La connaissance détaillée du sous-sol est une étape indispensable à tout projet de production de chaleur et de lithium géothermal. C’est pourquoi depuis 2022, Lithium de France mène des campagnes d’exploration mobilisant les meilleurs expertises techniques et scientifiques. Avec une superficie cumulée de 750 km² explorés, et un investissement de plus de 12 millions d’euros, Lithium de France, filiale d’Arverne, s’impose comme l’opérateur français à avoir exploré une surface aussi importante.

Qu'est-ce qu'une campagne d'exploration par camion émetteurs d'ondes acoustiques ?

Une campagne d’exploration 3D par camion émetteurs d’ondes acoustiques est une méthode d’investigation géophysique non intrusive qui permet de mieux connaître la structure du sous-sol sur une zone définie et pendant une période donnée. Cette technique repose sur l’utilisation de camions équipés d’une plaque vibrante qui, lorsqu’elle est mise en contact avec le sol, génère des ondes acoustiques se propageant dans le sous-sol. En rencontrant les différentes couches géologiques, ces ondes se réfléchissent ou se réfractent selon les caractéristiques des terrains traversés. Il s’agit d’une méthode fondée sur le principe de la réflexion sismique, largement utilisée pour obtenir une image précise des structures souterraines sans recourir à des travaux de forage.

Camion émetteur d'ondes acoustiques M26

Que mesure-t-on ?

Les ondes émises par les camions sont enregistrées par des géophones, de petits capteurs disposés selon un maillage précis sur l’ensemble de la zone étudiée. Ces capteurs mesurent à la fois les ondes directement émises et leurs échos après réflexion ou réfraction dans le sous-sol. L’analyse des signaux recueillis permet de reconstituer une cartographie 3D détaillée des structures géologiques profondes. Ces données sont ensuite interprétées afin d’identifier les zones favorables à la production de chaleur géothermale et à la présence de lithium géothermal. Les vibrations générées en surface restent limitées et font l’objet d’un contrôle rigoureux : leur niveau est vérifié avant et pendant les opérations afin de garantir le respect des seuils réglementaires à proximité des habitations.

De l’installation à l’acquisition des données : les 5 phases de la campagne

Phase 1
Autorisation de passage

 Coordonnée par un cabinet partenaire (on appelle cette phase le "permittage").

Phase 2
Relevés topographiques

Pour identifier l'emplacement d'implantation des géophones et les points d'émissions.

Phase 3
Déploiement des géophones

Plusieurs milliers de géophones sont déployés à intervalles réguliers.

Phase 4
Phase d’enregistrement des données

Déplacement des camions émetteurs d'ondes acoustiques sur la zone concernée (durée : 15 jours).

Phase 5
Ramassage des géophones

L'ensemble des équipements temporaires sont ramassés (durée : 7 jours).

Tout savoir sur nos campagnes d'exploration

  • Les micro-vibrations sont perceptibles en fonction de votre proximité avec les camions émetteurs en activité. Les camions émetteurs respectent une distance de sécurité avec les bâtiments qui se trouvent sur le passage. Avant la mise en œuvre de l’opération, un organisme tiers, l’APAVE, procède à l’évaluation et à la certification des paramètres de vibration. En zone urbaine, une technologie minimisant les vibrations ressenties est adoptée, tout comme l’intensité des vibrations émises. Les émissions sont surveillées en temps réel à l’aide d’un équipement appelé PPV (Peak Particle Velocity) permettant de les mesurer devant les habitations à proximité, dans le but de garantir le respect des seuils réglementaires.  

    Photo d'un boîtier PPV, qui permet de mesurer en temps réel les vibrations ressenties dans le cadre des campagnes d'exploration 3D du sous-sol
    Les micro-vibrations sont surveillées en temps réel à l’aide d’un équipement appelé PPV (Peak Particle Velocity)
  • Lors des campagnes d’exploration 3D menées par Lithium de France, les géophones suivent des lignes préétablies, séparées de 240 mètres les unes des autres, qui couvrent la totalité de la zone concernée. Ces géophones sont placés à 30 mètres les uns des autres. Ils peuvent être positionnés sur la voie publique comme sur des parcelles privées, après accord préalable. Chaque géophone est géolocalisé. Aucun n’est placé à l’intérieur de maisons ou de bâtiments. En cas de besoin, une équipe d’intervention récupère les géophones, afin de faciliter l’accès aux champs.  

  • Les géophones sont des capteurs de la taille d’une boîte à mouchoirs. Ils enregistrent les ondes produites par les camions émetteurs d’ondes acoustiques ainsi que leurs échos (ondes réfléchies ou réfractées par les couches géologiques du sous-sol).

  • Les camions émetteurs d'ondes acoustiques sont équipés d’une plaque, qui lorsqu’elle est en contact avec le sol, émet des ondes dans le sous-sol. Ces dernières sont enregistrées plus loin par les géophones.

    Camion émetteur d'ondes acoustiques M26
    M26
    Camion émetteur d'ondes acoustique Prakla
    Prakla
    Camion émetteur d'ondes acoustiques, Thomas
    Thomas
  • Lithium de France est titulaire de Permis Exclusifs de Recherches délivrés par l’État, qui l’autorisent à explorer des zones géographiques précises, afin d’identifier les endroits où la géothermie peut produire de la chaleur et du lithium géothermal. Ce travail consiste d’abord en l’étude approfondie de toutes les données historiques disponibles sur ces périmètres, complétées par des campagnes d’exploration en 2D et en 3D.

    Une campagne d’exploration 3D se déroule sur une zone et un laps de temps défini et permet de caractériser la structure du sous-sol. Il s’agit d’un outil d’investigation non intrusif qui consiste à envoyer dans le sous-sol des ondes acoustiques, générées par des camions émetteurs, qui se “réfléchiront” sur les couches géologiques.  

    Après interprétations des données acquises, ces campagnes permettent d'établir une véritable cartographie 3D du sous-sol. Ces images souterraines sont analysées pour déterminer les zones propices à la production de chaleur et lithium géothermal.  

    Cube campagne 3d
    Exemple de visualisation obtenue après une campagne 3D

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Crédits photo : Lithium de France.

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