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Barrières géologiques
On appelle «barrière géologique» la roche d'accueil et toutes les roches qui la recouvrent, jusqu'à la surface terrestre.
On désigne comme roche d'accueil la roche dans le voisinage immédiat dépôt profond. En Europe, les roches d'accueil envisagées pour les déchets hautement radioactifs sont des roches cristallines, des couches d'argile et des gisements de sel.
Les roches cristallines telles que le granite sont produites à partir du magma dans les profondeurs de la croûte terrestre.
Paysage au col du Grimsel, dans un massif cristallin. Image: Nagra
Entre les zones de failles, réparties de manière irrégulière dans le massif rocheux, il y a de grands volumes de roches intactes qui pourraient accueillir un dépôt profond, en raison de leur grande stabilité. Les roches cristallines qui pourraient convenir comme roche d'accueil dans le Nord de la Suisse sont profondément enfouies dans le sous-sol, sous d'épaisses couches de sédiments.
La faille cristalline au Grimsel. Image: Comet
Les formations argileuses se caractérisent par leurs excellentes capacités isolantes et étanchéifiantes, et par leur aptitude à retenir l'eau et les substances dissoutes durant des laps de temps géologiques.
A la surface terrestre, les argiles sont tendres et souples. A plus grande profondeur, les argiles constituent une roche solide, l'argilite.
Les argiles ont un effet retardateur sur les substances polluantes. Elles peuvent retenir et immobiliser de nombreux polluants.
L’Argile à Opalinus, formée il y a 175 millions d'années, contient encore dans l'eau porale, en profondeur, 10 à 20 grammes de sel dissous par litre. Puisque de telles teneurs en eau de mer sont conservées dans la roche depuis tant de millions d'années, les scientifiques en déduisent que les propriétés de la roche ne vont guère se modifier au cours des prochains 100 000 ans. C'est pourquoi l’Argile à Opalinus convient comme roche d'accueil pour un dépôt géologique en profondeur.
Exemple de l’ammonite «Leioceras opalinum»
Cet exemplaire d’ammonite très bien conservé du type «Leioceras opalinum» a été trouvé dans le forage de Benken. Il a été protégé des influences extérieures et conservé dans la roche argileuse. Son nom provient de l’éclat opalescent de la coquille, conservée durant près de 180 millions d’années. Photo: Comet Photoshopping, Dieter Enz
Exemple d’un gisement de sel dans le Nord de la Suisse
A Rheinfelden (à l’ouest de Bâle), on trouve à cent mètres de profondeur une couche de sel d’environ cinquante mètres d’épaisseur. Elle est placée sous d’autres couches qui sont aquifères. Bien que le sel gemme soit extrêmement soluble à l’eau, la couche de sel, vieille d’environ 240 millions d’années, n’a pas encore été complètement dissoute, et cela dans une région à forte activité sismique. La raison de cet état de fait est que les couches de sel sont emprisonnées dans des couches argileuses et riches en sulfates, d’une épaisseur de cinquante mètres au total, qui empêchent la pénétration de l’eau. Cet exemple montre que les roches argileuses ont un très bon pouvoir isolant. Photo: Comet Photoshopping, Dieter Enz