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BRGM
géologie profonde de la Francethème 10 "Géothermie des socles"
chantier de Chassolle (Cézallier, Puy-de-Dôme)
diagraphies sur les forages S1 et S 2
rapport d'exécution
J.-P. Lescop
Janvier 198686 DT 003 GPH
BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRESDIRECTION DE LA TECHNOLOGIE
Département GéophysiqueB.P. 6009 - 45060 ORLÉANS CEDEX 2 - Tél.: (33) 38.64.34.34
GEOLOGIE PROFONDE DE LAThème 10 "Géothermie des
FRANCEsocles"
Chantier de CHASSQLLE (Cézallier, Puy-de-Dôme)
Diagraphies sur les forages
Rapport d'exécution
par
J.P. LESCOP
86 DT 003 CPH
SI et S2
Janvier 1986
DOCUMENT PUBLICR E S U M E
Dans le cadre du programme "Géologie profonde de la France",
le thème 10, intitulé "Géothermalisme actuel", prévoyait la réalisation
de disgraphies dans deux forages implantés dans la région du Cézallier
(Puy-dè-Dôme), parallèlement à des études hydrogéologiques.
Dans ces deux forages SI et S2, profonds respectivement de
500 m et 700 m, les diagraphies suivantes ont été réalisées :
- gamma-ray (radioactivité naturelle)
- température et résistivité du fluide
- diamétreur (sonde à 3 bras)
- scnique (sonde à 2 récepteurs)
Dans le sondage 52, les diaçraphies suivantes ont, de plus,
été réalisées :
- pclaris.'ition spontanée
- résistivité normale 16" et 64"
- résistance monoélectrode.
Ces diagraphies ont pu mettre en évidence de nombreuses fissures,
fractures et zones cavées, essentiellement grâce aux logs soniques et diamé-
treur. les logs de résistivité ont fait apparaître quelques variations de
faciès. Aucune arrivée d'eau n'a été décelée dans ces deux forages.
Ce rapport contient : 9 pages de texte, 6 figures, 6 plancheset 1 annexe.
SOMMAIRE
page
RESUME
1. INTRODUCTION
2.
3.
4.
MOYENS MIS
CALENDRIER
EN
DES
OEUVRE
OPERATIONS
TRAVAUX EFFECTUES
4.1.
4.2.
Sur
Sur
le
le
foraqe SI
sondage S2
2
3
5. COMMENTAIRES 4
5.1. Traitements et conversions effectués 4
5.2. Diaqraphies du sondage 51 4
5.3. Diaqraphies du sondage S2 6
CONCLUSION 9
ANNEXE - Note n° 40 du 17 janvier 1984
LISTE DES FIGURES
Figure 1 : Plan de situation au 1/200 000
Figure 1 bis - Plan de situation au 1/25 000
Figure 2 - Description et croquis des sondes gamma-ray et thermorésistivité
Figure 3 - Description et croquis des sondes électriques
Figure 4 - Description et croquis des sondes diamétreur et sonique
Figure 5 - Fichier technique du sondage SI
Figure 6 - Fichier technique du sondage S2
LISTE DES PLANCHES
Planche 1 - Diagraphies du sondage Chassolle SI (0 à 500 m)
Planche 2 - Diagraphies du sondage Chassolle S2 (0 à 500 m)
Planche 3 - Diagraphies du sondage Chassolle S2 (0 à 500 m)
Planche 4 - Diagraphies du sondage Chassolle S2 (290 à 630 m)
Planche 5 - Diagraphies du sondage Chassolle S2 (290 à 630 m)
Planche 6 - Diagraphies soniques (logs en densité variable) des sondages
SI et S2.
M,che.h n n"
: -i/loo ooo
O A
•i • * . •
^ W ^ Í p l l . : . S W ^ ¿ v : 9 ^ ^
forces S A *t S2.65B 662
- 1 -
1. INTRODUCTION
Dans le cadre du programme "Géologie prcfonde de la France",
le thème 10 intitulé "Géothermalisme actuel" prévoyait la réalisation d'un
forage profond dans le région du Cézallier, à 40 km au Sud de Clermont-Ferrand
(cf. figures 1 et 1 bis). Les programmes précédents sur ce même sujet avaient
abouti à divers travaux de géophysique et en particulier à des diagraphies
dans les forages d'Apchat, V/ieillespesse et St-Georges (cf. Note nc 40 du
17.1.84 er; annexe).
