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Technischer Bericht NTB 89-25
Nachweis von tektonischen Störungen in 2 Bodengasprofilen in der Nordschweiz
Dans le Jura tabulaire à l'est de Bâle, on a testé, sur deux profils de 1,3 kilomètre de long environ chacun, la possibilité d'identifier par la géochimie, au moyen de gaz du sol, des accidents tectoniques. Il s'agissait de déterminer si des analyses de gaz à plusieurs composantes sont adaptées à la mise en évidence rapide d'accidents tectoniques et d'optimiser les méthodes de mesure.
En introduction, le rapport donne des informations sur l'origine des gaz du sol les plus importants. Il décrit ensuite le principe de l'essai sur le terrain, la méthode ainsi que les instruments de mesure. Il réserve enfin une grande place à la présentation des résultats, à la discussion et aux comparaisons des données bibliographiques.
Les profils de gaz du sol ont été placés à travers la faille de Rheinfelden (profil de Rheinfelden) et la zone d'accidents de Zeiningen (profil de Zeiningen). Toutes deux présentent un caractère régional ainsi que des rejets inclinés (dip slip) de quelques centaines de mètres. D'éventuelles indications géomorphologiques de mouvements récents des deux accidents ne sont pas connues, bien qu'une activité néotectonique dans la région de Rheinfelden/Zeiningen soit probable.
Les échantillons de gaz ont été prélevés à l'aide d'une sonde de pénétration. On a d'abord prélevé sur les deux profils des échantillons distants de 100 mètres les uns des autres (= profils non concentrés). Au cours d'une étape ultérieure, on a pu mieux cerner les anomalies de gaz constatées par le biais de prélèvements de gaz sur des points intermédiaires.
Les analyses de gaz ont comportées la recherche des concentrations des composantes suivantes: hydrocarbures de C1 (méthane) à C5 (pentane), CO2, He, H2, N2 et O2. Ces mesures ont été faites à l'aide de deux chromatographes à phase gazeuse, dans un simple laboratoire de terrain. La teneur en H2S a pu être déterminée par une méthode rapide (Dräger). Parallèlement, aussi bien la température de l'air que celle du fond de trou, à une profondeur de 1.2 mètres, ont été mesurées. La teneur en Rn (radon) a été déterminée le long des deux profils, au moyen de α-cups (= films qui enregistrent, pendant plusieurs semaines, le rayonnement alpha rencontré). Pour avoir des informations sur l'origine des hydrocarbures et du CO2, on a prélevé des échantillons pour des analyses isotopiques, en un point de mesure situé dans la zone de la faille de Rheinfelden.
Les analyses ont montrées que la méthode choisie permettait de bien localiser les accidents connus les plus importants. De plus, quelques accidents présumés ont pu être confirmés et d'autres découverts pour la première fois. Pour identifier les accidents, ce sont surtout les gaz CH4, C2 à C5, H2 et les rapports CO2/O2 et N2/O2 qui se sont avères avoir une importance diagnostique. Les concentrations de gaz He et H2S, auxquels on attache aussi une importance diagnostique, sont malheureusement constamment restées inférieures aux limites d'identification (10, respectivement 1 ppm).
Dans la mesure où l'inventaire détaillé complet des accidents d'une région doit être dressé et qu'il faut avoir des résultats sur le tracé latéral des structures, l'interconnexion de nombreux profils de gaz du sol est nécessaire. La méthode dont il est question dans ce rapport semble relativement longue et coûteuse pour ce genre d'application. Mais elle pourrait être sans cesse adaptée aux nouveaux résultats obtenus, ne serait-ce qu'au cours d'autres recherches plus vastes, ce qui minimiserait la dépense. Bien qu'il faille généralement escompter les meilleurs résultats lorsqu'on dispose de la combinaison du plus grand nombre de gaz possible, des essais préliminaires réalisés dans une région dans certaines conditions (homogénéité lithologique, accidents de même type, etc.) pourraient permettre de diminuer, de manière systématique, également le nombre des paramètres mesurés.