Massif du Mont-Blanc : identification d'une structure hydrogéologique majeure

L'hydrogeologie des massifs cristallins alpins est encore fortement meconnue. La comprehension du stockage de l'eau souterraine et de la localisation des reserves revet une importance d'autant plus grande que le tourisme ne cesse de se developper dans ces regions. Le tunnel routier du Mont-Blanc offre une belle opportunite d'observer l'aquifere cristallin en profondeur. Cet ouvrage a traverse durant son percement une « structure hydrogeologique majeure », a l'origine de fortes venues d'eau (environ 1000 l/s) durant les travaux. Les forts debits encore presents actuellement (environ 200 l/s) indiquent que l'accident tectonique en cause est a l'origine d'une ressource en eau importante et perenne. Les observations effectuees sur les venues d'eau concernees permettent de preciser le fonctionnement de cette structure hydrogeologique au sein du Massif du Mont-Blanc. La zone consiste en un accident tectonique subvertical, traverse par le tunnel sur une longueur de 600 metres, dans lequel la densite de fracturation s'accroit sensiblement. Une tectonisation plus intense s'est exprimee par des phenomenes de cataclase et mylonitisation qui ont transforme par endroits le granite en materiaux argileux. La zone est constituee d'un empilement horizontal de panneaux etanches et de panneaux permeables, a l'origine de nombreuses venues d'eau differenciees. Son role hydrogeologique est celui d'un drain vertical longeant et cloisonnant le massif. L'accident tectonique, siege de nombreuses venues d'eau dans le tunnel, est accompagne d'une chute de temperature des eaux. Cette anomalie geothermique negative, liee aux fortes infiltrations d'eau froide provenant des glaciers et circulant en profondeur, etait deja presente avant le percement du tunnel. Ceci indique l'existence d'importantes circulations d'eau dans la zone avant le percement du tunnel. Cette zone est alimentee par la fonte des neiges au debut de l'ete, au niveau du Glacier du Geant et plus probablement du Glacier de Toule. L'hydrogramme de crue est fortement ecrete par d'autres exutoires jouant le role de trop-pleins (ecoulements hypodermiques vers des sources de la vallee). Le sommet de la crue, accompagne d'un phenomene de dilution excluant le simple effet piston, apparait dans le tunnel au debut du mois de novembre, soit quatre mois apres la fonte des neiges. Ces vitesses de circulation sont confirmees par les teneurs en tritium qui sont significatives de temps de transit de l'ordre de une annee, ainsi que par un essai de tracage. Les analyses chimiques montrent que les eaux situees de part et d'autre de la zone tectonisee sont de nature tres differente. L'accident joue non seulement un role de drain, mais egalement de cloison compartimentant les circulations d'eau dans le massif. Les observations de debits et de teneurs en tritium effectuees sur les venues situees dans le granite au cœur du massif montrent que ces eaux possedent des vitesses de circulation relativement semblables a celles de la zone fortement tectonisee. Les fortes venues d'eau et l'anomalie geothermique de la zone tectonisee sont donc plus vraisemblablement l'effet d'une plus grande transmissivite (concentration de fractures sur un large troncon) plutot que d'un accroissement local de conductivite hydraulique (fractures tres ouvertes) qui auraient alors induit des circulations plus rapides.