L'objectif poursuivi avec la réalisation d'un forage profond
était de contribuer à l'étude de l'origine des eaux circulant en profondeur
dans le massif du Cézallier. Pour ce faire, parallèlement aux diagraphies,
il est prévu sur ce forage une étude hydrogéologique et hydrogéochimique,
avec observation des sources naturelles avoisinantes.
Le rôle des diagraphies était de mettre en évidence la nature
et l'extension des éventuelles fractures, en corrélation avec la pétrographie.
2. MOYENS MIS EN OEUVRE
L'équipement mis en oeuvre pour la réalisation de ces diagraphies
comprenait :
- 1 véhicule laboratoire tout-terrain (contenant le treuil et
le matériel de contrôle et d'acquisition)
- 1 treuil avec 900 m de câble porteur à 4 conducteurs (marque
Mount Sopris)
- 1 équipement de contrôle et d'acquisition Mount Sopris série III
- 1 équipement de contrôle et d'acquisition AKIDIA (réalisation
B.R.G.M.), avec son extension AKILOG destinée particulièrement
à l'enregistrement sonique
:. us s HUCICAIRCS
2.1. I» sorvl« stratiqrophique (Mount 5opris)
l>fir J? »esure :
Mesure simultanée de la radioactivité naturelle totale par scin-
iiljcj^trie et de la résistivité 16", de la P.S. et de la mono-électrode
.résistance ae prise).
Intérêt de la mesure :
B s • ac à bout
N . I L . I U I . •>
•# !
1 Ma
- Radiométnt : CBracténsation pétrogra-phique.
- Clectriquc ¡ résistivité et P.S., voirsonde électrique ; niono-électrode, déterminationfine de la position deslimites de bancs et desÍraclures.
Sonde : - Radiometrie : scintillométrieamplifiée par pMotomultiplicateur ; misetu forme des impulsions dans la sonde(7 V, 1 |is), temps mort ae 6 \is ; sensi-bilité : 70 0U0 cps/1 % uranium.
- Clectrique : injection entreA et B d'un courant ainusaldul, de fré-quence 1> H2, régulé (B ou 0,8 mA) ;tension maximale de 40 V.Clectrodes en plomo.Sondage en eau nécessaire pour la partieélectrique.Pas oe limitation de diamètres.Vitesse de remontée : 6 m/mn.
3.4. Sonde de thermorésistivité (Mount Sopris)
Type de mesure :
Température et résistivité de l'eau dea forages.
Intérêt de la^mesure :
55 m m
I I
Can* de protection viitttsur la »onde
Thermomètre
- Température de l'eau.
- Crudient gdotMennique.
- Détection de venue d'euu,
- Détermination de la qualité de l'euu.
Sonde : partie température : l'élément
sensible est une thernustonce plüceu
dnns un pont électrique. Le déséquilibre
de ce pont commnnde lu Fréquence d'un
oscillateur (100 hk/l" C ) . Le uicjn.il di;
cet oscillateur est remonté en uurlüce.
Partie résistivité : un microdinpûsitif
Wener est placé dans un cylindre ou
circule l'eau du sondage, les électrodes
externes émettent un courant ülturníjti!
de fréquence 271 Hz. Lu mesure (le ten-
sion effectuée sur les électrodes cen-
trales est convertie en fréquence (250 Hz
1 ohm.m), c'est ce signal qui remonte ii
la surface.
Pas de limitation de diamètres.
Vitesse de descente : 4 a 6 m/mn.
1.3. Sonde électrique AMC1. IC (B.H.G.M.;
i. u s SONDES ÉLECTRIQUES
1.1. Sonde île résiatmltá Mount Sonría
l>pe de »esure :
Mesure de la résistivité des terrains par dispositif normal ;
espacement de 16" (40 cm) et 64" (160 cm), enregistrement simultané de la
Pilaris«tion spontanée (P.S.) ; mesure directe.
Intérêt de la mesure :
- Résistivité : . Caractérisation pétrographique.. Caractérisation des zones fis-surées ou altérées.
. Interprétation de la géophysi-que de surface (sondage élec-triques, . . . ).
- Polarisation spontanée :
r • t• A i lif m i t u i i
M 64'
. Indication qualitative des SB-linités et des circulationsd'eau en terrains sédimentaires(P.S. électrocinétique).
. Indication des veines minérali-sées (variations brutales) ou
" *'""" des apex des massifs minérali-sés (variations lentes) en ter-
" 1 rains miniers (P.S. électro-cnimique).
