Mont Terri Project – Geology, Paleohydrology and Stress Field of the Mont Terri Region P. Heitzmann, J.-P. Tripet, editors Berichte des BWG, Serie Geologie – Rapports de l'OFEG, Série Géologie – Rapporti dell'UFAEG, Serie Geologica – Reports of the FOWG, Geology Series No. 4 – Berne 2003 ISSN 1660-0754 ISBN 3-906723-58-5 4 No. Field Stress Paleohydrology, Geology, – Project Terri Mont Eidgenössisches Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation Département fédéral de l’environnement, des transports, de l’énergie et de la communication Dipartamento federale dell’ambiente, dei trasporti, dell’energia e delle comunicazioni Federal Department of Environment, Transport, Energy and Communications Mont Terri Project – Geology, Paleohydrology and Stress Field of the Mont Terri Region P. Heitzmann1, J.-P. Tripet1, editors Berichte des BWG, Serie Geologie – Rapports de l'OFEG, Série Géologie – Rapporti dell'UFAEG, Serie Geologica – Reports of the FOWG, Geology Series No. 4 – Berne 2003 1Federal Offi ce for Water and Geology, Swiss Geological Survey, CH-3003 Berne-Ittigen Impressum Editor Federal Offi ce for Water und Geology, FOWG ISSN / ISBN ISSN 1660-0754 / ISBN 3-906723-58-5 Impression 1200 copies Recommended quotation Heitzmann, P. & Tripet, J.-P., Ed. (2003): Mont Terri Project - Geology, Paleohydrology and Stress Field of the Mont Terri Region - Reports of the Federal Offi ce for Water and Geology (FOWG), Geology Series 4 Cover photos DesAir (right); H. Steiger, GI (left) Internet This report is available as PDF fi le at www.bwg.admin.ch Distribution BBL, Vertrieb Publikationen, CH-3003 Bern www.bbl.admin.ch/bundespublikationen Order Number 804.604e Copyright FOWG, Berne-Ittigen, August 2003 Mont Terri Project Underground Rock Laboratory Laboratoire souterrain FOWG / SGS ANDRA BGR CRIEPI ENRESA GRS HSK IRSN JNC NAGRA OBAYASHI SCK • CEN Organizations involved in the Mont Terri Project Responsible for the Mont Terri motorway tunnel system and authorizations RCJU République et Canton du Jura Département de l‘Environnement et de l‘Equipement Project Partners ANDRA Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs, France BGR Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe, Germany CRIEPI Central Research Institute of Electric Power Industry, Japan ENRESA Empresa Nacional de Residuos Radiactivos, S.A., Spain FOWG/SGS Federal Offi ce for Water and Geology, Swiss Geological Survey GRS Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit mbH, Germany HSK Swiss Federal Nuclear Safety Inspectorate IRSN Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire, France JNC Japan Nuclear Cycle Development Institute, Japan NAGRA National Cooperative for the Disposal of Radioactive Waste, Switzerland OBAYASHI Obayashi Corporation, Japan SCK • CEN Studiecentrum voor Kernenergie, Centre d‘étude de l‘énergie nucléaire, Belgium Direction of the Project FOWG Federal Offi ce for Water and Geology, Switzerland Project Management GI Geotechnical Institute Ltd., St-Ursanne, Switzerland Preface of the Editor Préface de l’éditeur The fi rst experiments of the international research Les premières expériences réalisées dans le cadre du project Mont Terri (St-Ursanne, Canton Jura) started in projet de recherche international du Mont Terri (St-Ur- January 1996. Research is carried out in a gallery and sanne, Canton du Jura) ont été entreprises en 1996. in niches excavated from the security gallery of the Les recherches sont réalisées dans une galerie et des Mont Terri road tunnel. The Swiss Geological Survey, niches excavées à partir de la galerie de sécurité du a division of the Federal Offi ce for Water and Geology tunnel autoroutier du Mont Terri. Le Service géologi- (FOWG), supports hydrogeological research projects in que national (Offi ce fédéral des eaux et de la géologie, low-permeability formations and is one of the Mont OFEG) soutient l’étude des formations géologiques à Terri partners since the beginning of the project. The faible perméabilité et collabore dès le début comme aim of the project is the geological, hydrogeological, partenaire au Projet Mont Terri. L’objectif principal du geochemical and geotechnical characterisation of a projet est la caractérisation géologique, hydrogéolo- clay formation, specifi cally of the Opalinus Clay. Twelve gique, géochimique et géotechnique d’une formation partners from six different countries participate in the argileuse, les Argiles à Opalinus. Douze partenaires de project. The FOWG is in charge of the project direction six différents pays collaborent au projet. La direction du since July 2001 and is also responsible for the publica- projet est depuis juillet 2001 placée sous la responsa- tion of the reports. For geological reasons, a repository bilité de l’OFEG, auquel incombe