Ultrasonic, Sonic ans Seismic Waves Velocity in Shale from Tournemire Tunnel. Impact of Anisotropy and Natural Fractures

Abstract

Utilisant les possibilités offertes par la station expérimentale du site IPSN (Institut de protection et de sûreté nucléaire) du tunnel de Tournemire (sud de l'Aveyron, France), nous avons étudié ,la vitesse de propagation des ondes élastiques dans des argilites compactes, à trois échelles d'investigation : ultrasons, diagraphie et tomographie sismique. Ces argilites sont fortement anisotropes (isotropie transverse) et les mesures concernent deux zones structuralement différentes : une zone fracturée (d'origine tectonique) limitée par une faille subverticale, et une zone d'argilitessaines . Ce contexte structural favorable permet d'observer l'effet des fractures sur les vitesses des ondes dans ces argilites compactes. Parmi les points ainsi mis en évidence et importants pour des applications pratiques, nous pouvons noter : - la forte anisotropie de vitesse P ultrasonore observée sur échantillons centimétriques est quantitativement identique à celle mesurée par tomographie sismique à l'échelle décamétrique ; - la fracturation naturelle (tectonique) affecte notablement la vitesse P qui est plus faible en zones fracturées (la vitesse S n'a pu être mesurée qu'aux fréquences ultrasonores).