N.B.Sonde : injection entre A et B d'un courantrégulé (2 calibres 5 et 120 mA) alternatifcarré de fréquence 12 Hz. Tension maximalede 120 V. Mesure de résistivité aux électro-des M 16 et M 64, références des tensions : Nla valeur moyenne des tensions en M 16 donnela P.S.. Electrodes en plomb, sondage en eaunécessaire. Pas de limitation de diamètres.Vitesse de remontée : 6 B G m/mn.
M 16'
I\pe de mesure :
Résistivité 16" et 64", polarisation provoquée 4" et 16", mono-
électrode, polarisation spontanée.
On ne peut exécuter que trois mesures a la fois :
- mono-électrode, résistivité 16" et 64" ;
- mono-électrode, résistivilé 16" et 'i" ¡
- mono-électrode, résistivité et polarisation provoquée 16" ;
- mono-électrode, résistivité et polarisation provoquée 4" ;
- polarisation spontanée sans injection de courant.
C«bl« itol« a« 15,7 m Intérêt de 1H mesure : voir sonde électri-que, polurisation provoquée et strütigr»-phique,
Sonde ¡ sonde destinée a fonctionner uvecle module AKIDIA, même principe de fonc-tionnement que les autres sondes électri-ques.Electrode en plomb, sondage en eau néces-saire.Pas de limitation de diamètres.Vitesse d'enregistrement : 6 à fl ni/mn(P.S. et résistivité) ; 3 à 3,5 m/mn(P.P.).
& 41 mm
N: Ble i ttout
Hjuttuf, H 80mm
M' 60
A «0
i' JO
f*
3. SONOCS OIVCRSES
3.1. Sonde dinmétreur 3 bros (Mount 5opri3)
de mesurp :
Mesure du diamètre des nondngrs.
Intérêt de la mesure :
- Contrôle qualitatif de9 enregistrementsnucléaires : cave =. bnisse dp densité apparente,. augmentation de porosité apparente.
- Le diamètre du sondage est un paramètreimportant pour le traitement informatiséde diverses mesures, en particulier leneutron et la radioactivité.
- Cn milieu sédimentsire, sondé a la boue,le mud-cat<e (dépôt de boue) peut indi-quer qualitativement les zones de cir-culation des fluides.
Sonde : les brBS, solidaires, tendent as'ouvrir BOUS l'action d'un ressort. Ilsactionnent un potentiomètre alimenté entension constante.Le signal, proportionnel au diamètre, estremonté sous forme d'impulsions aprèsconversion continu-fréquentiel.Sondage nu nécessaire.Diamètres des sondages limités :60 < D < 200 mm.Vitesse de remontée : 6 m/mn.
3.2. Sonde sonique (Mount Sopris)
lype de mesure :
Mesure de la vitesse de propagation des ondes acoustiques de
compression.
Intérêt de la mesure :
J\ C3
1*
R2
RI
C2
RS
C 1
- CoractérisBtion pétrographique.
- Interprétation en porosité.
- Associée à la densité, interprétationde la géophysique de surface (sismique).
Sonde : émetteur : 0,7 joule, ?l> KM;.Emission : 2/seconde ¡
durée : I 20 us.
2 récepteurs : filtres passe-bandes 18a 30 KHz. La différence de temps entreles arrivées aux récepteurs RI et R2donne la vitesse de propagation entreRI et R2.
Digital i sat ion du siqnal dans la sonde(255 éch. , 1 tch./b vis).Sonde centrée par des ailettes en pol>uré-thane (Cl a C3).L'enregistrement de l'échantillonnaqe destrBces permet le rejeu au départementGéophysique et la détermination finedes vitesses sans les erreurs (saut decycle) liées à l'amortissement des onces.Sondage en eau nécessaire.Diamètres 2 70 mm.Vitesse de remontée : û m/irn.Pas de tubage9 métalliques pour une étu-de quantitative des vitesses.
- 2 -
- 1 panoplie de sondes (figures 2 à 4) :
- température et résistivité du fluide du forage
- diamétreur
- sonique
- résistivité normale
- stratigraphique (gamma-ray)
de marque Mount Sopris, ainsi que la sonde AMELIE (résistivité
normale, PS et résistance monoélectrode) de fabrication B.R.G.M.
3. CALENDRIER DES OPERATIONS
Pour des raisons de disponibilité des forages, les opérations
de diagraphies se sont déroulées en plusieurs phases :
le forage SI étant éboulé, seul S2 a fait l'objet de diagra-
phies, mais s'est lui-même rebouché, après le premier passage
de sonde.
