L'argile de Boom est une formation sédimentaire composée d'argile fine non cimentée, dont les particules sont orientées selon un plan de stratification. Cette formation est connue pour une imperméabilité et stabilité thermique et chimique très importante. Cette formation fait partie des formations hôtes étudiées pour le stockage géologique des déchets radioactifs en Belgique depuis 1974.
Géologie
Origine
L'argile de Boom est le nom donné à une formation argileuse plastique épaisse, datant de l'Oligocène, que l'on retrouve dans le bassin de Campine, au nord-est de la Belgique, aux Pays-Bas, sous la mer du Nord (formation de Lark), ainsi que dans la région du Rhin inférieur et dans le nord de l'Allemagne (Septarienton/Rupelton). Elle date d'environ 34 à 23 millions d'années et fait partie de l'ère Cénozoïque.
Description
L'argile s'enfonce vers le Nord-Est et l'Est en raison du Graben de Roermond, avec une inclinaison de 1 à 2%. En profondeur, l'épaisseur de l'argile est de l'ordre de 100 m, tandis que dans la zone d'affleurement, elle atteint 80 m au maximum. L'épaisseur maximale est d'environ 140 m, y compris les sédiments silteux et argileux de la formation d'Eigenbilzen.
Minéralogie
La caractéristique la plus frappante de l'argile de Boom, directement observable dans les affleurements, est sa stratification horizontale, qui résulte des variations de la granulométrie, de la teneur en matière organique et de la teneur en carbonates.
Selon l’ONDRAF/NIRAS, l’argile de Boom est constituée de plus que 66% de minéraux argileux (ilites, kaolinite et smectite) et de 5% à 10% de minéraux non argileux, principalement du quartz et des feldspaths.
+Tableau 1 : Composition minéralogique de l'argile de Boom sur le site de Mol (forage Mol-1) et dans le bassin de la CampineComposition minéralogique de l'argile de Boom (% masse) (min-max)Forage Mol-1Bassin de la CampineQuartz22 - 6620 - 66Na-plagioclase0 - 6,30 - 70,4 - 80 - 8Sidérite0 - 1,50 - 6Calcite0 - 4,60 - 5Dolomite0 - 1 0 - 1Apatite0 - 0,90 - 1Pyrite0,3 - 50 - 5Illite/muscovite5 - 374 - 37Smectite et illite-smectite6,8 - 376 - 43Kaolinite2 - 14 1 - 20Chlorite0,5 - 4 0 - 4
Caractéristiques physico-chimique
L'eau de pores de l'argile de Boom est constitué de sodium, potassium, calcium, magnésium et du bicarbonate. +Tableau 2 : Compositions de référence de l'eau interstitielle de l'argile de BoomComposant dissousEau de pores de l'argile de Boom(mg/L)(mmol/L)Na35915,6K7,20,2Ca2,00,05Mg1,60,06Fe0,20,003Si3,40,1Al0,6x10-32,4x10-5B - -HCO3−878,914,4Carbone inorganique total181,315,1Alcalinité (meq/L)15,12 -Cl260,7Total S0,770,02SO42-2,20,02F - -
L'argile de Boom est une argile plastique surconsolidée qui présente une porosité moyenne de l'ordre de 38% et teneur en eau d'environ 25%. +Tableau 3 : Propriétés géotechniques fondamentales de l'argile de BoomParamètre (unité)Valeur ou plage de valeursDensité apparente (kg/m3)1900 - 2100Densité des grains (kg/m3)2682Densité à l'état sec (kg/m3)1490 - 1648Teneur en eau (wt%)20 - 30 (près de 40 % en volume)Porosité (%)35 - 40 Limite de plasticité (%)13 - 29 Limite de fluidité (%)55 - 80Taux de surconsolidation [OCR] (-)2,4 Cette formation argileuse présente une très faible perméabilité, de l’ordre de 10-19 m² pour l’eau et 10-16 m² pour le gaz (thèse de génie civil).
Notes et références
Articles connexes
Catégorie:Roche sédimentaire Catégorie:Argile Catégorie:Cénozoïque