Missions

Ce post-doctorat s’inscrit dans le cadre d’un projet ANR portant sur l’altération chimique des failles et les dépendances entre altération et activité tectonique. Ce projet est basé sur deux sites caractérisés par des mesures en forage et dont des échantillons de roches ont été extraits : le site de Nojima au Japon sur lequel les échantillons ont été prélevé après le tremblement de terre de 1995, et le site de Soultz-sous-Forêt en France exploité à des fins géothermiques depuis les années 2000.
Les échantillons de roches sont caractérisés par différentes méthodes en laboratoire (datation, imagerie à rayons X, analyse micro-structurelle…) et les processus d’altération sont reproduits par des expériences dans des cellules de transport réactif. En lien avec ces expériences en laboratoire et des observations de sites, l’objectif de ce post-doctorat sera de mettre en œuvre des simulations numériques de l’injection d’un fluide réactif dans un réseau de fractures. Ceci nécessitera de (i) définir les réseaux de fractures fournis par l’imagerie en laboratoire, (ii) simuler les écoulements de fluide dans les réseaux de fractures, en prenant en compte la roche environnante si ses propriétés ne permettent pas d’y négliger les écoulements, (iii) prendre en compte les réactions géochimiques qui seront déterminées en fonction des propriétés du fluide et des roches considérées, et (iv) effectuer un couplage écoulement-transport-réaction au cours du temps prenant en compte les variations des propriétés géométriques des réseaux de fractures résultantes des réactions géochimiques. L’objectif in-fine sera d’identifier l’impact des réactions géochimiques sur les propriétés des réseaux de fractures et de la roche environnante sous différentes conditions des propriétés initiales des réseaux de fractures (densité de fractures, distribution d’ouverture, de longueur, connectivité…), de la roche (en fonction du site et de la localisation des échantillons considérés), et du fluide injecté.

Activités

Tâches principales :
- Mettre en œuvre des simulations d’écoulement de fluides dans un réseau de fractures 2D
- Définir un système de réactions géochimiques et l’adapter pour l’intégrer dans un logiciel de résolution des équations
- Interpréter les résultats en termes d’évolution des propriétés géométriques du milieu et par comparaison à des résultats expérimentaux
Tâches secondaires :
- Encadrement d’étudiants en thèse sur des simulations complémentaires
- Restitution du travail effectué sous forme de présentation à des réunions, conférences et articles de publication

Compétences

- Maîtrise de logiciels de simulations des écoulements et du transport dans les milieux fracturés, tels que Comsol ou Feflow
- Maîtrise de logiciels pour les réactions géochimiques, tels que PhreeqC
- Connaissances avancées sur la modélisation des réactions géochimiques
- Connaissances générales sur les principales représentations et modèles existants pour simuler les écoulements à plusieurs échelles dans les milieux hétérogènes (pore network models, discrete fracture network…)
- Compétence d’analyse et de valorisation des résultats
- Compétence appréciée en couplage de codes

Contexte de travail

Le laboratoire Géosciences Montpellier est une Unité Mixte de Recherche (UMR5243) regroupant des chercheurs CNRS et enseignants-chercheurs de l’Université de Montpellier et des Antilles. Il est rattaché à l’Observatoire des Sciences de l’Univers Observatoire de REcherche Méditerranéen de l’Environnement (OSU OREME). L’effectif est d’environ 160 personnes, incluant des techniciens, ingénieurs, stagiaires, étudiants en thèse et post-doctorants. La mission du Laboratoire consiste à développer des connaissances nouvelles sur la dynamique terrestre et ses manifestations de surface, les ressources et l’environnement, en prenant en compte les couplages entre différentes enveloppes (atmosphère, hydrosphère, croûte, manteau). Les objectifs sont d’améliorer la compréhension des processus géodynamiques aux différentes échelles de temps et d’espace, et de contribuer aux recherches sur la caractérisation et la gestion des aléas naturels ainsi que la gestion des ressources.
Le poste proposé sera accueilli dans l’équipe TMP (Transport en Milieux Poreux) et dans les axes de recherche Hydrosystèmes et Ressources en lien avec le Plateau de Calcul Numérique (PCN). L’encadrement sera effectué par Delphine Roubinet (chercheure CNRS) en collaboration avec Linda Luquot (chercheure CNRS) et Gérard Lods (ingénieur de recherche).

Contraintes et risques

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