- du 29 août au 3 septembre 1985 (R. BAUDU, P. ROQUES)
les deux forages ont pu être diagraphiés jusqu'à 500 m.
- S!y_2iLay_27_septembre_1985 (F. LEBERT, P. ROQUES)
les mesures sur le forage S2 ont été complétées jusqu'à 630 m ;
au-delà de cette profondeur, le forage était bouché.
4. TRAVAUX EFFECTUES
4.1. Sur le forage 51
(Destructif de 0 à 500 m ; au cours de la mission du 29.8 au
3.9.85) (planche 1).
- température et résistivité du fluide de 195 m à 405 m.
- sonique de 195 m à 400 m.
- diamétreur de 181 m à 494 m.
- gamma-ray de 3 m à 403 m.
- 3 -
4.2. Sur le sondage S2
L'ensemble des mesures a été réalisé en trois missions ; chaque
outil (sauf gamma-ray) a ainsi été p^ssé deux fois.
Or, l'on constate que la résistivité du fluide, environ 40 ohm.m,
dans les formations superficielles (entre' 0 et 500 m) est très différente
de la résistivité mesurée après approfondissement de l'ouvrage (environ
3 à 4 ohm.m). Ce paramètre ayant une influence non négligeable (compte tenu
du diamètre important du forage) sur les mesures de résistivité des terrains,
il nous a paru préférable de présenter les divers enregistrements sur des
p]anches séparées, ssns chercher à superposer les passages correspondant
à des profondeurs différentes de l'ouvrage (planches 2 à 5).
Les diagraphies ainsi enregistrées sont les suivantes :
* Mission du 12_au 13 août 1985 :
- température et résistivité du fluide de 27 m à 492 m.
- diamétreur de 0 m à 218 m (forage bouché au-delà).
- sonique de 0 m à 213 m.
* Mission du 29 août au 3 septembre 1985 :
(tubage métallique provisoire de 0 m à 200 m)
- résistivité normale 16" et 64" de 220 m à 498 m.
- résistivité monoélectrode de 220 m à 498 m.
- polarisation spontanée de 201 m à 496 m.
* Mission du 24_au 27 septembre 1985 :
(tubage métallique de 0 m à 330 m)
- température et résistivité du fluide de 300 m à 628 m.
- résistivité normale 16" et 64", polarisation spontanée
et résistance monoélectrode de 332 m à 628 m.
- gamma-ray (radioactivité naturelle globale) de 1 m à
630 m.
- diamétreur de 319 m à 629 m.
- sonique de 320 m à 630 m.
u re 5
Chai
Date de début du forage: 6 / 7 / 8 5Date de fin du forage : 1 9 / 7 / 8 5Objet : Geologie profondeMaître d'oeuvre : BRGM
Entrepreneur :COGEMfi
Longueur du forage : 500
Mode de forage: Destructif
Département(Pays):PUY de DOMECommune:RRDESChant ier:CHRSSOLLEN° au Code Minier:Coordonnées
Cote au sol mètres
Di amètreDi amètreD i amet reDi amètreD i am et re-
in c 1 i n a ien
330280254165159
mmmmmmmmmm
son/horiz.degrés
72
dedededede
0 mètres6 mètres40 mètres197 mètres394 mètres
Di rect i on/Nmag.en degrés
0
à
àààà
à
6 mètres40197394500
mètresmètresmètresmètres
1 a profondeur deen mètres
500
Tubage METRLDiamètres int/ext 310 / 324 mm de 0 à 6 mètres
Tubage METRLDiamètres int/ext 260 / 273 mm de 0 à 20.5 mètres
Tubage METFILDiamètres int/ext 474 / 195 mm de 0 à 197 mètres
COMMENTAIRES.
Niveau statique : 41 mEfiU CLRIRE -Résistivité : 20 Ohm-m
-Température : degrés CDensité < 1.1 ) et viscosité < 0 poises) de la boue
F¡g u r e
Cha2
Date de début du forage: 1 / 8 / 85Date de fin du forage : 19 / 9 / 8ÍObjet ¡Geologie profondeMaître d'oeuvre : BRGM
Entrepreneur :CFFM
Longueur du forage : 700
Mode de forage: Carotté
Départ ernent (Pays >: Puy de BorneCommune:RRDESChantier:CHRSSOLLENc au Code Minier:Coordonnées
X =Y =
Cote au sol : mètres
Di amer re 158 mmDi am et re 122 mmD i amet re 96 mm
dedede
027.330
mètres5 mètres
mètres
à 27.5 mètresà 330 mètresà 700 mètres
Inc1 i na ison/horiz.en degrés
77
Di rec t i on/Hrnag.en degrés
à 1 a profondeur deen mètres
700
Tubage METftLDiamètres int/ext 1 2 7 / 1 3 0 mm de 0 à 2 7 . 5 mètres
Tubage METRLDianiètres int/ext 101.5 / 114.3 mm de 0. à 336 mètres
Passage cimenté de 0 à 27 .5 mètres.
