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Following a ML 5.1 earthquake in eastern France, a post‐seismic 12‐day long electrical conductivity increase was recorded in the water discharging from a karst aquifer located 3 km from the epicentre. We attribute this to a permeability enhancement which allowed long‐residence time water from low‐permeability fractures located in the saturated zone to be expelled. The permeability enhancement shows that shallow aquifers can be significantly deformed for several days by moderate magnitude earthquakes.

Time tracers (NO3−, TOC, δ13CTDIC, Mg2+) have been used to define the hydrodynamic behavior of a karst system: high values in NO3− and TOC reflect rapid infiltration and consequently a short residence time within the aquifer, whereas enriched δ13CTDIC and high Mg2+ are expected for “old water”. 9 Springs and 5 boreholes have been sampled during three field campaigns in the Doubs valley karst aquifer: low water, flood and recession periods. A clear differentiation can be highlighted between boreholes, characterized by a long residence time, and springs that show a rapid infiltration. Considering only the springs values, it appears that TOC and δ13CTDIC contents can easily be correlated to the sampling period. We show then the contribution of the unsaturated zone to the discharge during the low‐water period, and the existence of reserves that seem badly connected to the drainage network, and that contribute poorly to the minimal flow.

The dissolution kinetics of different varieties of natural gypsum samples with different porosity and content of insoluble impurities are experimentally investigated under unsaturated conditions. The main goal of this work is to verify whether and how the petrophysical and petrographic nature of gypsum influence its dissolution rate. Gypsum samples were taken from Priabonian (Ludian) and Lutetian formations located in the north-eastern suburbs of Paris, where the development of sinkholes due to gypsum dissolution is a common phenomenon. Experiments using the rotating disk technique allow us to determine the kinetic rate model parameters of each sample in pure water following the empirical rate expression derived from mixed kinetic theory. The kinetic order n shows a dispersion around a mean value n = 1.2 and k, the pure dissolution rate coefficient varies according to the facies and the experimental conditions (k≈1×10 −6 to 8×10 −6 mmol/cm 2 /s). These results are adjusted according to the specific roughness and texture of each sample, for the results to be more representative of in-situ conditions. Batch experiments are also performed in order to evaluate the extremely low dissolution rates when the solution is close to equilibrium. The results reveal a double kinetics: far from equilibrium, the dissolution rates show that the linear behavior and the kinetic parameters are relatively close with the values found using the rotating disk method. For concentrations greater than 0.94±0.02 of the equilibrium concentration C re f , the dissolution rates show a linear behavior but with greater slope depending on the texture of the mineral. No changes of the dissolution rates were observed on pure gypsum crystals when non soluble solid impurities are added. However, a small degree of uncertainty around the value of C re f show a significant effect on the parameters of the second kinetics.

Résumé -Développement de méthodes de suivi géochimique en phase gazeuse à la surface et dans la couverture intermédiaire des sites de stockage géologique du CO 2 -Les développements et les résultats présentés sont issus des travaux réalisés dans le cadre du programme Géocarbone-Monitoring cofinancé par l'Agence Nationale de la Recherche (ANR). Une partie importante de ce programme a porté sur des méthodes de suivi géochimique en phase gazeuse à la surface et dans la couverture intermédiaire des sites de stockage géologique du CO 2 . Le travail effectué par l'INERIS a été ciblé sur deux approches particulières, souvent préconisées comme incontournables dans la surveillance des futurs sites de stockage : -une détection précoce (préalerte), au moyen de prélèvement et analyse de gaz au fond des forages de contrôle débouchant dans la couverture intermédiaire ; -la détection et la quantification du flux gazeux de CO 2 émanant du sol vers l'atmosphère.Ces deux approches ont été successivement développées en laboratoire et ensuite appliquées et testées in-situ dans les conditions réelles, les plus proches possibles de celles de futurs sites de stockage. Elles présentent l'avantage d'assurer une mesure directe et de fournir les informations en temps réel sur la présence éventuelle ou au contraire sur l'absence de fuites du CO 2 .Les essais réalisés sur un forage de 200 m de profondeur ont montré que la détection des fuites de CO 2 traversant les couches de couverture intermédiaire était possible par un prélèvement et une analyse en continu du gaz s'accumulant au fond de forage. De bons résultats ont été notamment obtenus dans le cas de détection de petites bouffées de gaz arrivant au fond de sondage pouvant constituer le signe précurseur d'une fuite plus importante.De même, un prélèvement et un transit de gaz à longue distance ont pu être réalisés jusqu'à 1000 m depuis le point de prélèvement sans provoquer une déformation et une dilution excessives du signal gazeux initial et ce même pour les fuites de faible ampleur.Ces résultats permettent d'envisager à terme la mise en place d'un système relativement simple de détection et de suivi de fuites à travers les horizons géologiques intermédiaires. Ce dispositif sera composé pour une partie importante de capteurs industriels classiques disponibles dans le commerce.La mesure directe du flux gazeux émanant du sol est l'une des méthodes les plus efficaces de contrôle et de suivi d'un site de stockage. La méthode de chambre à accumulation de l'INERIS a été améliorée pour la mesure de faibles flux de CO 2 . Elle permet maintenant de réaliser les mesures dans une large gamme Oil & Gas Science and Technology -Rev. IFP, Vol. 65 (2010) D o s s i e rOil & Gas Science and Technology -Rev. IFP, Vol. 65 (2010), No. 4 654 de flux de CO 2 allant du domaine des émissions très faibles de 0,05 à 0,2 cm 3 .min -1 .m -2 jusqu'à un niveau de flux extrêmement forts de 3000 cm 3 .min -1 .m -2 environ. Ces caractéristiques métrologiques et opérationnelles ont été vérifiées et validées par les ess...