ETUDES DES SOURCES D’EAU THERMALES DU PARC DE VIRUNGA : (Province du Nord-Kivu) : Distribution, composition chimique et genèse

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1 UNIVERSITE DE GOMA « UNIGOM » B.P: 204 Goma/ R.D.Congo B.P: 277 Gisenyi/ Rwanda e-mail: unigom2007@yahoo.f Sujet : ETUDES DES SOURCES D EAU THERMALES DU PARC DE VIRUNGA : (Province du Nord-Kivu) : Distribution, composition chimique et genèse. Présente par : CIRHALWIRWA BIAHABURA Alain Directeur : Prof. MAKABU KAYEMBE Gabriel Année 2010-2011 2 PLAN DU TRAVAIL AVANT-PROPOS 0. INTRODUCTION Chapitre I. GENERALITES SUR LE SECTEUR D ETUDES I.1 Localisation du secteur d études et des sources thermales I.1.1 Climat, Sol et végétation I.1.2 Géomorphologie et hydrographie I.2 Cadre géologique I.2.1 Lithostratigraphie du Nord Kivu I.2.2 Grands traits structuraux I.2.3 Volcanisme Chapitre II. CARTOGRAPHIE DES SOURCES THERMALES II.1 Emplacement géologique II.2 Distribution II.3 Etude Lithologique et structure II.3.1 Etudes lithologiques II.3.2 Structure Chapitre III. GEOCHIMIE DES EAUX THERMALES III.1 Méthodes de prélèvement et d analyse III.2 Etude de la température III.3 Résultats III.3.1. Conductivité, minéralisation globale et Résidu sec III.3.2. Facteurs de la minéralisation III.3.3. Relation minéralisation- conductivité III.4. Source gazeuse Chapitre IV.

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Publié le 07 mars 2014
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1

UNIVERSITE DE GOMA

« UNIGOM »


B.P: 204 Goma/ R.D.Congo
B.P: 277 Gisenyi/ Rwanda

e-mail: unigom2007@yahoo.f
Sujet :

ETUDES DES SOURCES D EAU THERMALES DU
PARC DE VIRUNGA : (Province du Nord-Kivu) :
Distribution, composition chimique et genèse.





Présente par :
CIRHALWIRWA BIAHABURA Alain

Directeur :
Prof. MAKABU KAYEMBE Gabriel








Année 2010-2011



2

PLAN DU TRAVAIL

AVANT-PROPOS
0. INTRODUCTION

Chapitre I. GENERALITES SUR LE SECTEUR D ETUDES
I.1 Localisation du secteur d études et des sources thermales
I.1.1 Climat, Sol et végétation
I.1.2 Géomorphologie et hydrographie
I.2 Cadre géologique
I.2.1 Lithostratigraphie du Nord Kivu
I.2.2 Grands traits structuraux
I.2.3 Volcanisme

Chapitre II. CARTOGRAPHIE DES SOURCES THERMALES
II.1 Emplacement géologique
II.2 Distribution
II.3 Etude Lithologique et structure
II.3.1 Etudes lithologiques
II.3.2 Structure

Chapitre III. GEOCHIMIE DES EAUX THERMALES
III.1 Méthodes de prélèvement et d analyse
III.2 Etude de la température
III.3 Résultats
III.3.1. Conductivité, minéralisation globale et Résidu sec
III.3.2. Facteurs de la minéralisation
III.3.3. Relation minéralisation- conductivité
III.4. Source gazeuse
Chapitre IV. GEOCHIMIE DES ROCHES ENCAISSANTES
IV.1 Introduction
IV.2 Etude macroscopique
IV.3 Composition géochimique
IV.4 Relation sol et eaux

3

Chapitre V. GENESE ET IMPACT ENVIRONNEMENTAL DES EAUX
THERMALES
V.1 Genèse
V.2 Impact des eaux thermales sur l environnement
V.2.1 Production énergétique
V.2.2 Utilité thérapeutique des eaux thermales
V.2.3 Action de l eau et boue thermale
V.2.4 Normes internationales des eaux
V.2.5 Comparaison et impact

CONCLUSION























4

A VANT-PROPOS
Mener une recherche sur les mécanismes de
l hydrothermalisme pourrait aussi être interprété comme une
analyse des éléments et caractéristiques physicochimiques des
éléments constitutifs.

