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

131 CHAPITRE 4
2.1.2 Quantification des hétérogénéités structurales de l’échelle du décimètre au millimètre
De l’échelle décimétrique à millimétrique, des radiographies X mettent en évidence la
présence de différents types d’hétérogénéités structurales, dont la composition a tout d’abord
été investiguée par des observations en microscopie optique.
Pour l’échantillon EST 26059 et EST 26095, les radiographies X montrent en premier lieu
la présence de nombreuses fractures d’ouverture millimétrique à infra millimétrique (Fig. 4.7).
Ces fractures sont dues au carottage des échantillons et à leur transport du site de Bure au
Laboratoire HydrASA. Hormis ces fractures, les radiographies X de ces deux échantillons
présentent une uniformité de leurs niveaux de gris indiquant une relative homogénéité de la
minéralogie de l’argilite à l’échelle centimétrique. Ces observations sont cohérentes avec les
faibles variations des teneurs en carbonates obtenues pour ces 2 échantillons. En microscopie
optique, ces deux échantillons présentent une microstructure homogène de granulométrie fine
(minéraux dont la taille est majoritairement inférieure à 10 - 20 µm) (Fig. 4.8). L’échantillon
EST 26095 montre lui localement la présence de minéraux carbonatés de formes allongées
(Fig. 4.8b).
Localement, des hétérogénéités millimétriques formées de minéraux denses (c. à d.
difficilement traversés par les rayons X) sont également visibles en radiographie. En
microscopie optique, ces zones apparaissent composées de cristaux de pyrite. En 3D, après
reconstruction des radiographies, certaines de ces hétérogénéités s’organisent en tubes de
quelques millimètres à centimètres de long non connectés au delà du centimètre (Fig. 4.9).
Ces tubes sont les marqueurs de phénomènes de bioturbations (perturbation du sédiment
induite par une activité biologique). Lorsque le sédiment est encore meuble, le passage d’un
organisme fouisseur de type vers induit des conditions réductrices favorables à la précipitation
de pyrite (Maginn et al., 2002). Pour l’échantillon EST 26059, l’observation 3D d’un sous-
volume de quelques cm 3 prélevé dans la partie C de la carotte montre également la présence
d’hétérogénéités de quelques mm² connectée en 3D, composées probablement de calcite. Pour
cet échantillon, la localisation des zones riches en pyrite est localement corrélée avec les
fortes valeurs de CEC (Fig. 4.5). La pyrite ne possédant à priori pas de CEC, ces fortes
valeurs peuvent être dues à la présence de matière organique liée à la pyrite.