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Dissertations / Theses on the topic 'Couverture (géologie)'
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Grelaud, Sylvain. "Couplage socle-couverture et style de la déformationau front des orogènes : Comparaison entre le Minervois (front des Pyrénées, France) et le Potwar (front de l'Hymalaya, Pakistan)." Cergy-Pontoise, 2001. http://www.theses.fr/2001CERG0130.
Full textAbstract:
"La comparaison du front nord-pyrénéen dans le Bas-Languedoc avec le front de l'Himalaya au Pakistan, choisis pour la nature contrastée du niveau de décollement majeur à l'interface entre le socle et la couverture sédimentaire, permet de préciser le rôle joué par le couplage entre ces deux unités sur la déformation à diverses échelles au sein de la couverture. L'anticlinal d'Oupia, dans le bassin du Minervois, est un pli de propagation de rampe dans lequel la séquence des microstructures est conforme au modèle cinématique " trishear ". La couverture est adhérente au socle et l'analyse des mesures d'anisotropie de susceptibilité magnétique (ASM) réalisées sur plus de 600 échantillons révèle l'existence de fabriques tectoniques traduisant une importante déformation interne acquise précocement avant et au cours des premières étapes du plissement. A l'inverse, l'analyse des données de sismique, couplée au données de maturation des hydrocarbures, montre que le Salt Range, front de l'Himalaya au Pakistan, est un pli de cintrage sur rampe complexe dont la formation a commencé il y a 11 Ma. Le bassin du Potwar méridional, dont le Salt Range marque la limite au Sud, est affecté de plis de décollement développés à l'arrière du front, il y a 5 Ma. L'ensemble de la couverture a été translaté au dessus d'une puissante série évaporitique et l'ASM, par ses fabriques magnétiques peu évoluées, met en évidence une déformation interne faible, acquise lors du raccourcissement parallèle aux couches anté-plissement. Dans le cas d'un fort couplage, le faible déplacement de la couverture et du socle aboutit à la formation de pli de propagation de rampe précédé d'une déformation interne importante lors du raccourcissement horizontal. Dans le cas opposé on constate une anti-corrélation entre l'amplitude du déplacement de la couverture qui est important et le degré de déformation interne mesuré par l'ASM. "Comparison of two orogen fronts: (1) the north pyrenean front in the Bas-Languedoc (South of France), (2) the himalayan front in northern Pakistan, is a key to understand the role of the coupling between basement and sedimentary cover in the deformation within the cover at different scales. The Oupia anticline is a fault propagation fold whose geometric evolution during its growth is well represented by the "trishear" model. In this region, the cover is locked to the basement and analysis of anisotropy of magnetic susceptibility (AMS) performed on 66 sites reveals some tectonic fabrics indicative of strong internal strain. On the other hand, seismic sections and maturity of organic compound within the Salt Range and the Potwar basin in northern Pakistan show that the Salt Range is a complex fault bend fold initiated 11 Myr ago. At -5 Myr, activity decreased on the Salt range thrust and decollement folding developped in the piggy-back basin of south Potwar. Magnetic fabrics are poorly evolved indicating that the whole sedimentary cover has been translated with a weak internal deformation. We related this result to the existence of a thick salt layer acting as the major decollement level beneath the south Potwar basin and the Salt range. In the case of a strong coupling we observe the formation of a fault propagation fold with an important internal strain. On the contrary, where the coupling is weak, fault bend and decollement folds are formed. We show an anticorrelation beetwen the magnitude of the displacement of the cover and its degree of internal strain
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Bellec, Valérie. "Évolution morphostructurale et morphosédimentaire de la plate-forme aquitaine depuis le Néogène." Bordeaux 1, 2003. http://www.theses.fr/2003BOR12762.
Full textAbstract:
L'étude de l'évolution de la mise en place de la couverture sédimentaire de la plateforme aquitaine, entre l'embouchure de la Gironde et le canyon de Capbreton, s'est effectuée à partir de l'interprétation de profils sismiques haute et très haute résolution. Le type de sismique utilisée impliquant une pénétration réduite, l'étude débute à la fin du Paléogène et s'est essentiellement tournée vers le Plio-Quaternaire et le Quaternaire, peu étudiés j'à présent. La couverture sédimentaire étudiée est constituée de six grandes unités sismiques. Ces unités sont interprétées en terme de stratigraphie séquentielle et de processus. La plate-forme aquitaine présentant une structure très différente au Nord et au Sud, l'étude de ces processus de dépôt met en évidence les différences qui existent au niveau de la sédimentation et des facteurs qui contrôlent la mise en place des unités. Certains facteurs sont liés aux propriétés même du substratum (tectonique, diapirisme) ou dépendent de l'environnement (apports sédimentaires, position des paléo-fleuves), d'autres sont allocycliques (eustatisme). Les premiers conditionnent l'épaisseur et la position des unités, les derniers sont responsables des limites des unités et de leur cyclicité. La dernière unité, la couverture meuble, présente une séquence complète avec un cortège de bas niveau marin, un cortège transgressif et un cortège de haut niveau marin. Son étude détaillée a permis l'établissement de modèles de terrains
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Moulouel, Hakim. "Caractérisation cartographique d'une différenciation verticale et horizontale de la déformation : application à la couverture sédimentaire de la plate-forme ardennaise." Thesis, Lille 1, 2008. http://www.theses.fr/2008LIL10044.
