1. UNIVERSITE DE YAOUNDE FACULTE DES
I UNIVERSITY OF YAOUNDE I SCIENCES FACULTY OF
SCIENCE
CONTRIBUTION DE LA GEOPHYSIQUE A LA CARACTERISATION
DES FORMATIONS SUPERFICIELLES DU SECTEUR NORD DE
YAOUNDE : CAS DE LA ZONE SPORTIVE D’OLEMBE

2. Introduction générale
I- Milieu naturel
II- Méthodologie et résultats
III- Interprétation et discussion
Conclusion et perspectives
2

3. Le site destiné à accueillir la zone sportive d’Olembé a fait l’objet de plusieurs
études géologiques ayant permis de caractériser les formation en présence.
Problématique
La présence des niveaux indurés ainsi que l’hétérogénéité spatiale de la
couverture pédologique observés nous a amené a nous interroger sur son
impact :
 Sur l’avancement des travaux de terrassement ,
 Sur la quantification des matériaux retrouvé sur le site dont certains pourraient
être de bonnes caractéristiques géotechniques et réutilisable dans les travaux
construction des ouvrages du projet (assises de chaussée, de remblai, sol de
fondation de stade…)
Pour résoudre ces problème et afin de mieux orienter les futur étude
géotechniques (sondage mécanique) de fondation des ouvrage sur ce site nous
avons procéder a une délimitation par sondage géo-électrique du site en
question .
3

4. Objectif principal
Donner la configuration en extension et en profondeur des formation superficiels
rencontrer
Objectifs spécifiques
De caractériser la structure verticale du manteau d’altération à travers les coupes
géo-électriques ;
Etablir des corrélations entre les coupes géo-électriques et pédologiques;
D’identifier le toit du substratum rocheux à travers les profils de trainés électriques.
4

5.  Zone sportive d’Olembé
localisée dans la pénéplaine
d’Olembe le site est situé entre:
 03°55’ et 04°00’ lat. nord
 11°30’et11°35’ long. est.
Superficie: environ 100 hectares.
 Climat : Equatorial de type
guinéen à 4 saisons (Suchel 1987)
Figure 1 : Carte de localisation de la décharge « contrôlée »
de Nkolfoulou
5

6. Réseau Hydrographique : Son réseau hydrographique est de
type dendritique à tendance rectangulaire et appartenant au
bassin versant de l’Afamba
Sols : ferrallitiques rouges ou jaunes sur les interfluves et
hydromorphes dans les bas-fonds marécageux (Bitom 1982,
Yongue Fouateu 1986)
Végétation : Forêt dense semi-décidue à caducifoliée et
ulmacées (Villiers 1995)
Géologie et tectonique : La zone d’étude fait partie du
groupe de Yaoundé dans la chaîne néoprotérozoïque encore
appelée Chaîne Panafricaine Nord Equatoriale
(C.P.N.E.) (Nzenti et al., 1988)
6

7.  L’étude pétrographique et géochimique montre que les
formations lithologiques de notre site d’étude appartiennent à
deux faciès : le faciès para dérivé (regroupe les paragneiss
avec ou sans interstratifications d’amphibolites, de quartzites
et de micaschites) et le faciès orthodérivé (représenté par les
orthogneiss migmatiques)
7

8. Une subdivision en quatre zones ou
unités morphologiques à été faite :
L’unité I aux altitudes inférieures
à 700 m, représente 49% de la surface
du domaine étudié et occupe les
transects Est et Nord.
L’unité II regroupe tous les
reliefs variant entre 700 et 800 m.
occupe environ 46,5 % de l’aire
explorée.
L’unité III se rapporte à la zone
d’altitude comprise entre 800-900 m et
représente près de 4% du secteur
d’étude.
L’unité IV, la plus faiblement
représentée (moins de 1%) se
caractérise par des reliefs d’altitude
supérieure à 900 m.
8

9. METHODOLOGIE
PRINCIPAL MATÉRIEL
- Une carte topographique;
- Résistivimètre TERRATEST;
- Accumulateur ;
- (04) Bobines de câbles
électriques en cuivre;
- (04) Electrodes en acier
inoxydable;
- Un GPS;
- Une boussole.
9

10.  Layonnage du site;
 Echantillonnage et
description des sols;
 Levés géophysiques
(S1 – S21, T1 ,T2).
10

11. METHODES GEOPHYSIQUES
Méthode de sondage électrique
Principe: évaluation de l’aptitude des matériaux à laisser
passer le courant électrique.
Mise en œuvre
A + -
I
A M O N B Surface du sol
Lignes de champ Lignes de courant
Quadripôle Schlumberger centré
11

12. Méthode de trainé électrique
Principe: met en évidence les variations latérales des résistivités apparentes
Mise en œuvre
I + -
V
a a a
A M N B
Déplacement des stations de mesure des trainés
Dispositif Wenner électriques
12

