permis d'assimiler discontinuités image et discontinuités structurales de nature géologique, cette zonation permet de distinguer en première approche, les secteurs les plus intensément fissurés.

- 30 -

6.3.3 Résultats

6.3.3.1 Feuille de St-Leu

L'histogramme de distribution directionnelle de type L% calculé à partir de l'interprétation structurale montre l'individualisation de cinq familles directionnelles bien individualisées de discontinuités image (figure 6.3.3.1.).

- une famille N1758E à N45°E montrant un maximum autour de N108E -N20eE,

- une famille N45°E à N85°E montrant un maximum autour de N70*E - N80°E,

- une famille majeure N85°E à N125°E montrant un maximum autour de NIOO'E - N110eE,

- une famille N125°E à N175°E montrant un maximum autour de NlôO'E-N170°E.

La carte de densité de fracturation (planche 6.3.3.1) souligne l'exis­tence de deux zones de faibles densités de discontinuités le long du littoral et sur une grande majorité des hauts. Les plus fortes densités se situent sur une bande d'altitude intermédiaire subparallèle à la direction moyenne du rivage.

6.3.3.2 Feuille de St-Pierre

L'histogramme de distribution directionnelle de type L% calculé à partir de l'interprétation structurale de l'image couvrant la coupure de St Pierre montre l'individualisation de quatre familles directionnelles (figure 6.3.3.2.).

- une famille comprise entre N155°E et N55°E montrant un maximum autour de N10°E - N20°E,

- une famille représentée entre N55°E et N125<>E montrant un maximum autour de N100°E - N110°E,

- une famille comprise entre N125°E et N155"E montrant un maximum autour de N140°E - N150°E.

La carte de densité de fracturation (planche 6.3.3.2) présente une distribution de densité des discontinuités proche de celle rencontrée sur la feuille de St-Leu. Les plus fortes densités sont exprimées entre Le Tampon et Petite-Ile.

6.4 Interprétation du réseau de drainage

6.4.1 Critères d'interprétation

L'interprétation du réseau de drainage s'appuie sur l'analyse des traces en surface de ruissellement incluant des éléments intensément soulignés par leur morphologie (ravines) aussi bien que des manifestations

- 31 -

10-20.

30.

40.

50

60

100

1 10

120

130

140.

150 .160.

180.

Fig. 6.3.3.1 - Distribution directionnelle des discontinuités ImageFeuille de St-Leu

Planche 6.3.3.1 - Carte de densité des discontinuités imageFeuille de St-Leu

- 33 -

20.30.

40»

50.

60

100

110

120

130.

140.

150.

180. 17060 .

Fig. 6.3.3.2 - Distribution directionnelle des discontinuités imageFeuille de St-Pierre

Planche 6.3.3.2 - Carte de densité des discontinuités imageFeuille de St-Pierre

- 35 -

beaucoup plus ténues surtout soulignées par une végétation bien marquée, témoignant d'une humidité persistante en période de sécheresse.

Appuyée uniquement sur l'analyse de l'imagerie satellitaire à 1/50 000, la cartographie de nombreuses traces de ruissellement pose problème. Ces dernières qui apparaissent souvent diffuses ne s'harmonisent en effet pas toujours en un réseau systématiquement bien hiérarchisé. Quoiqu'il en soit, ces traces, même temporaires du drainage, contribuent au fonctionnement hydrologique du milieu et se doivent d'être prises en compte pour l'établissement du bilan : ruissellement, infiltration.

- 36 -

6.4.2 Analyse statistique du réseau de drainage

De même que pour les discontinuités image, une étude de la distri­bution directionnelle et spatiale du réseau de drainage est effectuée par le biais de calculs statistiques élémentaires.

Pour ce faire, il est nécessaire de "simplifier" la cartographie des réseaux de drainage, c'est à dire de les squelettiser. Sont ainsi consi­dérée comme linéaires toutes les portions du réseau dont la ou les courbures sont faibles. La hiérarchisation du réseau est par contre tota­lement respectée.

Après squelettisation.les réseaux de drainage sont digitalisés. L'étude de la répartition directionnelle de leurs éléments peut alors être abordée par le calcul d'histogrammes de fréquence.

L'analyse de la répartition spatiale des réseaux de drainage peut être effectuée à partir de la cartographie de la densité des éléments consti­tutifs des réseaux. Les procédures de calcul et de représentation sont analogues à celles utilisées pour les discontinuités image.

