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Gérard DURUP
10.1. LE HALITE ET LES FORMATIONS SALIFÈRES
Ce chapitre expose les principales caractéristiques des formations salifères permettant d’y réaliser des cavités de stockage.
10.1.1. GÉNÉRALITÉS GÉOLOGIQUES
Le halite ou sel gemme ou « roche sel » (rocksalt en anglais, Steinsalz en allemand)
est un minéral. Dans le sous-sol, il peut à l’état pur former une roche sédimentaire
constituée uniquement de cristaux de chlorure de sodium (NaCl). Il a été formé
par l’évaporation de l’eau de mer dans certaines conditions à différents âges géologiques, au Primaire pour les plus anciens, au Trias dans le Secondaire il y a 200 millions d’années, ou au Tertiaire voici 30 millions d’années.
Ce sel appartient à la famille évaporites qui comprend d’autres roches sels généralement abondantes et présentes dans presque tous les bassins sédimentaires du
monde. Ce sont le halite, l’anhydrite (CaSO 4 ) et le gypse (CaSO 4 . 2H 2 O). D’autres,
sylvine (KCl), polyhalite et carnallite (sels de magnésium et de potassium)..., beaucoup moins répandues, sont présentes en bancs au sein de formations salifères
constituées principalement de sel gemme et d’anhydrite.
Les formations salifères se présentent en couches plus ou moins épaisses pouvant
atteindre ou dépasser le millier de mètres et en dômes d’extension verticale souvent très importante (quelques milliers de mètres).
10.1.2. CARACTÉRISTIQUES SPÉCIFIQUES POUR LE STOCKAGE
Les cavités de stockage sont, en général, creusées dans le halite en raison de :
son abondance en épaisseur suffisante (quelques centaines de mètres) pour y
creuser des cavités de grandes dimensions ;
sa bonne solubilité dans l’eau ; cette propriété est mise à profit pour le creusement des cavités par dissolution à l’eau, technique plus facile à mettre en œuvre,
nécessitant beaucoup moins de main d’œuvre et d’équipements lourds et, par là
même, nettement moins onéreuse que les techniques de creusement minier ;
sa porosité très petite (de l’ordre du %) et fermée (il ne s’agit pas de pores mais
de lacunes entre cristaux) et sa perméabilité très faible (inférieure à 10
–17 m
2 , soit
10
–2 milliDarcy) lorsqu’il est confiné (sous étreinte isotrope correspondant à la pression géostatique due au poids de terrains sus-jacents, soit environ 0,023 MPa par
mètre de profondeur). Ces deux propriétés (petite porosité et faible perméabilité)
et les phénomènes capillaires qui leur sont liés garantissent l’étanchéité des cavités de stockage de fluides non-mouillants tels que le gaz et les hydrocarbures ;
Gérard DURUP
10.1. LE HALITE ET LES FORMATIONS SALIFÈRES
Ce chapitre expose les principales caractéristiques des formations salifères permettant d’y réaliser des cavités de stockage.
10.1.1. GÉNÉRALITÉS GÉOLOGIQUES
Le halite ou sel gemme ou « roche sel » (rocksalt en anglais, Steinsalz en allemand)
est un minéral. Dans le sous-sol, il peut à l’état pur former une roche sédimentaire
constituée uniquement de cristaux de chlorure de sodium (NaCl). Il a été formé
par l’évaporation de l’eau de mer dans certaines conditions à différents âges géologiques, au Primaire pour les plus anciens, au Trias dans le Secondaire il y a 200 millions d’années, ou au Tertiaire voici 30 millions d’années.
Ce sel appartient à la famille évaporites qui comprend d’autres roches sels généralement abondantes et présentes dans presque tous les bassins sédimentaires du
monde. Ce sont le halite, l’anhydrite (CaSO 4 ) et le gypse (CaSO 4 . 2H 2 O). D’autres,
sylvine (KCl), polyhalite et carnallite (sels de magnésium et de potassium)..., beaucoup moins répandues, sont présentes en bancs au sein de formations salifères
constituées principalement de sel gemme et d’anhydrite.
Les formations salifères se présentent en couches plus ou moins épaisses pouvant
atteindre ou dépasser le millier de mètres et en dômes d’extension verticale souvent très importante (quelques milliers de mètres).
10.1.2. CARACTÉRISTIQUES SPÉCIFIQUES POUR LE STOCKAGE
Les cavités de stockage sont, en général, creusées dans le halite en raison de :
son abondance en épaisseur suffisante (quelques centaines de mètres) pour y
creuser des cavités de grandes dimensions ;
sa bonne solubilité dans l’eau ; cette propriété est mise à profit pour le creusement des cavités par dissolution à l’eau, technique plus facile à mettre en œuvre,
nécessitant beaucoup moins de main d’œuvre et d’équipements lourds et, par là
même, nettement moins onéreuse que les techniques de creusement minier ;
sa porosité très petite (de l’ordre du %) et fermée (il ne s’agit pas de pores mais
de lacunes entre cristaux) et sa perméabilité très faible (inférieure à 10
–17 m
2 , soit
10
–2 milliDarcy) lorsqu’il est confiné (sous étreinte isotrope correspondant à la pression géostatique due au poids de terrains sus-jacents, soit environ 0,023 MPa par
mètre de profondeur). Ces deux propriétés (petite porosité et faible perméabilité)
et les phénomènes capillaires qui leur sont liés garantissent l’étanchéité des cavités de stockage de fluides non-mouillants tels que le gaz et les hydrocarbures ;