Couplages thermo-hydro-mécaniques transitoires dans les systèmes hydrothermaux - application aux gisements géants de ressources minérales et aux réservoirs géothermiques – EARTH-BEAT

Les réservoirs géothermiques faillés et les gisements de minerais hydrothermaux présentent des caractéristiques similaires en termes de circulation fluide et d'activation des failles, suggérant qu'une meilleure compréhension des processus naturels sous-jacents à la disponibilité des ressources thermiques et minérales peut être obtenue à partir d'une analyse croisée de ces deux systèmes. Ces deux systèmes sont caractérisés par des impulsions hydrothermales (augmentations cycliques du débit et de la température des fluides) conduisant à une augmentation de la perméabilité des formations géologiques. Les connaissances actuelles suggèrent que seules des impulsions fluides répétées dans des contextes structurellement favorables peuvent conduire à l'accumulation de gisements géants et pourraient également renforcer le potentiel géothermique dans des contextes similaires. Le projet EARTH-BEAT vise à déterminer l'importance relative des structures géologiques, de la thermodynamique des fluides et de l’état de contrainte régional dans ce processus à partir d'observations géologiques, d'analyses quantitatives et de modélisations numériques. Il s'appuie sur plusieurs approches de modélisation thermo-hydro-mécanique (THM) et de transport réactif réalisées depuis l'échelle de la gouge de faille et de la zone endommagée jusqu'à l'échelle du gisement. Des essais en laboratoire seront d'abord menés pour évaluer les propriétés pétrophysiques et THM des failles et des roches utilisées dans les modèles. Nous modéliserons la dynamique d'un système de failles, avec différents degrés de complexité, in fine représentatif d'un gisement de minerai dans le contexte du bassin d'Athabasca. En parallèle, des simulations de transfert réactif seront réalisées pour identifier la localisation de la dissolution et de la précipitation. La confrontation avec les observations de terrain sera effectuée en testant les modèles sur des géométries 3D réelles de gisements liés à la discordance.