“Tepid” Geysers above salt caverns

On décrit un modèle de formation d'un geyser de saumure faisant éruption à la tête de puits d'une caverne créée par dissolution dans une formation saline. Dans la plupart des cas, le débit de saumure sortant d'une caverne ouverte en tête de puits est lent ; il résulte de la convergence de la caverne par fluage du sel et de l'expansion thermique de la saumure contenue dans la caverne. Ces deux effets sont en principe sans à-coup. Cependant, le débit que l'on observe est très irrégulier ; la raison en est qu'il est modulé par les variations de la pression atmosphérique, qui engendrent des variations de volume de la caverne et de la saumure qu'elle contient. De plus, lorsque le débit est suffisamment rapide, le comportement de la saumure dans le puits est adiabatique. La saumure plus froide sortant en tête de puits est remplacée par de la saumure plus chaude entrant par le fond du puits, de sorte que le poids de la colonne s'allège. Le débit augmente alors. Il peut devenir si rapide que les termes d'inertie et de pertes de charge doivent être pris en compte. Un geyser se forme ; il s'arrête lorsque la pression dans la caverne a suffisamment chuté. Une solution explicite est possible ; elle montre que deux cas doivent être distingués, suivant que le contenu initial du puits est complètement expulsé ou non. Elle montre aussi que la formation d'un tel geyser est rare, il faut à la fois que le puits soit étroit et que la caverne soit très compressible. Cette étude a pour origine un geyser réellement observé ; malheureusement, l'information disponible est trop restreinte pour permettre de l'attribuer de façon certaine au mécanisme invoqué.