Étude expérimentale et modélisation de la stabilité des phyllosilicates soumis a un fort gradient thermique : test dans le contexte du site géothermique de Soultz-sous-Forêts
Langue Français
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Auteur : Bailly, Armelle
Date de soutenance : 01-01-2003
Directeur(s) de thèse : Fritz, Bertrand - Vidal, Olivier
Établissement de soutenance : Université Louis Pasteur (Strasbourg)
École doctorale : École doctorale Sciences de la Terre et Environnement (Strasbourg ; 2000-....)
Discipline : Géochimie
Classification : Sciences de la terre
Mots-clés libres : Interaction eau-roche
Mots-clés :
- Interaction eau-roche
- Thèses et écrits académiques
- Argile
- Thèses et écrits académiques
- Phyllosilicates
- Thèses et écrits académiques
- Géothermie
- Thèses et écrits académiques
Résumé : Les phyllosilicates hydratés tels que les argiles sont à ce jour mal contraints thermodynamiquement. Leur domaine de stabilité, est mal connu ; il est même inexistant pour certains auteurs, pour qui les argiles sont métastables. Nous utilisons un protocole expérimental dans lequel une succession d'équilibres locaux entre un fluide et des minéraux en précipitation se met en place le long d'un gradient thermique.Les expériences ont été menées dans les systèmes chimiques : Mg-Al-Si-H2O (MASH), K-Al-Si-H2O (KASH), et K-Mg-Al-Si-H2O (KMASH). Les séquences de cristallisation observées le long du gradient thermique sont les mêmes lorsque les capsules contenant le matériel de départ sont interverties par rapport au gradient thermique. Les séquences de cristallisation sont bien l'expression d'un équilibre local. On observe, avec l'augmentation de température (de 200 à 350ʿC), les successions suivantes : smectite dioctaédrique ? smectite trioctaédrique ; kaolinite ? donbassite ? chlorite trioctaédrique ; smectite ? illite ? muscovite ; ou encore kaolinite ? illite + smectite ? donbassite ; successions communément observées dans les systèmes hydrothermaux. Ces séquences permettent de développer un modèle thermodynamique des phyllosilicates hydratés qui tient compte de l'évolution de leur état d'hydratation en fonction de la température. Ce modèle met en évidence les champs de stabilité des argiles entre 200 et 300ʿC.Le dynamisme chimique et minéralogique mis en évidence dans ces systèmes expérimentaux est utilisé pour rendre compte des dissolutions/précipitations pouvant avoir lieu entre le fluide chaud et les épontes de granite dans le site de géothermie de Soultz-sous-Forêts, dont la pérennité dépend des éventuels changements de morphologie du réseau poreux lié à la fracturation. Les feldspaths et les smectites forment l'ensemble du volume des silicates qui risquent le plus de précipiter, en plus des carbonates déjà décrits dans des études antécédentes.
Entrepôt d'origine : 
Identifiant : ecrin-ori-285321
Type de ressource : Thèse
