Abstracts
Summary
A system for sealing and instrumenting ODP boreholes was developed 10 years ago to allow interstitial fluids to be sampled, and natural fluid pressures and temperatures to be monitored over long periods of time. The capabilities of these CORK (Circulation Obviation Retrofit Kit) observatories have been expanded recently to allow monitoring and sampling in multiple isolated horizons, and to allow installations to be completed by wirelinein previously drilled holes. To date, 16 hydrologie observatory sites have been established in ridge crest, ridge flank, and accretionary prism settings. Observations at these sites have provided precise constraints on the primary driving forces for, and thermal consequences of, sub-seafloor fluid flow caused by tectonic consolidation and thermal buoyancy. Deep in accretionary prisms, high formation pressures have been observed, confirming that plate boundary faults possess little strength. In young ocean crustai settings, surprisingly low lateral temperature and pressure gradients have been documented, implying that the extrusive rocks of the oceanic crust permit efficient fluid, heat,and chemical transport over distances of many kilometres. CORK observations have also revealed pressure variations and associated fluid flow resulting from coseismic plate deformation, and from tidal, océanographie, and barometric loading ofthe seafloor. The characteristics of the formation response to seafloor loading provide constraints on elastic and hydrologic properties, and allow quantitative estimates of crustai strain to be made from tectonic-strain-related pressure transients. Strain events have been observed up to150 km away from several seismogenic dislocations along transform and seafloor spreading plate boundaries.
Résumé
Un système d'instrumentation et descellement des puits de forage du PSFM(Programme de sondage des fonds marins)a été mise au point il y a 10 ans pourpermettre l'échantillonnage des fluidesinterstitiels ainsi que la mesure suivie de latempérature et de la pression des fluidessur de longues périodes. Les possibilitésd'observation offertes par ces troussesd'obturation rétro-installées (TOR) ontété améliorées afin de permettre la mesureen continu et l'échantillonnage de multi-ples horizons isolés, et d'en permettrel'installation par filin dans les puitsexistants. À ce jour, 16 sites d'observationde ce genre ont été installés dans desenvironnements de dorsales, la crête et leflanc, et de prismes d'accrétion. Lesobservations réalisées sur ces sites ontfourni des balises précises quant à l'actiondes forces premières en jeu et les répercus-sions thermiques des mouvements defluides sous les planchers océaniquescausés par la consolidation tectonique et lapoussée thermique. Dans les profondeursdes prismes d'accrétion, on a mesuré deforte pressions, ce qui confirme que lesfailles bordières des plaques n'ont que peud'effet. Dans le contexte de croûtes marinejeunes, on a noté l'existence de gradientsthermiques et de pressions étonnammentfaibles, ce qui implique que les rochesextrusives de la croûte océanique permet-tent un mouvement thermique, caloriqueet fluidique efficace sur des distances debien des kilomètres. Les observations TOR ont également permis de découvrir que desvariations de pression avec leursmouvements de fluides associés étaientcausés par la déformation tectonique co-séismîque de la plaque, ainsi que de lacharge océanographique, barométrique ettidal du plancher océanique. Les caracté-ristiques de la réaction de la formation à lacharge sur le fond océanique permettentde circonscrire les propriétés élastiques ethydro logiques, et permettent des estima-tions quantitatives de la contrainte crustaleà partir des transitoires de pressionrésultant de contraintes tectoniques. Desévénements déformants ont été observésjusqu'à 150 km du Heu de plusieursdislocations séismogéniques le long defrontières de transformation et d'expan-sion océanique.
Download the article in PDF to read it.
Download