Résultat remarquable / Le sous-sol du Massif central vu du ciel

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Dispositif héliporté Skytem (pour la mesure électromagnétique et magnétique) mis en œuvre dans le cadre du programme de géophysique aéroportée de l’ouest du Massif central. © BRGM - A. Raingeard

Ce genre d’opération, plus fréquent à l’étranger et en outre-mer, est rare en France métropolitaine. Mandaté par le ministère de la Transition écologique, le BRGM met en œuvre depuis l’été 2022 un programme de recueil de données géologiques par mesures aériennes sur la partie occidentale du Massif central (hors agglomérations). Les levés sont effectués par avion au-dessus des territoires vallonnés, par hélicoptère sur les reliefs plus marqués et associent trois méthodes géophysiques, testées avec succès lors de la campagne AérOvergne menée en 2020 sur la chaîne des Puys : la gamma-spectrométrie, l’électromagnétisme et le magnétisme, qui permettent d’investiguer depuis la très proche surface jusqu’à plusieurs centaines de mètres de profondeur. « Les levés aéroportés présentent l’intérêt d’une couverture rapide, continue et homogène de la zone concernée, indépendamment de l’occupation du sol et des contraintes du terrain et sans impact pour l’environnement ni la santé », souligne Guillaume Martelet.

L’ouest du Massif central, une zone à enjeux

Ce programme vise à restituer des propriétés physico-chimiques spécifiques des sols et des roches. Il est complété par une campagne de prospection géochimique en sédiments de ruisseaux – une première dans la métropole depuis l’interruption, en 1991, de l’inventaire minier réalisé par le BRGM ! « Alors que les levés aéroportés permettent de quantifier les teneurs du sous-sol en potassium, uranium et thorium, la réalisation de prélèvements géochimiques au sol permet d’analyser simultanément 49 éléments chimiques, dont l’ensemble des métaux critiques utiles à la transition énergétique », explique Matthieu Chevillard. L’analyse en laboratoire de ces échantillons a permis d’établir le fond géochimique régional et de définir de potentielles zones d’intérêt pour différents types de ressources minérales, en particulier certains métaux critiques (tungstène, antimoine, lithium…). Deux cartes géologiques au 1/50 000, celles de Limoges et Rochechouart en Haute-Vienne, non prospectées durant l’inventaire minier, ont ainsi été couvertes en géochimie d’exploration, en appui au levé géophysique.

Concernant celui-ci, les campagnes menées en 2022 ciblaient une zone qui s’étire des environs de Limoges et Gannat au nord, jusque vers Castres au sud, en passant par Figeac, Villefranche-de-Rouergue ou encore Langeac. Au terme du programme, fin 2024, tout l’ouest du Massif central, de la Limagne jusqu’aux Bassins aquitain et parisien, aura été couvert. Les données de géophysique aéroportée sont compilées dans des rapports annuels remis au ministère de la Transition écologique. Elles font également l’objet de traitements avancés par le BRGM, via des logiciels dédiés et sont croisées avec d’autres connaissances géologiques, en premier lieu les données géochimiques de surface collectées grâce aux campagnes de prospection, afin de mieux caractériser le potentiel minier du Massif central.

De la recherche académique aux applications pratiques

Une autre utilisation est d’ores et déjà prévue pour 2023, à travers un programme à finalité hydrogéologique. « À l’instar de ce qui a été fait outre-mer ces dernières années, nous exploiterons ces mêmes données mais de façon différente, pour améliorer la connaissance et la gestion des ressources en eau sur les zones investiguées », avance Guillaume Martelet, qui confirme : « Les techniques géophysiques, développées historiquement à des fins minières, sont aujourd’hui plus largement valorisées par le BRGM, pour une caractérisation multithématique du sous-sol. »

Ainsi, les données – publiques – issues de cette campagne dans le Massif central ont également vocation à alimenter les travaux du BRGM dans le cadre du PEPR¹ Sous-sol. Elles seront aussi à la disposition des équipes implantées en région pour accompagner les acteurs locaux, en particulier les collectivités territoriales, sur des questionnements autour des ressources géothermales du territoire, l’évaluation des aléas (sismique, mouvement de terrain, retrait-gonflement des argiles) ou encore en appui à des travaux d’aménagement (tunnels, barrages, stockages géologiques…). « Ces données seront utilisables dans tous les domaines des géosciences et exploitables en fonction des besoins et à tous les niveaux, de la recherche académique jusqu’aux applications industrielles », conclut Guillaume Martelet.

⁽¹⁾ Programmes et équipements prioritaires de recherche.

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Exemple de profil de résistivité du sous-sol obtenu le long d’une ligne de vol par inversion des données électromagnétiques héliportées, ici au nord de la Montagne noire. © BRGM - G. Martelet