Full textAbstract:
La terminaison occidentale du Massif Ardennais expose largement, dans le Nord de la France la déformation varisque. Elle montre des structures plissées-faillées affectant des roches sédimentaires non métamorphiques à épi métamorphiques datées Dévonien à Carbonifère. Une image plus précise de la géométrie profonde du Front Nord Varisque est fournie par la ré-interprétation du profil sismique M146. Le trait majeur est l'existence d'un chevauchement basal d'échelle crustale, faiblement penté vers le Sud, dont l'émergence correspond à la zone faillée du Midi. Cette dernière limite au Nord l'Allochtone Ardennais chevauchant le Bassin Houiller namuro-westphalien et son substratum brabançon. Le chevauchement basal Ardennais accommode un déplacement vers le NNW dont une part importante s'est faite au cours d'un événement en hors-séquence. Au Sud de la zone faillée du Midi, l'Avesnois exhibe des structures plissées-faillées de second ordre globalement à vergence nord orientées ENE-WSW. Ces structures affectent une série lithologiquement très hétérogène. Les contrastes rhéologiques induits contrôlent fortement le style de déformation. Une nouvelle étude cartographique a permis de préciser la géométrie et la cinématique de déformation. Elle précise (1) que le niveau épais incompétent du Famennien a joué le rôle d'un décollement diffus découplant le Dévonien moyen et le Dinantien, (2) que le modèle géométrique de plissement démontré à l'aplomb de discontinuités synsédimentaires précoces, correspond au type « pli disharmonique ». Le plissement dans les unités post-Famennien Inférieur se fait par rotation des flancs autour de charnières fixes. Pour le Famennien Inférieur, le raccourcissement est accommodé par la présence de plusieurs charnières de plis d'ordre élevé dans les zones charnières de plis d'ordre inférieur et par fluage, (3) que les structures ont été re-déformées tardivement par une onde de déformation à vergence sud, soulignant le blocage global de l'allochtonie sur l'avant pays brabançonThe Western Ardennes Paleozoic massif forms the primordial exposure of the Variscan deformation front in Northern France. It includes folded and thrusted units composed of non metamorphic to epi-metamorphic rocks of mostly Devonian-Carboniferous age. Along a Western Ardennes transect imaged by the M146 seismic profile, the thrust front is characterized by a major crustal scale south-dipping thrust zone whose emergence corresponds to the c1assical "Midi" thrust zone. The latter induces the thrusting of the Ardennes-Avesnois fold-and-thrust belt onto the dismembered molassic Namurian-Westphalian coal-bearing foreland basin and its Brabant-type substratum. The main Ardennes basal thrust accommodates a significant part of the motion occuring during a late out-ofsequence event. South of this main thrust, Avesnois area display second order thrust-related folds with a general ENE-WSW trend and a NNW vergence. These structures involve a strongly heterogeneous Iithological sequence. The induced rheological contrasts strongly control the deformation style. New cartographic and structural studies, mainly carried out in the Famennian sequences, allowed us to precise the geometry and kinematics of the fold-thrust structures. As a whole, these data indicate (1) that the thick Incompetent Famennian layers acted as a distributed complex décollement-zone decoupling shortening between the Mid-Devonian and Dinantian layers, (2) that the geometrical folding model demonstrated above early synsedimentary discontinuities corresponds to disharmonic fold types. the folding in the post-Lower Famennian levels occurred by flank rotation around fixed hinge zones. For the lower-Famennian incompetent levels, shortening is accommodated by the presence of several fold hinges in folds hinge zone and by buckling. (3) that the foreland-directed thrust related folds were lately deformed by backwards thrusting, highlighting the overall difficulty of the forward propagation of the thrust front onto the Brabant foreland
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Gerbeaud, Olivier. "Evolution structurale du bassin de Tim Mersoï : le rôle des déformations de la couverture sédimentaire sur la mise en place des gisements uranifère du secteur d’Arlit (Niger)." Paris 11, 2006. http://www.theses.fr/2006PA112352.
Full textAbstract:
Les gisements uranifères du secteur d’Arlit (Niger), situés dans la partie orientale du bassin de Tim Mersoï, en bordure du massif de l’Aïr (S-E du Hoggar), sont encaissés par des grès réduits d’âge Carbonifère supérieur. Ce sont de gisements de type tabulaires, dont la distribution géographique est contrôlée par des accidents majeurs de la couverture sédimentaire. L’histoire tectonique du bassin de Tim Mersoï est étroitement liée au contexte géodynamique de l’Afrique de l’Ouest depuis le Paléozoïque jusqu’au Tertiaire, et à la réactivation des grands accidents panafricains dans le socle. Cette étude confirme le rôle joué par la tectonique syn-sédimentaire au Carbonifère supérieur sur l’architecture des corps sédimentaires gréseux (chenaux), qui sont des zones favorables à des concentrations d’uranium lors d’un évènement minéralisateur postérieur à la sédimentation. La tectonique compressive, qui est intervenue principalement à partir du Crétacé supérieur, a réactivé la plupart des structures, et a conféré au bassin de Tim Mersoï sa géométrie actuelle. Lors de ce stade de raccourcissement NW-SE, des zones de cisaillement fragile s’individualisent dans la couverture sur les accidents du réseau NS et certains accidents du réseau N30° (décrochement senestre). Nous avons montré que ces zones de failles cassantes de la couverture , et notamment de la faille NS d’Arlit- In Azaoua, étaient le siège d’un drainage important des fluides lors de la phase compressive au Crétacé supérieur. Les concentrations d’ uranium économiques du secteur d’Arlit se localisent à l’intersection entre les grands accidents cassants de direction NS/NNE-SSW et des pièges sédimentaires réduits (chenaux gréseux)The Arlit U-deposits (Niger), situated in the eastern part of the Tim Mersoï Basin, less tan 50 km from the Air mountains (SE of the Hoggar), are hosted in reduced carboniferous sandstones. U-deposits are low to medium grade concentration, tabular-type, geographically controlled near major faults in the sedimentary cover. The tectonic history of the Tim Mersoï Basin is closely linked to the geodynamical context of Western Africa, since Palaeozoic to Tertiary times, and to the rejuvenation of panafrican major lineaments in the basement. This study confirm the role played by the upper Carboniferous syn-sedimentary tectonics on the sanstones channels architecture. Reduced sandstones channels are favourable zones where concentrate U-ore deposits. Compression that principally occurred from upper Cretaceous, induced the rejuventation of major faults, and conferred at the Tim Mersoï bain its general morphology. During this NW-SE compressionnal event, brittle shear zones had been created in the sedimentary cover, along the NS and almost N30° major faults (sinistral strike-slip motion). We have shown that this brittle fault zones affecting the sedimentary cover, and notably the NS Arlit-In Azawa fault, were the locus of important fluid circulations during the upper Cretaceous event. The Arlit economic U-déposits are located at the intersection between NS/NNE-SSW major brittle faults and sedimentary reduced trapps (sandstones channels)
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Torbi, Abdelkrim. "Analyse structurale et etude de la fracturation du socle hercynien et de sa couverture dans les monts du sud-est d'oujda, meseta orientale, maroc." Poitiers, 1988. http://www.theses.fr/1988POIT2104.
Full textAbstract:
L'etude des monts du sud-est d'oujda (est meseta, maroc) a permis d'analyser les structures hercyniennes, et la fracturation du socle et de sa couverture. L'hypothese de l'existence de nappes est discutee et contestee a la suite de datation palynologique. L'analyse de la fracturation permet la mise en evidence de plusieurs regimes compressifs et distensifs depuis la fin du westphallien c jusqu'a l'actuel
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Credoz, Anthony. "Réactivité des couvertures argileuses en présence de CO2 en conditions de stockage géologique profond : approche intégrée expérimentation-modélisation." Toulouse 3, 2009. http://thesesups.ups-tlse.fr/1747/.
