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

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