6.4.3 Résultats

6.4.3.1 Feuille de St-Leu

L'histogramme de distribution directionnelle de type IX montre un arrangement du réseau hydrographique selon quatre familles direction­nelles (figure 6.4.3.1) :

- une famille N175°E à N35°E montrant un maximum autour de N20"E-N30°E,

- une famille assez mal individualisée N35°E à N55°E montrant un maximum autour de N40°E - N50°E,

- une famille largement dominante et très étalée N55°E à N155°E montrant un maximum autour de N80°E - N90°E,

- une famille mineure N155°E à N175°E montrant un maximum autour de N160°E - N170°E.

La carte de densité du réseau hydrographique (planche 6.4.3.1) montre l'existence d'un système de drainage peu développé sur le littoral ainsi que localement sur la zone des hauts. Il est par contre particulièrement bien représenté sur les pentes d'altitudes intermédiaires, en particulier dans la région de Trois Bassins et à l'est de St-Leu.

6.4.3.2 Feuille de St-Pierre

L'histogramme de type L% calculé pour l'interprétation du réseau de drainage de la coupure de St Pierre traduit l'existence de deux seules familles directionnelles (figure 6.4.3.2) :

- une famille très dominante et très étalée allant de N15°E à N135°E montrant un maximum autour de N20°E - N30°E,

- une famille N135°E à N15°E montrant un maximum autour de N0°E-N10°E.

- 37 -

20.30.

40.

50

60

100

1 10

120

130.

140 .

150-

180. 170.160.

Fig. 6.4.3.1 - Distribution directionnelle du réseau de drainageFeuille de St-Leu

Planche 6.4.3.1 - Carte de densité du réseau de drainageFeuille de St-Leu

- 39 -

o. 10.20.

30.

40

50.

100

1 10

120

130.

140 .

150.

180. 170.160.

Flg. 6.4.3.2 - Distribution directionnelle du réseau de drainageFeuille de St-Pierre

- 40 -

La carte de densité du réseau hydrographique (planche 6.4.3.2) montre l'existence d'une zone littorale dans la région de St-Pierre assez dépourvue en système de drainage, tandis que la zone globalement comprise entre Le Tampon et Petite lie montre le développement du réseau hydro­graphique le plus dense. D'une façon générale, ce sont les tranches d'alti­tudes intermédiaires qui présentent les réseaux les mieux exprimés.

Planche 6.4.3.2 - Carte de densité du réseau de drainageFeuille de St-Pierre

- 42 -

6.5 Comparaison de la distribution directionnelle des discontinuités image et du réseau de drainage

6.5.1 Feuille de St-Leu

Le diagramme de distribution directionnelle des discontinuités image (figure 6.3.3.1) montre l'existence de plusieurs populations bien indivi­dualisées, présentant des maxima pour des directions privilégiées très nettes.

Le diagramme de distribution directionnelle des éléments du réseau hydrographique (figure 6.4.3.1) montre lui, une prédominance très impor­tante des éléments de direction Est - Ouest tandis que sont représentés de façon beaucoup plus marginale les éléments de direction septentrionale.

Cette disharmonie traduit une importance privilégiée de la direction de l'écoulement selon la ligne de plus grande pente, dans un paysage de morphologie globalement monotone, où la pente moyenne est dirigée vers l'Ouest.

Le tableau comparatif de la figure 6.5.1 souligne cependant des rap­prochements entre discontinuités image et réseau de drainage pour des directions comprises entre N 10°E et N 30°E et N 160°E à N 170°E. Il démontre ainsi que localement, le réseau hydrographique peut de manière sécante à la ligne de plus grande pente, suivre des directions structurales existantes.

Ainsi, l'analyse des traces de ruissellement relevées sur l'imagerie SPOT montre que la majeure partie d'entre elles n'est liée qu'à des phéno­mènes de surface (pente, occupation du sol, micro reliefs), très pur sont en relation avec des structures géologiques profondes.

Les relativement rares endroits ou des relations existent entre réseau hydrographique et structuration géologique constituent donc des cibles de travail privilégiées quant à la recharge et l'érosion.

- 43 -

discontinuités

"' 0 -10 -20 -30 -40 -50 -60 -70 -80 -90 -100 -110 -120 -130 -140 -150 -160 -170 -180 -

image

i i

i

i i

i

r k

L

r k

L

éléments réseau hydrographique

] i '

i

i

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L

' L

L

I Maximum J Limite de famille directionnelle

Fig. 6.5.1 - Comparaison des familles directionnelles et des maxima des discontinuités image et des éléments du réseau hydrographique

Feuille de St-Leu

- 44 -

6.5.2. Feuille de St-PIerre

Comme sur le flanc ouest du volcan du Piton des Neiges (feuille de St-Leu), le réseau hydrographique et les discontinuités image interprétés sur le flanc sud ouest du volcan de la Fournaise ne présentent pas des distri­butions directionnelles identiques (fig. 6.3.3.2 et fig. 6.4.3.2) : le diagramme de distribution des discontinuités image montre l'existence de deux fourchettes directionnelles privilégiées : Nord-Sud à N 20°E et Est-Ouest à N 110°E.

