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Expertise géologique des anomalies radioactives des plages de Camargue : Plage de l'Espiguette, le point de vue géologique sur la radioactivité

Synthèse des travaux réalisés

   

  Le BRGM a réalisé, dans le cadre de sa mission de service public et à la demande de la DRIRE et de la DDASS du Gard, une étude géologique sur l’origine d’une radioactivité anomale identifiée par le CRII-Rad sur la plage de l’Espiguette (Gard).

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Source :
rapport BRGM
REM/NT-018

  Une cartographie, basée sur la réalisation de quatre profils le long desquels les flux de rayonnement ont été mesurés à l’aide d’un scintillomètre portable (SPP2), a permis de confirmer l’existence de cette anomalie et de la circonscrire.
  
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Localisation des zones expertisées
          
bulletLongueur de l’anomalie : > 1500 m
bulletLargeur de l’anomalie : 10 à 50 m
bulletCroissance continue du flux de la périphérie au cœur de l’anomalie : » 100 chocs par seconde (bruit de fond) à » 1000 chocs par seconde.
bulletAnomalie localisée sur le bourrelet de plage
bulletTeneurs moyennes décroissantes vers la mer (zone intertidale) et vers le continent (zones dunaires en arrière de la plage et étangs)
bulletPorteurs des rayonnements dispersés dans la masse des sables (le phénomène n’est pas superficiel)
   
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Plage de l'Espiguette : plan de situation des travaux

Une caractérisation minéralogique des sables a permis d’identifier les différents minéraux constitutifs de ceux-ci (cortège minéralogique typique du démantèlement de chaînes de montagnes anciennes) et plus particulièrement, les porteurs des éléments chimiques émetteurs de rayonnements gamma. Il s’agit pour l’essentiel d’un alumino-phosphate de Terres Rares (crandallite), minéral naturel de la famille des monazites, riche en Thorium et Uranium, d’une part et de rares zircons (minéral riche en Uranium) d’autre part. Ces minéraux font partie du cortège habituel des minéraux " lourds " issus de l’altération de roches présentes en France (Massif Central, Alpes). Ils sont extraits des sols par érosion, transportés par les cours d’eau jusqu’à la mer puis se déposent en domaine marin.

Les spectrogrammes gamma réalisés par la société ALGADE confirment que les émetteurs de radioactivité sont d’origine naturelle . Ils permettent en effet de caractériser l’ensemble des émetteurs gamma de la chaîne de désintégration naturelle de l’Uranium 238 et du Thorium 232.

Le rapport entre U238 et Ra226 à l’équilibre, démontre que l’ensemble des radioéléments sont bien issus de la désintégration de l’Uranium 238, sans apport exotique. Le déséquilibre entre Ra226 et Pb210 s’explique par le départ du Radon (gaz) des réseaux cristallins des minéraux. Ce gaz est le produit de la désintégration naturelle du radium.

Le rapport entre U238 et U235, faible, illustre un excès d’U235 dont le porteur n’est pas identifié.

L’ensemble des résultats énoncés corrobore ceux obtenus par l’IPSN (Institut de protection et de sûreté nucléaire) et l’OPRI (Office de protection contre les rayonnements ionisants).

 Origine des minéraux

Les analyses radiochronologiques réalisées par l’Université de Toulouse (résultats accessibles sur le site Web de l’IPSN) confirment l’origine métropolitaine probable des minéraux lourds émetteurs de rayonnement. En effet, les âges obtenus à partir d’analyses réalisés sur le plomb des minéraux cités ci-dessus (340± 40 millions d’années pour la majorité des cristaux datés et 590± 60 millions d’années) correspondent aux âges des roches constituant la chaîne " hercynienne " du Massif Central et des Alpes (340 Ma). Les âges plus anciens (590Ma) sont également connus en France (chaîne " cadomienne ") ; ils correspondent à des minéraux hérités de roches plus anciennes incorporées dans les roches de la chaîne hercynienne.

Si ces données ne permettent pas d’assurer l’origine métropolitaine de la totalité des minéraux présents, elles démontrent par contre que ces minéraux proviennent essentiellement de l’Europe. En outre ces âges indiquent qu’une contamination par des grains de monazite importées d’Australie, principal fournisseur pour la France paraît exclu car l’âge de ces minéraux est supérieur au milliard d’années.

Conditions de dépôts des minéraux lourds sur les plages du Languedoc

Les minéraux lourds associés aux grains de quartz (sable) transportés par le Rhône, collecteur majeur des produits érodés du Massif central et des Alpes se déposent lorsque l’énergie du fluide qui les transportent décroît. C’est ainsi que c’est constitué le delta du Rhône (Camargue). Les reconstitutions historiques de la constitution du delta montrent que, jusqu’à une période très récente, le delta était alimenté régulièrement par les sédiments transportés par le Rhône. Les aménagements réalisés sur le petit Rhône dès le XVIII siècle puis sur le cours du Rhône essentiellement après la deuxième guerre mondiale ont profondément modifiés les apports sédimentaires. C’est ainsi que les lignes de rivages ont subit d’importantes modifications (cf. notices des cartes géologiques à 1/50.000 de Ste Marie de la Mer et Le Grau du Roi, BRGM éditeur).

La suppression des apports sédimentaires provenant du Rhône s’accompagne d’une importante érosion des cotes E-W de Camargue. Les sédiments sont transportés par des courants côtiers, ils appartiennent donc au stock que constitue le delta, puis vont engraisser les " flèches sableuses " de la pointe de Beauduc et de l’Espiguette. Ces phénomènes concourent à la concentration des minéraux lourds et sont démontrés en comparant la cartographie de la radioactivité des plages le long de la côte méditerranéenne réalisée en 1955 (A. Rivière, note présentée aux Comptes Rendus de l’Académie des Sciences du 7 novembre 1955) avec les mesures réalisées aujourd’hui. Un important stock de minéraux radioactifs avait été identifié à l’est de Ste Marie à cette époque. Il a été remobilisé depuis et redéposé à l’ouest. Cette information historique confirme également la présence de minéraux radioactifs sur la côte méditerranéenne bien avant le développement de l’industrie nucléaire dans la vallée du Rhône.

La mobilité rapide des dépôts de plages est un phénomène reconnu depuis longtemps dans la plupart des milieux littoraux par les géologues et est régulièrement décrit (cf. la publication récente de L. Chauris, 1995, Radioactivité des sables de plages dans le district à monazite de Plouguerneau – Massif armoricain- Bulletin de la société linnéenne de Normandie, vol. 116, pp. 1-6).

Quelques chiffres permettent d’illustrer ces phénomènes :

bulletle recul du rivage de la petite Camargue varie de 350 à 500 m depuis 1895,
bulletle phare de l’Espiguette a été construit en 1869 à 40 m de la mer, en 1874, il se situait déjà à 160 m de la mer et aujourd’hui, à environ 650 m.

 Conclusion

La radioactivité des plages de l’Espiguette provient donc de la présence de minéraux naturels dits " lourds " riches en Thorium et Uranium, éléments chimiques radiogéniques et dont la concentration sur les plages procède de phénomènes naturels : la dynamique sédimentaire liée aux courants marins (courants côtiers et courants de tempête) le long du delta du Rhône.

Illustrations

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Coupe schématique de la plage de l'Espiguette Profil 1 : anomalie d'arrière plage
     
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Profil 1 : facteurs de concentration Concentration éolienne : "queues de comète"
   
Profil 1 : arrière dune
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Profil A : dunes et arrière plage
  
Profil A : anomalie 900 c/s, coupe en profondeur    Profil A : détail des alternances de niveaux noirs ; pêcheurs de tellines