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Fractures, hydrothermal alterations and permeability in the Soultz Enhanced Geothermal System - 14/06/10

Doi : 10.1016/j.crte.2009.09.011 
Béatrice Ledésert a, , Ronan Hebert a, Albert Genter b, Danièle Bartier c, Norbert Clauer d, Céline Grall a
a Géosciences et environnement Cergy, université de Cergy-Pontoise, 5, mail Gay-Lussac, 95031 Cergy-Pontoise cedex, France 
b Groupement européen d’intérêt économique exploitation minière de la chaleur, BP 38, 67250 Kutzenhausen, France 
c Muséum national d’histoires naturelles, UMR 5143, 43, rue Buffon, 75005 Paris, France 
d LHyGeS (Laboratoire d’hydrologie et de géochimie de Strasbourg) (CNRS/UDS), 1, rue Blessig, 67084 Strasbourg, France 

Corresponding author.

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Abstract

Borehole studies of the Soultz-sous-Forêts granite are dedicated to deep geothermics. The hydraulic properties of the reservoir are mainly controlled by the occurrence of some altered cataclastic shear zones showing a low natural permeability characterized by the occurrence of brines. Those zones show a fracture cluster organisation with sealed fractures of various types (post-filled joints, sheared fractures, veins). The main hydrothermal deposits observed within the permeable zones are geodic quartz, carbonates, illite and more locally sulphides. The fracture wall–rocks are intensely transformed: dissolution of igneous minerals, crystallization of new minerals, porosity and permeability increase. It is important to characterize the newly-formed minerals in order to choose the reagents used to improve the permeability of the exchanger by chemical stimulations. This article represents a synthesis of the studies completed by the authors between 1990 and 2008 on the fracture networks, hydrothermal alterations and mineral crystallizations they induced and data about the flow pathways in the exchanger.

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Résumé

Le granite de Soultz-sous-Forêts est dédié à la géothermie profonde. Les propriétés hydrauliques du réservoir sont contrôlées par quelques zones broyées altérées montrant une faible perméabilité naturelle (caractérisée par l’écoulement de saumures) et regroupant des fractures de différents types : joints colmatés, fractures cisaillantes, veines. Les principaux dépôts hydrothermaux observés dans ces zones perméables sont des quartz géodiques, des carbonates, de l’illite et plus localement des sulfures. Les épontes des fractures sont intensément modifiées : dissolution des minéraux primaires du granite, développement de minéraux nouveaux, augmentation de la porosité et de la perméabilité. Il est indispensable de caractériser les minéraux néoformés afin d’adapter les réactifs utilisés pour accroître la perméabilité de l’échangeur par stimulations chimiques. Cet article présente une synthèse de travaux réalisés par les auteurs de 1990 à 2008 sur les réseaux de fractures, les altérations hydrothermales et les néoformations minérales engendrées, ainsi que sur les zones perméables de l’échangeur.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Soultz granite, Fracture network, Hydrothermal alterations, Permeability, Illite, Calcite, France

Mots clés : Granite de Soultz, Réseau de fractures, Altérations hydrothermales, Perméabilité, Illite, Calcite, France


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Vol 342 - N° 7-8

P. 607-615 - juillet 2010 Retour au numéro
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  • The stress field at Soultz-sous-Forêts from focal mechanisms of induced seismic events: Cases of the wells GPK2 and GPK3
  • Louis Dorbath, Keith Evans, Nicolas Cuenot, Benoît Valley, Jean Charléty, Michel Frogneux
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  • Fracture roughness and thermal exchange: A case study at Soultz-sous-Forêts
  • Amélie Neuville, Renaud Toussaint, Jean Schmittbuhl

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