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Technical Report NTB 84-24
Permeability, porosity and retardation characteristics of granite samples from the Böttstein Borehole; A laboratory study
Une méthode de chromatographie liquide est utilisée pour déterminer la perméabilité, la porosité et quelques facteurs de rétention d'une série de carottes de granite, extraites entre 489 et 670 rn de profondeur, dans le forage de Böttstein qui fait partie du programme de forages profonds de la Nagra dans le nord de la Suisse. Les échantillons comprennent aussi bien des carottes avec d' «anciennes» failles fermées que du matériel rocheux "frais" et non-diaclasé. Ces échantillons n'ont pas révélé la moindre circulation d'eau à des pressions montant jusqu'à 90 bar, ce qui signifie en d'autres termes que les conductivités hydrauliques sont inférieures 4·10-14 m sec-1.
Quelques échantillons cylindriques sont ensuite artificiellement fissurés longitudinalement puis comprimés dans la presse jusqu'à ce qu'ils retrouvent environ leur surcharge rocheuse initiale. Après ce traitement le matériel frais et non-diaclasé indique alors des perméabilités de 10-9 à 10-10 m sec-1, tandis que les échantillons dont les diaclases se sont réouvertes révèlent une perméabilité d'environ 10-11 m sec-1.
Difficiles à déterminer, les porosités sont en tout cas inférieures à 0.5 %.
Ces fissures artificielles montrent une forte tendance à se refermer rapidement au contact de l'eau de Säckingen relativement riche en HCO3, qui a été utilisée pour ces expériences.
Les résultats indiquent que le transport de l'eau à travers le granite de Böttstein est essentiellement dû à la diffusion du fluide dans des micro-pores.
La rétention de TcO4, Sr2+, et CO2+ a été définie dans une fissure artificielle d'un échantillon de granite frais. Les valeurs de 0.16, 0.24 et 0.04 qui en résultent doivent toutefois être interprétées avec une extrême prudence, vu qu'elles sont obtenues sous des gradients hydrauliques (2'800) et donc également des vitesses d'écoulement, beaucoup trop élevés.