Full textAbstract:
Ces travaux donnent une vision multi-échelle de la réactivité de roches de couvertures argileuses, formations de confinement et de scellement du CO2 dans le réservoir géologique profond. La stratégie mise en œuvre depuis l'échelle expérimentale sur phases argileuses purifiées jusqu'à la modélisation intégrative à grandes échelles de temps et d'espace nous a permis d'identifier les processus géochimiques prépondérants, de vérifier la cohérence entre expérience et modélisation et de souligner les impacts opérationnels sur l'intégrité des couvertures à long terme. L'altération des ciments carbonatés est susceptible d'ouvrir la porosité de la roche et de créer d'éventuels chemins préférentiels pour l'écoulement du fluide réactif. L'altération des phases argileuses, notamment au travers du processus d'illitisation, réduit le volume d'occupation de la fraction argileuse mais limite considérablement l'ouverture de porosité dans les premiers centimètres de la roche. Le processus d'illitisation en milieu acide, déterminé expérimentalement et modélisé à petite et grande échelle, s'accompagne de précipitation de silice. Plus fondamentalement, ces travaux apportent de nouveaux paramètres cinétiques sur les minéraux argileux et mettent en évidence de nouvelles transformations structurales. Plus largement, cette étude contribue à l'acquisition de données qualitatives (chemins réactionnels d'évolution de roches de couverture à long terme, réactivité couplée carbonates/argiles) et quantitatives (distance de pénétration du CO2 dans la couverture) répondant ainsi à une partie de l'évaluation générale de performance et de sûreté du stockage géologique de CO2This study offers a multi-scale vision of complex clayey caprocks reactivity and evolution. These formations are identified for the CO2 containment and sealing into the deep underground reservoir. From the experimental scale on purified clay minerals to integrative modeling at large space and time scales, the strategy developped allowed to identify the main geochemical processes, to check the good agreement between experiment and modeling, and to stress the operational impacts on long-term caprocks integrity. Carbonated cement alteration is likely to open caprock porosity and to create preferential reactive pathway for reactive fluid flow. Clay minerals alteration, including the illitization process, reduces the clay fraction volume but considerably limits the porosity increase. The illitization process in acidic conditions determined experimentally and by modeling at small and large scale, is coupled with silica precipitation. On the fundamental side, new kinetic parameters were determined for clay minerals and highlights new structural transformations. On the operational side, this study contributes to the acquisition of qualitative data (long-term reactive pathways of clayey caprocks, coupled carbonates/clays reactivity) and quantitative data (CO2 penetration distance into the caprock) to improve the performance and safety assessment of CO2 capture and geological storage
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Minguely, Bruno. "Caractérisation géométrique 3-D de la couverture sédimentaire méso-cénozoïque et du substratum varisque dans le Nord de la France : apports des données de sondages et des données géophysiques." Lille 1, 2007. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2007/50376-2007-Minguely.pdf.
Full textAbstract:
En bordure septentrionale du Bassin de Paris, le Nord de la France occupe une position clé pour la compréhension des relations structurales entre le substratum paléozoïque déformé et les dépôts mésocénozoïques de la couverture sédimentaire. En profondeur, le caractère extrêmement hétérogène du substratum est marqué par la superposition du front de chevauchement varisque à vergence Nord, matérialisé par la Faille du Midi, et du front calédonien, à vergence sud, reconnu dans le massif du Brabant plus au Nord. L'utilisation combinée d'un modèle géologique 3-D, réalisé à partir des données de sondage, et des données sismiques et gravimétriques montre que les fronts varisque et calédonien interagissent et influencent la géométrie des dépôts de couverture en individualisant des domaines structuraux bien précis. En Artois-Boulonnais, la réactivation d'accidents calédoniens profonds durant l'orogenèse varisque semble contrôler la géométrie du front chevauchant induisant, en particulier, une augmentation du pendage de la Faille du Midi. Ce redressement des chevauchements profonds apparaît comme un facteur majeur dans la genése des failles affectant la couverture en Artois et dans la localisation de l'inversion tectonique au niveau de ces failles. Ce n'est pas le cas latéralement, dans le bassin houiller et l'Avesnois où aucune structure similaire n'est observée. Il est possible que, dans cette zone, ce système soit transféré vers le Nord, décalant ainsi l'inversion tectonique. L'activation, la réactivation et l'évolution latérale des structures profondes sont donc des facteurs déterminants dans l'individualisation des différents domaines structuraux de la couverture sédimentaire.
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Berbey, Hugues. "Sédimentologie et géochimie de la transition substrat volcanique-couverture sédimentaire de l'atoll de Mururoa (Polynésie Française)." Paris 11, 1989. http://www.theses.fr/1989PA112259.
Full textAbstract:
L’atoll de Mururoa est constitué d’une couverture sédimentaire reposant sur un édifice volcanique dont l’activité a cessé au Miocène moyen (11 MA. ) La transition entre ces deux ensembles est représentée par des formations mixtes volcano-sédementaires renfermant des éléments basaltiques et carbonatés. Les zones de transition examinées se répartissent en quatre groupes selon la profondeur actuelle du toit du volcan. Chacun d'eux se caractérise par une évolution sédimentaire étroitement dépendante de la morphologie et de l’état d’altération du relief volcanique. 1-Les formations de transition périphériques « profondes » renferment des traces d’activité volcanique synsédimentaire et des minéralisations hydrothermales. Elles se sont développées simultanément avec l’édification finale du volcan (11MA). 2-Les formations de transition périphériques « intermédiaires » se sont formées peu de temps après la mise en place de l’édifice sur un support encore thermiquement actif marquant la base des séries volcano-sédimentaires. 3-Les formations de transition périphériques « superficielles » sont postérieures à toutes activités volcanique et hydrothermale. Elles se sont développées sur un substrat érodé et altéré. 4-Les formations de transition centrales sont très peu développées voire absentes, et se sont formées avant l’enfouissement complet du pointement volcanique. Elles correspondent aux zones de transition les plus récentes observées à Mururoa. Le développement des formations de transition en surface du soubassement basaltique est diachrone. Il s’est initié il y a 11MA et a cessé avec l’enfouissement par subsidence et érosion du volcan. Durant ce laps de temps, les principales caractéristiques dia génétiques des formations de transition ont été induites par la paléo morphologie insulaire. C’est notamment le cas de la différenciation des deux ensembles calcique et dolomique que l’on retrouve de façon généralisée dans les zones de transition. Une approximation tenant compte d’une subsidence moyenne de 1. 5 mm/an de l’édifice indique une différence d’âge voisine de 200000 ans entre les dépôts périphériques du secteur NE et les dépôts au sommet du volcan lors de l’enfouissement de celui-ci. L’évolution sédimentaire et dia génétique des formations de transition a donc probablement été rapide comparée à l’âge de l’édificeMururoa Atoll comprises a sedimentary cover deposited on a volcanic cone whose activity ceased during the Middle Miocene (11MY). The transition between these two masses is composed of a mixture of marine carbonate and basaltic detritus. It has been subdivided into four units according to the depth of the volcanic basement with respect to the morphology and the alteration of the volcano. 1-The peripheral "deep" transition zone include interbedded volcanic flows an exhibit hydrothermal effects. This facies formed during the edification of the volcano (11 MY). 2- The peripheral "intermediate" transition zone have been deposited shortly after the cessation of volcanic activity but still show some hydrothermal effects, notably at their base. 3- The peripheral "superficial" transition zone post date volcanic and hydrothermal acticity. They have been deposited during the subsequent erosion and alteration of the volcanic edifice. 4- The "central" transition zone is thinly developed or totaly absent. They were deposited during the final phase of burial of the residual volcanic island and are the youngest transitional facies studied at Mururoa. Clearly, the sedimentary properties of each of these four units have been determined mainly by the state of alteration of the residual volcanic relief. Their development on volcanic basement is diachronous. Beginning about 11 MY ago, they ceassed to form when volcanic island, following intense subaerial erosion, was finaly buried under carbonate sediment. During this period, their main diagenetic attritbutes were conditioned also by the morphology of the volcanic edifice. The distinction between limestone and dolomite, typical constituants of the transition zone, is an example. The sedimentary and diagenetic evolution has probably been fairly rapid relative to the total life of the volcano. An approximation of the time involved assumes a subsidence rate of 1,5 mm/year, this indicating a period of about 200000 years for the development of the transition along the NE slope of the atoll until final burial of its residual central culmination
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Fougeron, Jérôme. "Effondrement et affaissement des mines de fer en Lorraine : rôle de la couverture et de la morphologie." Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2007. http://www.theses.fr/2007INPL023N/document.
