Genèse et évolution de minéraux secondaires en zone non saturée carbonatée. Etude géochimique et isotopique de la zone non saturée de la craie de Champagne
par Marc Moulin
Thèse de doctorat en Terre, océan, espace
Sous la direction de Laurent Dever.
Soutenue en 1990
à Paris 11 .
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Résumé
Trois sites implantés dans la craie sénonienne de champagne (un site en milieu naturel, deux sites sous cultures) ont été utilises pour étudier les interactions entre la craie, les solutions percolantes et l'atmosphère de la zone non saturée à travers les variations chimiques et isotopiques de ces trois phases. Les solutions se déplacent verticalement selon un modèle de type piston dominant dans les vingt mètres de la zone non saturée. Le système calco-carbonique triphase crayeux est ouvert sur le co#2 de la phase gazeuse (présente seulement dans les fissures) dans les cinq premiers mètres, ferme sur cette phase en dessous. L'étude isotopique des solutions et du co#2 dans les sites sous cultures prouve le déséquilibre induit par les pratiques culturales sur la chimie du système. Des pics de teneurs concernant la plupart des espèces en solution sont clairement visibles et relies aux évènements agricoles ayant affecté le site des quarante dernières années. L'étude des paramètres chimiques et isotopiques des trois phases dans le site en milieu naturel montre l'existence de deux zones de part et d'autre de 10 m de profondeur : entre la surface et 10 m, le taux de dissolution de calcite est supérieur a celui de précipitation ; la situation s'inverse entre 10 m et la nappe. Le strontium s'avère être un bon indicateur de dissolution-précipitation d'un système calco-carbonique pur. Les teneurs en carbone 14 du carbone dissous des solutions montre que le temps de résidence du carbone dans la zone non saturée est identique a celui de l'eau et des éléments conserves en solution (entre 30 et 40 ans).
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Titre traduit
Genesis and evolution of secondary minerals in carbonated unsaturated zone. Geochemical and isotopic study of the unsaturated zone of the chalk of champagne
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