EAUX MINÉRALES ET THERMOMINÉRALES

EAUX MINÉRALES ET THERMOMINÉRALES

EAUX MINÉRALES & THERMOMINÉRALES

Naturelles, les eaux minérales sont des eaux spécifiquement caractérisées par leur teneur en sels dissous, leur température et les gaz qu’elles contiennent. Du fait de leur composition, où interviennent encore des éléments en traces, les eaux minérales ont souvent une action bénéfique du type homéopathique dans le traitement de certaines maladies. La dégradation des propriétés thérapeutiques de beaucoup d’eaux minérales, lors de leur mise en bouteilles, est probablement due à la floculation d’une partie de leurs constituants.

Une source est dite thermominérale lorsque sa température est supérieure de plus de 5 ⁰C à la température moyenne de la zone d’émergence. La plupart des eaux minérales ont une radioactivité temporaire (corps radioactifs à courte durée de vie tels que le radon) et/ou permanente (sels de radium dissous), qui proviennent de la radioactivité naturelle de roches plutoniques, telles que le granite, ou de certaines roches sédimentaires: c’est ainsi que les eaux de Spa (Belgique) doivent leur radioactivité à celle des schistes noirs de Stavelot.

Parmi les substances contenues dans les eaux, les sels dissous sont quantitativement les plus importants, mais ils se trouvent sous une forme dissociée, ce qui rend leur reconstitution difficile. Aussi, les résultats des analyses chimiques sont le plus souvent présentés sous la forme ionique. Parmi les anions, le chlore, auquel sont parfois associés l’iode (Vichy, Bourbon-l’Archambault) et le brome mais en beaucoup plus faibles quantités, est le plus commun et provient principalement de la dissociation des chlorures naturels (halite et sylvine). Le soufre, généralement sous forme de sulfates, est courant et trouve son origine soit dans la dissociation des sulfures (pyrite), soit des sulfates (gypse). Les anions carboniques sont très largement répandus et rarement absents. Le fluor se rencontre dans de nombreuses sources (Vichy, Luchon), tandis que l’arsenic est plus rare (La Bourboule). Parmi les cations, le sodium, auquel est souvent lié le potassium, est le plus répandu, principalement sous la forme de chlorure et, parfois, de carbonate, de bicarbonate ou de sulfate. Le calcium, accompagné ou non de magnésium, se trouve à l’état de carbonate ou de chlorure; il peut être très abondant dans certaines eaux: 1,37 g/l dans la source de Saint-Allyre. Le fer est presque partout présent sous la forme de carbonate ou de sulfate, tandis que l’aluminium, le lithium, le baryum et le strontium sont plus rares. Des substances non dissociables s’ajoutent aux ions: l’acide borique, l’acide silicique et des colloïdes tels que la silice, le soufre et l’hydroxyde ferrique. L’ensemble de ces éléments provient du lessivage des terrains dans lesquels circulent les eaux, mais des réactions chimiques et biochimiques peuvent en modifier, chemin faisant, la composition ionique et les proportions initiales. De nombreux auteurs ont cherché à démontrer une origine juvénile pour certains éléments (fluor et lithium), mais aucune preuve absolue n’est venue étayer ces théories.

Les gaz, en dehors de leur rôle thérapeutique, ont une grande importance dans la dynamique des eaux minérales par leur influence sur la charge et la densité. Ils se trouvent soit dissous, soit occlus dans les eaux, mais ils peuvent aussi s’échapper indépendamment (exemple de Vergèze). Le gaz carbonique est le plus fréquent et le plus abondant; il se trouve parfois en quantité suffisante pour donner des sources carbogazeuses (Vichy, Vals). Existent aussi l’azote (Bourbon-Lancy), le gaz sulfureux, l’hydrogène sulfuré, le méthane, l’oxygène, l’hydrogène et des gaz rares: la source de Santenay produit 15 mètres cubes d’hélium par an. Ces gaz, comme les sels, trouvent leur origine dans des réactions chimiques ou biochimiques, lors du lessivage des roches, mais également dans des actions volcaniques et magmatiques.