Full textAbstract:
Les évènements survenus dans le bassin ferrifère lorrain durant cette dernière décennie sont venus souligner les problèmes engendrés par la cessation d’activité minière et l’abandon des concessions comme la sécurité des personnes ou des biens. Au cours de cette thèse, nous avons étudié le rôle que peut jouer la morphologie sur le comportement mécanique de la couverture sédimentaire par rapport au phénomène d’effondrement brutal et d’affaissement progressif. Nous nous sommes attardés sur les situations de vallée et de plateau, pourvues ou non d’une fracturation verticale, et à celle d’une reculée de vallée à travers un ensemble de modélisations 2D (UDEC) et 3D (FLAC3D). Ensuite, nous avons simulé le développement de la fracturation dans un pilier de mine à travers une approche associant des codes de calcul continu (FLAC) et discontinu (PFC). L’ensemble de ces modélisations permettent d’appréhender le rôle de la couverture dans un souci de gestion des risquesThe events which have occurred in the lorrain iron basin during this last decade came to underline problems generated by mining industrial cessation and concession surrender like people or goods security. In this study, we studied the role which can play the geomorphology on the mechanical behaviour of overburden in relation with the violent collapse and progressive subsidence phenomena. We have examined valley and tray situations with the presence of vertical fractures and postponed valley situation through 2D (UDEC) and 3D (FLAC3D) modelling. Next, we simulated the fracture development in a mine pillar through a continue (FLAC) and discontinue (PFC) approach. These numerical modellings allow to apprehend the overburden role in a concern for hazard zone control
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Burbaud-Vergneaud, Michelle. "Fracturation et interactions socle-couverture : le seuil du Poitou : données géologiques, données de la télédétection infrarouge thermique." Poitiers, 1987. http://www.theses.fr/1987POIT2265.
Full textAbstract:
L'analyse de la technique cassante met en evidence plusieurs regimes compressifs et distensifs depuis la periode tardi-hercynienne, et en particulier au tertiaire. Les accidents majeurs hercyniens de direction sud armoricaine (nw-se) structurent la region; ils regissent la fracturation tertiaire. La confrontation des donnees satellites hcmm et aeroportees aries, avec les observations de terrain montre que: -1) les images hcmm infrarouge thermique de nuit permettent de reconnaitre les structures majeures d'une region et sont un bon support a l'analyse regionale. -2) les donnees aries de haute resolution presentent un apport important a la cartographie de detail dans les zones a fort couvert vegetal
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Chabani, Arezki. "Analyse méthodologique et caractérisation multi-échelle des systèmes de fractures à l’interface socle/couverture sédimentaire – application à la géothermie (bassin de Valence, SE France)." Electronic Thesis or Diss., Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019PSLEM046.
Full textAbstract:
Le bassin de Valence, un fossé d’effondrement appartenant au système ECRIS localisé le long du couloir Rhodanien, est l’objet d’études approfondies quant à son potentiel géothermique. Dû à l’histoire évolutive polyphasée du bassin, les réseaux de fractures du socle et de la base de la couverture sédimentaire ciblés pour l’exploitation géothermique présentent une organisation complexe. Cette étude vise donc à caractériser l’organisation du bassin de Valence et de ces réseaux de fractures. Elle s’appuie sur les données sismiques et de forages du bassin, ainsi que les cartes géologiques, le modèle numérique du terrain et des affleurements de la marge ardéchoise. Deux méthodes de caractérisation des orientations et des longueurs des fractures sont développées dans ce travail. Leur application a permis de déterminer les paramètres des modèles de réseaux de fractures, et a mis en évidence un fort héritage structural mais aussi un découplage du socle et de la couvertureThe Valence basin is a graben located in the Rhodanian corridor which belongs to the ECRIS system, and is the subject of many studies due to its geothermal potential. In response to its a multiphase history, fracture networks of the basement and sedimentary cover which are targeted for geothermal exploitation show a complex organization. This study aims to characterize facture networks organization in the Valence basin. It is based on seismic and borehole data in the basin, as well as geological maps, digital elevation model (DEM) and outcrops on the Ardèche margin. Two methodological studies were developed to characterize the orientation and length distributions. These methods allowed to determine fracture network modelling parameters, and highlighted a structural heritage but also a detachment between the basement and the cover
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Hubert, Gaëtan. "Réactivité expérimentale au CO2 de roches d'une couverture argileuse et d'un réservoir carbonaté du bassin de Paris." Phd thesis, Institut National Polytechnique de Lorraine - INPL, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00390771.
Full textAbstract:
L'augmentation constante du dioxyde de carbone dans l'atmosphère est considérée comme étant la cause principale du réchauffement climatique actuel. La séquestration géologique du CO2 semble être une des meilleures solutions envisageable pour réduire les rejets des gaz à effet de serre (dont le CO2) dans l'atmosphère, seulement si l'intégrité de la couverture du réservoir est préservée sur des centaines ou des milliers d'années. Des simulations expérimentales en batch ont été réalisées afin d'observer la réactivité d'une roche de couverture argileuse et d'une roche réservoir carbonatée en présence de CO2 à 80°C et 150°C pour une pression de 150 bar avec une eau équilibrée. Le protocole analytique mis en place a permis de comparer les roches avant et après expérimentation concluant à une réactivité très faible, centrée sur l'aluminium au niveau des phyllosilicates. Les analyses texturales montrent que le CO2 n'a pas d'incidence sur les propriétés d'adsorption et sur la surface spécifique. L'étude des carbonates du réservoir par la microscopie confocale a permis de mettre en évidence des phénomènes de dissolution-précipitation qui n'ont cependant pas d'impact important sur la chimie et la structure du réservoir. Les simulations numériques réalisées sur des minéraux de référence comme la montmorillonite calcique ou le clinochlore montrent une réactivité importante en présence de CO2 non atteinte expérimentalement, certainement due à des lacunes dans les bases de données thermodynamiques ou à la cinétique des réactions. Les simulations sur Bure ne montrent pas de réactivité sur les minéraux majeurs de la marne argileuse confirmant les résultats obtenus en expérimentation batch.
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Lazarre, Joëlle. "Modélisation 3D de l'interface socle varisque - couverture alpine dans le massif du Pelvoux (Hautes Alpes, France) : tectonique des socles et des bassins à la limite secondaire - tertiaire." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 1997. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00614882.
