L’étude des aquifères fracturés (roche dure) est de plus en plus pressante car ils occupent de vastes zones de tous les continents, et la dépendance à l’égard de ce type d’aquifère pour l’approvisionnement en eau augmente rapidement. Dans les roches dures, les eaux souterraines s’écoulent à travers des espaces vides présents dans des fractures qui forment un réseau connecté ; Sa caractérisation nécessite des connaissances en géologie structurale et en mécanique des roches. Cet ouvrage montre comment ces disciplines nous permettent de dévoiler la logique de l’organisation d’un réseau de fractures et nous aident à construire des modèles conceptuels plus réalistes.
La perméabilité des roches dures est liée à la connectivité des fractures et à l’ouverture, et les deux sont contraintes par un certain nombre de facteurs liés à la géologie structurale et à la mécanique des roches. De cette façon, ce livre apporte un aperçu de questions telles que : Comment la géométrie des différents types de fractures influence-t-elle la connectivité et l’ouverture ? Comment les régimes tectoniques (compressif, extensionnel et décrochement) influencent-ils la configuration générale d’un réseau de fractures ? Comment l’histoire de la déformation fragile affecte-t-elle l’architecture et la connectivité du système de fracture ? Comment le champ de contrainte in situ actuel affecte-t-il l’ouverture des fractures ?
Différents types de roches, telles que les roches sédimentaires, volcaniques, métamorphiques et intrusives, ont leurs propres discontinuités typiques et structures préexistantes. Cela influence la façon dont les contraintes in situ développent différentes architectures de réseau de fractures. Des modèles conceptuels de réseaux de fractures, de leur connectivité et des voies d’écoulement préférentielles des eaux souterraines, dans différents contextes géologiques, sont présentés et expliqués.
En raison de la distribution hétérogène de la porosité de la fracture, les aquifères de roche dure posent de nombreux défis scientifiques et méthodologiques. Une façon de surmonter ces difficultés est d’effectuer des études détaillées des fractures, sur de grandes expositions rocheuses, lorsque cela est possible, et d’appliquer les principes fondamentaux de la géologie structurale et de la mécanique des roches aux données recueillies. Ces travaux permettent progressivement d’acquérir des connaissances sur la logique organisationnelle des systèmes de fracture et sur la façon dont elle affecte l’écoulement des eaux souterraines.