13. TRAVAUX AU LABORATOIRE
 Analyse granulométrique de la fraction fine (Argiles, Limons,
Sables) suivant la méthode de la pipette de Robinson;
 Traitement des mesures géophysiques (logiciels):
• Surfer8.0 (Pseudo section);
• GéoElect.Mod (modélisation du S.E.1 – S.E.21);
• Excel (Profil de résistivité apparente).
13

14. Traitement des données du sondage électrique
Calcul de la résistivité apparente ( ρa ) :
2aπ∆V
ρa =
I
2π π d 2 − a2
K= = ⋅
1 1 1 1 2 a
− − +
AM AN BM BN
Traitement des données du trainé électrique
Calcul de la résistivité apparente ( ρa ) :
2aπ∆V
ρa = a= AM=MN=BN
I
14

15. Profil pédologique du puits et évolution des différents
constituants du sol.
F in e p é lic u le h u m ifè r e
25 % 50 % 75 % 100 %
0 m 0 m
H o r iz o n o r g a n o -m in é r a l
S a b le s
A r g ile s
G r a v ie r s
L im o n s
H o r iz o n a r g ile u x m e u b le
1 m 1 m
H o r iz o n a r g ile u x a v e c d e s ta c h e s N o ir e s
2 m 2 m
3 m 3 m
H o r iz o n la té r itiq u e
4 m 4 m
H o r iz o n d 'a lt é r a t io n
5 m 5 m
15

16. Sondage électrique 4 - layon 1 - zone A Sondage électrique 7 - layon 2 - zone A
5 TERRAINS
5 TERRAINS
80 0.90
60 0.70
70 2.00
600 3.90 80 2.00
215 5.60 470 3.90
160 6.00
100
110
16

17. Sondage électrique 9 - layon 3 - zone B Sondage électrique 14 - layon 4 - zone B
5 TERRAINS 5 TERRAINS
210 0.90 150 0.90
315 2.40 240 2.00
150 2.70 55 3.70
50 6.10 100 7.20
180 220
17

18. Sondage électrique 17 - layon 6 - zone C Sondage électrique 20 - layon 7 - zone C
5 TERRAINS
420 1.00 5 TERRAINS
430 0.80 280 1.00
320 1.40
380 4.00
450 3.20
55 6.20
120 75 5.80
70
Sondage électrique 15 - layon 5 - zone C
5 TERRAINS
280 1.00
290 0.80
260 3.50
230 5.60 18
60

19. LE PROFIL DE RÉSISTIVITÉ APPARENTE
Profils de résistivité apparente des sondages S1 à S5 de la zone A
19

20. Profils de résistivité apparente des sondages S8 à S11 de la zone B
20

21. Carte d’iso-résistivité
S1 N
S2 S7
S6
437400 S3
S4 5 0 0 O h m .m
4 8 0 O h m .m
S5
4 6 0 O h m .m
437350 4 4 0 O h m .m
4 2 0 O h m .m
4 0 0 O h m .m
3 8 0 O h m .m
437300
3 6 0 O h m .m
zone A
3 4 0 O h m .m
3 2 0 O h m .m
437250 3 0 0 O h m .m
2 8 0 O h m .m
2 6 0 O h m .m
zone B 2 4 0 O h m .m
437200 zone C 2 2 0 O h m .m
2 0 0 O h m .m
S19 S12 1 8 0 O h m .m
S16 S21
S13 S11 1 6 0 O h m .m
437150 1 4 0 O h m .m
S18 1 2 0 O h m .m
S15 S20 S10 1 0 0 O h m .m
8 0 O h m .m
437100 S17
6 0 O h m .m
S14 S9
S8
782000 782050 782100 782150 782200 782250 782300 782350 782400
S t a t io n s d e s o n d a g e s
Layons
D iv is io n d u s it e e n t r o is z o n e s A , B e t C
21

22. TRAINE ELECTRIQUE
Chutes de résistivités
Chutes de résistivités
Profil de trainé électrique T1 (zone A vers zone C). Profil de trainé électrique T2 (zone B vers zone C).
22

23. INTERPRETATION
INTERPRETATION DES SONDAGES ELECTRIQUES
(a) (b)
Couche latéritique Couche d’altération
Recouvrement argilo-meuble Couche argileuse tachetée gneiss partiellement altéré
Coupes géo-électriques et pédologiques d’Olembé zone A, (a) layon 1, (b) layon 2
23

24. (a) (b)
Couche d’altération
Recouvrement argilo-meuble Couche argileuse tachetée Couche latéritique gneiss partiellement altéré
Coupes géo-électriques et pédologiques d’Olembé zone B, (a) layon 3, (b) layon 4
24

25. (b) (c)
(a)
Couche latéritique Couche d’altération
Recouvrement argilo-meuble Couche argileuse tachetée gneiss partiellement altéré
Coupes géo-électriques et pédologiques d’Olembé zone C, (a) layon 5, (b) layon 6, (c) layon 7
25

