Technischer Bericht NTB 94-14

Dans le cadre de la recherche de régions pouvant convenir au stockage de déchets hautement radioactifs, la Cédra examine, en plus du socle cristallin, des formations sédimentaires. A la suite d'évaluations préliminaires fouillées, l'Argile à opalinum (Aalénien) du Jura tabulaire oriental, d'environ 100m de puissance, a été sélectionné comme option sédimentaire à étudier plus avant. Là en effet, au contraire du Jura tabulaire à l'ouest de l'Aare, les formations au mur et au toit de l'Argile à opalinum sont riches en argiles. Les conditions géologiques régionales de la région au nord des Lägeren - Zürcher Weinland, où l'Argile à opalinum du Jura tabulaire oriental se trouve à une profondeur adéquate de 400 à 1000m, ont été étudiées par 220km de profils de sismique réflection à haute résolution, interprétés conjointement à d'anciennes lignes sismiques.

L'effort important consenti pour l'acquisition des données et leur interprétation a permis d'obtenir une interprétation de très bonne qualité des nouvelles lignes sismiques, c’est-à-dire une cartographie précise des horizons marqueurs, en particulier de celui de l'Argile à opalinum. Les objectifs premiers des investigations étaient la délimitation des unités tectoniques importantes, ainsi que la situation des roches d'acceuil potentielles à l'intérieur de ces unités.

L'interprétation combinée de toutes les lignes sismiques disponibles, des profils de forage et des données de surface a permis l'élaboration de cartes des isohypses des 5 horizons marqueurs les plus importants, ainsi que de profils géologiques le long des nouvelles lignes sismiques. Avec l'aide des données des forages de Weiach et de Herdern, on a pu modéliser les caractéristiques sismiques du Mésozoïque moyen dans la région, et ainsi cartographier la puissance de l'Argile à opalinum le long des nouvelles lignes sismiques. La carte qui en résulte montre une distribution spatiale assez constante de cette puissance, avec des valeurs entre 95 et 120 m.

La délimitation des régions des sites potentiels s'effectue sur des bases géologiques, en premier lieu sur des critères tectoniques et sur la profondeur des roches d'acceuil. Dans la tranche de profondeurs de 400 à 1000m requise pour un dépôt final, on peut distinguer dans la région au nord des Lägern - Zürcher Weinland 6 zones différentes ayant chacune une situation tectonique particulière:

A   Jura plissé: toute la série sédimentaire située au-dessus de l'horizon de décollement basal est déformée à petite échelle. Bien qulon y trouve par endroits des accumulations de l'Argile à opalinum, on ne peut pas retenir cette zone pour un dépôt final à cause des déformations subies par les couches.

B   Zone de pré-plissement: les régions déformées à petite échelle entre le Jura plissé et le Jura tabulaire se limitent essentiellement au Mésozoïque. En plus des cisaillements bien identifiés montrant une dislocation intense de l'ensemble initial, il faut s'attendre à y trouver de petites structures non identifiables par la sismique, telles que plans de cisaillement et diaclases.

Les zones A et B sont à rejeter d'une option de dépôt final en raison de leur déformation tectonique. 

C   Dans la zone où l'Argile à opalinum est en situation tranquille au-dessus du Trias comprimé de la zone de pré-plissement, il faut s'attendre à trouver des structures tectoniques variées. Une fissuration intense, des cisaillements, une alternance rapide de zones de compression et de distension ont affecté ici les couches de toute la formation. Cette zone ne doit pas nécessairement être exclue, mais sa reconnaissance détaillée nlest possible qulavec un grand effort d'exploration.

D    Les compartiments de la zone de pré-plissement où le Mésozoïque dans son ensemble apparaît non déformé sont comparables, pour l'essentiel, à ceux du Jura tabulaire. Toutefois, il faut y envisager la présence possible de cisaillements parallèles à la stratification dans l'Argile à opalinum, particulièrement dans sa partie basale, qui ne peuvent pas être identifiés par la sismique.

E   Les compartiments à situation tranquille du Jura tabulaire et du Plateau molassique se distinguent des autres par une histoire tectonique très simple, allant de pair avec un inventaire réduit de structures tectoniques identifiables par la sismique. Ces structures sont essentiellement des failles normales avec rejet vertical de quelques décamètres, qui peuvent être corrélées avec des discontinuités dans le Permo-Carbonifère sous-jacent, et qui vers le haut s'évanouissent pour la plupart dans le Triàs déjà. Dans la partie de la zone E où les profondeurs sont adéquates, l'Argile à opalinum ne montre aucune discontinuité sur les lignes sismiques (voir annexes); cette partie est donc considérée comme la région de site préférée.

F   Les compartiments à situation tranquille de la zone bordière du fossé du Lac de Constance ne peuvent en principe pas être distingués de ceux du Jura tabulaire. Ils sont toutefois plus petits (quelques km2) et assez difficiles à délimiter. La reconstruction de l'image structurale dans cette région nia pu se faire que de façon imparfaite. Les indices de décrochement à caractère compressif ajoutent à l'incertitude. En conséquence, cette option dans son ensemble ne peut être considérée comme adéquate que dans une mesure restreinte.