À cause des variations physico-chimiques aux griffons des sources (refroidissement, décompression, oxydations, phénomènes biologiques), les substances contenues dans les eaux précipitent soit sous forme de dépôts solides (incrustation, concrétions), soit sous forme de boues. Les tufs et les travertins sont de véritables roches formées par ces dépôts. Ceux-ci sont le plus souvent constitués par de l’aragonite, plus rarement par de la calcite, de la limonite et du gypse. La silice se trouve sous la forme d’opale, de calcédoine et parfois de quartz. En quantités plus faibles, les minéraux usuels des filons métallifères se trouvent aussi. Les boues se déposent surtout aux émergences d’eaux thermominérales et sont constituées d’un mélange de sédiments et de microrganismes (Aix-les-Bains).

Les classifications des eaux minérales sont nombreuses, la plus habituellement retenue étant fondée sur la composition chimique. Suivant l’anion principal, on distingue des groupes divisés en types d’après le cation le plus abondant. Le groupe des eaux carbonatées, pauvres en anion sulfate, se rencontre dans les régions de volcanisme récent: les types sont soit sodiques (Mont-Dore), soit calciques (Bou Hanifia, Algérie). Le groupe des eaux chlorurées, le plus souvent du type sodique, est fréquemment associé au Trias et aux zones pétrolifères. D’origine semblable, le groupe des eaux sulfatées se divise en types calciques (Contrexéville) ou sodiques (Luxeuil). Le groupe des eaux sulfurées, du type sodique, constitue la plupart des sources minérales des Pyrénées, tandis que le type calcique est fréquent dans les Alpes.

Une autre classification possible est fondée sur la température, c’est ainsi que l’on peut distinguer les sources froides, en dessous de 25 ⁰C (Forges-les-Eaux, Seine-Maritime: 6 ⁰C), hypothermales, entre 20 et 35 ⁰C (Uriage, Isère: 27 ⁰C), mésothermales, entre 35 et 50 ⁰C (Mont-Dore, Puy-de-Dôme: 45 ⁰C), hyperthermales, entre 50 et 100 ⁰C (Chaudes-Aigues, Cantal: 83 ⁰C) et enfin les émissions de vapeur (parc de Yellowstone, États-Unis). En France, la température des eaux thermominérales a pour origine le gradient géothermique; notons cependant que l’eau se refroidissant en remontant doit avoir une ascension rapide pour conserver sa chaleur. L’activité volcanique est une autre source de chaleur importante (geysers d’Islande), ainsi que le refroidissement des magmas (Larderello, Italie) et, dans une moindre mesure, les réactions physico-chimiques exothermiques (oxydation des pyrites de fer) et les désintégrations des corps radioactifs. Récemment, les eaux hyperthermales ont connu un regain d’intérêt par leur possibilité d’exploitation en tant que source de chaleur: c’est ainsi qu’à Melun (Seine-et-Marne), plusieurs milliers de personnes sont partiellement chauffées avec les eaux chaudes de la nappe du Dogger.

D’un point de vue hydrogéologique, il est possible de distinguer deux types de gisement: le bassin hydrominéral, en tous points semblable aux nappes souterraines habituelles (Contrexéville), et l’aire d’émergences, dans laquelle l’eau monte, le long de fractures ouvertes, dans une zone récemment tectonisée (Chaudes-Aigues). La principale origine des eaux minérales et thermominérales se trouve dans l’infiltration des eaux météoriques ou vadoses, car, s’il est possible que des eaux juvéniles provenant de la cristallisation de massifs magmatiques ou du volcanisme existent, on doit noter que chaque fois qu’on a pu analyser les gaz s’échappant directement d’un magma (cas des lacs de lave) on n’y a trouvé que très peu d’eau; de plus, la composition isotopique des eaux minérales est très semblable à celle des eaux météoriques.

Encyclopédie Universelle. 2012.