CÛMMENTfiIRES.
Niveau statique :Eau de formation :-Résisti vité
-TempératureEfiU CLRIRE
48
Densité ( 1 . 1 )
-Rési st i vi té :-Température :et viscosité
30
0
Ohm-mdegrés C
Ohm-mdegrés
poises)Cde la boue
- 4 -
Pour chaque forage, un fichier regroupant les caractéristiques
techniques a été établi (figures 5 et 6), afin de pouvoir en tracer le log
technique sur les planches.
5. COMMENTAIRES
5.1. Traitements et conversions effectués
*Les logs gamma-ray ont été corrigés des effets de trou (variation
de diamètre du forage, présence de tubages, etc.).
*Les logs de température du fluide ont été convertis en logs
de température différentielle afin de mettre er. évidence les petites variations
locales.
*Les enregistrements soniques ont été convertis en logs de vitesse
et en logs de différence du temps d'arrivée de l'onde entre les deux récepteurs.
5.2. Diaqraphies du sondage 51 (planches 1 et 6)
Ce forage n'ayant pas été carotté, l'on ne possède pas de des-
cription détaillée de la lithologie.
*Le diamétreur, descendu en premier (le 29.8.85), a pu atteindre
la cote 494 m.
I] m£:t en évidence une importante cave au pied du tubage de
protection, entre 198 m et 200 m. Vers 222 m, on constate un élargissement
brutal du forage suivi aussitôt d'un étranglement. Il s'agit probablement
d'un matériau plastique (argiles ?) qui aurait flué et se serait accumulé
en bourrelet vers 222,5 m ; on constatera la forte influence de ce phénomène
sur la mesure sonique. D'autres caves ou fractures sont visibles à 250 m,
282 m, 328 m, 343 m à 347 m, 402 m, etc..
*Le log gamma-ray, très homogène avec un niveau moyen 70 à 80 cps,
montre les horizons suivants :
- 5 -
0 à 20 m : zone de couverture, assez hétérogène.
20 à 48 m : zone hétérogène avec présence probable de passées
argileuses (27,5 m, 39 m, 43 à 47 m) de niveau
supérieur à 80 cps.
50 à 302 m : zone dans l'ensemble homogène, de faible radio-
activité (70 cps), avec des passages plus radio-
actifs (140 à 148 m, 257 à 260 m), peut-être
argileux, et surtout une passée très faiblement
radioactive (< 30 cps) entre 167 et 173 m.
- 302 à 370 m : zone plus hétérogène, de 50 à 100 cps.
- 372 à 380 m : passée radioactive (80 à 100 cps)
- 380 à 390 m : passée faiblement radioactive (50 à 60 cps)
- 390 à 395 m : passée radioactive (70 à 90 cps)
- 395 à 403 m : radioactivité moyenne 70 cps.
La sonde n'a pu descendre au-delà de 403 m (à rapprocher de
la cave signalée sur le log diamétreur, à la cote 402 m).
*Le log de résistivité, très stable autour de 10 ohm.m, ne montre
aucun caractère particulier.
*Le log de température montre un gradient très régulier, sauf
entre 255 m et 270 m. Mais il s'agit probablement d'un artefact, des frag-
ments de paroi ayant pu boucher provisoirement la cage protégeant le capteur,
stabilisant ainsi artificiellement les mesures sur une dizaine de mètres.
Au moment où ce bouchon se libère, vers 265 m, la température vraie se rétablit
brusquement, ce qu'indique le pic de la température différentielle.
