Thèse de Nelly Assayag | INSTITUT DE PHYSIQUE DU GLOBE DE PARIS

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Équipes de recherche

Géochimie des isotopes stables

  Thèse de Nelly Assayag

Traçage isotopique des sources et des puits de CO2 dans les réservoirs géologiques
Encadrant (et co-encadrant) : 
Résumé: 





Le but de ces travaux de thèse fut de tester la performance des outils géochimiques (DIC (carbone inorganique dissous), δ13C, δ18O) afin de suivre le devenir du CO2 injecté dans des réservoirs géologiques.

Dans un premier temps, un protocole analytique a été mis au point afin de mesurer l’outil DIC-δ13C, par spectrométrie de masse à flux continu.

Le premier site d’étude était le lac Pavin (Massif Central, France) ; ses couches d’eaux profondes isolées, renferment d’importantes quantités de CO2. Cette particularité permet de l’assimiler à un réservoir géologique stockant d’importantes quantités de CO2 d’origine biogénique et magmatique (fournit par une source sous lacustre). L’outil DIC-δ13C a permis de montrer d’une part, que la réactivité et les sources et puits de DIC étaient essentiellement gouvernés par des processus biogéochimiques (photosynthèse, oxydation de la matière organique, méthanotrophie, méthanogénèse) et d’autre part, de détecter un transfert de CO2 entre les couches d’eaux superficielles et profondes du lac.

 

 

Le second était le site expérimental du Lamont Doherty (NY, USA) composé d’un puits de forage instrumenté. Des injections de fluide saturé en CO2 ont été réalisées au niveau d’une zone perméable, à l’interface de roches basiques et sédimentaires. Après une période d’incubation, l’évolution des compositions chimiques (DIC, Ca2+, Mg2+…) et isotopiques (δ13C, δ18O) des fluides extraits ont mis en évidence des processus de mélange entre le fluide injecté et l’eau de l’aquifère ainsi que des interactions CO2-eau-roche : principalement la dissolution de calcite, et à un ordre moindre la dissolution des minéraux silicatés. De même, l’outil δ13C-DIC a mis en évidence un dégazage de CO2, in situ.

Date de soutenance: 
Lundi 04 Décembre 2006 - 14:00
Jury: 
Pr Alain Prinzhoffer (Institut de Physique du Globe de Paris) : Président du jury, Pr Pierre Agrinier (Institut de Physique du Globe de Paris) : Directeur de thèse, Dr Anne Marie Aucour (Université Claude Bernard, Lyon) : Rapporteur, Dr Jean-Paul Toutain (Université Paul Sabatier, Toulouse) : Rapporteur, Dr Jurg M. Matter (Columbia Universiy, New York): Examinateur, Dr Didier Jézéquel (Institut de Physique du Globe de Paris) : Examinateur