Caractérisation d’un affaissement d’extension kilométrique au droit d’un quartier du village de Hilsprich (Moselle) dû à la dissolution d’halite en profondeur

Suite aux desordres apparus en 2006 sur une quinzaine de maisons de la commune d’Hilsprich (Moselle) et a trois missions d’expertises realisees par le BRGM et le CEREMA de l’Est, la direction departementale de la Moselle a mandate le BRGM en 2010 pour conduire une serie d’investigations visant a determiner la nature du phenomene a l’origine des desordres, son extension et ses causes et ainsi de proposer une carte d’alea affaissement. Les investigations conduites ont consiste a realiser une analyse en interferometrie radar satellitaire conventionnelle et sur reflecteurs persistants, des investigations de geophysique electrique, une reconnaissance par sondages carottes et une installation de piezometre. Les nivellements topographiques, realises depuis 2008 sur la zone de desordres ont egalement ete pris en compte. La cuvette d’affaissement, mis en evidence par interferometrie radar satellitaire conventionnelle, est d’extension kilometrique et deborde largement de la zone de desordres qui affecte les bâtis (450 m). L’interferometrie radar satellitaire et le nivellement indiquent un affaissement d’une amplitude verticale comprise entre 0,6 m et 0,9 m sur une periode de 6 ans (2006-2012) initie en mai 2006. Les donnees de nivellement montrent que la cuvette d’affaissement ne montre pas une evolution spatiale significative dans le temps mais une augmentation marquee des amplitudes au centre de la cuvette et des valeurs des pentes plus elevees vers l’est de la cuvette. Les mesures geophysiques et les sondages carottes ont permis d’identifier une couche de sel situee a moins de 100 m de profondeur. L’etude geophysique, en particulier, montre que la cuvette d’affaissement est controlee structuralement par un reseau principal de failles d’orientation NW-SE, conforme au schema structural regional et qu’une nappe salee est presente au Sud-Est de la cuvette d’affaissement temoin de phenomenes de dissolution en profondeur. Cette nappe salee presente des reponses electriques plus ou moins marquees qui peuvent etre interpretees par une potentielle influence de contaminations d’eau douce. L’installation d’un piezometre a permis d’evaluer que la charge hydraulique de la nappe salee captive est moins importante que celle de la nappe de surface constituee par les eaux superficielles. Cette information, ainsi que le contexte geologique, suggere un scenario de vidange des eaux de la nappe des eaux douces superficielles dans les eaux saturees en sel de la nappe salee. C’est cet apport d’eau douce qui provoquerait la dissolution de sel et les affaissements en surface. Un bilan simplifie du circuit hydrogeologique montre que les forages geothermiques realises en 2006 ne peuvent pas expliquer les volumes d’eau douce necessaires pour dissoudre le volume de sel responsable de l’affaissement en surface et qu’ils ont seulement pu jouer un role dans la reprise des phenomenes de dissolution. En consequent, les failles jouent un role majeur dans la circulation des eaux souterraines et donc dans les phenomenes de dissolution. Ces hypotheses preliminaires sur les circulations hydrogeologiques restent cependant a etre verifiees par une etude hydrogeologique complementaire. Les zones ou la formation salifere est saine n’ont a priori jamais connu de dissolution. Dans ces secteurs, la probabilite de dissolution du sel est faible. Les zones avec une nappe salee non contaminees par de l’eau douce semblent actuellement stables. Cependant, des affaissements pourraient etre actives par une evolution du front de dissolution et une evolution des circulations hydrogeologiques. A l’heure actuelle, de nombreuses incertitudes persistent encore sur (1) la caracterisation des causes de la reprise des dissolutions, (2) les parametres controlant le mecanisme des dissolutions, (3) le fonctionnement hydrogeologique et (4) l’extension future des dissolutions. Une cartographie provisoire d’alea affaissement a ete proposee, basee sur la susceptibilite d’apparition d’un affaissement plutot que l’intensite qui est toujours elevee dans le cas d’apparition ou d’evolution laterale de l’affaissement. Cette carte a ete etablie sur la base d’un etat de connaissance actuelle parcellaire et a vocation a evoluer en fonction de nouveaux elements qui seront portes a connaissance, notamment par la realisation actuellement d’une etude geologique et hydrogeologique complementaire.