*Le log des vitesses, comme celui des différences de temps d'ar-
rivée de l'onde aux deux récepteurs, est stable ; les valeurs des vitesses
mesurées varient autour de 4000/5000 m/s pour la zone 200-295 m. Pour la
zone 300-400 m, elles fluctuent entre 4000 et 6000 m/s, avec des contrastes
locaux assez importants, en particulier un net ralentissement des ondes
entre 370 m et 375 m (3500 à 4000 m/s). En général, les zones cavées ou
fracturées (cf. diamétreur) se corrèlent correctement avec les passages
à faible vitesse. Seules les caves situées entre les cotes 342 m et 346 m
ne semblent pas avoir affecté le log sonique, révélant ainsi leur faible
extension latérale.
- 6 -
5.3. Diaqraphies du sondage 52 (planches 2 à 6)
Ce sondage a été carotté à partir de 500 m de profondeur et
a fait l'objet d'un log pétrographique détaillé (J.L. FEYBESSE, SGN/GEO).
*Le log gamma-ray (radioactivité naturelle) montre un niveau
moyen assez faible, de l'ordre de 50 à 70 cps.
On y distingue les horizons suivants :
0 -
50 -
75 -
50
75
118
m
m
m
- 118 - 255 m
- 255 - 263 m
- 263 - 370 m
370
434
437
475
508
512
515
537
585
- 434
- 437
- 475
- 508
- 512
- 515
- 537
- 575
- 630
m
m
m
m
m
m
m
m
m
orthogneiss (zone oxydée) ~ 75 cps.
brèche 50 à 70 cps
orthogneiss (~ 75 cps) avec filon de quartz
à 95 m (25 cps).
orthogneiss avec filon de quartz à 129 m et
189 m (~ 25 cps). Le filon de pegmatite à 145 m
est marqué par une plus forte radioactivité
(130 cps). De 179 m à 185 m, un lambeau de mé-
tadiorite se distingue nettement par ses deux
pics négatifs (25 à 30 cps).
passée radioactive (> 120 cps) correspondant
aux métaaplites.
niveau moyen de 60 à 75 cps, correspondant aux
orthogneiss anatectiques, avec passages de mé-
taaplites plus radioactives à 350 m et 363 m.
orthogneiss anatectiques, niveau moyen 50 cps.
métaaplites (80 cps).
orthogneiss (hydrothermalisés) (50 à 60 cps).
orthogneiss (50 cps).
anatexites (100 cps)
métadiorites hydrothermalisées (25 cps).
orthogneiss (50 cps)
métaaplites (~ 75 cps)
orthogneiss assez homogènes (50 à 60 cps).
- 7 -
*Les logs électriques (résistivité normale 16" et 64", et résis-
tance monoélectrode) sont relativement monotones, la plupart des résistivités
mesurées se situant
passées suivantes :
2 3mesurées se situant entre 5.10 et 10 ohm.m. Seules se distinguent les
- de 340 à 375 m, une zone plus résistante (~ 10 ohm.m) pouvant
correspondre à une zone d'orthogneiss plus compacte (zone
d'anatexie) ;
2- de 482 à 490 m, une zone plus conductrice (~ 10 ohm.m).
La zone 495-540 m apparaît très homcgène, ainsi que la zone
580-630 m.
*Les logs de résistivité du fluide sont monotones. On nctera
l'importante variation de cette résistivité entre le premier passage, lorsque
le forage se limitait à 500 m de profondeur, et le deuxième passage, le
forage étant alors profond de 700 m. Les résistivités mesurées passent en
effet d'une valeur moyenne 40 à 50 ohm.m à des valeurs de 3 à 4 ohm.m res-
pectivement. Il s'agit manifestement de nappes différentes.
*Les logs de température du fluide montrent une croissance régu-
lière, avec un gradient moyen de 3 degrés/100 m. Une importante anomalie
est visible ertre 435 et 450 m. Il doit s'agir d'une zone de transition
entre les eaux de surface (à 40 ohm.m) et les eaux profondes (à 4 ohm.m).
En effet, à partir de 443 m, une forte croissance de la température lors
du premier passage permet de rattraper le niveau des températures mesurées
lors du deuxième passage. Or. constate parallèlement une amorce de décroissance
de la résistivité lors du premier passage, qui ne s'interrompt que parce
qu'on atteint le fond du forage.
*Les logs de diamétreur montrent d'importantes caves dans la
partie superficielle, en particulier entre 48 et 58 m, ainsi que de 125
à 133 m et de 163 à 168 m. De 180 à 490 m, les parois du forage semblent
très saines, avec des traces de fractures à 376,5 m, à 446,5 m, à 470 m,
à 474,5 m et à 488,5 m. Au-delà, de 490 à 628 m, aucune fracture ni cave
n'est visible, le matériau paraît très sain et homogène.
