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Milieu argile
L’argilite du callovo-Oxfordien
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Le Bassin parisien : un milieu géologique stable
Le milieu du Bassin Parisien offre à grande échelle une stabilité géologique à long terme, assurée en particulier par une sismicité faible. La couche argileuse est homogène, en raison de dépôts sédimentaires qui furent réguliers dans le temps et d’une histoire géologique peu perturbée par les mouvements tectoniques. La profondeur de la couche (500 m) met de futures installations de stockage à l’abri de l’érosion, des changements climatiques et des intrusions humaines, l’argile n’ayant guère de valeur marchande.
 ANDRA |
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La couche géologique, la « roche-hôte » qui accueillera les déchets radioactifs, est la barrière ultime qui intervient en dernier lieu, quand les lignes de défenses constituées par le conditionnement de colis, les conteneurs, la barrière ouvragée auront cédé. Son rôle, à des échéances se chiffrant en milliers d’années, sera alors d’empêcher la migration de la dernière phalange de radioéléments qui seront encore radioactifs
La France a choisi pour abriter le futur site de stockage une couche argileuse profonde du Bassin Parisien formée il y a environ 155 millions d’années et appelée Callovo-Oxfordien. L’emplacement prospecté pour le site de stockage se trouve à la limite de la Meuse et de la Haute-Marne, en bordure est du bassin parisien. La région est dépourvue de ressources minières, telles le charbon et le pétrole, pouvant conduire à l’ouverture de mines.
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La couche du callovo-oxfordien
La très faible perméabilité des argilites
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Les qualités des argilites pour le stockage de déchets radioactifs
Du point de vue géologique, le bassin parisien se présente comme une cuvette, remplie d’une succession de couches sédimentaires dont les plus anciennes affleurent sur les bordures et les plus récentes au centre du bassin en Ile de France. En raison de leur plasticité, ces couches ne sont pas ou peu fracturées
Le Callovo-Oxfordien est constitué principalement d’argilite, une roche sédimentaire à grains très fins, formée au fond des océans et des lacs et connue pour sa très faible perméabilité.
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Dans un site de stockage, l'ennemi principal est l'eau qui vient lécher – on dit lixivier - les matériaux. Les particules d’argilite laissent entre elles des espaces libres, les pores où peut se trouver de l’eau en petite quantité. La porosité (pourcentage de vides) est faible et le rayon des pores inférieur au dixième de micron. De ce fait, les circulations d’eau sont limitées à l’extrême : l’argilite contient dans des pores une eau fossile qui n’a pas circulé depuis la formation de la roche.
Les éléments chimiques dissous, radioactifs ou non, se déplacent principalement sous l’effet de leur propre mouvement (par diffusion) et non entraînés un courant d’eau en raison de la faible perméabilité et faute de différences de pression significatives. La diffusion, mécanisme de transport lent, implique des temps de transfert vers l’environnement de plusieurs centaines de milliers d’années (*) .
Des molécules d’eau sont piégées par les cristaux microscopiques en forme de feuillets des minéraux argileux. Ces feuillets, dont la surface est chargée électriquement, retiennent certains éléments comme le césium et strontium présents dans les déchets. L’argilite contient également des carbonates et des quartz, des minéraux qui confèrent à la roche une stabilité chimique, une certaine solidité et une capacité à évacuer de la chaleur.
La stabilité du milieu chimique dans le temps, malgré les perturbations dues à la dégradation des matériaux utilisés pour les ouvrages de stockage, garantit le maintien des propriétés de confinement des argiles. Les qualités mécaniques de la roche limitent les microfissurations et fracturations qui pourraient résulter du creusement des installations souterraines et augmenter la perméabilité de la roche à proximité des galeries.
Ces qualités qui s’ajoutent aux remarquables qualités de rétention, de compacité et de faible perméabilité des formations argileuses profondes du Callovo-Oxfordien font de ces formations un milieu particulièrement propice pour accueillir des déchets de haute activité à vie longue.
Sujets voisins : Laboratoire de Bure, Acquis sur le stockage, Projet de site de stockage, Stockage de colis B(vidéo), Stockage de colis C(vidéo)
Voir aussi : Rapport de synthèse sur le milieu argile. Dossier 2005 argile
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