Journal d'hydrogéologie et de génie hydrologique

Interaction eau-roche à long terme dans le bassin crétacé de Bohême (Europe centrale) : données de terrain et modélisation

Ivan Brusky, Jan Sembera et Tomas Paces

Deux modèles d'interaction réversible et irréversible eau-minéraux sont développés pour simuler l'évolution géochimique des eaux souterraines anciennes dans les aquifères gréseux du Cénomanien et du Turonien dans le bassin crétacé de Bohême en Europe centrale. Les constantes cinétiques de dissolution et les constantes d'équilibre des réactions réversibles sont les résultats d'expériences de laboratoire publiées dans la littérature. Les surfaces réactives des minéraux sont calculées. Le modèle simule l'évolution de la composition chimique des eaux souterraines dont l'âge a été dérivé de données isotopiques. Les résultats sont comparés à la composition chimique des eaux souterraines le long de la trajectoire de l'écoulement dominant. Le modèle représente l'interaction entre les eaux souterraines et les grès contenant du quartz, de la silice amorphe, un mélange de minéraux argileux, de la calcite et des traces de feldspaths résiduels. Les trois processus d'interaction eau-roche sont la dissolution irréversible des feldspaths et l'équilibre carbonate, aluminium et silice. La composition des eaux souterraines de l'aquifère cénomanien à nappe captive est le résultat de l'évolution géochimique des 26 000 dernières années, tandis que les eaux souterraines de l'aquifère turonien à nappe libre sont un mélange d'eaux souterraines anciennes et d'eaux récentes infiltrées depuis la surface. Les modèles proposés sont applicables aux aquifères captifs à matrice rocheuse résiduelle issue de roches granitiques décomposées par altération sans mélange d'eaux d'âges différents.