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

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207 CHAPITRE 5 4.2 Phénoménologie à l’échelle mésoscopique En accord avec les résultats obtenus par autoradiographie, les grains de quartz et les carbonates sont inaccessibles au Cu 2+ . De plus, contrairement à la pyrite, aucun phénomène de rétention majeur n’a pu être observé à leurs interfaces. L’hypothèse utilisée pour les modélisations de diffusion à l’échelle mésoscopique, considérant les grains de quartz et de carbonates comme des obstacles à contourner (cf. Chapitre 3) est de ce fait validée expérimentalement. Les résolutions des méthodes de cartographie ne permettent pas de caractériser les interactions avec les grains de micrite (taille
208 CONCLUSIONS CO�CLUSIO�S ET PERSPECTIVES L’objectif de cette thèse était de mieux comprendre les mécanismes de diffusion des solutés ioniques dans les sédiments à dominante argileuse à l’échelle mésoscopique (∼ cm - µm). Dans ce but, ce mémoire présente une suite d’études sur les relations existant entre la minéralogie, la porosité et la diffusion dans l’argilite du Callovo-Oxfordien de Bure de l’échelle centimétrique à micrométrique. Chacun des cinq chapitres présentés aborde un aspect spécifique de ces relations et les questions posées par l’intégration des données acquises vers un modèle de transfert ionique à l’échelle de la formation sédimentaire. La première étude est entièrement consacrée à la minéralogie. Deux méthodes de partitionnement d’images en niveaux de gris ont été développées dans l’objectif d’acquérir les distributions 2D et 3D des minéraux constituant l’argilite. Ces méthodes ont été appliquées à la segmentation d’images de la microstructure de l’argilite de Bure obtenues en microscopie électronique à balayage en mode électrons rétrodiffusés (images 2D) et en microtomographie d’absorption de rayons X sur synchrotron (volume 3D). La méthode de segmentation par histogramme 2D combinée au filtre Nagao a permis d’identifier les minéraux carbonatés et « lourds ». Cette méthode reste cependant insuffisante pour séparer quartz et matrice argileuse. La seconde méthode emploie l’algorithme de bassin versant appliqué à l’image de la variance. Celle-ci a spécifiquement été mise en œuvre pour identifier les quartz. A partir de l’utilisation couplée de ces deux méthodes les distributions 2D et 3D des 4 principales familles de minéraux (carbonates, quartz, matrice argileuse et minéraux lourds) composant l’argilite de Bure ont été obtenues. Une anisotropie microstructurale de l’argilite de Bure a été mise en évidence par la quantification des distributions d’orientation et d’indice d’élongation des grains de carbonates et de quartz. Cette quantification a été réalisée en 2D sur des plans. Afin de définir plus précisément la morphologie des grains de quartz et de carbonates, une approche similaire pourra être réalisée en 3D. Ces nouvelles données pourront compléter le modèle d’organisation microstructurale de l’argilite à l’échelle mésoscopique. La distribution 3D des minéraux a uniquement été obtenue sur des petits volumes (< mm 3 ) ce qui
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THESE Pour l’obtention du grade d
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SOMMAIRE INTRODUCTION GENERALE 8 CH
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1.2 Modélisation du processus de d
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3.1 Relation locale entre distribut
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9 INTRODUCTION Technology Developme
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11 INTRODUCTION Caractéristique de
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13 INTRODUCTION de la chimie de la
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15 CHAPITRE 1 CHAPITRE 1 ACQUISITIO
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17 CHAPITRE 1 tridimensionnelle ré
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21 CHAPITRE 1 Afin de conserver l
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23 CHAPITRE 1 2.2 Microtomographie
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25 CHAPITRE 1 ayant une taille sup
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27 CHAPITRE 1 (a) Minima locaux (b)
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31 CHAPITRE 1 4 Résultats de la se
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35 CHAPITRE 1 Après identification
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37 CHAPITRE 1 La figure 1.12 prése
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51 CHAPITRE 1 le filtre Nagao pour
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53 CHAPITRE 2 CHAPITRE 2 DISTRIBUTI
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89 CHAPITRE 2 Oxfordien observables
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91 CHAPITRE 3 Aertsens et al., 2004
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93 CHAPITRE 3 A partir de ces donn
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103 CHAPITRE 3 1.3 Conditions initi
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107 CHAPITRE 3 Pour chaque carte 2D
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139 CHAPITRE 4 Macroporosité Fig.
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