Full textAbstract:
Le massif du Pelvoux (MCE, Alpes occidentales) fait partie de la paléo-marge passive téthysienne. C'est un site privilégié d'étude de structures superposées. On y trouve trace d'événements extensifs téthysiens, puis compressifs alpins. Les massifs de Morges, des Pourroys et du Vallon sont des pincées de couverture mésozoïque dans le socle cristallin. Ils permettent une étude des relations entre le socle et sa couverture. Cet interface est un marqueur de la déformation finie à l'échelle orogénique. Géométrie et cinématique montrent l'existence de deux phases de déformation dans l'histoire alpine. Un calage dans le temps est proposé par comparaison avec les régions environnantes: la phase DI serait du Crétacé supérieur - Eocène inférieur (pyrénéo-provencale). La D2 est au plus vieux oligocène supérieur. Elle s'intègre au modèle géodynamique par rotation-expulsion si l'on abaisse la pointe de l'indenteur d'environ 10 km vers le Sud. Le socle accommode le raccourcissement DI vers le SW par des plis kilométriques, alors que la couverture développe des plis PI de toute échelle. Ce découplage mécanique est en partie contrôlé par la distribution des fluides. ils sont diffus dans la couverture, mais chenalisés dans le socle dans les grands accidents mylonitiques. La déformation est alors concentrée le long de ces zones de faiblesse. Cette tectonique est contemporaine de conditions de température de 300 à 400°C et de profondeur de 5 à 12 km. Le raccourcissement Dl structure le massif. Cette hypothèse sur la géométrie 3D du massif de Morges a été illustrée par un modèle surfacique construit avec le modeleur STRIM. Il a été ensuite exploité pour un dépliage. Une autre méthode de reconstruction des surfaces a fourni des résultats corroborant ceux obtenus avec STRIM. Un apport de cette étude est de montrer dans le Sud-Pelvoux une absence de cisaillement plat au profit d'accidents verticaux. Cette géométrie s'intègre à celle déduite du profIl sismique ECORS pour la zone externe des Alpes.
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Tannouch, Bennani Souad. "Paléolacs plio-quaternaires et leurs couvertures sédimentaires récentes (Souss Central, Maroc)." Nancy 2, 2003. http://www.theses.fr/2003NAN21024.
Full textAbstract:
La partie moyenne de la plaine du Souss est caractérisée, de part et d'autre du cours d'eau principal éponyme, de grandes structures sédimentaires évidentes dans la morphologie globale qui ne sont autres que les grands cônes de déjection atlasiques et anti-atlasiques, les terrasses alluviales et les champs de dunes vives qui se réinstallent à toute occasion d'assèchement prolongé du climat. En dehors de ces structures sédimentaires, la détection d'un système lacustre reste assez difficile. Les indicateurs de l'existence d'un paléolac ou de paléoplayas se limitent à l'aspect planaire d'une certaine partie de la plaine du Souss, à la conservation ou non de la forêt d'Arganiers mais surtout à l'existence de bancs calcaires à la base de la majorité des coupes de la rive gauche de l'oued. L'histoire de la plaine du Souss a été commandée par une activité tectonique liée au rejeu de failles héritées, aussi bien dans les bassins versants que dans la plaine, et à une subsidence qui continue probablement. Deux générations au moins de paléolacs plio-villafranchiens se sont établis dans la dépression. Leur sommet a été recouvert par les dépôts de terrasse de l'oued Souss, par les dépôts distaux des cônes de déjection atlasiques et anti-atlasiques et par les champs de dunes vives. Le climat humide à précipitations régulières qui régnait sur le Souss durant le Plio-Villafranchien a laissé place à une succession de paléoclimats responsables d'entailles majeures et de l'édification de nouvelles générations de cônes de déjection sur les piémonts haut-atlasiques et anti-atlasiques ; ces derniers, plus arides, ont permis parfois l'installation de champs de dunes. Les phases humides et les phases sèches ont alterné sans doute durant tout le Quaternaire. Les seules identifiées ici se situent au " Tardi-Soltanien " et à l'Holocène supérieur. La dernière phase d'aridité croissante s'est installée depuis l'Holocène supérieur jusqu'à l'actuel, et à été entrecoupée par des épisodes plus humides. L'action anthropique a accentué certains aspects de l'aridification : assèchements des oueds, ravinements, baisse de la nappe phréatique. La dépression du Souss, qui a vu se développer des lacs sur plus de 1000 km2durant le Plio-Villafranchien et qui était hier encore le grenier des Saâdiens (culture de la canne à sucre) offre aujourd'hui certains aspects de l'assèchementThe middle part of the Souss plain, on both sides the eponymic main stream, is characterized by the existence of large evident sedimentary structures in the global morphology which are the large atlasic and anti-atlasic alluvial fans, the alluvial terraces and fields of dunes which reinstall in occasion of long drought. Except these sedimentary structures, the detection of a lakeside system remains rather difficult. The indicators of the existence of palaeolakes or palaeoplayas limit themselves to the planar aspect of certain parts of the Souss plain, to the conservation or not of the Argan forest, but especially in the existence of calcareous benches at the base the oued's left bank. The Souss lain was commanded by a tectonic activity bounded to the recurrent faulting of inherited faults, as weil in the basin as in the plain, and in a subsidence which probably continues. Two generations at least of Plio-Villafranchian palaeolakes were established within the depression. Their summit was covered by the deposits of terraces of the oued Souss, by the deposits of the High atlasic's and the Anti-atlasic's alluvial fans distal deposits and by dune fields. The wet limate in regular precipitations which reigned over the Souss plain during the Plio-Villafranchian left place to a succession of paleoclimates responsible of major notches and construction of new generations of alluvial fans on High-atlsic's and Anti-atlasic's piedmonts; the Anti-atlasic's piedmonts were drier and have allowed the installation of dunes. More wet and more dry phases altemate undoubtless during aIl the Quaternary. The unique phases identified here are situated within the "Tardi-Soltanian" and the Upper Holocene. The last phase of increasing aridity settled down since the Upper Holocene until the Current, and was interrupted by wetter episodes. The anthropological action has stressed many aridification aspects: prolonged oued drying, gulliying, fall of phreatic water-table. The Souss epression which saw lakes developing over more than 1000 km2 during PlioVillafranchian and which was yesterday even the larder of the Saâdians (sugar cane culture) offers today sorne land drought aspects
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Gourlay, Pierre. "Chevauchements et décrochements alpins aux limites du massif du Mont Blanc (Alpes occidentales)." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 1986. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00644149.