Le diagramme relatif aux éléments du réseau de drainage se singularise par une énorme proportion d'éléments appartenant au quart Nord-Est. Le tableau comparatif de la figure 6.5.2 montre que ce n'est que dans la fourchette directionnelle Nord-Sud à N 30°E que l'on trouve à la fois des maxima de discontinuités image et des éléments du réseau hydrographique.

Ainsi, le réseau hydrographique est en premier lieu influencé par la topographie. Celle-ci se compose de vastes surfaces pentées vers le Sud-Ouest (entrainant des écoulements de direction N 30°E à N 80° E) et dans la région de St Louis (à l'Ouest) et St Joseph (à l'Est) de grandes vallées Nord-Sud en grande partie contrôlées par la géologie.

Contrairement au réseau hydrographique réparti de façon homogène sur une pente quasi uniforme, l'écoulement de surface de la région de St Pierre est canalisé à l'intérieur d'un vaste entonnoir naturel au sein duquel les discontinuités structurales ne vont jouer qu'un rôle secondaire.

- 45 -

discontinuités image

0 -10 -20 -30 -40 -50 -60 -70 -80 -90 -100 -110 -120 -130 -140 -150 -160 -170 -180 -

i i

y A

A

•--

r k

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\.

éléments réseau hydrographique

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I Maximum I Limite de famille directionnelle

Fig. 6.5.2 - Comparaison des familles directionnelles et des maxima des discontinuités image et des éléments du réseau hydrographique

Feuille de St-Pierre

- 46 -

7. COMPARAISON DES DONNEES STRUCTURALES

Bien qu'acquises à des échelles d'observation variables (de l'affleu­rement à cartographique) et portant sur des éléments comparables (planaires) mais de signification géologique différente (rupture, remplissages filoniens, discontinuités image révélées par la radiométrie), les données structurales montrent une homogénéité directionnelle étonnante.

Le tableau de la figure 7 illustre les relations directionnelles entre les trois types d'éléments structuraux. Plusieurs conclusions s'imposent :

- il existe une relation directionnelle très étroite entre la petite fracturation mesurée à l'échelle de l'affleurement et les grandes structures connues sur l'ensemble de l'ile et matérialisées prin­cipalement par des dykes, des zones de rifts, d'effondrements.

- les directions privilégiées des discontinuités image sont celles qui sont révélées par les observations géologiques de terrain, à diffé­rentes échelles.

- il apparaît donc raisonnable d'utiliser, en particulier sur les zones géologiquement masquées et pauvres en affleurements même ponctuels, l'approche indirecte de l'interprétation de l'imagerie satellitaire (en l'occurrence ici SPOT multispectral).

En un premier temps, les discontinuités image vont permettre détendre les schémas structuraux établis uniquement ou presque sur des observations effectuées dans les cirques ou les ravines, en un deuxième temps, elles serviront de support de compréhension pour tous les problèmes appliqués où les structures géologiques jouent un rôle primordial : les problèmes hydrogéologiques et les besoins de prospection d'eau en particulier.

- 47 -

0 -10 -20 -30 -40 -50 -60 -70 -80 -90 -100 -110 -120 -130 -140 -150 -160 -170 -180 -

dykes,grandes structures

N25'E

N45°E

N80°E-N906E

N120°E

N150°E N160°E-N170°E

petites fractures

N20*E-N30*E

N45°E N60°E

N90°E-N100°E

N120°E

N160°E à Nord-Sud

discontinuités image St LEU St PIERRE

N10°E-N20°E

N70°E-N80°E

N100°E-N110°E

NlôCE-NUO-E

N10°E-N20°E

-N100°E-N110eE

NUO'E-NISO'E

Fig. 7 - Comparaison des distributions directionnelles des dykes (relevés sur l'ensemble de l'île),

des petites fractures et des discontinuités image secteur de St-Leu et St-Pierre

- 48 -

8. APPORT DE LA TELEDETECTION A L'HYDROGEOLOGIE DE LA REUNION

L'identification des principaux systèmes tectoniques régionaux (frac­tures utilisées par la lave pour remonter jusqu'en surface), des paléo­structures et paléomorphologies volcaniques, constitue, on l'a vu, un élément déterminant de l'approche hydrodynamique des volcans de la Réunion.

