Abstract FR:

Nous avons etudie experimentalement dans ce memoire de these les signaux electriques generes par les circulations de fluide a l'echelle du laboratoire et sur le site naturel de sur-fretes avec comme objectif de pouvoir relier les deux echelles. Dans cette optique, nous avons concu des dispositifs experimentaux permettant de travailler sur des sables de differentes granulometries et sur des roches intactes. Plusieurs solutions originales sont proposees pour resoudre les problemes d'isolation electrique et hydraulique. Nous avons mesure l'incidence de plusieurs natures d'ions sur le potentiel zeta. Nous montrons que les mesures experimentales sont en accord avec les predictions du modele a 3 couches base sur la theorie de davis et al. (1978). Par ailleurs, nous mesurons une diminution de zeta lorsque la roche contient des argiles. Il n'y a pas de dependance intrinseque de zeta avec la permeabilite. Ces differentes mesures conduisent a des lois experimentales qui permettent d'extrapoler aux conditions naturelles. Des experiences de compaction et de rupture sur des gres de fontainebleau et des quartzites de villejust ont permis d'etudier les relations entre les modes de circulations electrique et hydraulique dans ces echantillons de roche. Nous avons montre que la complexite du reseau poreux ne peut etre decrite completement par le modele des capillaires car l'evolution du reseau electrique n'est pas similaire a celle du reseau hydraulique. Il est necessaire d'introduire un parametre physique qui tient compte de ces differences. Lors de la dilatance precedant la rupture, nous avons mesure une augmentation du coefficient d'electrofiltration de 30 a 50%. Des changements geochimiques ont egalement ete mis en evidence. Enfin, nous mesurons sur le site naturel de sur-fretes des variations de potentiel de 120 mv lineairement correlees aux niveaux des lacs. Cette correlation implique que le potentiel zeta soit egal a -6. 6 mv pour un electrolyte de 60 ohm. M. Cette valeur est en accord avec les mesures du laboratoire. Ce resultat montre donc l'applicabilite des mesures du laboratoire a l'echelle d'un site naturel.