Geochemical Study of Natural CO₂Emissions in the French Massif Central: How to Predict Origin, Processes and Evolution of CO₂Leakage

Abstract

Résumé -Étude géochimique des émissions naturelles de CO 2 du Massif Central : origine et processus de migration du gaz -Cette étude présente les principaux résultats de campagnes de monitoring géochimique menées en 2006 et 2007 dans le cadre du projet Géocarbone-Monitoring, sur le site de Sainte-Marguerite, situé dans le Massif Central. Ce site constitue un « laboratoire naturel » pour l'étude des interactions CO 2 /fluides/roches et des mécanismes de migration du CO 2 vers la surface, à l'échelle des temps géologiques. Le caractère particulièrement émissif de cet « analogue » permet également de tester et valider des méthodes de mesure et de surveillance des futurs sites de stockage de CO 2 . Au cours des campagnes de terrain, nous avons analysé des flux de CO 2 entre le sol et l'atmosphère, et nous avons prélevé et analysé à la fois des gaz des sols, et du gaz provenant de sources carbo-gazeuses, présentes dans toute la région. Un dispositif de « monitoring continu » dans le temps a également été testé, afin d'enregistrer conjointement les teneurs en CO 2 de l'atmosphère et dans le sol en un point précis. Nous avons pu mettre au point un suivi géochimique basé sur la composition isotopique des gaz rares prélevés dans les sols. L'ensemble de nos résultats, confronté à la géologie de terrain, nous a permis de mettre en évidence l'origine mantellique du CO 2 . Ce CO 2 remonte rapidement à la surface à l'état gazeux, le long de failles normales et/ou décrochantes, actives actuellement. Les teneurs et flux de CO 2 dans le sol sont spatialement variables et élevés, et montrent également une origine mantellique. Les teneurs atmosphériques semblent faiblement augmenter par rapport à l'important dégazage observé dans la région. Abstract

Evidence for natural molecular hydrogen seepage associated with Carolina bays (surficial, ovoid depressions on the Atlantic Coastal Plain, Province of the USA)

“…Field measurements of the soil gas concentrations were made with a method modified from previously described techniques (Battani et al 2010;Rogozhin et al 2010;Garcia et al 2012;Sukhanova et al 2013;Larin et al 2014). Small holes were drilled with a portable perforator using a 120 cm long drilling bit with a 12 mm diameter.…”

Development of Methods for Gaseous Phase Geochemical Monitoring on the Surface and in the Intermediate Overburden Strata of Geological CO2Storage Sites

“…The characteristics of the site studied are presented in another publication (Battani et al, 2009). The measurements were performed with a rectangular grid and with a regular-stratified repartition of measure Note: the dispersion of measurements observed in situ is due to the inaccuracy of the method but also to the possible temporal evolution of CO 2 flux itself Figure 12 Deviations and repeatability in CO 2 flux measurements as taken in-situ at the natural CO 2 emission sites.…”

Surface Gas Geochemistry above the Natural CO2Reservoir of Montmiral (Drôme, France), Source Tracking and Gas Exchange between the Soil, Biosphere and Atmosphere

“…Battani et al, 2009) which leads to the following equation: (1) where C is the measured concentration, C f the final concentration, C o the initial concentration, t the time and τ a time constant characteristic of the speed of the charge/ discharge process.…”