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    De minuscules cristaux comblent les lacunes et limitent l'absorption de contaminants dans les roches

    Cartes XRF microfocus synchrotron. (A) MIU-3/8 Gauche :Fe (rouge), K (vert), et Ca (bleu). Les minéraux sont les suivants :vert =K-feldspath, bleu =plagioclase (les zones marbrées indiquent la décomposition du plagioclase en phyllosilicate, surtout dans les carottes plus anorthitiques), jaune =biotite, et rose =bastnaesite, un fluorure-carbonate de terre rare, CeCO3(F). À droite : Th (rouge), U (vert), et Y (bleu). Ce cristal de bastnaésite est riche en Th. Des grains discrets d'une phase riche en U apparaissent sous forme de petites zones jaunes, tandis que les régions aciculaires bleues sont riches en Y et peuvent être une phase phosphate riche en ETR/Y. Le point jaune étiqueté « B » est l'emplacement approximatif de l'analyse du point Th-XANES et bastnaesite. Les points étiquetés 1 et 2 correspondent aux analyses ponctuelles AcO2 1 et 2 dans le tableau 2. Th XANES a également été prise au point étiqueté 1. (B) MIU-3/10 carte XRF microfocus synchrotron. Cette image comprend un remplissage minéral associé à des fractures secondaires. Carte élémentaire en fausses couleurs, avec une clé de couleur fournie sous forme de symboles d'élément colorés pour correspondre aux couleurs de la carte. La carte des éléments principaux en haut à gauche montre le K-feldspath en vert, oxyhydroxyde de fer en rouge, et calcite en bleu. Dans le panneau en haut à droite, la région magenta est de la calcite avec des concentrations enrichies en Mn. L'orange vif montre l'incorporation de Mn dans les oxyhydroxydes de Fe. Le panneau inférieur droit montre clairement les précipités de calcite et les petites régions dans le remplissage qui ont des concentrations élevées à la fois de Th et d'U (cercles jaunes). Le point chaud marqué Uox indique l'emplacement du spectre oxydé U L-III XANES présenté ci-dessous. Barre d'échelle de 100 microns. Rapports scientifiques DOI :10.1038/s41598-020-65113-x

    Une recherche publiée aujourd'hui par une équipe de scientifiques basée au Royaume-Uni a montré pour la première fois que la mobilité des contaminants potentiellement nocifs dans les roches cristallines sur de longues périodes de temps peut être sévèrement limitée en raison de la présence de minuscules cristaux, ce qui signifie que le mouvement des contaminants est susceptible de se concentrer uniquement sur les fractures aquifères.

    Le mouvement des contaminants à travers les roches souterraines peut contribuer à répandre la contamination, un problème lié au stockage géologique de certains déchets. Nous menons des études pour améliorer notre compréhension du fonctionnement de ce processus, réduire les incertitudes et examiner plus avant les risques potentiels que cela pourrait poser.

    Ces nouveaux résultats mettent en lumière le problème difficile de la façon dont les contaminants peuvent se déplacer sur des périodes de temps extrêmement longues et devraient améliorer notre capacité à calculer les risques à long terme.

    Cette étude, publié dans la revue Rapports scientifiques , ont analysé des échantillons de roche cristalline (granite) d'un système souterrain au Japon et les résultats impliquent que, dans de nombreux cas, l'importance de la « diffusion de la matrice rocheuse » peut être minime. Des analyses supplémentaires d'un système rocheux cristallin contrasté (Carnmenellis Granite, UK) corroborent ces résultats.

    Ces résultats dirigés par l'Université de Manchester, qui s'appliquent aux systèmes à longue durée de vie, s'appuyer sur des études antérieures en laboratoire et sur le terrain sur de courtes périodes de temps qui ont également suggéré que la mobilité des contaminants dans les roches cristallines, comme le granit, seront limités à de courtes distances dans des parties de la roche éloignées des grandes fractures.

    Ce nouveau travail a examiné les roches d'anciens systèmes de roches cristallines au Japon et au Royaume-Uni pour montrer que même sur de longues périodes géologiques, le mouvement des éléments dans une telle roche cristalline est en effet faible, en grande partie parce que la formation de grandes quantités de petits cristaux au cours du vieillissement de la roche agit pour sceller les petites ouvertures et limiter l'accès des fluides à seulement quelques millimètres de la roche bordant les fractures.

    Professeur Roy Wogelius, l'auteur principal de cet article, a commenté :« Nous avons entrepris de tester exactement ce que nous pouvions résoudre en termes d'accès fluide à la matrice de ces roches et nous avons été étonnés du volume extrêmement limité impliqué. Mais ce qui était le plus étonnant pour nous était la distribution de minuscules cristaux de carbonate minéraux dans ce que nous considérons habituellement comme un bloc uniforme de roche cristalline.

    "Ici, de petits cristaux inattendus de calcite apparaissent dans la roche, obstruant toutes les minuscules ouvertures. Ces cristaux obstruent tout et gardent la majeure partie du fluide dans de grandes fissures sans accès aux plus petites ouvertures. Cela ferme efficacement l'accès des contaminants à la masse rocheuse, ce qui signifie que tout mouvement de contaminants se concentrerait probablement uniquement dans les fractures rocheuses. "


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