Caractérisation des anomalies fluorées des eaux souterraines du socle Précambrien du Bénin central (Afrique de l’Ouest). Apport des outils hydrogéochimiques, pétrographiques et minéralogiques

Au Bénin, les eaux souterraines sont beaucoup exploitées pour l'approvisionnement en eau potable des communautés. Dans la partie centrale du pays (département des Collines), ces ressources sont localisées dans des aquifères discontinus granito-gneissique d'âge Précambrien, peu productifs et contaminés. Les problèmes de qualité des eaux souterraines de la région concernent surtout les teneurs hors normes en fluorure (jusqu' à 7 mg/L) et en nitrate (supérieures à 350 mg/L). Dans cette région du pays, la fluorose dentaire reste endémique.
Le présent travail a pour but d'expliquer les processus hydrogéochimiques gouvernant la minéralisation des eaux souterraines de la région ainsi que d'identifier l'origine des fortes teneurs en fluorure enregistrées afin de proposer les solutions appropriées pour mieux contrôler cette situation. Il est essentiellement basé sur deux approches complémentaires: d'une part, une étude hydrogéochimique et d'autre part, une étude pétrographique, minéralogique et géochimique des formations aquifères.
Les résultats de ces investigations montrent que la minéralisation des eaux est surtout contrôlée par l'interaction eau-roche, notamment l'hydrolyse des minéraux silicatés, même si les apports externes influencent énormément les teneurs en certains éléments comme le nitrate et le chlorure. Les concentrations en fluorure des eaux sont principalement liées à l'hydrolyse des ferromagnésiens comme la biotite. Les phénomènes d'échanges anioniques (〖OH〗^-/F^-) semblent aussi avoir une certaine contribution à la libération de fluorure dans les eaux.
Les investigations géochimiques indiquent que les teneurs en fluor des roches aquifères, varient entre 60 et 2900 ppm avec une moyenne de 1170 ppm. Ces valeurs sont similaires à celles obtenues dans d'autres régions du monde caractérisées par des contextes géologiques semblables et confrontées aux fortes teneurs en fluorure des eaux souterraines. Plusieurs minéraux susceptibles de contenir le fluor ont été identifiés. Il d'agit notamment de la fluorine, de la biotite, de la muscovite, de l'apatite, des amphiboles, du sphène, du fluor-allanite. Même si la fluorine et l'apatite sont les minéraux qui concentrent le plus le fluor, la biotite est le minéral qui contribuerait de façon prépondérante à sa présence dans la roche. Les zones à forte charges cationiques des eaux et ayant de fortes teneurs en fluorure sont celles situées dans les régions où les roches aquifères présentent les fortes teneurs en fluor. Dans ces zones, les signes d'altérabilité des roches également sont les plus visibles.
Une modélisation géostatistique des données collectées a permis de proposer des supports d'aide à la décision à travers la réalisation de cartes d'estimation des concentrations en fluorure et de probabilités de dépassement de la norme dans les eaux souterraines du Département des Collines.