L’utilisation des analyses de résistivité dans le contexte d’exploration des cavernes est une approche habile pour détecter les cavités dans un sol rocheux. Il s’agit d’une technique non-invasive qui ne cause pas de dommage à la structure rocheuse. Elle permet de visualiser les cavités, sans avoir à creuser ou même d’avoir une entrée, si petite soit-elle. Cette méthode s’applique aussi dans d’autres contextes comme la présence de certains minéraux, la porosité de certains matériaux, la nature de certains liquides qui occupent des cavités, etc.
Le principe de cette technique est plutôt simple. La matière solide possède un potentiel de conductivité, c'est-à- dire qu’elle peut conduire l’électricité. Cette conductivité est cependant à divers degrés puisqu’elle varie en fonction du type de matière dont il s’agit. Par exemple, certains métaux comme le cuivre, sont d’excellents conducteurs d’électricité. C’est pourquoi les fils qui conduisent l’électricité dans nos habitations sont faits de cuivre. À l’opposé, certains matériaux comme le caoutchouc et le verre, sont de très mauvais conducteurs. Dans la vie de tous les jours, on se sert plutôt de ces derniers comme isolants électriques. De même, les différents matériaux solides ont différents potentiels électriques. Les liquides aussi conduisent l’électricité mais à un degré moindre. Les gaz et les mélanges gazeux (comme l’air) quant à eux, ne conduisent pas l’électricité.
Cette méthode qui se sert du potentiel de conductivité électrique se nomme résistivité, le contraire de la conductivité. Le roc (de la roche calcaire la plupart du temps) conduit le courant électrique tandis que le vide (les cavités qui ne contiennent que de l'air), résiste au passage du courant. Ce qui nous intéresse avec cette méthode, ce sont les endroits où le courant ne passe pas, les portions souterraines qui résistent au passage du courant.
Pour accomplir cette analyse, les géologues enfoncent des tiges de métal (électrodes) directement dans la roche à la surface du sol. Un courant électrique est émis et transmis dans le sol par les tiges de métal. Le courant se propage et il est possible de mesurer le degré de résistance de la propagation dans le sol. Par exemple, lors de la construction d’une autoroute, il est important de savoir si des cavités se trouvent sous le trajet prévu, et si elles présentent un danger potentiel. On trace alors des transects (lignes droites tracées au sol pour orienter l’installation) sur lesquels les électrodes seront insérées. Souvent plusieurs transects sont nécessaires.
On envoie le courant et un appareil permet de mesurer là où le courant passe et là où il ne passe pas. Cette prise de mesure résulte en un diagramme coloré, qui donne des informations sur la nature du sol. Sur ce diagramme (figure 3), pris le long de la future autoroute, la zone en bleu correspond à un sol humide et détrempé, tandis que la zone en rouge, correspond à un maximum de résistivité et probablement à un vide dans le roc. Toutefois, ces patrons colorés sont des indications qu’il peut y avoir une cavité, mais ce n’est jamais une garantie. Il s’agit d’un patron de résistivité et la seule façon de s'assurer que cette coloration correspond bel et bien à une cavité, il faut aller vérifier. Dans le cas de construction routière, les pelles excavatrices ne sont jamais loin et dans ce cas précis, ont confirmé la présence d’une caverne qui n'avait aucune expression à la surface (figure 4). Les précautions nécessaires pour le tracé autoroutier ont été prises en conséquence.
Auteur : Pierre Paquin
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