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

54 CHAPITRE 2
de grandeur que la taille des grains minéraux (∼1-100µm), l’autoradiographie permet donc
uniquement de quantifier la porosité d’assemblages de minéraux. Les variations de porosité
sont dans ce cas associées aux variations des teneurs en phases minérales caractérisées par
leur porosité spécifique. Pour l’argilite du Callovo-Oxfordien, à l’échelle mésoscopique,
Sammartino et al., (2002 et 2003) identifient deux types d’hétérogénéités de porosité
associées à deux assemblages minéralogiques différents : (i) les zones de teneur plus élevée
en minéraux argileux qui ont une plus forte porosité (zones Cla) et (ii) les zones de teneur
élevée en minéraux carbonatés de plus faible porosité (zones Cca).
Dans l’objectif de quantifier plus précisément la porosité des roches à dominante argileuse,
l’amélioration de la résolution spatiale de l’autoradiographie apparaît comme l’un des
paramètres déterminants. Celle-ci a néanmoins déjà été abordée par différentes études
(Hellmuth et al., 1993, Siitari-Kauppi et al., 1998, Siitari-Kauppi, 2002, Lanier et al., 2006).
Ainsi, l’utilisation du 3 H-MMA plutôt que du 14 C-MMA permet d’accroître la résolution.
L’énergie des particules β - émises par le 3 H (18,6 keV) étant plus faible que celle du 14 C (156
keV), la portée des rayonnements β - est donc nettement plus faible pour le 3 H dans la plupart
des matériaux (Tab. 2.1). Le 3 H possède ainsi une meilleure résolution théorique que le 14 C.
Phase
3 H, µm
14 C, µm
MMA a 8 300
Quartz a 3 110
Film autoradiographie b 1,2 11
Tab 2.1 : Portée des rayonnements β - du 3 H et du 14 C pour différents matériaux [ a Prêt, 2003 ;
b Siitari-Kauppi et al., 1998].
Toutefois, le 3 H-MMA demeure peu utilisé en raison de son surcoût financier et des
risques radiologiques plus importants que comporte sa manipulation. Les propriétés physiques
des films autoradiographiques contrôlent également la résolution atteinte. Les films KODAK
Biomax MR (BMR) ont été majoritairement utilisés pour l’étude des distributions spatiales de
porosité. Ceux-ci permettent de distinguer des hétérogénéités supérieures à 20 µm (Siitari-
Kauppi et al., 1998). Cependant, Siitari-Kauppi et al. (1998) montrent que l’utilisation de
films spécialement conçus pour la détection du 3 H permet d’atteindre une résolution spatiale