Resumen de Faults and matrix deformations in chalk: contribution of porosity and sonic wave velocity measurements (12 fig., 3 tabl.)

Christian Schroeder, Patrick Gaviglio, Francoise Bergerat, Sara Vandycke, Michel Coulon

• English

  Measurements of sonic wave velocity and of porosity have been carried out on the Campanian so-called "craie blanche" (white chalk) of the Mons Basin. They have been made on cores collected perpendicular to normal fault planes, at different distances, between 0 (fault plane) and 30 cm. The applications of the continuity index, deduced from the sonic velocity, to these measurements allow us to estimate the amount of microcracking. A new evaluation of the used coefficients, after the physical characteristics of the intact material, has been necessary. The systematic comparison of the values of both velocity and porosity highlight the matrix transformations (decreasing of porosity by calcitic cementation) in a narrow band of about 10 cm on both sides of the fault planes. Depending on the stratigraphic level, the porosity of the intact chalk ranges between 40 and 44% and the sonic wave velocity between 2300 and 2600 m/s. Close to the fault planes, the porosity is about 30 to 35% and the sonic wave velocity about 2700 to 2900 m/s. Along the fault planes, the rock material has an anisotropic behaviour, due to both vertical tectonic microcracking and calcitic barriers resulting from cementation.

• français

  Des mesures de vitesse sonique et de porosité ont été effectuées sur des échantillons de craie blanche du Campanien du bassin de Mons. Elles ont été réalisées sur des carottes prélevées perpendiculairement à des plans de failles normales, à différentes distances de ceux-ci, entre 0 et 30 cm. Par application de l'indice de continuité, déduit de la vitesse sonique, ces mesures ont permis d'estimer le degré de microfissuration. Pour ce faire, une nouvelle évaluation des coefficients utilisés, à partir des valeurs physiques caractéristiques de la roche intacte, a été nécessaire. La comparaison systématique des valeurs de vitesse et de porosité fait ressortir les transformations matricielles (réduction de porosité par cimentation calcitique) dans une bande d'environ 10 cm de part et d'autres des plans de failles. Selon le niveau stratigraphique, la porosité du matériau intact varie entre 40 et 44 % et la vitesse sonique entre 2300 et 2600 m/s. A proximité des plans de faille, la porosité est de l'ordre de 30 à 35 % et les vitesses soniques de l'ordre de 2700 à 2900 m/s. Le long des plans de faille la roche a un comportement anisotrope, imputable à une microfissuration tectonique verticale et à des cloisons calcitiques résultant de la cimentation.