Speaker: Ever-Dennys COARITA-TINTAYA

Date: Thursday 8th of July 2021, 1:20 pm.

 

Speaker:  Nicolas Clausolles

Date: Thursday 30th of June 2021, 1:20 pm.


Speaker: Amélie Cavelan

Date: Thursday 24th of June 2021, 1:20 pm.

Abstract:

Les contaminants pétroliers raffinés légers ou « Light NonAqueous Phase Liquid » (LNAPL) sont une des principales sources de contamination des sols et des eaux souterraines en Europe. Lors de leur migration dans la zone non saturée, une partie de ces LNAPLs reste piégée par capillarité, tandis que le reste vient s’accumuler au toit de la nappe sous la forme d’une phase mobile. Le relargage progressif de ces contaminants vers la phase gazeuse du sol ou vers la nappe phréatique conduit très souvent à des émanations toxiques de gaz et à la formation de panaches dissous qui affectent la qualité de l’air et de l’eau sur le long terme. Les variations saisonnières du niveau piézométrique sont connues pour accentuer la dispersion verticale de ces contaminants au niveau de la frange capillaire, favorisant leur propagation dans l’eau et l’atmosphère et affectant les processus de biodégradation. Néanmoins, le lien entre l’intensité des battements de nappe, et les processus de mobilisation de ces contaminants reste mal compris. Pourtant, le GIEC prédit une intensification de ces variations piézométriques durant le prochain siècle en raison d’une variation du régime de précipitations et de la recharge des nappes. Il est donc urgent de mieux comprendre comment l’intensité de ces variations piézométriques affectent les mécanismes de relargage et la distribution de ces contaminants dans les sols. Dans ce but, un dispositif expérimental (colonnes lysimétriques de 2m3) couplant des mesures géophysiques indirectes (conductivité et permittivité électrique), physico-chimiques in-situ (pH, Eh, température) et géochimiques (GC-MS, µGC, GC-FID) a été mise en place sur la station du GISFI (Homécourt, France) pour évaluer l’effet de différents régimes contrôlés de précipitations et de variations du niveau piézométrique sur un sol artificiellement contaminé au gasoil. Ce projet, en collaboration avec le LIEC, GéoRessource, et le BRGM, vise à introduire une échelle intermédiaire entre les expériences de laboratoire (colonnes centimétriques, réservoirs 2D) et la complexité réelle des sites contaminés, afin : (i) d’évaluer et comparer différentes méthodes de monitoring ; (ii) permettre une meilleure caractérisation et prédiction de la dynamique des LNAPL dans un système triphasé (LNAPL/eau/gaz) ; (iii) identifier et combiner les processus clés et les intégrer dans les modèles numériques existants. Ce projet doit permettre de renforcer les recommandations concernant les programmes de caractérisation et de surveillance des sites pollués par des hydrocarbures.

Speaker: Francois Bonneau

Date: Thursday 10th of June 2021, 1:20 pm.

Speaker: Zoé Renat

Date: Thursday 27th of May 2021, 1:20 pm.

Abstract:

The time reversal method is based on the back-propagation of seismic waveforms recorded at a set of receivers which form a closed surface. When the elastic properties of the medium are correct, the seismic energy focuses at the source location, creating a focal spot. Such a spot is smooth in space, whereas the original wavefield shows a displacement discontinuity at the source, hence the question: what is the link between the focal spot and the original source. The goal of the present paper is to answer this question in a proper way, based on the concept of homogenized point-source recently proposed by Capdeville (2021). We show that the back-propagated wavefield is equivalent to the sum of two low-wavenumber fields resulting from the homogenization of the original point-source. In other words, the homogenized point-source is the equivalent force for producing the focal spot. Here we present the mathematical demonstration of it in one dimension and some numerical examples in two dimensions.

Speaker: Sylvain Favier

Date: Thursday 20th of May 2021, 1:20 pm.

Abstract:

La formation des gisements de nickel latéritique en Nouvelle-Calédonie est classiquement supposée être régie par des processus supergènes, ainsi que par l’écoulement gravitaire d’eau de pluie favorisant l’enrichissement en nickel à la base du profil latéritique. Cependant, l'hétérogénéité de la distribution du nickel semble avoir été favorisée par des processus secondaires contrôlés par les effets combinés de la tectonique, de l'évolution géomorphologique et des systèmes hydrologiques depuis la formation de la latérite primaire. Les processus de circulation des fluides et de transfert de masse ne sont pas purement descendants dans des conditions de basse température, mais peuvent également être liés à des circulations latérales de fluides, et à un drainage local le long des zones endommagées à proximité des failles (Cathelineau et al., 2016a ; 2016b ; Myagkiy et al., 2019). Cette étude vise à étudier par la modélisation du transport réactif l'impact de fractures discrètes sur la distribution du nickel.

La dissolution d’une colonne d’olivine fracturée est ainsi simulée. Cette dissolution est supposée être cinétiquement contrôlée tandis que la précipitation des produits d'altération secondaires est considérée comme se produisant selon un équilibre local. Les résultats de deux approches numériques différentes sont présentés et discutés. La première est basée sur un modèle 1D à double porosité d'une colonne d'olivine, utilisant PhreeqC associé à la base de données thermodynamiques llnl.dat. La seconde est une modélisation 2D du transport réactif dans un milieu poreux fracturé basée sur le couplage de PhreeqC et Comsol Multiphysics par ICP.

Alors que le modèle 1D vise à décrire la tendance générale de la progression du front d'altération et la redistribution globale des minéraux, le modèle 2D se concentre sur la géométrie des fractures pour mettre l’impact d’un réseau de fracturation sur la redistribution du nickel.

