Caractérisation et modélisation des transferts de traceurs naturels dans les argilites de Tournemire

• Auteur / Autrice : Delphine Patriarche
• Direction : Emmanuel Ledoux, Jean-Luc Michelot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Hydrologie et hydrogéologie quantitative
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Paris, ENMP

Résumé

L'institut de protection et de surete nucleaire a selectionne le massif de tournemire (aveyron) pour installer sa station experimentale dans le cadre de ses recherches sur les capacites de confinement des milieux argileux pour le stockage de dechets radioactifs. L'ecoulement et le transport ont ete etudies en utilisant des traceurs naturels de la solution interstitielle. Apres le developpement d'un nouveau protocole pour l'extraction du chlorure de l'eau porale et des tests sur la methode de distillation sous vide de la roche (tres faible teneur en eau) pour la mesure du deuterium de l'eau porale, l'acquisition de donnees pour ces deux traceurs (etudies pour leur comportement geochimique conservatif) a ete effectuee sur la sequence geologique du massif et a proximite des fractures. Les profils de donnees obtenus suggerent que le processus majeur de transferts dans le massif soit la diffusion moleculaire mais ils montrent un enrichissement en isotopes stables de l'eau interstitielle, jusqu'a un metre a proximite des fractures, compare a l'eau porale dans la matrice au-dela de cette zone. Ces observations suggerent qu'un second processus de transport puisse generer des transferts a proximite des fractures. L'hypothese du processus de diffusion moleculaire a l'echelle du massif a ete testee par un modele de transport, sur une periode de plusieurs dizaines de millions d'annees, en prenant en compte les caracteristiques geodynamiques de la region (telles que la tectonique et la fracturation induite), et en proposant des scenarios de variations des concentrations de traceurs aux limites du systeme pour representer les changements climatiques majeurs. Les transferts de traceurs dans le massif, principalement diffusifs, sont ou ont pu etre affectes par un second processus engendrant l'heterogeneite des concentrations a proximite des fractures. Ce processus implique soit une intrusion de solutions salees, soit des transferts internes au massif dus a des surpressions.