Minéralogie, porosité et diffusion des solutés dans l'argilite du ...

9 INTRODUCTION
Technology Development Components). Les travaux qui seront présentés dans ce mémoire ont
pris part à l’objectif 3.2 Chimie et transport des Radionucléides aux petites échelles dans les
formations hôtes à dominante argileuse.
Les roches sédimentaires à dominante argileuse
Les roches sédimentaires détritiques terrigènes à dominante argileuse, telles que l’argilite
de Bure, sont issues du dépôt de particules sédimentaires, principalement des minéraux
argileux, provenant de la déstructuration des roches de la croûte continentale. La minéralogie
et la granulométrie des particules sédimentaires résultent des mécanismes d’altération et
d’érosion des roches continentales, de leur transport vers le lieu de dépôt et des conditions
hydrodynamiques existantes lors du dépôt. Pour les roches sédimentaires à dominante
argileuse, les particules sédimentaires sont majoritairement des minéraux argileux et des
grains de quartz de petite taille (< 100µm), qui se sont déposées dans un environnement de
dépôt à l’hydrodynamisme faible (vitesse de courant < 0,1 cm/s) (Hjulström, 1935).
Après son dépôt initial, le sédiment est progressivement transformé en roche indurée par des
processus physiques (compaction, déshydratation), chimiques (précipitation, dissolution,
épigénisation) et biologiques (action bactérienne, bioturbation). Ces processus dits
« diagénétiques » entraînent une modification de l’arrangement initial des particules
sédimentaires (Aplin, 1995). Le terme microstructure fréquemment employé en pétrographie
sédimentaire désigne l’organisation spatiale des minéraux de la roche sédimentaire. La
microstructure contrôle la géométrie des pores (vides contenant des fluides) et détermine la
géométrie des circulations de fluides au sein d’une roche (Dewurst et al., 1999). Pour les
roches sédimentaires à dominante argileuse, les pores sont distribués de l’échelle des feuillets
argileux à celle de l’arrangement des grains non argileux (Dewurst et al., 1998, Sammartino et
al., 2003). La porosité est définie comme le volume des pores par rapport au volume total de
roche. Celle-ci peut varier de 5 à 50% pour les roches à dominante argileuse (Pearson, 1999).
Ces variations sont l’expression de la complexité et des hétérogénéités des processus
sédimentaires et diagénétiques. Néanmoins, la précipitation de minéraux lors de la phase
diagénétique est l’un de paramètres prédominant dans l’obtention de la porosité finale des
roches sédimentaires (Irwin et al., 1977). En outre, la porosité, la géométrie du réseau poreux,
la morphologie et la distribution de taille des pores, sont les éléments permettant d’expliquer
les propriétés macroscopiques de transferts d’un matériau (Mitchell et al., 1965; Clennell et
al., 1999, Sardini et al., 2007)