Το χαλαζιακής σύστασης συγκολλητικό υλικό τροποποιεί σημαντικά την ποιότητα των ψαμμιτικών ταμιευτήρων μειώνοντας το πορώδες και την διαπερατότητα τους. Ωστόσο η εκτεταμένη παρουσία αργιλικών ορυκτών με τη μορφή επιφλοιώσεων γύρω από τους κλαστικούς κόκκους των ψαμμιτών περιορίζει τη διαδικασία συγκόλλησης διατηρώντας την ποιότητα των ταμιευτήρων. Το πρώτο και κύριο σκέλος της παρούσας διατριβής εμπεριέχει μια σειρά από υδροθερμικά πειράματα εκτελεσμένα υπο θερμοκρασιακές συνθήκες ανάλογες των συνθηκών που επικρατούν σε μεγάλου βάθους ταμιευτήρες. Δείγματα ψαμμιτικού πετρώματος από τον Κάτω Ιουρασικό ''Cook'' ταμιευτήρα του πεδίου Oseberg (Νορβηγία) εκτέθηκαν σε διάλυμα υπερκορεσμένο σε πυρίτιο για χρονικά διαστήματα έως 360 ώρών σε θερμοκρασίες έως 250 °C. Σκοπός των πειραμάτων ήταν: i) ο προσδιορισμός των ορυκτολογικών μεταβολών που υπέστη το πέτρωμα, ii) η ποσοτικοποίηση της ανάπτυξης αυθιγενούς χλωρίτη γύρω από τους κλαστικούς κόκκους του πετρώματος, και iii) η δισδιάστατη και τρισδιάστατη αποτύπωση της εξέλιξης των ποιοτικών χαρακτηριστικών του ταμιευτήρα.Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι χλωριτική επιφλοίωση δημιουργείται μέσω: i) ενός συνδυασμού των μηχανισμών του μετασχηματισμού σε στερεά κατάσταση (solid-state transformation) και της διάλυσης-καθίζησης από ανακρυστάλλωση του ορυκτού βερθιερίνη (berthierine), ii) της αντικατάστασης του ορυκτού σιδερίτη, και iii) του νεοσχηματισμού από το διάλυμα πάνω σε ελεύθερες επιφάνειες κόκκων. Σε πειραματικές θερμοκρασίες μεγαλύτερες των 175 °C, η παύση της μείωσης του πορώδους και η διατήρηση της διαπερατότητας του σχηματισμού σχετίζονται με την αύξηση κατ’ όγκο των χλωριτικών επιφλοιώσεων. Το δεύτερο σκέλος της παρούσας διατριβής παρουσιάζει μια σειρά από υδροθερμικά πειράματα σε κόκκους χαλαζία επικαλυμμένους από κολλώδεις βακτηριακές βιομεμβράνες (biofilms). Σκοπός των πειραμάτων ήταν η εξέταση της επίδρασης της εξωκυττάριας πολυμερούς ουσίας (Extracellular Polymeric Substance, EPS), η οποία περιβάλλει τις βακτηριακές βιομεμβράνες, στην δημιουργία ορυκτών σε θερμοκρασίες έως 120 °C. Μετά την αξιολόγηση της υφής των δειγμάτων παρατηρήθηκε ότι η εξωκυττάρια πολυμερής ουσία έδρασε ως επιφανειακό υπόστρωμα για τον σχηματισμό ορυκτών, πανομοιότυπα μορφολογικά με αργιλικά ορυκτά. Μελλοντικές εξελίξεις στο χώρο της ενέργειας και των δράσεων μετριασμού της κλιματικής αλλαγής απαιτούν καλύτερό χαρακτηρισμό των υπόγειων ταμιευτήρων που μπορούν να λειτουργήσουν ως πηγές ενέργειας ή μέσα γεωλογικής αποθήκευσης. Η παρούσα διδακτορική διατριβή επικεντρώνεται στις διεργασίες διαγένεσης που επηρεάζουν ψαμμιτικούς ταμιευτήρες αποσκοπώντας στην βελτίωση της προβλεψιμότητας των μοντέλων ποιότητας τους.