L Université de Goma m a permis de travailler sur les eaux
thermales de la Rwindi et sous la direction du Professeur Gabriel
MAKABU KAYEMBE prestant au sein de cette université, à la faculté
des Sciences, département de Géologie. Nous lui sommes infiniment
reconnaissants de la confiance qu il nous a ainsi accordée, des
conseils, suggestions et critiques qu il nous a prodigués au cours de
la mise au point de ce mémoire.
Et pour cette fin beaucoup d efforts ont été consentis c est
pourquoi je tiens à adresser mes sentiments de gratitudes à notre tout
puissant de nous avoir accordé le souffle qui nous maintient jusqu à
présent.
Je les adresse en outre aux personnes ci-dessous :
A mes parents ; Léonard KAZUNGUZIBWA BIHABURA et son
épouse Léonida MUSHAMALIRWA qui sans eux je ne pouvais être
ce que je suis, je transmets tous mes remerciements et l honneur de
ce travail.




5

Je remercie tout le corps universitaire de l UNIGOM.
Ce travail qui a duré six jours de terrain renvoie ses remerciements
au personnel de l ICCN (Institut National de la Conservation de la
Nature), qui sans aucun ménagement, a accepté de nous accueillir
dans leur fief de la Rwindi, en pleine foret, sous une grande
insécurité que personne n ignore. En particulier Papa MIA qui nous
a logés chez lui.
Ce serait une grande ingratitude que de ne pas remercier tous les
Agents de la REGIDESO ainsi que ceux du laboratoire de LWIRO
pour les sacrifices qu ils ont consentis au nom de la science.
Enfin nombreux sont ceux qui m ont réservé un accueil
généreux au cours de ces tournées : gardes de Parc, pêcheurs,
planteurs, habitants de nombreux villages, pour qui l hospitalité
africaine n est pas un vain mot.
A tous ceux là qui de près ou de loin ont été un réconfort pour
moi, particulièrement mes frères et s urs, oncles et tantes, cousins et
cousines, ami (e)s ..

Que tous trouvent ici l expression de notre profonde gratitude.




CIRHALWIRWA BIHABURA Alain



& S6











« L eau occupe dans l histoire de notre
planète et de celle des éléments
chimiques et de ses atomes une
position tout à fait particulière et
unique.

C est pourquoi, dans l état actuel de la
science, aucun corps n a en géochimie
une importance comparable à celle des
eaux naturelles.

Il faut prendre ( ) en entier et non en
dégager seulement des parties. »


VERNADSKI (1930)









& 7

Sigles et abréviation

Prov. = province
O.V.G = observatoire volcanique de goma
G.P.S= global position systèm
s.s= sens strict
labo. = laboratoire
PNVi. = Parc National de Virunga
Km = kilomètre
OMS= Organisation Mondiale de la Santé
R.D.C= République Démocratique Congo
°C = degré celcius
°F= degré Faraday
Mg/l = milligramme par litre
µmole/l = micromole par litre
g/l = gramme par litre














8

INTRODUCTION
1. Définition
Il n existe pas de définition simple et complète des eaux thermominérales car le
terme recouvre des notions complexes.
Plusieurs caractères les différencient des eaux souterraines ordinaires: leur
température, leur minéralisation et leur action thérapeutique, mais ces caractères peuvent ne
pas se présenter simultanément.
D où la définition de Lefort (1860) citée par De Launay (1899) : « On doit entendre par
eaux minérales toutes celles qui, en raison, soit de leur température bien supérieure à celle de
l air ambiant, soit de la quantité ou de la nature spéciale de leurs principes salins et gazeux,
sont ou peuvent être employées comme agents médicamenteux.»
On voit que l accent est mis sur l aspect médical qui est aussi le seul souligné dans la
définition administrative actuelle citée dans la nomenclature des sources d eaux minérales
françaises (Annales des Mines, 1961)
Les hydrogéologues pour qui l aspect médical est secondaire ne sont pas satisfaits par
ces définitions et en ont proposé d autres.
P. Fourmarier (1939) qualifie d eaux minérales :
(1) les venues d origine profonde au moins pour un de leurs constituants ;
(2) les eaux qui renferment en quantité anormale des éléments exceptionnels ;
(3) les eaux d origine superficielle qui ont pénétré assez profondément dans la croûte
terrestre pour que leur composition se soit notablement modifiée.
De plus, une eau est dite thermale lorsque sa température est sensiblement supérieure à
la température moyenne annuelle. Cadisch (1969) cite la définition internationale du
« Codex alimentarius »: une eau minérale désigne une eau dont le résidu sec est supérieur à
1 g/l, ainsi que les eaux contenant au choix au moins : 1 mg/l de lithium, 5 mg/l de fer, 10
mg/l de strontium, 5 mg/l de brome, 1 mg/l d iode, 2 mg/l de fluor, 13 mg/l d hydroarsénate
HA SO^), 4 mg/l d acide métabolique (HB02), des ions hydrosulfureux ou thiosulfates, de
l hydrogène sulfuré (H2S) ou 0,25 g/l(125 cm3/l) d anhydride carbonique libre.
Lopez de Ascona (1969) cite la définition de l Union Internationale des Sciences
Géologiques (I.U.G.S.) : une eau minérale est une eau souterraine contenant des substances
dissoutes correspondant à un résidu sec à 1 lot supérieur à 1 g/l et une eau thermale est une
eau souterraine ayant une température supérieure à la température moyenne annuelle locale.
Plusieurs pays ont adopté des définitions du même genre. En particulier la valeur de 1
g/1 pour le résidu sec est choisie par la plupart tandis que les teneurs critiques des diverses
9

