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La compréhension de la localisation de la déformation dans les grès poreux constitue un nouveau défi pour les réservoirs géologiques, en particulier au regard des nouvelles et futures applications sociétales telles que le stockage d’énergie temporaire. Il reste cependant plusieurs questions très débattues concernant le rôle des conditions de chargement tectonique et des propriétés pétrophysiques des grès sur la localisation de la déformation cataclastique. Dans un article paru dans la Geology, Roger Soliva et al apportent des données de distribution spatiale de réseaux de bandes cataclastiques provenant de 22 sites (USA, Allemagne, Taïwan, France) où les séries de grès sont déformées en contexte compressif. Ces données sont comparées à des données collectées de la littérature mesurées en contexte extensif. Ils trouvent une corrélation claire entre la distribution de la déformation et le régime tectonique. Les bandes cataclastiques sont mieux distribuées dans les couches de grès déformées en régime inverse par rapport au régime normal, lequel favorise la localisation de la déformation (cluster) et la création de failles. Ceci s’explique par une loi de comportement composite inhérente aux matériaux granulaires poreux (Coulomb pour les faibles pressions et Cam-Cap pour les fortes pressions), qui rend les mécanismes de déformation de ces roches sensibles aux pressions moyennes et donc au régime tectonique. Les données de pression capillaire mesurées sur les échantillons prélevés de ces bandes cataclastiques montrent que sur des temps géologiques, les bandes formées en régime extensif peuvent former des pièges efficaces pour des fluides, et que les bandes formées en régime inverses créent une anisotropie de perméabilité de un à trois ordres de grandeurs à l’échelle d’un réservoir.

- Soliva, R., Ballas, G., Fossen, H., Philit, S., 2016. Tectonic regime controls clustering of deformation bands in porous sandstones. Geology, v. 44, p. 423-426. doi:10.1130/G37585.1