26. Comparaison des sondages électriques
P ro fo n d e u r S4 S9 S17
0 m 2 1 0 O h m .m 4 2 0 O h m .m
8 0 O h m .m
4 3 0 O h m .m
3 1 5 O h m .m
7 0 O h m .m
1 5 0 O h m .m
3 8 0 O h m .m
5 m
6 0 0 O h m .m
5 0 O h m .m 5 5 O h m .m
10 m 2 1 5 O h m .m
1 8 0 O h m .m 1 2 0 O h m .m
1 0 0 O h m .m
26

27. les profils de résistivités apparentes
Zone de discontinuité conductrice
On observe 2 pics de résistivité:
Le premier dans la zone A
Le second dans la zone B
Zone de discontinuité conductrice
Ceci traduirait une discontinuité superficielle
Marqué du S2 au S4 de la zone A et une autre
Peu marqué du S9 au S11 de la zone B
27

28. S1 N
la corrélation entre les profils de
S2 S7
S6 résistivités apparentes et la carte
S3
d’iso-résistivité permet d’émettre
437400
S4 5 0 0 O h m .m
4 8 0 O h m .m
437350
S5
4 6 0 O h m .m
4 4 0 O h m .m
l’hypothèse de l’existence à la
4 2 0 O h m .m
4 0 0 O h m .m
zone A d’une discontinuité
437300
zone A
3 8 0 O h m .m
3 6 0 O h m .m conductrice et d’une autre peu
marquée à la Zone B, ces zones de
3 4 0 O h m .m
3 2 0 O h m .m
3 0 0 O h m .m
437250
2 8 0 O h m .m
2 6 0 O h m .m
discontinuités superficielle seraient
437200 zone C
zone B 2 4 0 O h m .m
2 2 0 O h m .m
dues au niveau aquifère
S16 S19 S21
S12
2 0 0 O h m .m
1 8 0 O h m .m relativement proche de la surface.
S11
437150
S18
S13 1 6 0 O h m .m
1 4 0 O h m .m Les valeurs de résistivités
1 2 0 O h m .m
S15 S20 S10 1 0 0 O h m .m
8 0 O h m .m
apparentes divisent le site en trois
S17
437100
S14 S9
6 0 O h m .m
zones ; une zone conductrice et
S8 une autre résistante séparées une
782000 782050 782100 782150 782200 782250 782300 782350 782400
zone conductrice moins accentuées
S t a t io n s d e s o n d a g e s
Layons qui traverse tout le site.
D i v i s io n d u s it e e n t r o i s z o n e s A , B e t C
28

29. Le profil de trainé T1 montre
une variation en dent de scie des
résistivités entre 100 Ω.m et 310
Zone fracturée Ω.m, ce qui pourrait traduire un
substratum très fracturé et situé à
une profondeur relativement
variables.
29

30. Le profil de traine T2montre une
première zone d e 0 m à 100 m
caractérisée par une courbe très
irrégulière avec un pic important
Fractures
où la chute de la résistivité atteint
une valeur de 100 Ω.m, ce qui
atteste de la présence d’un corps
conducteur qui peut être
interprété comme une fracture
Zone fracturée
aquifère. Entre 100 m et 250 m, la
deuxième zone est caractérisée
par une baisse générale des
valeurs de résistivités et pourrait
être interprété comme une zone
très fracturée avec une baisse du
niveau du toit du substratum.
30

31.  L’allure des courbes de sondage met en évidence les variations
verticales de facies entre les différents horizons qui constituent le
manteau d’altération;
 Les profils des trainés électriques révèlent la présence d’un
substratum gneissique très fracturés;
 L’aquifère est proche de la surface, à environ 8 m de profondeur
et correspondrait à l’ensemble d’altération de faible résistivité ;
 L’existence d’une autre nappe dans le socle gneissique fracturé et
partiellement altéré est envisageable;
 les cinq horizons décrits par l’analyse pédologique du puits
correspondent aux trois couches superficielles obtenues par les
coupes géo-électriques avec une variation au niveau des
épaisseurs différents des couches.
31

32. L’étude des formations superficielles de la zone sportive d’Olembé par les
méthodes géo-électriques (sondages et trainés) de prospection géophysique a
permis de:
 Déterminer la nature des sols, constitués essentiellement des sols
ferralitiques
Ressortir le profil pédologique de la zone sportive d’Olembé ;
Suivre l’évolution des différents constituants du sol tout le long du profil;
Caractériser le manteau d’altération, constitué de quatre couches terrains
distinctes par leurs résistivités et leurs épaisseurs ;
Identifier un substratum rocheux très fracturé ;
Identifier des zones propices à d’éventuelles exploitations de l’aquifère
supérieur localisé à 8 m en moyenne, et de l’aquifère inférieur localisé au
niveau du substratum gneissique partiellement altéré.
32

33.  Associer à la méthode géo-électrique des méthodes
d’investigations géophysiques profondes telles que la
sismique et l’électromagnétique, afin de vérifier si les
fractures n’indiqueraient pas la présence de failles en
profondeur ;
 Associer à la caractérisation géo-électrique des formations
latéritiques de ce site une caractérisation géotechnique, vue
l’ampleur des travaux qui y seront effectués ;
 Enfin, associer sur le terrain les données géomorphologiques,
pétrologiques et structurales.
33