Thèse
Auteur :
Noiriel Catherine

Date de soutenance :
01 novembre 2005

Directeur(s) de thèse :
Madé Benoit
Gouze Philippe



École :

MINES ParisTech

Ecole Doctorale :
GEOSCIENCES ET RESSOURCES NATURELLES
Intitulé de la thèse : Contribution à la détermination expérimentale et à la modélisation des différents processus contrôlant l'évolution géochimique, structurale et hydrodynamique des roches fissurées carbonatées


Résumé : Ce travail a porté sur l'application de la microtomographie à rayons X à la caractérisation de la géométrie de fractures et milieux poreux soumis à des réactions de dissolution, afin de mieux comprendre les relations existant entre les réactions chimiques, les modifications de géométrie, et l'évolution des écoulements et du transport réactif. Les observations ont permis de mettre en évidence la nature instable des phénomènes de dissolution, qui peuvent conduire à une augmentation rapide de la perméabilité. L'implication de la minéralogie et de la texture des roches naturelles paraît également déterminante dans l'évolution de la rugosité des surfaces, du transport des éléments à l'interface eau-minéral, et des motifs de dissolution. Le modèle de transport réactif HYTEC a ensuite été utilisé afin de mettre en évidence le rôle de la géométrie, de la relation porosité - diffusivité, et de la valeur des nombres de Damköhler et de Péclet dans l'évolution du transport des espèces en solution.RESUMÉ
ABSTRACT
SOMMAIRE
INTRODUCTION
Chapitre I. Présentation du problème
PARTIE 1: Méthodologie expérimentale
Chapitre II. Démarche expérimentale
Chapitre III. Acquisition de données morphologiques par imagerie microtomographique à rayons X
PARTIE II: Analyse de la géométrie et des écoulements dans une fracture en cours de dissolution
Chapitre IV. Analyse morphologique d'une fracture
Chapitre V. Caractérisation des écoulements dans une fracture
PARTIE III: Problématique du transport réactif et couplage chimie - transport
Chapitre VI. Lois de transport des éléments en solution
Chapitre VII. Organisation des écoulements et motifs de dissolution
Chapitre VIII. Variabilité des systèmes naturels. Étude expérimentale et modélisation des phénomènes couplés chimie-transport dans des roches carbonatées de compositions différentes, rôle des minéraux secondaires
Chapitre IX. Couplage chimie-transport en milieu poreux
Chapitre X. Conclusions générales et perspectives
LISTE DES FIGURES
LISTE DES TABLEAUX
NOMENCLATURE
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXES 1 à 9

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