Résumé
Les systèmes hydrothermaux non-magmatiques en contexte orogénique sont peu étudiés. Les questions qui demeurent sont : 1) quelles sont les structures efficaces pour l'infiltration des fluides météoriques ? 2) quels sont les conduits permettant la remontée des fluides depuis la profondeur jusqu'aux sources, et comment sont-ils entretenus ? 3) quels sont les régimes thermiques, la géométrie et l'amplitude des anomalies thermiques, ainsi que les interactions eau-roche dans la zone profonde ? Dans les Pyrénées Orientales (France), l'alignement de 29 sources hydrothermales (29-73°C) le long de la faille cassante de la Têt et des reliefs associés, permet d'étudier ces processus.L'approche intégrée de l'analyse par télédetection, observations géologiques multi-échelles sur le terrain, et par la géochimie du fluide hydrothermal, permet de contraindre un modèle 3D consistant couplant écoulements et transferts de chaleur. Nos résultats montrent que :1. Les fluides hydrothermaux ont une origine météorique et s'infiltrent en haute altitude (2000 - 2600 m). Les trois familles de fractures associées à trois épisodes tectoniques successifs sont des structures efficaces pouvant assurer les transfers de fluides. L'ouverture de ces fractures (c.-à-d. la perméabilité) dépend de la lithologie.2. Les sources hydrothermales sont principalement localisées dans le mur de la faille, au pieds du large relief formé lors de son déplacement normal (massifs du Canigou, Carança, Puigmal). Elles émergent toujours dans des roches cristallines, à l'interface avec des métasediments. Ce contact peut être normal, ou lié à des failles fragiles ou encore d'anciennes failles ductiles exhumées.3. La géochimie des eaux indique des interactions eau-roche similaires pour toutes les sources, ce qui suggère une zone de transfert aux caractéristiques communes. Les différences de température au sein d'un même groupe de source ne sont pas liées à des mélanges avec des eaux superficielles, suggérant que des conduits secondaires dérivent d'une même anomalie thermique. Dans les modèles numériques, les écoulements proviennent des hauts reliefs essentiellement dans le mur de la faille, ou circulent le long de la faille. Les températures des sources dépendent de la température acquise en profondeur, qui elle même dépend de la profondeur des écoulements. La répartition et la profondeur des écoulements dans la croûte dépend de la topographie, à la fois de l'escarpement et le long de la faille. Les hauts topographiques sont des zones d'infiltration et les bas topographiques des zones de résurgence.La compréhension de ces systèmes a d'importantes implications pour l'exploration géothermique.