Reactive transport and thermo‐hydro‐mechanical coupling in deep sedimentary basins affected by glaciation cycles: model development, verification, and illustrative example
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Deep sedimentary basins are complex systems that over long time scales may be affected by numerous interacting processes including groundwater flow, heat and mass transport, water–rock interactions, and mechanical loads induced by ice sheets. Understanding the interactions among these processes is important for the evaluation of the hydrodynamic and geochemical stability of geological CO2 disposal sites and is equally relevant to the safety evaluation of deep geologic repositories for nuclear waste. We present a reactive transport formulation coupled to thermo‐hydrodynamic and simplified mechanical processes. The formulation determines solution density and ion activities for ionic strengths ranging from freshwater to dense brines based on solution composition and simultaneously accounts for the hydro‐mechanical effects caused by long‐term surface loading during a glaciation cycle. The formulation was implemented into the existing MIN3P reactive transport code (MIN3P‐THCm) and was used to illustrate the processes occurring in a two‐dimensional cross section of a sedimentary basin subjected to a simplified glaciation scenario consisting of a single cycle of ice‐sheet advance and retreat over a time period of 32 500 years. Although the sedimentary basin simulation is illustrative in nature, it captures the key geological features of deep Paleozoic sedimentary basins in North America, including interbedded sandstones, shales, evaporites, and carbonates in the presence of dense brines. Simulated fluid pressures are shown to increase in low hydraulic conductivity units during ice‐sheet advance due to hydro‐mechanical coupling. During the period of deglaciation, Darcy velocities increase in the shallow aquifers and to a lesser extent in deeper high‐hydraulic conductivity units (e.g., sandstones) as a result of the infiltration of glacial meltwater below the warm‐based ice sheet. Dedolomitization is predicted to be the most widespread geochemical process, focused near the freshwater/brine interface. For the illustrative sedimentary basin, the results suggest a high degree of hydrodynamic and geochemical stability.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».