Résumé (abstract)

Cette étude consiste en une analyse pétrophysique et gamma ray des faciès récifaux du Kimméridgien supérieur de la région de Saint-Germain-de-Joux. Bien que la zone investiguée soit petite, la variabilité de faciès dans toutes les directions est très élevée. Il n’est souvent pas possible de suivre un dépôt sur une longue distance ou de lui identifier un équivalent latéral.

Par l’étude de 119 carottes d’une dizaine de centimètres chacune, ce travail a permis d’établir notamment une cartographie « stratigraphique » de la porosité et de la perméabilité sur le principal affleurement décrit par Fookes (1995), celui de Prapont. La distribution spatiale de la porosité et de la perméabilité étant indispensable pour comprendre et modéliser le comportement des fluides dans les aquifères profonds.

Les 119 échantillons ont montré que le milieu poreux étudié est quasi intégralement d’origine diagénétique et que la dissolution ainsi que les contraintes physiques sont responsables de ce qu’il en est aujourd’hui. Toutefois, malgré la perte de la porosité primaire, les valeurs de porosité atteignent, suivant les échantillons, des valeurs de 25 %. Par contre, la perméabilité est très faible, la plupart des échantillons ne dépassant pas 10 [mDarcy].
L’histoire diagénétique a transformé les propriétés pétrophysiques de l’ensemble de l’affleurement. Les transformations apportées ont grandement modifiés les caractéristiques de chaque faciès. En effet, alors que les coraux étaient attendus pour être poreux et perméables, ils le sont le moins alors que des sédiments déposés dans des milieux plus calmes, comme des faciès plus boueux, ressortent comme les plus poreux et perméables. Les différentes analyses ont donc été effectuées sur un réseau poreux très bouleversé par le temps.

Une partie importante de ce travail fut également consacré à l’analyse d’images qui confirma les valeurs de porosité obtenues en laboratoire. De plus, cette même analyse a été très utile pour extraire de grandes quantités de données sur les lames minces. Ces données permirent d’étudier les liens entre divers paramètres pétrophysiques.

Après ces considérations pétrophysiques, ce travail s’est concentré sur l’étude du gamma ray en séries carbonatées, toujours sur le même affleurement. Seul des rayonnements provenant d’isotope de la famille de l’Uranium ont été mesurés. Cette présence étant dû au fait que les atomes d’Uranium peuvent se trouver dans la structure des carbonates de Calcium et plus précisément dans la structure de l’aragonite des coraux, par simple substitution d’un atome de Calcium.