Etude des flux de dioxyde de carbone et de radon dans l'Himalaya du Népal
Institution:
Paris 7Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
During this thesis, 1640 measurements of CO₂ flux and 876 measurements of the flux of radioactive gas radon-222 have been performed at the Syabru-Bensi geothermal System in the central Himalayas of Nepal. Fluxes reach extremely large values, larger than 100 kg m. ⁻² day⁻¹ for CO₂ and 12 Bq m⁻² s⁻¹ for radon. Overall, from Western Nepal to the East of central Nepal, more than 2700 measurements of C0₂ flux and more than 1300 measurements of radon flux have been carried out. Integrated C0₂ discharges vary from values of about 1 t year⁻¹ to values between 500 and 2400 t year⁻¹, and are organized in a coherent manner over sites separated by more than 10 km. Large discharges are concentrated between the East of the Annapurnas and the Upper Trisuli Valley, segment which coincides with moderate microseismic activity and a gap of large earthquakes. C0₂ discharge is always associated with radon discharge, with a relationship which depends on the site. Measurements of the radon source term, the effective radium concentration (ECRa), have been performed with more than 1400 rock and soil samples, thanks to which simple transport model have been established. Large radon discharge can be associated with a small CO₂ discharge, when CO₂ originates from the degassing of a radon rich hot spring, or when soil shows large ECRa. Large radon fluxes can be associated with large CO₂ flux in the presence of degassing of a hot spring with large flow rate, but also when CO₂ is transported from a deep metamorphic source through fault networks. This thesis opens new perspectives on the relationship between earthquakes and geological fluids.
Abstract FR:
Pendant ce travail de thèse, 1640 flux de C0₂ et 876 flux de gaz radioactif radon-222 ont été mesurés sur le site de Syabru-Bensi dans l'Himalaya central du Népal. Les flux atteignent des valeurs très élevées, supérieures respectivement à 100 kg m. ⁻² jour⁻¹ pour le C0₂ et 12 Bq m. ⁻²s ⁻¹ pour le radon. Plus globalement, du Népal de l'Ouest à l'est du Népal central, plus de 2700 flux de CO₂ et plus de 1300 flux de radon ont été mesurés. Les décharges intégrées de C0₂ varient entre des valeurs d'environ 1 t an ⁻¹ et des valeurs comprises entre 500 et 2400 t an ⁻¹, et sont organisées de façon cohérente sur des sites séparés de plus de 10 km. Les forts dégazages ont lieu entre l'est des Annapurnas et la haute vallée de la Trisuli, segment qui concentre en outre une activité microsismique modérée et une lacune de grands séismes. La décharge de C0₂ est toujours associée à une décharge de radon, avec une relation qui dépend du site. Des mesures du terme source radon, ou concentration en radium effectif (ECRa), ont été effectuées sur plus de 1400 échantillons de roches et de sols, grâce auxquelles des modèles simples de transport ont été mis en place. Une forte décharge de radon peut être associée à une faible décharge de C0₂, lorsque le CO₂ provient du dégazage d'une source chaude riche en radon, ou lorsque le sol montre une forte ECRa. Les forts flux de radon associés aux forts flux de C0₂ peuvent provenir d'un dégazage d'une source à fort débit, mais peuvent aussi s'expliquer si le C0₂ est transporté d'une source profonde d'origine métamorphique à travers un réseau de failles. Ce travail ouvre de nouvelles perspectives dans la relation entre les séismes et les fluides géologiques.