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A la fin des années 20, les premiers travaux de recherches pétrolières sont lancés à Péchelbronn-Merkwiller, commune située à moins de 5 km du site de Soultz-Sous-Forêts. Les 5 000 forages réalisés permettent d'acquérir une connaissance géologique accrue du sous-sol alsacien montrant que la régime thermique de cette région d'Alsace du Nord est exceptionnel et qu'on pouvait espérer trouver une température de 100°C à environ 1 km de profondeur.
Cette anomalie thermique existe partout en Alsace, mais également ailleurs en Europe comme dans le Massif Central et à Larderello en Italie. Au sein de Fossé Rhénan, certaines zones montrent des gradients géothermiques encore plus forts. Ces anomalies de température permettent d’atteindre des températures intéressantes pour la production d'électricité par géothermie à des profondeurs plus faibles que la normale.
Quelle est l’origine des anomalies thermiques ?
Ces anomalies thermiques sont dues à la situation géologique particulière de l’Alsace. Cette région constitue une partie du Fossé Rhénan, une structure en extension qui forme un rift. Cette structure, qui s’est formée à l’Oligocène il y a environ 25 million d’années, est due à une distension de la croûte qui a permis son amincissement et donc la remontée du manteau sous l’Alsace. Le manteau, formé de roche en fusion, apporte de la chaleur supplémentaire qui explique l’anomalie régionale.
Un système fracturé naturellement
Les anomalies locales sont, quant à elles, dues à des circulations de fluides ou saumures aux travers des fractures nombreuses qui recoupent le Fossé Rhénan. Ces fractures peuvent atteindre des profondeurs importantes, drainant des fluides profonds et chauds jusqu’à la surface ou presque.
Les eaux chaudes, chargées en minéraux, remontent le long de ces grandes fractures et s’accumulent généralement dans les niveaux géologiques poreux du secondaires, qui sont cachetés par les niveaux imperméables du remplissage tertiaire du fossé. Il se forme alors une accumulation de chaleur qui engendre une anomalie thermique locale.
Cependant, la structure géologique du Fossé Rhénan est complexe et ne facilite pas la multiplication de systèmes géothermiques profonds. Les formations géologiques sont découpées par de nombreuses failles qui les compartimentent, rendant difficile l’exploitation d’aquifères continus comme dans le Bassin de Paris.