Si un aperçu de la formidable complexité volcanologique, tectonique et morphologique de détail (formant le squelette et les réseaux hydrody­namiques profonds de ces volcans) apparaît à l'analyse de la géologie détaillée des cirques ou des ravines, l'extension de ces mêmes structures sous les flancs des boucliers (masquées sous le nappage récent des dernières émissions de laves, projections...) peut être approchée par télédétection à partir des images fournies par deux satellites (Landsat MSS puis Spot).

Cette approche par télédétection permet la mise en évidence :

- de la distribution des principaux champs de fractures liées aux systèmes tectoniques régionaux, et donc la distribution des dykes jouant le rôle de drains ou d'écrans sous les flancs des volcans : elles sont infirmées par des directions d'alignements de cônes émissifs de surface, par la direction des dykes affleurant dans les rivières, par la petite fracturation de surface,

- de profondes paléo-vallées, creusées en gorges, à l'image des grandes rivières et ravines actuelles, parfois enfouies sous plusieurs centaines de mètres de recouvrement de laves, de projections. .. Les alluvions de fond de rivière y sont toujours cachetées par les laves récentes (à l'instar de ce qui est observé aujourd'hui dans la rivière des Remparts ou la rivière Langevin) : les écoulements en nappes alluviales enfouies n'ont, a priori, pas changé. Ces paléo-vallées jouent, dans l'hydrodynamique souterraine, le même rôle de capture des écoulements profonds que lorsqu'elles étaient en surface.

L'existence de ces paléo-vallées, supposées à partir de l'inter­prétation d'images Landsat MSS a été confirmé en 1989 par une étude géophysique audiomagnétotellurique à la Plaine des Cafres (rapport BRGM n° 89 GPH 045).

- des structures d'effondrement supposées de type caldera ou cratère, comblées et recouvertes par des laves récentes et pyroclastites, dans les hauts de Saint-Paul, à la Plaine des Cafres.

Tout ceci illustre alors le fait que les bilans hydrologiques des divers bassins versants géographiques, pourtant morphologiquement bien individualisés (limités par des remparts abrupts de plusieurs centaines de mètres de haut comme pour le Bras de la Plaine), ne correspondent pas aux débits d'eau théoriques entrant dans les systèmes.

C'est par exemple le cas pour la ravine Saint-Gilles (côté ouest) dont le débit d'étiage moyen (580 1/s) est supérieur au débit entrant, calculé sur son bassin versant géographique, de faible superficie (24,2 km ).

- 49 -

C'est encore le cas pour le Bras de la Plaine (région sud). Les apports extérieurs à ce bassin versant sont ici supérieurs de plus de 30 X à l'apport dû aux précipitations efficaces. La direction des écoulements souterrains peut être sécante à la pente générale du volcan, et même aller jusqu'à être totalement transverse à l'écoulement initial.

- 50 -

9. BILAN

La nouvelle génération d'informations apportée par l'interprétation d'images satellite sur les structures hydrogéologiques profondes des volcans, boucliers de la Réunion (informations que ne pouvaient apporter les photographies aériennes), confirme et prolonge la reformulation géolo­gique et volcanologique de l'ile qui montre que la morphologie volcanique superficielle actuelle (en forme de coupole homogène "lissée", laissant croire à une stratification régulière divergente autour du centre du volcan), est trompeuse quant à l'hydrodynamique souterraine.

La télédétection appuyée d'abord sur l'imagerie Landsat MSS et aujourd'hui SPOT, suggère l'existence de structures tectoniques (dykes, fractures), de structures volcanologiques d'effondrement ( calderas, cratères, laves), de structures d'érosion anciennes (paléo-vallées) sur les anciens flancs des volcans, enfouies sous le recouvrement des laves les plus récentes, pouvant donner des petits cirques, plaines d'altitude. .. à remplissage colluvial ou alluvial, pouvant constituer des réservoirs d'altitude de qualité inégale. Certaines ont été confirmées par des études géophysiques (paléo-vallées, structures d'effondrement de flanc de volcan) et par des études géologiques de terrain (systèmes intrusifs de dykes : rlfts et systèmes extensifs, failles de décrochement, rejeu de fractures ; petite fracturation) .