également la publica- for radioactive waste in the Mont Terri region has been tion des rapports. Pour des raisons géologiques, il n’est ruled out. pas question d’entreposer des matériaux radioactifs dans la région du Mont Terri. The interpretation of the experiment results requires the knowledge of the geological conditions of the rock L’interprétation des résultats des expériences réalisées laboratory area. This is why the Swiss Geological Survey nécessite de connaître les conditions géologiques de la has ordered the realization of studies related to three région du laboratoire souterrain. Dans ce but, le Service topics of priority: working-out of updated geological géologique national a mandaté des études relatives cross-sections, paleohydrological analysis, synthesis of à trois thèmes prioritaires : établissement de coupes stress fi eld measurements. After the publication of a géologiques actualisées, analyse paléohydrologique, general synthesis related to the initial part of the Mont synthèse des mesures du champ de contraintes. C’est Terri Project (SNHGS, Geological Report No. 23, 1999), avec plaisir que nous présentons ici, après une synthèse we are pleased to present now the results of these générale relative à la partie initiale du Projet Mont Terri three specifi c studies to a broader scientifi c audience. (SHGN, Rapport géologique No 23, 1999), les résultats These studies have been carried out separately, for this de ces trois études spécifi ques à un large public de spé- reason they are presented here as three independent cialistes. Ces études ont été réalisées séparément, c’est modules. pourquoi elles sont présentées ici comme trois modules indépendants. The editor would like to express his best thanks to the authors and to those who have helped with their com- L’éditeur tient à remercier les auteurs ainsi que les petence and engagement to proceed with this publica- personnes qui, par leur compétence et leur engage- tion. Dr. R. Burkhalter (FOWG) is gratefully acknowled- ment, ont permis la réalisation de cette publication. R. ged for the thorough review. We would also thank the Burkhalter, dr sc. (OFEG) a procédé à une lecture atten- federal and cantonal authorities for their support in the tive du manuscrit. Nos remerciements s’adressent aussi project. aux autorités fédérales et cantonales pour leur soutien dans le projet. The authors alone are responsible for the content of the text and the illustrations. Les auteurs sont seuls responsables du contenu du Further information can be found on the Internet site texte et des illustrations. www.mont-terri.ch. Pour toute information supplémentaire veuillez consul- ter le site Internet www.mont-terri.ch. 4 Vorwort des Herausgebers Prefazione dell’editore Die ersten Experimente, die im Rahmen des internatio- I primi studi effettuati nell’ambito del progetto di ricer- nalen Forschungsprojektes Mont Terri (St-Ursanne, Kan- ca internazionale Mont Terri (St-Ursanne, Canton Giura) ton Jura) durchgeführt worden sind, haben im Januar sono iniziati nel gennaio 1996. Le ricerche sono realiz- 1996 begonnen. Die Untersuchungen werden in einem zate in un cunicolo e nelle nicchie scavate a partire dalla erweiterten Teil des Sicherheitsstollens des Mont-Terri- galleria di soccorso del tunnel autostradale del Mont Autobahntunnels durchgeführt. Die Landesgeologie Terri. Il Servizio geologico nazionale dell’Uffi cio federale im Bundesamt für Wasser und Geologie (BWG) unter- delle acque e della geologia (UFAEG) promuove gli studi stützt die hydrogeologischen Untersuchungen gering- di formazioni geologiche a bassa permeabilità, colla- durchlässiger geologischer Formationen und arbeitet borando fi n dall’inizio come partner del progetto Mont deshalb seit Beginn als Partnerin im Mont-Terri-Projekt Terri. L’obiettivo principale del progetto è la caratteriz- mit. Das Hauptziel dieses Projektes ist die geologische, zazione geologica, idrogeologica, geochimica e geo- hydrogeologische, geochemische und geotechnische tecnica di una particolare formazione argillosa: l’Argilla Charakterisierung von Tongesteinen, im Speziellen ad Opalinus. A tutt’oggi collaborano al progetto dodici des Opalinus-Tons. An dem Projekt sind zwölf Partner partner di sei diversi paesi. Dal luglio 2001, il progetto è aus sechs Ländern beteiligt. Die Leitung des Projektes sotto la direzione dell’UFAEG, al quale compete anche liegt seit Mitte 2001 beim BWG. Diesem obliegt auch la pubblicazione dei rapporti. La pianifi cazione di un die Veröffentlichung der Berichte. Aus geologischen deposito fi nale per le scorie radioattive sotto il Mont Gründen ist im Mont Terri Gebiet jegliche Planung eines Terri è da escludere per ragioni geologiche. Endlagers für radioaktive Abfälle ausgeschlossen. L’interpretazione dei risultati