Full textAbstract:
Une étude comparée des structures du socle antétriasique et de la couverture mésozoïque a été réalisée de part et d'autre du Mont Blanc, sur son versant nord occidental et à l'Est de son versant oriental au front de la zone du Grand Saint Bernard . Au niveau de la jonction Mont Blanc, Aiguilles Rouges, Belledonne, cette étude a permis de conclure à l'âge alpin de la déformation régionale des massifs cristallins externes. Cette déformation régionale, commune au socle et à la couverture, combine respectivement déplacements gravitaires superficiels dans les nappes dauphinoises avec raccourcissement, chevauchements et décrochements crustaux profonds. Ces différents processus ont abouti au développement d'un champ régional de déformation finie ( trajectoires de schistosité et d'étirement + gradients régionaux de la déformation ) qui apparaît comme le résultat d'étapes successives, matérialisées à l'échelle du terrain, par une superposition de déformations. L'ordre d'apparition de ces déformations est vérifié par l'étude de la déformation incrémentale. Celle-ci permet de mettre en évidence une rotation antihoraire de l'étirement principal, générale pour l 'ensemble du secteur étudié. L'ensemble des résultats de cette étude a été intégré dans un modèle de déformation progressive, ductile et hétérogène, où la direction du déplacement gravitaire superficiel de la couverture et celle du raccourcissement crustal profond sont d'abord dirigées vers le NNW puis vers l'W. Au niveau du secteur du col du Grand Saint Bernard, cette analyse comparée de la déformation du socle et des lambeaux de couverture triasique dans le secteur du col du Grand Saint Bernard a permis d'associer l'orientation subméridienne des structures redressées de cette partie frontale de la zone du Grand Saint Bernard, à une déformation régionale décrochevauchante senestre vers le NNW. Cette déformation décrochevauchante semble englober différents stades intermédiaires de l'évolution régionale de la dé formation qui débute par un cisaillement tangentiel précoce (vers le NNW ) pour se terminer par un aplatissement vertical NS principalement accommodé par un cisaillement transcurent senestre. Cette partie frontale de zone du Grand Saint Bernard paraît ainsi avoir fonctionné comme une rampe latérale décrochante senestre qui aurait limité vers l'W le déplacement de la nappe du Grand Saint Bernard ou nappe du Mischabel (partie septentrionale de la zone du Grand Saint Bernard).
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Mulder, Thierry. "Aspects géotechniques de la stabilité des marges continentales : application à la baie des Anges (Nice, France)." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1992. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL_T_1992_MULDER_T.pdf.
Full textAbstract:
La baie des Anges se caractérise par de fortes valeurs de gradient de pente (présence d'une marge continentale très réduite). Les sédiments sont essentiellement des silts argileux. Les fonds des canyons montrent une sédimentation plus grossière. L’homogénéité des sédiments fins permet de les considérer en un ensemble unique en ce qui concerne leurs caractéristiques en conditions drainées. En condition non-drainées, une analyse plus fine fondée sur leur état de consolidation permet de repartir les matériaux en quatre grandes familles. Cette répartition a permis d'effectuer une cartographie géotechnique. À chaque zone est associée une loi de la cohésion non-drainée cu, avec la profondeur. Le comportement du matériau sous l'effet d'un chargement cyclique (surpression interstitielle en réponse à la houle ou à une vague) ou vis-à-vis du fluage peut être exprime à l'aide d'une loi de comportement unique. Trois phases distinctes peuvent y être observées. Le devenir du matériau peut alors être prédit dés que l'on connait les conditions initiales de chargement. Le gradient de pente est le paramètre qui influence le plus le calcul de stabilité. Deux types d'instabilités ont été mises en évidence: celles de haut de plateau continental, affectant cycliquement les sédiments sous-consolidés sur une faible profondeur et ceux affectant les sédiments de flanc de crêtes. Ces derniers impliquent un fort volume de matériau et seront préférentiellement mis en mouvement par un séisme. Ils pourront alors dégénérer en courant de turbidité. L’ensemble des résultats confirme les observations qui ont pu être effectuées soit par plongée de soucoupes, soit par cartographie sonar. L’étude des hauteurs de sédiment impliquées dans des glissements fossiles peut être effectuée à partir d'un unique carottage; les résultats sont homogènes avec ceux utilisant le modèle du glissement plan. L’ensemble de l'étude montre que la baie des anges peut être considérée comme un exemple type d'étude des instabilités mécaniques en mer. Ce risque permanent de glissement de terrain devra être considéré lors des projets futurs d'aménagement de la baie
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Jobard, Emmanuel. "Modélisation expérimentale du stockage géologique du CO2 : étude particulière des interfaces entre ciment de puits, roche reservoir et roche couverture." Thesis, Université de Lorraine, 2013. http://www.theses.fr/2013LORR0013/document.
Full textAbstract:
Dans le cadre du stockage géologique de gaz acides, il est impératif de garantir l'intégrité des matériaux sollicités afin d'assurer un confinement pérenne du fluide injecté. Le but de ce travail de thèse est d'étudier, par le biais de modélisations expérimentales, les phénomènes pouvant être responsables de la déstabilisation du système et qui peuvent conduire à des fuites du gaz stocké. Le premier modèle expérimental, appelé COTAGES a permis d'étudier les effets de la déstabilisation thermique provoquée par l'injection d'un gaz à température ambiante dans un réservoir chaud. Ce dispositif a permis de mettre en évidence un transfert de matière important depuis la zone froide (30°C) vers la zone chaude (100°C) conduisant à des modifications des propriétés pétrophysiques. Ces résultats soulignent l'importance de la température d'injection sur la conservation des propriétés d'injectivité du système. Le second modèle, appelé "Sandwich" a permis d'étudier le comportement de l?interface entre la roche couverture (argilite COX) et le ciment de puits. Les expériences batch du modèle Sandwich en présence de CO2 ont permis de mettre en évidence une fracturation de l'interface provoquée par la carbonatation précoce du ciment. Ces résultats soulignent l'importance de l'état initial de la roche couverture dans la séquestration du fluide injecté. Le troisième modèle expérimental est le modèle MIRAGES. Ce dispositif innovant permet d'injecter en continu un flux de CO2 dans un échantillon. Les résultats ont mis en évidence un colmatage partiel de la porosité inter-oolithe à proximité du puits d'injection, ainsi qu'une carbonatation du ciment sous la forme d'un assemblage calcite/aragoniteIn the framework of the CO2 storage, it is crucial to ensure the integrity of the solicited materials in order to guarantee the permanent confinement of the sequestrated fluids. Using experimental simulation the purpose of this work is to study the mechanisms which could be responsible for the system destabilization and could lead CO2 leakage from the injection well. The first experimental model, called COTAGES allows studying the effects of the thermal destabilisation caused by the injection of a fluid at 25°C in a hotter reservoir (submitted to the geothermal gradient). This device allows demonstrating an important matter transfer from the cold area (30°C) toward the hot area (100°C). These results highlight the importance of the injection temperature on the injectivity properties and on the possible petrophysical evolutions of the near well. The second model, called ?Sandwich?, allow studying the behaviour of the interface between caprock (COX argillite) and well cement. Indeed, interfaces between the different rock and the well materials represent a weakness area (differential reactivity, fracturing?). Batch experiments carried out with this device in presence of CO2 show the fracturing of the interface caused by the early carbonation of the cement. The third experimental model, called MIRAGES is an innovative device which allows injecting continuously CO2 in a core sample. Samples made of Lavoux limestone and well cement reproduce the injection well at 1/20 scale. Results show a partial filling of the inter-oolithic porosity close to the injection well, and also the carbonation of the cement according to an assemblage of calcite/aragonite
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Jaillet, Stéphane. "Un Karst couvert de bas-plateau : le Barrois : structure, fonctionnement, évolution." Bordeaux 3, 2000. http://www.theses.fr/2000BOR30036.
