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Investigation of the nature and origin of the geological matrices rich in selenium within the Hydrogeological Experimental Site of Poitiers, France - 05/12/16

Doi : 10.1016/j.crte.2016.08.004 
Joseph Bassil a, b, , Aude Naveau a, Claude Fontaine a, Laurent Grasset a, Jacques Bodin a, Gilles Porel a, Moumtaz Razack a, Véronique Kazpard b, Speranta-Maria Popescu c
a CNRS, UMR 7285, Institut de chimie des milieux et matériaux de Poitiers (IC2MP), Université de Poitiers, bâtiment B8, rue Michel-Brunet, 86022 Poitiers cedex, France 
b Platform for Research and Analysis in Environmental Sciences, Doctoral School of Science and Technology, Faculty of Sciences, Lebanese university, P.O. Box 5, Campus Rafic Hariri, Hadath, Beirut, Lebanon 
c Geobiostratdata, Consulting, 385, route du Mas-Rillier, 69140 Rillieux-la-Pape, France 

Corresponding author. CNRS, UMR 7285, Institut de chimie des milieux et matériaux de Poitiers (IC2MP), Université de Poitiers, bâtiment B8, rue Michel-Brunet, 86022 Poitiers cedex, France.

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Abstract

The selenium (Se) content and the associated release mechanisms in both surface and groundwater have become a major concern worldwide over the past 30 years. Within the Hydrogeological Experimental Site of Poitiers (HESP), a large range of aqueous Se concentrations (from non-detectable to more than 30 ppb) is observed in a limited area (about 10ha), where water flows are highly characterized. This site thus consists of an interesting spot to better understand the release mechanisms of selenium into groundwater. The present study consists of an identification and a characterization of the lithological sources of Se within the HESP. Total rock analyses applied to core samples from different depths and wells demonstrated that selenium is concentrated in argillaceous sediments enriched with organic matter, pyrite and uranium that fulfill a part of the karst cavities developed within the Bajocian host rocks. Mineralogical and petrographic investigations highlighted the heterogeneity of these filling materials and showed the presence of successive deposits under different climatic conditions. Extensive characterizations dated the selected Se-rich samples from the Upper Cretaceous and converged to demonstrate the external and continental origin of the studied filling materials and their transformation after deposition under reduced conditions. Only indirect correlations allow considering an agreement between the Se history and the very mature organic matter identified in the argillaceous samples. This association will be further favored to determine the mechanisms releasing selenium into groundwater.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Karst, Groundwater, Karst infillings, Black clays, Sedimentary organic matter


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Vol 348 - N° 8

P. 598-608 - novembre 2016 Retour au numéro
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