Isolation, caractérisation et mesure des teneurs en 14C de substances humiques aquatiques : application à la datation des eaux souterraines

par Corinne Montjotin

Thèse de doctorat en Sciences de la Terre

Sous la direction de Jean-Luc Michelot.

Soutenue en 1996

à Paris 11 .

mots clés

Résumé

La methode de datation des eaux souterraines par mesure des teneurs en carbone-14 des composes organiques dissous apparait comme une possibilite pour acceder aux temps de residence d'eaux souterraines dont l'age est compris entre 1000 et 40 000 ans. Pour l'etude proposee, qui vise la mise au point de cette methode, quatre sites ont ete selectionnes: les sables de soulaines (aube), les sables de mol (belgique), le granite de peny (limousin) et la craie de chalon-sur-marne. La technique d'extraction utilisee est l'adsorption sur resine: deae pour les echantillonnages sur le terrain, xad-8 pour les extractions en laboratoire. La caracterisation des composes organiques, phase indispensable pour leur identification, montre que les acides fulviques sont moins affectes par un apport de matiere organique sedimentaire que les acides humiques et representent donc de meilleurs traceurs de l'eau souterraine. La maturation des acides fulviques entraine des changements de composition elementaire et de structure mais cette transformation ne represente pas une entrave a leur utilisation comme traceur de l'eau. L'analyse des ages obtenus a partir des activites en carbone-14 du cod et du citd montre une concordance raisonnable entre les deux methodes pour des eaux relativement recentes. En revanche, pour des eaux anciennes, l'age du cod est systematiquement inferieur a celui du citd. Deux explications sont proposees: les effets retard affectant le cod sont moins importants que ceux affectant le citd les effets de melange entre plusieurs masses d'eau d'ages differents affectent differemment les teneurs en carbone-14 du citd et du cod. Dans un cas comme dans l'autre, les substances humiques se trouvent majoritairement dans l'eau la plus mobile et satisfont donc mieux aux contraintes imposees pour l'estimation des temps de transit. Au terme de cette etude, les mesures de carbone-14 sur les composes organiques dissous peuvent etre considerees comme une methode de datation des eaux a part entiere

Titre traduit

Isolation, characterization, and radiocarbon measurements of dissolved organic carbon: application to groundwater dating

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