substances peuvent varier. Le critère de thermalité ci-dessus est aussi retenu le plus souvent,
cependant aux Etats-Unis la température limite est celle de la moyenne annuelle locale
augmentée de 5°C ; il n y a donc pas de définition universellement admise : dans ce travail,
nous avons considéré comme eau thermale, les eaux ayant un ou plusieurs des caractères
suivants :
- température supérieure à la moyenne annuelle locale ;
- résidu sec supérieur à 1 g/l ;
- minéralisation inhabituelle notamment présence de gaz libres ou dissous.
Cette définition est assez simple pour permettre de repérer une telle eau, avec des
moyens réduits : thermomètre, résistivimètre, gustation.
De plus notre étude est faite sur des sources naturelles et laisse de côté toutes les eaux
obtenues artificiellement par forage, telles les eaux cornées et les eaux de gisement qui sont
toujours minéralisées.
2. Présentation du sujet

Notre sujet d études s intitule « Etudes des sources d eau thermales du Parc de
Virunga (Province du Nord-Kivu) : Distribution, composition chimique et genèse ». C est
une contribution à d autres études menées dans le même secteur par l O.V.G et qui les
complète sur le plan relation avec le sol environnant.

3. Choix et intérêt du sujet

Notre secteur d études est situé dans la province du Nord Kivu en général et dans la
plaine de la Rwindi à May ya moto en particulier. Cette plaine regorge un réseau
hydrographique dense et une potentialité hydrologique et hydrogéologique. On trouve le
long de cette partie de nombreuses sources diffuses.
Ces manifestations justifient la grande richesse en eau souterraine de la plaine ; eau, qui une
fois étudiée, pourrait satisfaire à certains besoins de la population.
On peut ajouter en disant que ces différentes sources jouent un rôle important :
- Réservoirs des dépôts des minéraux ;
- Formation des roches calcaires travertins ;
- Produits d altération à l endroit traversé ;
- Produits thérapeutiques,

& 10

En général, ces sources constituent un lieu privilégié pour l enrichissement des gites
minéraux. Les chercheurs s intéressent moins à cette ressource naturelle alors que le secteur
de May ya moto semble être une région touristique de par les sources hydrothermales de
très haute température, la beauté du parc de Virunga et ses animaux, présents dans cette
plaine.

Malgré certaines études non négligeables effectuées par nos prédécesseurs sur ces
sources, notre contribution se situe au niveau de l étude de ces sources, leur distribution, leur
composition chimique et leur genèse, ce qui servirait d un document de base aux futurs
chercheurs qui en feraient une étude économique et un avant projet d exploitation d autant
plus qu elles peuvent constituer une source énergétique importante et jouer un rôle
thérapeutique en médecine humaine.
4. Problématique sur les sources thermales

Le problème essentiel est celui de la genèse des eaux thermominérales. On l envisage
généralement sous plusieurs aspects: origine de la thermalité, leur composition, leur
distribution ainsi que leur relation avec les autres phénomènes géologiques tels que
tectonique et volcanisme.
La résolution de tels problèmes ne peut être abordée qu après l étude descriptive et
analytique du plus grand nombre possible de sources. Ces études ne manquent pas dans la
littérature hydrogéologique qui propose une très grande quantité de monographies
concernant des sources du monde entier. A partir de ces données un travail de synthèse doit
être entrepris pour dégager les traits essentiels du phénomène hydrominéral et les expliquer.
Dans tous les ouvrages consultés plusieurs traits généraux y ressortent notamment :
- les émergences sont toujours en relation étroite avec des failles et parfois avec des
phénomènes volcaniques actuels ou récents ; les éléments présents dans les eaux sont très
nombreux et en proportions extrêmement variables. Il existe diverses classifications basées
sur les principaux éléments en solution ; la plupart des éléments en solution proviennent des
roches encaissantes soit par simple dissolution, soit par hydrolyse ;
- la thermalité est attribuée au gradient géothermique normal ;
- l eau proprement dite a une origine soit météorique soit juvénile.
Les deux dernières décennies ont vu naitre un regain d intérêt pour les sources
thermominérales que l on peut attribuer à un certain développement de l exploitation des
ressources en énergie géothermique et qui explique que ce sont surtout les eaux thermales
&