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Microstructures d'un grès affecté par une faille normale anisotropie de connectivité et de perméabilité.


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FABRICE SURMA*, YVES GERAUD*, LAURENT POURCELOT**, FRANÇOIS GAUTHIER-LAFAYE* JEAN BAPTISTE CLAVAUD***, MARIA ZAMORA***, MARC LESPINASSE**** et MICHEL CATHELINEAU****

 

Bull. Soc. géol. Fr., 2003, t. 174, no 3, pp. 295-303

Type de document > *Article de revue

Mots clés > chimie, faille/fracture, géologie, perméabilité

Unité de recherche > IRSN/DEI/SESURE/LERCM

Auteurs > POURCELOT Laurent

Date de publication > 03/09/2003

Résumé

 

Dans un système de failles normales de la bordure du fossé rhénan, les interactions eaux-roches de part et d'autre de ces failles peuvent contrôler les conditions des circulations fluides. L'objectif de ce travail est de caractériser les structures du réseau poreux dans la zone endommagée autour d'une de ces failles. Il est intéressant d'étudier la rela­tion entre porosité et perméabilité dans cette zone. Des études pétrographiques et pétrophysiques, des mesures micro-thermométriques sur des inclusions fluides et la composition isotopique de l'oxygène ont permis de caractériser les structures de porosité des roches et notamment des ciments primaires et secondaires.

Le couplage de ces approches montre qu'une faille normale peut à la fois jouer le rôle de drain et de barrière à la circulation des fluides. En fonction de la direction de circulation, la faille joue le rôle de drain en laissant remonter les fluides parallèlement au plan de faille et le rôle de barrière, en focalisant les circulations dans le toit. L'anisotropie, no­tamment des propriétés de transfert héritées des conditions de dépôts fluviatiles, est profondément modifiée par les transferts subits dans le matériau. Ainsi les modifications des transferts dépendent des modifications du réseau poreux l'hétérogénéité de la structure du réseau et l'anisotropie d'orientation ou de connectivité. Ce modèle de circulation est contrôlé par une interaction entre les modifications des structures du réseau poreux et les circulations fluides, entraînant des modifications de l'anisotropie de certaines propriétés du matériau autour de la faille.

*Université Louis Pasteur, Ecole et Observatoire des Sciences de la Terre, Centre de Géochimie de la Surface, 1 rue Blessig, F-67084 Strasbourg cedex, France.

** Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire, Bat 153. CEN-CEA Cadarache 13108 St Paul-Les-Durance cedex, France.

*** IPGP Département des Géomatériaux, T 15-14 E3, 4 place Jussieu 75252 Paris cedex, France.

**** Université Henri Poincaré Nancy 1, Faculté des Sciences, « Géosciences », UNIR 7566 G2R « Géologie et Gestion des Ressources Minérales et Energéti­ques », BP 239, Bd des Aiguillettes, 54506 Vandoeuvre-Les-Nancy cedex, France.