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Technical Report NTB 97-07

Derivation of In Situ Opalinus Clay Porewater Compositions from Experimental and Geochemical Modelling Studies

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Dans beaucoup de pays, les formations sédimentaires argileuses sont étudiées comme roches d'accueil potentielles pour les déchets radioactifs de haute activité. Dans le cadre des études de stockage, l'un des intérêts majeurs de ces formations réside dans leur faible transmissivité. Cependant, la composition des eaux interstitielles représente une donnée de base essentielle pour les études de démonstration de sûreté. Or, la détermination de la chimie des eaux dans de telles formations est souvent difficile, voire impossible, parce que les écoulements d'eaux y sont si faibles qu'il n'est pas possible d'obtenir des échantillons d'eaux non-perturbées. Ce rapport décrit une méthode permettant de déterminer la composition des eaux interstitielles dans des systèmes argileux de faible perméabilité. Cette méthode s'appuie sur une caractérisation physico-chimique des échantillons de roche dans leur ensemble, combinée à une modélisation géochimique. La méthodologie a été appliquée à des échantillons d'argile de la formation Opalinus obtenus a partir de forages dans le cadre d'une étude internationale effectuée au Mt. Terri (Canton du Jura, Suisse). Les compositions des eaux interstitielles calculées par cette méthode sont décrites et confrontées aux données expérimentales issues des eaux de forage ou des expériences d'extraction d'eau sous pression ("squeezing"). Cette confrontation s'est cependant limitée aux caractéristiques générales de ces eaux car les eaux naturelles récoltées expérimentalement (par forage ou squeezing) sont clairement hors d'équilibre. Dans les trois cas, il s'agit d'eaux salines de type Na-Cl ayant une force ionique importante. Mais les valeurs de pH mesurées varient entre 7.5 et 8 alors que celui de l'eau interstitielle simulée se situe aux alentours de 6. Ce décallage est interprété comme le signe d'un dégazage partiel du CO2 dissous dans l'eau.

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