Les résultats des deux modélisations sont ensuite comparés aux données de terrain observées en Nouvelle-Calédonie et à une modélisation précédente d'un profil d'olivine sans fractures (Myagkiy et al., 2017) pour valider les modèles et mettre en évidence les différences induites par le réseau de fractures.

 

Speaker: Claire Mallard

Date: Thursday 11th of May 2021, 1:20 pm.

Abstract:

In this talk I will briefly introduce the numerical tools developed in the Earthbyte group at the University of Sydney, from the tectonic reconstructions to crustal, mantle and surface evolution models. Then I will explain how we integrate mantle convection model results into the surface evolution code Badlands to explore different timings and wavelengths of dynamic topography migration in South Africa. The triggers and responses of the South African landscape to climate and dynamic topography during the last 30 Ma are still debated. Some suggest a feedback related to the northward motion of the African plate over the upwelling of the African superplume. Others associate these changes to the horizontal mantle flow dragging induced by the motion of the tectonic plate. I will show the different responses induce by these scenarii as well as climate variations on the South African landscape and Orange river sedimentary fluxes over the last 30 Ma.Before to conclude, I will briefly present another application of the models with a new way for looking at species migration and evolution around the world. Using simulations integrating tectonic dynamic topography, climate and surface processes I will show you the importance of geomorphology in modifying the regional connectivity and paleo-migration pathways in Sundaland over the last million years.

Speaker: Augustin Gouy

Date: Thursday 29th of April 2021, 1:30 pm.

Abstract:

De nos jours, la demande croissante en énergie, ainsi que les préoccupations grandissantes concernant le changement climatique, ont conduit à la recherche de sources d’énergie alternatives. Le gaz de houille, ou méthane de houille (“Coal Bed Methane” en anglais), peut contribuer à cette diversification et à un futur mix énergétique plus respectueux de l'environnement. Actuellement, le CBM est une source d’énergie précieuse aux États-Unis ou en Chine. Les réserves significatives de gaz estimées en Lorraine (3,71x10 11 m 3 contre 2x10 13 m 3 pour la totalité des ressources aux USA) représentent une cible prometteuse pour l'exploitation du CBM en France. En effet, sur la base de la réutilisation des mines de charbon inondées abandonnées, le méthane peut être récupéré par simple pompage de l’eau saturant le massif. La récupération du CBM peut également être améliorée par l’injection de CO2 . Dans ce qu'on appelle la récupération améliorée du méthane de houille (ECBM), le méthane est remplacé par le CO2 qui sera ainsi stocké dans la roche de manière permanente par le biais d'un processus préférentiel d'adsorption / désorption in situ. Outre l’augmentation attendue de la production de méthane, cette technique présente l’avantage supplémentaire de permettre le stockage de grandes quantités de CO2 et de contribuer ainsi à la réduction des émissions de gaz à effet de serre. L'objectif du projet est de mettre en œuvre des simulations numériques reproduisant les mécanismes mis en jeu lors de la récupération du CBM dans le charbon. Le charbon est un milieu à double porosité caractérisé par un réseau de fractures orthogonales, connues sous le nom de cleats (dont l'ouverture est inférieure à 0,1 mm) à travers lesquelles l'eau et le gaz percolent, entourant une matrice de charbon où le méthane est principalement piégé sous la forme d'une couche adsorbée dans les micropores où la diffusion prévaut. Les processus d’adsorption / désorption entraînent des déformations de la matrice rocheuse qui peut gonfler ou se contracter. L’efficacité de la récupération du méthane est ainsi déterminée par le couplage entre la dynamique d’écoulement diphasique, les mécanismes de sorption / désorption et les processus de déformation résultant des variations de la contrainte effective. Le projet se concentre sur les phénomènes en jeu dans les fractures de charbon.

Speaker: Franck Amoih

Date: Thursday 16th of April 2021, 1:00 pm.

Abstract:

Les gisements de charbon lorrain renferment une ressource en gaz non conventionnel (CH4 majoritairement) estimée à 370 milliards de m3. Ils constituent de ce fait un atout important dans la politique d’indépendance énergétique de la France et de l’Europe à l’horizon 2020. En outre, le stockage de CO2 dans les veines de charbon en vue de réduire l’émission des gaz à effet de serre, est présenté comme l’une des solutions les plus prometteuses du fait de la grande affinité du CO2 avec le charbon.

Le présent sujet de thèse inscrit dans le cadre du projet REGALOR (REssources GAzières de LORraine), vise à améliorer la compréhension des échanges gazeux sur les sites d’adsorption du charbon lorrain dans un contexte d’injection de CO2 et de récupération assistée de CH4. Il vise aussi à mieux caractériser l’influence de l’eau sur le phénomène d’adsorption. Il s’agit d’un sujet qui vient compléter et améliorer les anciens travaux de recherche réalisés dans le cadre des projets ANR CHARCO et VELCO qui ont été menés en condition statique et sur du gaz pur. Ces travaux ont montré une influence négative de l’humidité sur la capacité d’adsorption du CO2 sur le charbon à partir d’un nombre d’essais réduit. Les expériences de cette thèse seront réalisées en tenant compte des paramètres pression, température, contraintes in situ des veines de charbon. Des essais mécaniques en cellules triaxiales seront réalisés sur du charbon recompacté en vue de s’affranchir des soucis d’hétérogénéité liés au charbon ainsi que sur des échantillons naturellement fracturés. Le charbon lorrain sera caractérisé au moyen des méthodes de pétrophysique classique ; et d’autres paramètres tels que la fracturation, la nature et la maturité seront aussi déterminés. L’idée est de trouver les éventuels liens entre la capacité d’adsorption, l’humidité et les propriétés physiques du charbon lorrain.