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Carottage paléoclimatique : haute résolution et innovations

Actualités

Sujet : Sondage Colônia
Brésil, SP, Sao Paulo, Pareilheiros, Colônia crater (23.874°S - 46.705°W)

PI : Marie-Pierre Ledru, IRD, ISEM (Institut des Sciences de l’Evolution Montpellier), UMR 5554
Personnel DT-INSU impliqués : Laurent Augustin et Alain de Moya, DT INSU (site de La Seyne sur mer), C2FN


L’opération de sondage du cratère Colônia a fait l’objet d’une demande de soutien en 2017. Mais en réalité le travail avait débuté bien en amont avec une première sollicitation du C2FN dès avril 2011 pour le chiffrage d’un sondage de 50 m avec un sondage de recouvrement. Entre temps, le projet scientifique et la demande de sondage ont beaucoup fluctués en passant par une demande ICPD en 2014 et le financement par ICDP d’un workshop pour monter un dossier de réalisation de 2 sondages de 450 m et 500 m pour atteindre le socle rocheux et remonter des échantillons pouvant indiquer la trace d’un impact de météorite, origine probable du cratère. Pendant le workshop ICPD, une carotte de 15 m avec recouvrement avait été prélevée, en 1 journée à la main, avec le support du C2FN-CONTINENT (voir article en annexe).
En 2016, devant le refus d’ICDP de financer le projet, le PI est revenu à son projet initial. Il a trouvé le financement auprès de LEFE et la fondation BNP Paribas et fait une demande de soutien auprès de la DT-INSU pour la réalisation d’une carotte de 50 m avec sa carotte de recouvrement.

Soutien du C2FN

Ce soutien est composé de 2 volets :

  • Une étude de faisabilité avec la rédaction d’un cahier des charges et la recherche d’une entreprise locale pour la réalisation du sondage en sous-traitance.
  • Un suivi in situ des opérations en apportant expertise et savoir-faire.

Début du sondage

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Acheminement du matériel / Equipment transportation on site

Le sondage a eu lieu la première quinzaine d’août 2017. Après un test de résistance à l’enfoncement réalisé début juillet, la société SONDOSOLO a décidé de réaliser le sondage en utilisant la technique du battage, fonçage et tubage à l’avancement avec un carottier de leur conception.




Première partie : battage et tubage à l’avancement

Avec un jour de retard, le mardi 1er août, l’entreprise est arrivée un situ avec un matériel qui ne correspondait pas à la description du devis. Suite aux tests effectués début juillet, nous décidons de faire confiance pour lancer le sondage avec l’équipement amené : un trépied avec un système de battage manuel et un carottier et tubage à battre. Sans moyen de manutention mécanisé, un jour entier sera nécessaire pour la mise en œuvre du matériel.

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Tripode et battage / Tripod and hammering

Rapidement, il apparait que le tripode amené n’était pas assez haut pour la manipulation des tiges de 3 m. Après 2 jours, un 1er sondage avorté à 3 m et quelques modifications sur le carottier, le 2ème sondage s’arrête à 13,5 m par défaut de pénétration. Vendredi 4 août à 14h00, nous signifions à SONDOSOLO que le matériel n’étant pas conforme au devis, nous exigeons pour le lendemain 8h00 une vraie sondeuse rotative, sinon nous romprions le contrat…
Le lendemain, la sondeuse rotative était sur site avec la promesse d’une nouvelle équipe dès le lundi 7 août.

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Carottier SONDOSOLO / SONDOSOLO pushing drill
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Arrivée de la sondeuse rotative 6T / 6T new drill rig on caterpillar












Deuxième partie : fonçage avec tubage rotatif à l’avancement

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Installation des équipements / Drill pad setting up

L’opération de sondage ne recommencera véritablement que lundi en mi-journée après la mise en place des équipements pendant toute la journée du samedi. Le mardi soir, 30 m étaient atteints, et la première carotte de 51 m était achevée le jeudi en mi-journée, après des journées de près de 12h et quelques difficultés techniques.

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Préparation et mise au point / Preparation and strategy briefing
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Travail nocturne aux phares de voiture / Night time working with car light










Après le déplacement de la machine de quelques mètres, le sondage de recouvrement a commencé dès la première heure le vendredi, pour atteindre la cote de 30,80 m le soir et celle de 45,80 m le samedi soir. Le sondage de recouvrement s’achèvera le lundi suivant par 3 autres passes pour atteindre la cote de 50,30 m, sous la supervision du PI. Le C2FN était dans l’avion du retour dès le dimanche 13 août comme prévu initialement.

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Marquage des carottes / Core labelling
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Collection de carottes / Core collection
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La carotte des 51 m / 51m depth core
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Entre les deux sondages / Drill pad in between the two cores











Résultats

L’objectif de la mission a été atteint avec une carotte de 51 m et une carotte de recouvrement de 50,30 m, toutes deux réalisées avec un taux de récupération supérieur à 95%, ce qui offre une séquence de sédiment de 50 m ininterrompue.

Conclusions

  • SONDOSOLO, malgré les mesures de pénétration, avait largement sous-estimé les forces de pénétrations et fait le choix d’un mauvais matériel en 1ère semaine. Cette équipe n’avait jamais fait de prélèvement d’échantillons en continu auparavant. La continuité des échantillons est un travail bien spécifique qui demande beaucoup de soin dans l’exécution du travail. Nous leur avons beaucoup appris.
  • Malgré un cahier des charges très complet, nous n’avons pas été à l’abri de surprises. La vétusté du matériel et son niveau d’entretien a failli faire capoter la mission. Une visite en atelier avec inspection du matériel seraient primordiales avant tout choix de sous-traitance, mais très délicats à réaliser.
  • Le carottier conçu par l’entreprise spécialement pour ce sondage, malgré une conception non optimisée, est très intéressant et n’existe pas sur le marché. Le C2FN va pouvoir s’inspirer du concept et améliorer le design en partant de ses carottiers à câble existants.

Remerciements

  • Merci à Marie-Pierre Ledru, le PI du programme, qui en sollicitant le C2FN, nous a fait confiance pour la préparation de cette mission, la recherche d’un sous-traitant local et la supervision du sondage in situ.
  • Merci encore à Marie-Pierre pour sa gentillesse et son attention au quotidien ainsi que pour l’organisation logistique de la mission (prise en charge dès l’aéroport, acheminement sur site et recherche d’hébergement à proximité).

Média

Cette opération financée également par la fondation BNP Paribas a fait l’objet d’une large couverture médiatique :

  • Un photographe de l’agence Magnum, Moises Saman, a passé 5 jours avec nous pour couvrir le sondage et faire un reportage sur l’ensemble de la région. Voir par ce lien un aperçu des photos de Moises Saman : https://we.tl/BdByZTMSvc
  • La télévision régionale de Sao-Paulo et la télévision nationale ont fait chacune un reportage relayé dans leurs journaux quotidiens respectifs. Voir ce lien, 3 min en brésilien : http://g1.globo.com/sao-paulo/sptv-...

Article

Ledru, M.P., Reimold W.U., Ariztegui, D., Bard E., Crósta, A.P., Riccomini, C., Sawakuchi A.O. (2015) Why drilling deep in the Colônia Basin (Brazil). Scientific Drilling. 20, 33-39.

Contact

Laurent Augustin