Enjeux et objectifs

Enjeu : Améliorer la connaissance de la transition socle-couverture et de ces hétérogénéités

Cette zone de transition se situe en moyenne à des profondeurs où la température dans le Fossé Rhénan atteint des valeurs entre 120 et 200°C, exploitable pour la production de chaleur industrielle ou l’électricité. Récemment, plusieurs projets industriels ont pris pour cible cette zone de transition communément admise comme perméable. Cependant, la réalité est plus complexe et le potentiel géothermique de cette zone est fortement influencé par d’importantes hétérogénéités qu’elles soient lithologiques ou structurales. La caractérisation de cette zone de transition et de ces hétérogénéités est l’un des challenges important pour le développement de l’exploitation des ressources géothermiques dans les contextes de bassins d’effondrement, c’est-à-dire une grande partie du territoire métropolitain français.

Comment ? Une approche pluridisciplinaire et multi-échelle

La démarche utilisée dans ce projet consiste à caractériser la zone de transition entre le socle et la couverture sédimentaire par plusieurs approches : analyse structurale du réseau de fracture dans lequel circulent les fluides profonds, étude des interactions entre ces fluides et la roche encaissante afin de déterminer leur origine et leur âge, caractérisation des propriétés réservoir et investigation géophysique afin d’imager cette zone.
Ces quatre approches se font sur des objets communs en surface sur les bordures du fossé dans des carrières des Vosges présentant l’interface entre le socle et la couverture sédimentaire, ainsi qu’en profondeur par forages plus ou moins profonds ayant recoupées cette même interface mais qui n’aura pas subit l’altération superficielle.

Premiers résultats
Les premiers résultats montrent que la base de la couverture sédimentaire ainsi que le toit du socle sous-jacent ont des porosités et des perméabilités les plus faibles, mesurées en conditions de laboratoire. Les fluides ayant circulé dans cette zone et étant responsables des précipitations qui ferment la porosité ont une origine commune et auraient circulé avant l’ouverture du fossé il y a plus de 35 millions d’années. Un modèle géothermique 3D des couchhes et des failles principales a été réalisé à l’échelle de l’Alsace du Nord. Il vise à l’élaboration d’un modèle de vitesse utilisé pour une meilleure localisation des événements micro-sismiques qui sont induits par les opérations de stimulations ou d’exploitation.

Perspectives
Ce projet approfondira la connaissance de ces réservoirs de fond de bassin qui constituent un énorme challenge en terme de développement d’exploitation de la géothermie, que ce soit pour l’utilisation de la chaleur industrielle ou la production d’électricité, en contexte de bassin, c’est–à-dire la majeure partie de la France métropolitaine et l’Europe.