Caractérisation structurale des transitions minéralogiques dans les formations argileuses : contrôles et implications géochimiques des processus d'illitisation ; cas particulier d'une perturbation alcaline dans le Callovo-Oxfordien laboratoire souterrain Meuse-Haute Marne

par Francis Claret

Thèse de doctorat en Géophysique, géochimie, géomécanique

Sous la direction de Bruno Lanson.

Soutenue en 2001

à l'Université Joseph Fourier (Grenoble) .

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  • Résumé

    La série argileuse du Callovo-Oxfordien recouvre une transition minéralogique entre un interstratifié illite/smectite désordonné (RO - partie supérieure) et un autre ordonné (RI - partie inférieure). Or, la minéralogie de ces argiles conditionne les propriétés de rétention de la formation ainsi que leur réactivité en réponse à une perturbation physico-chimique potentiellement induite par le stockage. Dans une optique de carctérisation fine des minéraux argileux du Callovo-Oxfordien, les méthodes conventionnelles et simplificatrices d'identification comme l'utilisation d'abaques issus de la littérature ont été invalidées. La méthode retenue consiste à comparer directement des diffractogrammes de rayons X calculés avec ceux enregistrés sur un même échantillon après différents traitements et à en reproduire toutes les caractéristiques (positions des pics, rapports d'intensité, profils) à l'aide d'un modèle structural unique. Les minéraux argileux du forage EST104 peuvent ainsi être décrits comme un mélane de trois phases principales : une illite, une smectite et un interstratifié illite/expansible désordonné (RO) de composition fixe (35 % exp. ) Avec la profondeur les caractéristiques structurales de ces phases sont constantes. La transition minéralogique précédemment décrite traduit la modification des proportions relatives des différentes phases. Cette description diffère de celle classiquement proposée pour l'illitisation diagénétique des séries sédimentaires. Cependant, l'utilisation des mêmes outils sur une série diagénétique de référence conduit à une description similaire. Ces résultats novateurs impliquent de reconsidérer les mécanismes réactionnels proposés pour ces minéraux ainsi que leur modélisation cinétique. Enfin, la réactivité des minéraux argileux du Callovo-Oxfordien en réponse à une perturbation alcaline est très limitée par la présence de matière organique qui recouvre les particules argileuses et protège ainsi les sites réatifs des minéraux argileux.

  • Titre traduit

    Structural characterization of the mineralogical transitions in clay formations : geochimical control on and implication of the illitisation process ; case study of a high Ph plume on the Callovo-Oxfordian Clay formation Meuse-Haute Marne underground laboratory (France)


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Cette thèse a donné lieu à une publication en 2002 par Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs à Châtenay-Malabry

Caractérisation structurale des transitions minéralogiques dans les formations argileuses : contrôles et implications géochimiques des processus d'illitisation ; cas particulier d'une perturbation alcaline dans le Callovo-Oxfordien laboratoire souterrain Meuse-Haute Marne


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  • Détails : 160 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 152-160

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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire Joseph-Fourier.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TS01/GRE1/0191
  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire Joseph-Fourier.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS01/GRE1/0191/D

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  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 01 GRE1 0191
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Cette thèse a donné lieu à 1 publication .

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Cette thèse a donné lieu à une publication en 2002 par Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs à Châtenay-Malabry

Informations

  • Sous le titre : Caractérisation structurale des transitions minéralogiques dans les formations argileuses : contrôles et implications géochimiques des processus d'illitisation ; cas particulier d'une perturbation alcaline dans le Callovo-Oxfordien laboratoire souterrain Meuse-Haute Marne
  • Dans la collection : Collection les Rapports
  • Détails : 1 vol. (160 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 153-160
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