Full textAbstract:
Aux marges de la Lorraine et de la Champagne, au contact des plateaux calcaires jurassiques et de la plaine argilo-sableuse crétacée se développe le karst du Barrois, un géosystème naturel en interaction permanente avec son environnement. La structure du système est marquée par un étagement des horizons karstiques et une mobilité des formes (recul de pertes et de puits, réorganisation des réseaux souterrains) en étroite liaison avec l'épaisseur, la nature et la localisation du front d'une couverture non-carbonatée. Ces structures évolutives, exo et endokarstiques, impliquent aujourd'hui la coexistence de structures fonctionnelles (actives), relictuelles (semi-actives) et héritées (inactives) traduisant une adaptabilité constante du système aux modifications des conditions externes. Le fonctionnement du système se traduit par une dualité de l'infiltration et un écoulement souterrain rapide et concentré. Les dépôts argilo-sableux de couverture constituent un aquifère perché, véritable compresse humide qui étale le flux hydrique annuel et concentrent les écoulements lors des fortes averses vers le point bas des bassins de surface : les pertes. Les crues du système sont un élément majeur d'une morphogénèse active marquée par des transports solides et dissous très importants. L'évolution du système montre que le recul des couvertures non-carbonatées, l'incision des vallées et la karstification des masses calcaires sont les trois modes d'une même évolution qui conduit à l'exhumation des plateaux calcaires. L'incision du réseau hydrographique et le décapage des couvertures sont jalonnés par des paléo-systèmes karstiques qui sont les marqueurs des paléo-niveaux de base régionaux et des paléo-extensions du front de couverture. Ces dispositions conduisent à s'interroger sur les relations entre spatial et temporel dans l'édification et l'évolution des structures karstiques et sur le rôle des couvertures non-carbonatées dans cette évolution.
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Ouar, Sadia. "Caractérisation spatio-temporelle du couvert végétal des zones à mascareignite des hauts de l'île de la Réunion." Aix-Marseille 3, 1998. http://www.theses.fr/1998AIX30062.
Full textAbstract:
Les andosols des hauts de l'ile de la reunion presentent souvent une particularite : la presence d'un niveau de sol superficiel leger d'aspect tres clair et d'origine vegetale : la mascareignite. Les etudes anterieures localisent la mascareignite exclusivement sur le versant le plus sec de l'ile (hauts de l'ouest). Dans le cadre de cette etude, des sols a mascareignite ont ete localises sur le versant le plus humide et ont fait l'objet d'une caracterisation pedologique en comparaison avec ceux deja etudies sur le versant sec. L'origine de la mascareignite etant essentiellement vegetale, nous nous sommes interesse a reconstituer le passe floristique d'un profil des hauts de l'ouest par l'outil pedoanthracologie (datation et identification de charbons de bois). Les ages donnes par les mesures en #1#4c montrent que la genese de la mascareignite est anterieure a l'arrivee de l'homme sur l'ile. La paleo-vegetation serait composee dans un premier temps de philippia montana (49. 000 a 43. 000 ans bp), auquel aurait succede philippia arborescens, en association avec stoebe passerinoides (38. 000 a 3. 800 ans bp), peu a peu remplaces par acacia heterophylla. Les deux especes de philippia et le stoebe etant caracteristiques des regions les plus froides de l'ile, une variation climatique serait a l'origine de cette modification. Dans le niveau le plus recent (10-17 cm de profondeur) et date a 395 ans, philippia arborescens disparait, laissant la place a hypericum lanceolatum et nastus borbonicus. Ces deux dernieres especes seraient apparues ulterieurement a la mascareignite et constituent les elements majeurs du sous bois de la tamarinaie actuelle. L'etude de la distribution actuelle du couvert vegetal des hauts de l'ile a ete realisee a partir de donnees satellitaires. Le recul des peuplements a philippia au profit d'acacia heterophylla dans l'etage a vegetation mesotherme, et des bois de couleurs des hauts dans l'etage a vegetation ericoides, est bien mis en evidence.
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Ricardo, Rhenals Garrido David. "Impact de l'interaction CO2 supercritique/H2O sur la structure poreuse et les propriétés de transport d'un analogue de roche de couverture des sites de stockage géologique du CO2." Ecole nationale d'ingénieurs (Saint-Etienne), 2014. http://www.theses.fr/2014ENISE027.
Full textAbstract:
Le stockage géologique du CO₂est une technique qui a pour vocation de réduire les grandes quantités de CO₂rejetées dans l'atmosphère par les activités humaines. L'efficacité de cette technique est principalement liée à la capacité de stockage ainsi qu'à sa sûreté. En ce qui concerne la sûreté de cette opération, celle-ci repose sur le maintien des propiétés intrinsèques de la roche de couverture qui évitent la migration de CO₂vers des formations sus-jacentes. Néanmoins, lorsque le CO₂supercritique atteint l'interface réservoir / couverture en raison des effets gravitationnels, l'interaction chimique entre le fluide interstitiel de la roche de couverture et le CO₂supercritique engendre une série de réactions géochimiques, qui peuvent altérer les propriétés de confinement de celle-ci caractérisée par ses faibles propriétés de transport. Ce travail de thèse est destiné à évaluer l'impact géochimique de l'interaction CO₂/H₂O sur la structure poreuse et les propriétés de transport d'un analogue de roche ce couverture à partir d'une approche intégrée expérimentation-modélisation. Des expérimentations en enceintes autoclaves en conditions thermodynamiques représentatives du stockage géologique (88 bar, 55°C), ont été menées à bien pour une durée maximale de 6. 87 mois. L'évaluation des changements de la structure poreuse et les propriétés de transport des échantillons avant et après interaction, a été suivie au moyen de techniques d'adsorption de gaz. L'analyse de la structure poreuse et les propriétés de transport ont été déterminées en utilisant des approches thermodynamiques classiques, ainsi que des approches probabilistes. Les résultats obtenus suggèrent une augmentation globale du volume poreux des échantillons tout au long des expériences de dégradation. Par ailleurs, l'approche probabiliste utilisée suggère que l'augmentation du volume poreux n'est pas directement corrélée à l'augmentation de la perméabilité. L'interprétation des résultats obtenus par modélisation géochimique des expériences de dégradation, suggère que l'effet combiné des réactions de dissolution et de précipitation serait à l'origine de ce phénomène. Enfin, l'évolution du volume poreux de nos échantillons a correctement été prédite par le modèle géochimique, qui suggère que l'augmentation du volume poreux est principalement due à la dissolution de calciteCO₂geological storage is considered as a technique which reduces large quantities of CO₂rejeted in the atmosphere because of many human activities. The effectiveness of this technique is mainly related to the storage capacity as well as its safety. The safety of this operation is primarily based on the conservation of petro-physical properties of the caprock, which prevents CO₂migration towards the surface. However, when CO₂reaches the reservoir / caprock interface due to buoyancy effects, the interaction between interstitial fluid and injected fluid creates a serie of geochemical reactions affecting the properties of containment of the caprock, which is generally characterized by low transport properties. This work aims to evaluate the geochemical impact of supercritical CO₂/H₂O interaction on the porous structure and transport properties by using a combined experimental and modeling approach. Batch experiments at representatives storage geological conditions have conducted for 6. 87 months. The assessment changes of the porous structure and the transport properties of the samples before and after degradation have been conducted by gas adsorption techniques. Porous structure and transport properties analysis have been conducted by using classical thermodynamics models and probabilistic approaches. The results suggest an overall increase of the porous volume of the samples during all degradation experiment. Otherwise, the serults obtained by the probabilistic approach suggest that the increase of the samples porous volume was not correlated with a permeability increase. The geochemical modeling interpretation of the degradation experiments suggests that a combination of dissolution and precipitation reactions was the primarily cause of this phenomenon. Finally, the evolution of the porous volume of our samples has been correctly predicted by geochemical modeling suggesting that the increase of the porous volume was mainly consequence of calcite dissolution
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Bachaud, Pierre. "Stockage du CO₂ dans les aquifères profonds : Etude en conditions réelles des propriétés de confinement des roches de couverture et de leur altération." Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2010. http://www.theses.fr/2010INPL084N/document.
