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

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231 ANNEXES (a) (b) Annexe 5.1 : (a) Carte synthétique d’un milieu poreux composée de 2 sous domaines poreux. (b) Carte de la distribution des concentrations en particules après une in-diffusion modélisée par TDD. Coefficient Coefficient de diffusion de diffusion (×10 (1x10-10m²/s) -10 m²/s) 6 5 4 3 2 1 0 Φ 1 =20 % et D 1=5×10 -10 m²/s Φ 2 =5 % et D 2=1×10 -10 m²/s 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Nombre ditérations (-) Nombre d’itérations [-] 100000000 10000000 1000000 100000 Fonction objectve (-) Coef. de diffusion zone 1 Coef. de diffusion zone 2 Fonction objective Annexe 5.2 : Résultat de la procédure d’inversion des coefficients de diffusion locaux pour une simulation d’in-diffusion. Les coefficients de diffusion de la zone 1 (D1=5×10 -10 m²/s) et zone 2 (D2=1×10 -10 m²/s) sont identifiés avec 10 itérations pour des coefficients de diffusion de départ D1 = D2 =0,2×10 -10 m²/s. Domaine 1 Domaine 2 C/C max 0 1 Fonction Objective [-] Direction de diffusion

232 ANNEXES 3. Implémentation de l’inversion de la porosité locale et du couplage porosité / coefficients de diffusion pour une carte de traceur. En conditions expérimentales, les porosités des ensembles poreux sont rarement identifiables en dehors du couplage avec l’autoradiographie. Après l’analyse microLIBS, la surface de l’échantillon est entièrement « cratérisée », de ce fait il est impossible de réaliser des autoradiographies de la surface dans le but de déterminer les distributions spatiales de porosité. Dans l’objectif de déterminer les porosités locales par inversion, nous avons également implémenté le calcul de l’équation 3 à la procédure d’inversion. Pour la valider, la même approche que celle décrite ci-dessus a été utilisée. L’«expérience » a tout d’abord été réalisée par un calcul direct en imposant coefficient de diffusion et porosité puis nous avons recherché la porosité de chaque sous domaine poreux en imposant leur coefficient de diffusion. Les résultats obtenus montrent qu’il est seulement possible de retrouver le rapport des porosités entre les deux domaines poreux (Annexe 5.3). En contexte d’in-diffusion, la porosité totale de l’échantillon reste inaccessible (eq. 3.6). En connaissant la porosité totale, on peut retrouver la porosité de chaque domaine poreux à partir du rapport des porosités. Dans ces conditions, nous n’avons pas testé l’inversion sur des géométries constituées de plus de 2 ensembles poreux. Porosité zone 1/Porosité zone 2 (-) 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 Porosité zone 1/Porosité zone 2 Fonction Objective 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Nombre nombre d’itérations d'itération (-) [-] 10000000 1000000 100000 Annexe 5.3 : Résultat de la procédure d’inversion des porosités locales pour une simulation d’in-diffusion. Un rapport de porosités Φ1 / Φ2 est uniquement obtenu en contexte d’in- diffusion (Φ1/Φ2=4) et est identifié avec 4 itérations pour un rapport de porosités de départ de Φ1 /Φ2 =1. Porosité zone 1/ Porosité zone 2 [-] Fonction Objective [-] Fonction Objective (-)

232 ANNEXES<br />

3. Implémentation de l’inversion de la <strong>porosité</strong> locale <strong>et</strong> <strong>du</strong> couplage <strong>porosité</strong> / coefficients de<br />

<strong>diffusion</strong> pour une carte de traceur.<br />

En conditions expérimentales, les <strong>porosité</strong>s <strong>des</strong> ensembles poreux sont rarement<br />

identifiables en dehors <strong>du</strong> couplage avec l’autoradiographie. Après l’analyse microLIBS, la<br />

surface de l’échantillon est entièrement « cratérisée », de ce fait il est impossible de réaliser<br />

<strong>des</strong> autoradiographies de la surface <strong>dans</strong> le but de déterminer les distributions spatiales de<br />

<strong>porosité</strong>. Dans l’objectif de déterminer les <strong>porosité</strong>s locales par inversion, nous avons<br />

également implémenté le calcul de l’équation 3 à la procé<strong>du</strong>re d’inversion. Pour la valider, la<br />

même approche que celle décrite ci-<strong>des</strong>sus a été utilisée. L’«expérience » a tout d’abord été<br />

réalisée par un calcul direct en imposant coefficient de <strong>diffusion</strong> <strong>et</strong> <strong>porosité</strong> puis nous avons<br />

recherché la <strong>porosité</strong> de chaque sous domaine poreux en imposant leur coefficient de<br />

<strong>diffusion</strong>. Les résultats obtenus montrent qu’il est seulement possible de r<strong>et</strong>rouver le rapport<br />

<strong>des</strong> <strong>porosité</strong>s entre les deux domaines poreux (Annexe 5.3). En contexte d’in-<strong>diffusion</strong>, la<br />

<strong>porosité</strong> totale de l’échantillon reste inaccessible (eq. 3.6). En connaissant la <strong>porosité</strong> totale,<br />

on peut r<strong>et</strong>rouver la <strong>porosité</strong> de chaque domaine poreux à partir <strong>du</strong> rapport <strong>des</strong> <strong>porosité</strong>s.<br />

Dans ces conditions, nous n’avons pas testé l’inversion sur <strong>des</strong> géométries constituées de plus<br />

de 2 ensembles poreux.<br />

Porosité zone 1/Porosité zone 2 (-)<br />

5<br />

4,5<br />

4<br />

3,5<br />

3<br />

2,5<br />

2<br />

1,5<br />

1<br />

0,5<br />

0<br />

Porosité zone 1/Porosité zone 2<br />

Fonction Objective<br />

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18<br />

Nombre nombre d’itérations d'itération (-) [-]<br />

10000000<br />

1000000<br />

100000<br />

Annexe 5.3 : Résultat de la procé<strong>du</strong>re d’inversion <strong>des</strong> <strong>porosité</strong>s locales pour une simulation<br />

d’in-<strong>diffusion</strong>. Un rapport de <strong>porosité</strong>s Φ1 / Φ2 est uniquement obtenu en contexte d’in-<br />

<strong>diffusion</strong> (Φ1/Φ2=4) <strong>et</strong> est identifié avec 4 itérations pour un rapport de <strong>porosité</strong>s de départ de<br />

Φ1 /Φ2 =1.<br />

Porosité zone 1/ Porosité zone 2 [-]<br />

Fonction Objective [-]<br />

Fonction Objective (-)

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