Accéder directement au contenu Accéder directement à la navigation
Nouvelle interface
Article dans une revue

Reflections on the role of chemical osmosis mechanisms on the long-term behavior of a collapsed salt cavity

Résumé : Cet article s’intéresse aux mécanismes susceptibles d’engendrer des flux de sel vers l’environnement aquifère en provenance d’une cavité créée par dissolution au sein d’une couche de sel sous couverture argileuse, jusqu’à provoquer son effondrement. Ce problème est rencontré par les saliniers, notamment en Lorraine, qui exploitent un gisement de sel situé à environ 200 m de profondeur isolé d’un aquifère sus-jacent par une épaisseur d’argilite de 130 m. Le phénomène habituellement invoqué pour quantifier une potentielle émission de sel est la diffusion moléculaire le long de la cheminée comblée par des argilites remaniées, qui se met en place au-dessus de la cavité suite à son effondrement. Des travaux récents sur l’osmose chimique dans les milieux argileux, motivés par les recherches sur le stockage géologique des déchets nucléaires en couche argileuse amènent à s’interroger sur le rôle de ce mécanisme sur le comportement à long terme du système. En se basant sur une approche bibliographique, l’article présente une rapide synthèse de la théorie de l’osmose chimique et discute son application au cas des roches argileuses dont il est établi qu’elles peuvent constituer des membranes imparfaites capables d’engendrer des pressions osmotiques. Dans un premier temps l’article, présente les équations représentatives de l’écoulement du fluide et du transport de soluté selon une formulation simplifiée adaptée à la géométrie du système. Il propose ensuite un jeu de paramètres vraisemblables permettant de procéder à une modélisation en régime stationnaire des transferts le long de la cheminée d’effondrement au moyen d’une résolution numérique en différences finies. Dans les conditions représentatives de l’exploitation du gisement de sel lorrain, les résultats indiquent que, selon le cas, des surpressions ou des flux d’eau douce descendants peuvent apparaître. Un bilan en saumure et en sel dissous est établi et se révèle fortement dépendant du coefficient d’efficacité osmotique, paramètre difficile à évaluer dans les milieux naturels. Les flux restent toutefois faibles ce qui montre que l’effet osmotique chimique n’est pas susceptible de modifier notablement les ordres de grandeur des flux de sel évacués dans l’environnement suite à une exploitation intensive d’une couche salifère altérant la série argileuse protectrice du gisement.
Type de document :
Article dans une revue
Liste complète des métadonnées

https://hal-mines-paristech.archives-ouvertes.fr/hal-03841443
Contributeur : Pascale Nalon Connectez-vous pour contacter le contributeur
Soumis le : lundi 7 novembre 2022 - 10:22:59
Dernière modification le : jeudi 17 novembre 2022 - 08:57:01

Fichier

CRGEOS_2023__355_S1_A13_0.pdf
Fichiers éditeurs autorisés sur une archive ouverte

Licence


Distributed under a Creative Commons Paternité 4.0 International License

Identifiants

Citation

Emmanuel Ledoux, Emmanuel Hertz, Jean-Charles Robinet, Pierre Combes. Reflections on the role of chemical osmosis mechanisms on the long-term behavior of a collapsed salt cavity. Comptes Rendus. Géoscience, In press, 355, pp.1 - 29. ⟨10.5802/crgeos.153⟩. ⟨hal-03841443⟩

Partager

Métriques

Consultations de la notice

0

Téléchargements de fichiers

0