Seismic and stratigraphic characterization of karstogenic horizons in a sequence of carbonate deposits: Example of the Dogger limestones of the Poitou threshold

¹ CPGF HORIZON, 49 avenue Franklin Roosevelt, 77210 Avon
² Sorbonne Université, Paris, France

^* Corresponding author: tgaillard@cpgf-horizon.fr

Abstract

The Deffend Hydrogeological Experimental Site (HES), near Poitiers, has been the site of numerous studies that have shown that the Bajocian and Aalenian limestones were modified by the horizontal development of multiple karstification planes. These investigations have demonstrated the occurrence of stacked circulation. The origin of the structures that generated these sub-horizontal flows has not been specifically explained. Geophysical investigations were conducted at the site, both at the surface (3D seismic) and in wells (vertical seismic profile (PSV) and acoustic logging). Comparison of the geophysical data, mainly acoustic logs, and a stratigraphic interpretation of cuttings and borehole wall imaging makes it possible to propose a coherent karstogenesis scheme that does not involve tectonic constraints. This article offers an explanation based on gaps recorded in the sequence of Dogger deposits. The karstogenic horizons are linked to sedimentary discontinuities that geologists have identified on the Poitou threshold.

Résumé

Le site Expérimental hydrogéologique (SEH) du Deffend, près de Poitiers, a fait l’objet de nombreuses études qui ont démontré que les calcaires du Bajocien et de l’Aalénien étaient affectés par le développement horizontal de plusieurs plan de karstification. Ces investigations ont démontré l’existence de circulations étagées. L’origine des structures permettant ces écoulements subhorizontaux n’a pas fait l’objet d’explications particulières. Le site a fait l’objet d’investigations géophysiques de surface (sismique 3D) et de puits (profil sismique vertical (PSV) et diagraphie acoustique). La comparaison des données géophysiques, principalement des logs acoustiques, et d’une interprétation stratigraphique des cuttings et imageries de parois permet de proposer un schéma de karstogénèse cohérent, ne faisant pas intervenir les contraintes tectoniques. Cette publication propose une explication fondée sur l’enregistrement de lacunes dans la séquence de dépôts du Dogger. Ces horizons karstogènes sont liés à des discontinuités sédimentaires bien identifiées sur le seuil du Poitou par les géologues.