- 8 -
*Les logs soniques sont en général très affectés par la présence
de caves et de fractures. La mauvaise qualité des parois de forage dans
la partie superficielle, jusqu'à 175 m, apparaît nettement, aussi bien sur
les logs en densité variable (planche 6) que sur les logs de vitesse et
de différence de temps. On constate d'ailleurs que le matériau de la zone
profonde (490 à 630 m) n'est pas aussi compact et homogène qu'il n'y paraît
sur le diamétreur. Des zones fissurées apparaissent aux cotes : 512, 520,
527, 540, 555, 575, 600 et 615 m.
De 0 à 80 m, les terrains montrent des vitesses plutôt lentes
(3000 à 4000 m/s) sans doute par suite d'altérations. Jusqu'à 210 m, le
log des vitesses présente d'importantes variations entre 3000 et 5000 m/s,
conséquences probables de la fracturation.
En revanche, la partie profonde est plus homogène entre 4500
et 5500 m/s. Les pics au-delà de 6000 m/s sont la conséquence de sauts de
cyle lors du traitement des données et ne sont pas à prendre en considération.
Par contre, la zone 340-370 m, où l'on atteint et dépasse 6000 m/s
sur plusieurs mètres, correspond à une réalité physique, confirmée par les
fortes résistivités mesurées à cet endroit.
Un autre banc compact apparaît aussi entre 535 et 570 m.
- 9 -
CONCLUSION
Les diagraphies enregistrées sur le site de CHASSOLLE montrent
une bonne corrélation aussi bien entre elles qu'avec le log pétrographique.
Malgré l'uniformité et la monotonie apparente des terrains traversés, les
outils utilisés et en particulier les logs gamma-ray, sonique et résistivité
normale, ont permis de mettre en évidence certains faciès particuliers.
Plusieurs zones fissurées ou fracturées ont été dégagées ainsi que quelques
zones compactes et homogènes.
SHfv/íil'H
T L / V R N° 40
Or]¿une, Je 17 jmivier
ANNCXE 1
Objet : résumé des résultats des diagraphies effectuées par le département
Géophysique pour le projet Géologie profonde, thème du Cézallier.
Le département Géophysique du B.R.G.M. a effectué des diagra-
phies nucléaires, électriques et électromagnétiques, en juin 1983 dans trois
sondages de l'INAG* dans la région de Cezallier (massif Central) :
- sondage de Vieillespesse (12 km au N-NE de 5t Flour) ;
- sondage de St Georges (3,5 km a l'W-SW de St Flour) ;
- sondage d'Apchat (15 km au N-NW de Massiac).
La compilation et l'étude des enregistrements en fonction des
caractéristiques techniques des sondages (diamètres, équipements, ...) a
abouti à ne retenir que les logs suivants :
Sondages
Vieillespesst
St Georges
Apchat
Résistivité16"
X
Densité
X
Radioactiviténaturelle
totale
XX
X
Conducti-vité
XX
X
Susceptibi-lité magné-
tique
XX
X
Analysons ces résultats.
Sondage de Vieillespesse :
Les terrains traversés par ce sondage semblent homogènes du
point de vue géophysique ; on constate une nette corrélation entre la den-
sité et la résistivité, qui traduit la fracturation des terrains.
Il existe également une relative corrélation entre la résisti-
vité et la conductivité, mais elle est assez décevante, ce qui peut s'ex-
pliquer par la sensibilité et les rayons d'investigations différents des
deux méthodes.
* INAG : Institut National d'Astronomie et de Géophysique.
SKN/GPH Orléans, Je 17 junvicr 19B4
TL/UR N° UD
ANNLXL" 1 - pbge 2
jlxjame/wJu ¿amma-ra_y_ : de 0 e 50 m, moyenne de H 90 cps avec
globalement une courbure négative ; pics a 130 cps vers 50 m. De 50 b 95 m,
passée homogène è il 70 cps ; de 95 è 150 m passée è $ 90 cps, avec bancs
è 120 cps de # 123 è 129 m.
_Examen_djä _l_B__d_ens_i_té : enregistrement homogène, avec des pics
négatifs en corrélation avec des bancs conducteurs (fractures) ; le nombre
et l'importance de ces pics empêchent de distinguer si il y a ou non des
zones de densités différentes. L'histogramme donne une moyenne de 2,77 pour
un écart type de .06, la densité la plus fréquente est 2.81 ; la distribu-
tion nettement dissymétrique vers les faibles densités souligne le phéno-
mène de fracturation.
