Decoupling of deformation in the Upper Rhine Graben sediments. Seismic reflection and diffraction on 3-component Vertical Seismic Profiling (Soultz-sous-Forêts area)

A contribution to the definition of the structural pattern of the Soultz-sous-Forêts EGS (Enhanced Geothermal System) is presented here. After reprocessing, the PHN84J seismic reflection profile highlights the tilted blocks of the Merkwiller-Péchelbronn oilfield. In the Soultz-sous-Forêts horst, complex fault patterns are observed: the Hermerswiller normal fault flattens at depth and is rooted in decollements occurring in Triassic salt or clay series, while other steep normal faults affect underlying sedimentary formations and basement. Some methods for the exploitation of a seismic diffraction recorded by multi-component Vertical Seismic Profiling (VSP) are also illustrated to locate the diffractor without specific data processing. Polarisation and travel time analysis of a diffraction event recorded in the GPK1 borehole are analysed, and its exploitation combined with seismic reflection helps defining a tilted block geometry.

RésuméLe présent travail contribue à la reconnaissance du schéma structural du système géothermique de Soultz-sous-Forêts. Après retraitement, le profil de sismique réflexion PHN84J donne une image de bonne résolution des blocs basculés du champ pétrolifère de Merkwiller-Péchelbronn. Des structures complexes sont identifiées dans le horst de Soultz-sous-Forêts : la faille normale de Hermerswiller s’horizontalise en profondeur dans des décollements se produisant dans les niveaux salifères ou argileux triasiques, alors que d’autres failles normales à forts pendages affectent les formations sédimentaires sous-jacentes et le socle. Des méthodes simples d’exploitation d’une figure de diffraction enregistrée par Profil Sismique Vertical (PSV) multicomposantes sont également présentées pour localiser la source diffractante, sans traitement particulier des données. La polarisation et le temps de trajet d’une figure de diffraction enregistrée dans le puits GPK1 sont analysés, et son exploitation combinée à la sismique réflexion contribue à définir la géométrie d’un bloc basculé.