Technischer Bericht NTB 90-34

La Cédra (Société coopérative nationale pour l'entreposage des déchets radioactifs) a entrepris en 1980 un important programme d'investigations géologiques sur une aire d'environ 1'200 km² dans le nord de la Suisse. Ce programme doit permettre de définir si le sous-sol est approprié à l'entreposage définitif de déchets hautement radioactifs. Les diverses investigations peuvent se répartir en un programme de forages profonds, une reconnaissance géophysique de la nature et de la structure régionale des roches, un programme d'études hydrogéologiques axé sur la compréhension des écoulements souterrains dans le sous-sol profond, et un programme d'études néotectoniques destiné à la reconnaissance de mouvements encore actifs de la croûte terrestre dans la région d'investigation.

Le forage de Siblingen est le septième des forages de reconnaissance profonds du programme. Il se trouve sur le territoire de la commune de Siblingen, dans le canton de Schaffhouse, à environ 1.5 km au nord-ouest de l'orée du village de Siblingen (coord. 680.090./286.693; alt. 574.35 m s.m.). Le forage atteint une profondeur de 1'522 m.

Le forage de Siblingen a permis la reconnaissance de la couverture sédimentaire et d'une tranche d'environ 1000 m du socle cristallin. Des investigations très poussées ont été menées dans le forage, sur les carottes et sur les échantillons d'eau prélevés. Les méthodologies les plus modernes ont été appliquées pour caractériser au mieux les paramètres géologiques et hydrogéologiques du sous-sol profond.

Les travaux de forage ont commencé le premier septembre 1988 et se sont poursuivis jusqu'au 2 avril 1989, avec plusieurs interruptions destinées aux études scientifiques. Ces études, notamment des tests hydrauliques, se sont poursuivies durant tout le mois d'avril 1989. On a renoncé à installer dans le forage un système à obturateurs multiples pour l'observation des niveaux piézométriques à long terme, car de nombreuses failles mettaient en communication hydraulique différentes parties du forage. A partir du 17 mai 1989, on observe régulièrement le niveau d'eau dans le forage ouvert. Il correspond à la pression dans la partie non tubée du cristallin (de 490 à 1'522 m). Ce niveau a été légèrement perturbé par des essais complémentaires. Le prélèvement d'échantillons a servi notamment à définir les gradients régionaux à partir des teneurs en traceurs. Au début juin, on a effectué une diagraphie des fluides avec un nouveau type de débitmètre, utilisant une impulsion thermique sur le fluide passant à l'intérieur d'un obturateur (Heat-Pulse-Packer-Flowmeter). Par la suite, des diagraphies de la température et de la conductivité électrique de l'eau ont été effectuées en juillet et octobre 1989, en avril 1990 et en avril 1992. Du 30 janvier au 10 avril 1990, les variations du niveau d'eau ont été mesurées de manière précise par une sonde automatique, en vue de l'étude des marées terrestres. Le programme d'investigations prévu a pu être mené à bien presque en totalité et en grande partie de manière satisfaisante.

Le programme de forage et d'investigations a été établi et conduit par la Cédra, avec la participation de conseillers externes. Plus de 40 instituts universitaires, sociétés de conseils ou de services de Suisse, d'Allemagne, de France, de Grande-Bretagne, des Pays Bas, du Canada et des Etats Unis ont participé à ces travaux, soit au total plus de 150 scientifiques et techniciens.

Le présent rapport résume les principaux résultats du programme de recherches du forage de Siblingen. Les programmes des forages profonds du nord de la Suisse (Böttstein, Weiach, Riniken, Leuggern, Schafisheim, Kaisten et Siblingen) sont traités et documentés de manière similaire, afin de faciliter le transfert et la comparaison des informations. Toutefois, les conclusions finales ne seront tirées que dans le cadre d'un rapport de synthèse. Des rapports détaillés ont été établis pour chacun des domaines d'investigation particuliers traités dans ce rapport (série des rapports techniques NTB de la Cédra, voir l'index en fin de rapport).