Recherches



[(Altération chimique des minéraux, roches et verres en présence des fluides aqueux)]

Le fil conducteur de mes recherches est l’étude des réactions fluide-solide (solide : minéraux, verres, roches) qui se produisent à la surface de la Terre ou dans la croûte supérieure, afin de mieux comprendre les instabilités chimiques et physiques liées à la présence des fluides. Les interactions fluide-roche joue un rôle primordial dans le bilan global des éléments dans la croûte, la composition chimique des eaux naturelles, l’adsorption et la séquestration des métaux, la fertilité des sols, et même la régulation du climat par consommation de CO2 lors des réactions de dissolution. Il y a aussi des applications industrielles, comme le stockage de déchets nucléaires et industriels, la séquestration de CO2 dans des milieux géologiques, et l’énergie géothermale.

J’utilise une approche "macroscopique-microscopique" pour étudier ces réactions à plusieurs échelles, allant des données sur des paramètres cinétiques provenant des expériences macroscopiques en laboratoire, jusqu’aux mesures physiques et chimiques des interfaces fluide-solide à l’échelle atomique ou moléculaire (de l’Å au µm). Cette double approche permet de comprendre le lien entre les processus qui opèrent à des échelles très différentes. Les mesures de changements physiques (i.e. de la structure) et chimiques de l’interface se basent sur une grande gamme de techniques analytiques dans les domaines de la microscopie électronique et de la spectroscopie. Cette approche macroscopique-microscopique est appliquée principalement sur des échantillons ayant subi une dissolution sous pression isotrope afin de mieux comprendre les paramètres spécifiques qui interviennent et qui contrôlent les interactions eaux-minéraux. Cette approche est également appliquée pour l’étude des interactions entre fluides et roches soumises à des contraintes différentielles (pressions non-isotropes).

L’objectif global de ces recherches est d’obtenir les données spécifiques, les lois, et les modèles nécessaires pour prédire la réactivité et les chemins (mécanismes) réactionnels des minéraux et des roches en contact avec des fluides dans des environnements divers. Ceci permettra de mieux comprendre les instabilités physiques et chimiques dans des systèmes géologiques qui contrôlent la dynamique de la croûte à des échelles spatiales et temporelles très différentes.