Milieu poreux matriciel, fractures et teneur en eau d'un calcaire en zone de diagenèse météorique : calcaire à astéries "Pierre de Bordeaux", Oligocène (France)

par Adrian Cerepi

Thèse de doctorat en Science et technologie. Sciences de la Terre

Sous la direction de Louis Humbert.

Soutenue en 1997

à Bordeaux 3 .


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  • Résumé

    Le calcaire a asteries oligocene appele pierre de bordeaux de trois carrieres souterraines etudiees (gauriac-thau, gauriac-maison franche et saint germain-la-riviere) a subi depuis son origine marine (-32 ma), de profondes transformations diagenetiques en environnement meteorique qui modifient ses caracteres. L'heterogeneite originelle du calcaire depend de la repartition de quatre facies petrotexturaux (mudstone-wackestone, packstone, packstone-grainstone et grainstone). Au cours de la diagenese la micritisation, la compaction, la cimentation, la dissolution et la sedimentation interne constituent des sequences de transformation. L'etat de dissolution d'organismes permet d'evaluer l'intensite de la dissolution du calcaire. Les caracteres des fractures et des karsts dependent du contexte structural local et regional post-oligocene. Les dimensions, la compacite et la connexite des fractures constituent l'heterogeneite du milieu fracture et le developpement des karsts. Les caracteres du milieu poreux matriciel (porosite, permeabilite, surface specifique) du calcaire dependent du facies originel et, principalement, de la dissolution qui augmente la porosite et la permeabilite. La distribution de la dimension du rayon de connexion de pores controle la complexite du reseau de pores matriciels. Elle se traduit par une variation de la vitesse d'injection du mercure sous pression dans les pores, accompagnee par un phenomene de relaxation de la pression d'injection. La dissolution augmente la complexite du reseau de pores du calcaire. La teneur en eau du calcaire dans les carrieres souterraines, mesuree par la methode de time domain reflectometry, montre la sous saturation permanente du calcaire au cours d'un cycle hydroclimatique. Le dephasage observe, d'une part, entre le signal des precipitations efficaces en surface et le signal de la teneur en eau mesure a differentes profondeurs, est lie a l'epaisseur du sol agricole et a la diffusivite du milieu poreux matriciel. Les cartes de teneur en eau etablies mettent en evidence l'heterogeneite spatiale de l'ecoulement matriciel qui depend des proprietes petrophysiques matricielles, et, en partie, des fractures souvent colmatees de sediment interne.

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  • Détails : 1 vol. (361 p.)

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