4. Types de champs géothermiques exploitables
Un projet géothermique consiste à exploiter la chaleur contenue dans une masse rocheuse au moyen d'un fluide caloporteur. Le plus souvent, le fluide utilisé est celui-là même qui est contenu dans la roche du gisement. Ainsi, la démarche du géothermicien consiste-t-elle à rechercher des zones présentant à la fois un gradient géothermique et une transmissivité élevée, produit de la perméabilité k et de la hauteur utile h, exprimée en darcy-mètre.
La perméabilité des formations géologiques peut résulter de trois types de situations :
– soit elle provient de la nature de la formation géologique d'origine elle-même ; c'est notamment le cas, dans les roches sédimentaires, des calcaires (karstiques) et des sables et grès, ou encore des coulées de laves basaltiques, souvent scoriacées et fissurées ;
– soit elle provient de l'effet de mécanismes postérieurs, comme la fracturation tectonique, fréquemment bien développée dans ces zones géologiques actives ; le travail du géologue consiste alors à identifier les failles actives et les zones tectoniques fissurées ;
– soit elle provient du phénomène géothermique lui-même. L'altération hydrothermale contribue soit à imperméabiliser les terrains superficiels (il s'agit notamment de « l'autocolmatage » ou « self-sealing » produit par hydratation des silicates – chlorite, kaolinite...), soit à les rendre perméables (les transformations en albite et épidote produisent des assemblages souvent poreux, fragiles et cassants).
Divers types de situations géologiques permettent ainsi la superposition de ces deux conditions – gradients de température et transmissivité – favorables à l'existence d'un champ géothermique (tabl. 1). Les transmissivités varient de 10 à 100 darcy-mètres, et les gradients de 3 à 30 degrés par cent mètres.
Le type de gisement le plus répandu en France appartient à la première catégorie. Ces gisements se développent au sein de bassins sédimentaires, dont certaines strates sont permé […]
… pour nos abonnés, l'article se prolonge sur 22 pages…