Ces structures morphologiques, volcanologiques ou tectoniques consti­tuent autant de pièges, de chenalisations, de drains, d'écrans.., à la circulation ou au stockage des eaux souterraines dans les flancs de ces vastes systèmes volcaniques.

La vision lointaine, synthétique, que fournit l'image satellite en milieu volcanique permet une certaine "transparence" du recouvrement terminal des paléomorphologies et des structures volcanologiques même sous des épaisseurs de plusieurs centaines de mètres de recouvrement de laves et projections explosives récentes (cendres et autres pyroclastites).

Les structures tectoniques (grandes failles, dykes) abordées par l'interprétation des discontinuités image et "calées" au sol par une étude de la petite fracturation (à l'échelle de l'affleurement), apportent pour la compréhension hydrogéologique un élément clé : l'état de discontinuité du milieu.

Parallèlement, le compartiment du réseau hydrographique est analysé d'un point de vue directionnel et spatial.

Appuyé sur des éléments hydrogéologiques de terrain (localisation des sources et captages, débits...), il est désormais possible d'intégrer avec un modèle altimétrique, les deux paramètres essentiels à la décharge : le réseau de drainage qui permet d'approcher le rapport ruissellement/infil­tration et le bâti structural qui facilite ou non le renouvellement ainsi que la concentration de la ressource.

REFERENCES

* Analyse structurale de l'île de la Réunion, ses implications géologiques et géothermiques par L. STIELTJES et D. ROHAT - 1981 -rapport 81 SGN 669 GTH - Evaluation du potentiel géothermique de la Réunion

* Evaluation du potentiel géothermique de l'île de la Réunion - 1ère Phase - 78 SGN 467 GTH.

* Atlas hydrogéologique de la Réunion L. STIELTJES et al., 1986.

* Coulées historiques du Piton de la Fournaise (Ile de la Réunion, Océan Indien) - Carte géologique 1/25.000, L. STIELTJES et al., BRGM 1986.

LISTE DES FIGURES

Figure 3.1 - Potentiel d'alimentation globale de l'Ile.

Figure 4 - Situation des zones d'étude : coupures de St-Leu et St-Pierre.

Figure 5.1.a - Distribution des dykes de direction N150°E.

Figure 5.1.b - Enveloppes des zones d'injection des dykes N150°E.

Figure 5.1.C - Distribution des dykes de direction N120°C.

Figure 5.1.d - Enveloppe des zones d'injection des dykes N120°E.

Figure 5.1.e - Distribution des dykes de direction N160°E-N170°E.

Figure 5.1.f - Enveloppes des zones d'injection des dykes N160°E-N170°E.

Figure 5.1.g - Distribution des dykes de direction N10°E à N30°E.

Figure 5.1.h - Enveloppes des zones d'injection des dykes NIO'E à N30°E.

Figure 5.1.1 - Distribution des dykes de direction N45°E.

Figure 5.1.J - Enveloppes des zones d'injection des dykes N45°E.

Figure 5.1.k - Distribution des dykes de direction N80°E-N9O°E.

Figure 5.1.1 - Enveloppes des zones d'injection des dykes N80°E-N90°E.

Figure 5.3.1.a - Directions structurales observées sur affleurements. Feuille de St-Leu.

Figure 5.3.1.b - Directions structurales observées sur affleurements. Feuille de St-Pierre.

Figure 6.3.3.1 - Distribution directionnelle des discontinuités image. Feuille de St-Leu.

Figure 6.3.3.2 - Distribution directionnelle des discontinuités image. Feuille de St-Pierre.

Figure 6.4.3.1 - Distribution directionnelle du réseau de drainage. Feuille de St-Leu.

Figure 6.4.3.2 - Distribution directionnelle du réseau de drainage. Feuille de St-Pierre.

Figure 6.5.1 - Comparaison des familles directionnelles et des maxima des discontinuités image et des éléments du réseau hydrographique. Feuille de St-Leu.

Figure 6.5.2 - Comparaison des familles directionnelles et des maxima des discontinuités image et des éléments du réseau hydrographique. Feuille de St-Pierre.

Figure 7 - Comparaison des distributions directionnelles des dykes, des petites fractures et des discontinuités image.

LISTE DES PLANCHES

Planche 6.3.3.1 - Carte de densité des discontinuités image. Feuille de St-Leu.

Planche 6.3.3.2 - Carte de densité des discontinuités image. Feuille de St-Pierre.

Planche 6.4.3.1 - Carte de densité du réseau de drainage. Feuille de St-Leu.

Planche 6.4.3.2 - Carte de densité du réseau de drainage. Feuille de St-Pierre.

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