Minéralogie, porosité et diffusion des solutés dans l'argilite du ...
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87 CHAPITRE 2 quelle qu’en soit leur teneur. L’ajustement de l’évolution de la porosité en fonction de la teneur en fraction argileuse par deux droites de régression, une pour les points supérieurs à 50% de matrice argileuse et l’autre pour les points inférieurs à 50%, signifie probablement une évolution de sa porosité spécifique avec sa teneur. A partir de ces deux droites, deux valeurs de porosité de 23,1 et 21,7% sont respectivement obtenues pour les fortes et faibles teneurs en matrice argileuse (grossissement × 300). Ces observations restent cohérentes avec la formation de l’argilite qui suggère une croissance des carbonates plus tardive que le dépôt des minéraux argileux (Gaucher et al., 2004), de ce fait lors de la croissance des carbonates, il est donc envisageable d’avoir une compaction locale de la matrice argileuse réduisant ainsi sa porosité pour les fortes teneurs en carbonates. En intégrant, l’ensemble des relations entre la porosité locale, la porosité spécifique de la matrice argileuse et la teneur en matrice argileuse, il est possible de construire une carte de teneur en matrice argileuse à partir de la carte de porosité (Fig. 2.25). Ceci suppose cependant la conservation des relations porosité / teneur en matrice argileuse sur l’ensemble de la zone d’étude. Le pourcentage de matrice argileuse obtenu pour cette zone est de 58%, cette valeur est supérieure à la mesure obtenue par la méthode couplée DRX, Calcimétrie Bernard et CEC (Tab 1.1). Cependant, il reste difficile de comparer ces deux méthodes car l’approche roche totale suppose un large volume de matériau, hors l’échantillon montre ici de fortes hétérogénéités de teneur en carbonates qui ne sont peut être pas représentatives à une échelle supérieure. De plus, la cartographie minérale à partir d’images MEB en mode BSE ne rend pas totalement compte de la teneur en carbonates car il existe un nombre important de grains inférieurs au micron (Fig. 2.26). La calcimétrie Bernard permet alors de tenir compte de ces grains dans la teneur en carbonates. La matrice argileuse intègre donc une certaine quantité de petits grains de carbonates et sa définition est donc fonction de l’échelle à laquelle elle est décrite. Par une approche « roche totale », les teneurs en carbonates et porosité peuvent être respectivement quantifiées par calcimétrie Bernard et porosimétrie mercure. Afin de valider notre approche, nous avons reporté les résultats couplés obtenus par calcimétrie et porosimétrie mercure pour une série d’échantillon provenant du même forage à l’évolution des teneurs en carbonates avec la porosité MMA (ANDRA, 2006a) (Fig. 2.24a). Les résultats obtenus montrent une tendance similaire avec un positionnement des points à proximité des droites de régression, les valeurs de porosité étant légèrement plus faibles que celles mesurées en porosimétrie MMA car la porosimétrie mercure ne teint pas compte de la porosité interfoliaire.

88 CHAPITRE 2 Fraction de matrice argileuse (%) Fig. 2.25 : Carte de la fraction de matrice argileuse calculée par à partir de la carte de porosité γi =0,046×Φi. 20 µm 0 20 40 60 80 100 Carbonates Fig. 2.26 : Image MEB BSE acquise pour un grossissement × 3000. Les grains de carbonates inférieurs au micron sont présents à l’intérieur de la matrice argileuse. 5 mm L’échantillon EST 26095 présente ainsi des hétérogénéités spatiales des échelles centimétriques à millimétriques en relation avec le rapport des teneurs minéraux carbonatés et argileux. Ce rapport évolue également à l’échelle de la couche du Callovo-Oxfordien (Lefranc, 2007; Gaucher et al., 2004), de ce fait il convient à présent de savoir si les hétérogénéités de porosité décrites pour l’échantillon EST 26095 sont ubiquistes dans la couche du Callovo-

88 CHAPITRE 2<br />

Fraction de matrice argileuse (%)<br />

Fig. 2.25 : Carte de la fraction de matrice argileuse calculée par à partir de la carte de <strong>porosité</strong><br />

γi =0,046×Φi.<br />

20 µm<br />

0 20 40 60 80 100<br />

Carbonates<br />

Fig. 2.26 : Image MEB BSE acquise pour un grossissement × 3000. Les grains de carbonates<br />

inférieurs au micron sont présents à l’intérieur de la matrice argileuse.<br />

5 mm<br />

L’échantillon EST 26095 présente ainsi <strong>des</strong> hétérogénéités spatiales <strong>des</strong> échelles<br />

centimétriques à millimétriques en relation avec le rapport <strong>des</strong> teneurs minéraux carbonatés <strong>et</strong><br />

argileux. Ce rapport évolue également à l’échelle de la couche <strong>du</strong> Callovo-Oxfordien (Lefranc,<br />

2007; Gaucher <strong>et</strong> al., 2004), de ce fait il convient à présent de savoir si les hétérogénéités de<br />

<strong>porosité</strong> décrites pour l’échantillon EST 26095 sont ubiquistes <strong>dans</strong> la couche <strong>du</strong> Callovo-

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