Modèle conceptuel du champ géothermique haute - Infoterre

Modèle conceptuel du champ géothermique
haute température de Bouillante,
Guadeloupe, Antilles françaises
Rapport final
BRGM/RP-57252-FR
avril 2009

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Mots clés : Géothermie, Haute température, Bouillante, Guadeloupe, Antilles françaises.
En bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante :
Bouchot V., avec la collaboration de Traineau H., Sanjuan B., Gadalia A., Guillou-
Frottier L., Thinon I., Fabriol H., Bourgeois B., Baltassat J.M., Pajot G., Jousset
Ph., Lasne E., Genter A. (2008) – Modèle conceptuel du champ géothermique haute
température de Bouillante, Guadeloupe, Antilles françaises. Rapport final. BRGM/RP-57252-
FR, 60 p., 15 fig., 3 tabl., 1 ann.
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Champ géothermique haute température de Bouillante, Guadeloupe
BRGM/RP-57252-FR – Rapport final 3
Synthèse
es études multidisciplinaires réalisées ses dix dernières années ont permis
d’améliorer substantiellement la connaissance du champ géothermique de
Bouillante. L’objectif de ce travail est d’élaborer un modèle conceptuel du champ de
Bouillante, qui reflète l’état actuel de ces connaissances et qui permette in fine, de faire
émerger des idées et hypothèses novatrices. Ce travail a été réalisé à la demande de
la Direction de la Recherche du BRGM dans le cadre du projet scientifique GTH-
Antilles (PDR 07-GTH 06).
Le champ géothermique de Bouillante se situe sur la côte ouest de l’île de Basse-Terre
(archipel de la Guadeloupe), qui appartient à l’arc volcanique des Petites Antilles. Il est
encaissé dans un substratum volcanique attribué à la chaîne axiale des Pitons de
Bouillante (1,02 à 0,43 Ma) et à son démantèlement. Des appareils volcaniques
récents (1,1 Ma et 0,2 Ma), appartenant à la Chaîne volcanique de Bouillante, reposent
sur ce substratum. Alignée sur une bande d’environ 20 km en N-S et 4 km en E-W, la
Chaîne de Bouillante, de lignée tholéiitique, jalonne un décrochement majeur N160°E
situé en mer. Le champ de Bouillante est positionné dans la zone d’intersection entre
le décrochement majeur N160°E appartenant au système de Montserrat-Bouillante-Les
Saintes et l’extrémité occidentale de la faille normale régionale ESE-WNW de
Bouillante-Capesterre qui constitue un accident majeur du système de graben de
Marie-Galante. Le volcanisme récent de la Chaîne de Bouillante, probable source de
chaleur du champ géothermique, apparaît contrôlé : i) à l’échelle de la chaîne
subméridienne de Bouillante, par l’accident sous-marin N160°E et ii) à l’échelle locale,
par des failles E-W et notamment le couloir majeur de Marsolle-Machette. Localement,
le champ de Bouillante se développe dans l’emprise d’un mini-graben. Adossé à la
faille normale majeure de Bouillante-Capesterre-(Marsolle), ce graben est composé
d’un réseau de failles normales antithétiques E-W « en touche de piano » qui, compte-
tenu de leur pendage subvertical, favorise l’ouverture en tension (extension régionale
NNE-SSW) et la circulation des fluides géothermaux.
Circonscrites au pourtour (îlets Pigeon, au nord, et Thomas, au sud) et dans la baie de
Bouillante, les manifestations hydrothermales de surface se présentent sous forme de
sources thermales et d’émissions de gaz, prépondérantes sur les fumerolles et sols
chauds. La densité d’indices culmine dans la baie de Bouillante où une explosion
phréatique de type maar amagmatique est supposé, compte tenu de la présence de
brèche à adulaire, I/S de haute température (~ 200 °C). Les fuites naturelles du
réservoir sont estimées entre 1 et 10 m3/h.
Sous forme liquide à 250-260 °C dans le réservoir, le fluide géothermal est une
saumure de composition chlorurée sodique (NaCl), de salinité avoisinant 20 g/l et de
pH autour de 5,3 ± 0,3. La signature isotopique en 13C et 3He/4He des gaz
incondensables associés indique une origine à la fois magmatique, marine et
météorique des gaz. La signature isotopique en 7Li des roches du réservoir en contact
avec le fluide géothermal profond, estimée à -2,6 ± 0,5 ‰, suggère que la base de ce
L