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Detection and characterization of hydraulically active fractures in a carbonate aquifer: results from self-potential, temperature and fluid electrical conductivity logging in the Combioula hydrothermal system in the southwestern Swiss Alps
Auteur(s)
Suski, B.
Ladner, F.
Baron, L.
Philippossian, F.
Holliger, K.
In
Hydrogeology Journal, 2008/16/7/1319-1328
Résumé
Une étude géophysique et géochimique a été menée dans un aquifère carbonaté fracturé à Combioula dans les Alpes Suisses du Sud Ouest avec pour objectif la détection et la description des fractures actives hydrauliquement sur la longueur d’un forage profond de 260m. Des analyses hydrochimiques, des données de diagraphies du diamètre du forage, de la température et la conductivité électrique du fluide ont été combinées afin de relier des signaux électrocinétiques de polarisation spontanée à l’écoulement d’eau souterraine à l’intérieur du réseau de fractures. Les résultats montrent une corrélation généralement bonne, bien que localement avec une corrélation changeante des variations des signaux de polarisation spontanée avec les variations de température, de conductivité électrique du fluide et du diamètre du forage. Avec la signature hydrochimique, qui a été trouvée être cruciale pour l’interprétation des données de polarisation spontanée, ces mesures ont non seulement rendu possible la détection des fractures actives hydrauliquement mais aussi de les décrire comme zones de gain de fluide ou de perte de fluide. Les résultats complètent l’information disponible provenant des logs lithologiques correspondants et expliquent les potentialités des signaux électrocinétiques de polarisation spontanée en liaison avec la température, la conductivité électrique du fluide et les analyses hydrochimiques pour la description des aquifers fracturés et peuvent ainsi offrir une approche pour une description quantitative efficace de cette catégorie d’aquifères et de réservoirs géothermaux d’importance croissante. Détection et description de fractures actives hydrauliquement dans un aquifère carbonaté : résultats de diagraphies de polarisation spontanée, de température et de conductivité électrique du fluide dans le système hydrothermal de Combioula dans les Alpes Suisses du Sud Ouest, A geophysical and geochemical study has been conducted in a fractured carbonate aquifer located at Combioula in the southwestern Swiss Alps with the objective to detect and characterize hydraulically active fractures along a 260-m-deep borehole. Hydrochemical analyses, borehole diameter, temperature and fluid electrical conductivity logging data were integrated in order to relate electrokinetic self-potential signals to groundwater flow inside the fracture network. The results show a generally good, albeit locally variable correlation of variations of the self-potential signals with variations in temperature, fluid electrical conductivity and borehole diameter. Together with the hydrochemical evidence, which was found to be critical for the interpretation of the self-potential data, these measurements not only made it possible to detect the hydraulically active fractures but also to characterize them as zones of fluid gain or fluid loss. The results complement the available information from the corresponding litholog and illustrate the potential of electrokinetic self-potential signals in conjunction with temperature, fluid electrical conductivity and hydrochemical analyses for the characterization of fractured aquifers, and thus may offer a perspective for an effective quantitative characterization of this increasingly important class of aquifers and geothermal reservoirs., Estudios geofísicos y geoquímicos han sido llevados a cabo en el acuífero carbonático fracturado localizado en Combioula, sudoeste de los Alpes Suizos, a in de detectar y caracterizar fracturas hidráulicamente activas en una perforación de 260m de profundidad. Se han integrado datos de análisis hidroquímicos, diámetro de la perforación, temperatura y conductividad eléctrica del fluido para relacionar las señales de potencial espontáneo con el flujo subterráneo en la red de fracturas. Los resultados muestran una buena correlación entre las variaciones del potencial espontáneo y las variaciones en temperatura, conductividad eléctrica del fluido y diámetro de la perforación, aunque se registran variaciones locales. La evidencia hidroquímica resultó crítica para la interpretación de los datos de potencial espontáneo, y así fue posible detectar no sólo las fracturas hidráulicamente activas sino también caracterizarlas como zonas de ganancia o pérdida de fluidos. Los resultados complementan la información disponible de los perfiles litológicos e ilustran el potencial de las señales electrocinéticas de potencial espontáneo en conjunto con la temperatura, la conductividad eléctrica del fluido y los análisis hidroquímicos para la caracterización de acuíferos fracturados, y de esta manera ofrecen una perspectiva para la caracterización cuantitativa efectiva de esta clase de acuíferos de importancia creciente y de reservorios geotérmicos. Detección y caracterización de fracturas hidráulicamente activas en un acuífero carbonático: Resultados de registros de potencial espontáneo, temperatura y conductividad eléctrica de los fluidos en el sistema hidrotermal de Combioula, sudoeste de los Alpes Suizos
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Type de publication
journal article