Full textAbstract:
Une solution prometteuse pour diminuer les émissions anthropogéniques de gaz à effet de serre consiste à injecter une partie des rejets industriels de CO2 dans des formations souterraines. Celles-ci comportent un réservoir entouré de roches de couverture, qui constituent la première barrière à la migration des fluides. La caractérisation de leurs propriétés de confinement et de leur évolution en présence de CO2 est donc un élément clé de la sécurité d’un site de stockage. Le travail présenté propose une méthodologie, appliquée ici à des roches carbonatées du bassin parisien, permettant de mesurer les paramètres de transport de roches de couverture et les conséquences d’un vieillissement en conditions représentatives de celles d’un stockage en aquifère profond. La pression de percée, le coefficient de diffusion des produits de dissolution du CO2, et la perméabilité, paramètres contrôlant les principaux mécanismes de fuite, ont été mesurés avant et après altération des matériaux par réaction avec une saumure saturée en CO2 dans des conditions thermodynamiques typiques d’un réservoir (environ 80°C et 100 bar). Les résultats obtenus ont révélé un bon comportement global des roches, mais également une forte diminution du potentiel de confinement en présence de défauts structurels initiaux (fractures rebouchées, pores de grand diamètre...). Une simulation numérique décrivant les évolutions de la formation rocheuse non-fissurée sur une durée de 1000 ans a été réalisée en s’appuyant sur des paramètres mesurés directement ou obtenus par modélisation des essais d’altération. Elle a montré que les transformations engendrées par le stockage de CO2 sous une roche de couverture homogène restent très limitées spatialementA promising solution to reduce anthropogenic emissions of greenhouse effect gases consists in the injection and long-term storage of a part of the industrial carbon dioxide discharges in underground formations. These formations must be composed of a reservoir surrounded by tight caprocks, which represent the first barrier preventing fluids migration. The characterization of their confining properties and of their evolution in presence of CO2 is thus a key element regarding a storage site security. This work presents a methodology allowing the measurement of caprocks transport parameters and the consequences of an alteration under representative conditions of deep aquifers storage. This methodology was applied to carbonate rocks from the Paris basin. The breakthrough pressure, the diffusion coefficient of CO2 dissolution products, and the permeability, controlling parameters of leakage mechanisms, were measured before and after alteration of the materials by reaction with a CO2-saturated brine under reservoir thermodynamic conditions (about 80°C and 100 bar). Results revealed a satisfactory global behaviour under these aggressive conditions, but also a strong diminution of the confinement potential in presence of initial structural faults (sealed fractures, large-diameter pores…) forming higher-permeability zones. A numeric simulation describing the evolution of a homogeneous rock formation during 1000 years was also realized based on parameters directly measured or obtained by modelling of the alteration experiments. It showed that the transformations brought by the CO2 storage under a rock formation with no initial faults remain very localized spatially
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Berthe, Guillaume. "Évolution des propriétés de confinement des roches-couvertures type argilite soumises à des fluides enrichis en CO2 : impact des discontinuités naturelles et artificielles." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00795668.
Full textAbstract:
Ces travaux de recherche s'inscrivent dans le cadre des études de faisabilité du stockage du dioxyde de carbone en couches géologiques profondes, et portent plus particulièrement sur l'évolution des propriétés de confinement de roches-couvertures de type argilite, soumises à des fluides enrichis en CO2. Pour ce faire, les argilites de Tournemire (Aveyron, France) ont été utilisées comme roches analogues, après avoir identifié leurs possible points de faiblesse vis-à-vis du stockage, à savoir leur minéralogie, la présence de fissures naturelles remplies de calcite et la présence d'interfaces ciment/argilite attendues au niveau des puits d'injection rebouchés. Le montage expérimental de type " diffusion à travers " a été adapté pour permettre d'estimer (i) la possible modification des paramètres de transport diffusif enregistrés, avant et après attaque acide, pour les différents traceurs radioactifs (tritium et chlore-36) et non-radioactifs (deutérium et bromure) utilisés pour caractériser les échantillons d'argilite de Tournemire et de pâte de ciment et (ii) l'évolution des compositions chimiques des solutions contenues dans les réservoirs amont et aval des cellules de diffusion au cours des attaques acides. Enfin, l'analyse des solides a été réalisée pour partie par MEB-EDS, µTomographie-X et DRX. Tout d'abord, pour l'ensemble des échantillons étudiés, les valeurs des paramètres de transport déterminées avant attaque acide (coefficient de diffusion effectif et porosité) sont cohérentes avec celles de la littérature. En outre, il apparaît que tous les matériaux ont fortement réagi aux attaques acides. Ainsi, les argilites ont vu leurs paramètres de diffusion augmenter jusqu'à un facteur deux, notamment pour les traceurs anioniques, et ce, quelque soit la proportion de minéraux carbonatées présents initialement dans les échantillons d'argilite. Les observations post-mortem ont permis l'identification d'une zone de dissolution des minéraux carbonatés en leur au sein, mais dont l'extension (400 µm au maximum) ne peut à elle seule expliquer cette importante dégradation des propriétés de confinement. Seuls des phénomènes non observables à l'échelle d'investigation, tels des effets de digitation au sein du réseau poreux pourraient en être à l'origine. Par ailleurs, les échantillons d'argilites recoupés par des fissures naturelles ont systématiquement développé des courts-circuits hydrauliques, qui s'expliquent par la mise en place d'un processus de chenalisation préférentielle au sein même de la fissure, observé au MEB-EDS et par µTomographie X. De plus, les matériaux cimentaires ont vu leurs propriétés de confinement améliorées, et ce, plus le fluide d'attaque était proche de la neutralité. Ceci est lié à l'apparition d'une croûte de calcite d'environ 30 µm d'épaisseur, situé à l'avant d'une zone de dissolution, dont l'épaisseur est proportionnelle à la quantité d'acide en solution. Cette croûte imperméable, obstruant la porosité, serait responsable de la diminution des paramètres de diffusion, observée à l'échelle de l'échantillon, ainsi que le reproduisent les simulations numériques. Enfin, les interfaces ciment/argilites n'ont pas révélé de changement de leurs propriétés de confinement à l'échelle globale, la dégradation des argilites étant compensé par l'aggradation du ciment via la formation de cette croûte de calcite.