: les résistivités sont en général très
fortes, et caractéristiques des milieux cristallins : dômes positifs ha-
chés par des passées conductrices de faible épaisseur. Résistivité en géné-
rai supérieure à 10 ohm.m, niveaux conducteurs de 100 à 500 ohm.m.
: signal haché de faible amplitude
qui correspond à un milieu résistant ; les irrégularités sont principale-
ment dues au frottement de la sonde sur les parois, quelques belles corré-
lations avec les résistivités sont à noter (55 à 75 m et 100 à 110 m).
Fond à 0 mho/m («*• <*> en résistivité) ;
pics à .015 mho/m (•*> t 70 ohm.m).
Ex£men_d£ l.a_SL S£e£tib_il_it<| rna_g_né_ti_que : fond inférieur à .2.10
USI, de 0 à 60 m et de 97 à 150 m, avec des pics atteignant .5.10" USI ;
fond à .04, avec des pics atteignant .7.10" USI de 60 à 97 m.
Sondage de 5t Georges et sondage d'Apchat
L'équipement de ces sondages a rendu impossible toute mesure
de résistivité, ainsi que la conversion gamma-gamma en densité.
SC'VGPH OrJéone, le 17 jnnvier 19B4
FL/VR U° 40
Annexe 1 - page 3
£xjjmen_dj3S_lc)g£ d^radjhaacti^vite : fond du eignal équivalent
pour les deux sondages, 50 a 70 cps, avec cependant un comportement diffé-
rent dans les deux sondages : pics è 120 cps de 50 à 60 m et a 90 dans St
Georges, pics négatifs è 20 cps, de 63 a 65 m, 9B a 100 m et 135 à 140 m
dans Apchat.
E! <amen_de_ _la_conductivi_té : logs beaucoup plus doux et régu-
lier que dans Vieillespesse, petit signal de faible amplitude et très régu-
lier (indice de tubages et joints de tubage), base à 0 mho/m (res. œ ) , pics
à .08 mho/m (10 à 15 ohm.m) soit nettement plus conducteur que Vieillespesse.
Dans Apchat on semble voir une corrélation entre le gamma-ray et la conduc-
tivité particulièrement vers 63 m et 100 m.
_E_xa_men_de_ JLa_SjJS£e£tibiLl_ité jnagnét^que : fond du log à .3 ou
.4.10" USI (plus fort que Vieillespesse), pics à 1.2.10" U5I en corrélation
avec les passages à faible gamma-ray dans Apchat, au cotes 100, 135 à 140 m ;
dans St Georges, aux cotes 110, 132 m. On note également dans St Georges
les corrélations faible susceptibilité magnétique fort gamma- ray.
CONCLUSION
. Fracturation non négligeable dans la zone 0-150 m manifestée
dans un sondage, de façon typique des terrains cristallins (corrélation
densité et résistivité, résistivité en dôme).
. Propriétés magnétiques nettement plus élevées à St Georges
qu'à Vieillespesse, montrant une nette corrélation avec la radioactivité
(anticorrélation en fait). De plus, ce comportement n'est pas une évolution
régulière dans la masse des terrains, mais affecte plutôt des petites pas-
sées d'amplitude métrique. Ce comportement semble spécifique de terrains
traversés par St Georges et Apchat.
F. LEBERT
VIOl DE 0 M A 150 M
CR.CORRIGE RES(IE) CORRIGEE DENSITE E M M A
L.V - . O K •es ->ooc .one
STO] DE 0 M A 150 M
10
CR.CORRIGE
CPS MHO/H imiTES SI.001 <
10 is -.01 .06 I .00)4
- w ' _ - •
F O R R C E : - • - • V I e i •" • T. - . . - . • - ' • • • • ' • V . " ; ' : , . . • - \ . : " \ : . :.
DlfiCRfiPHlE: Ltntile g a m m * " .. • \ ' •' ' '•Dofraine diâgraphié 11.4 Metres a 146.8 MetresDomaine Intéressé par l'histogramme 11.4 Metres a 146.8 MetresCftLCULS SUR 1354 POINTSMOYENNE: 2 .77ECfiRT TYPE: . 06
6 V.
if\i
i • - n . . n
2.5 2.6 2.7 2.8Densité gamma EN g/cm3
2.9
APOl DE 0 M A 150 M
CR.CORRICE
CPS MHD/M UNITES SI
ISO -.02 17 t
