The link between stress and hydrologic properties was examined at two sites that are distinguished by different rock types and different stress states. This investigation is based upon the analysis and interpretation of geophysical logs obtained in water wells at the two locations. At the northeast site (Newark Basin), the hydrologic characteristics of sedimentary rocks are dependent upon the relationship to the current regional stress field of two primary types of orthogonal features that serve as preferential pathways for fluid flow. Subhorizontal bedding-plane partings are highly transmissive near the surface and delineate transversely isotropic fluid flow at shallow depths. With increasing depth, the subhorizontal planes become less dominant and steeply dipping fractures become more influential hydrologically. These high-angle features define anisotropic flow pathways that are preferentially oriented along strike. At the southwest site (west Texas), extrusive rocks are subjected to topographically modified tectonic and gravitational stresses that vary spatially within a valley setting. The attendant changes in stress invariants cause fracture connectivity within the rock mass to systematically increase with depth along the valley flanks, but to remain relatively low in the central valley. The degree of fracture connectivity predicted within this valley configuration is consistent with variations in transmissivity determined at several well locations. In each of these cases, the idealized understanding of the hydrologic system is enhanced by considering the effects of regional and local stresses that act upon the fractured-rock aquifer.
La relation entre les proprits hydrologiques et la contrainte est tudie sur deux sites distincts par les types de roches et leurs tats de contraintes diffrents. Cette tude est base sur lanalyse et linterprtation de logs gophysiques obtenus dans des puits en deux endroits. Sur le site nord-est (le bassin de Newark), les caractristiques hydrologiques des roches sdimentaires dpendent de la relation entre le champ actuel de contraintes rgionales et les deux types primaires de plans orthogonaux conduisant prfrentiellement les coulements souterrains. Les plans de stratification subhorizontaux sont trs transmissifs prs de la surface et dterminent transversalement un coulement isotrope aux faibles profondeurs. Avec laccroissement de la profondeur, les plans subhorizontaux deviennent moins importants et les fractures fort pendage jouent un rle hydrologique plus dterminant. Ces plans scants grands angles dfinissent des coulements anisotropes prfrentiels selon leur orientation. Sur le site sud-ouest (Texas occidental), des roches effusives ont contribu modifier topographiquement les contraintes tectoniques et gravitationnelles qui varient spatialement selon la disposition de la valle. Les changements associs aux invariants de la contrainte sont la cause dun accroissement systmatique de la connectivit de fractures de la masse rocheuse en profondeur sur les flancs de la valle; la connectivit reste cependant relativement faible au centre. Le degr de connectivit de fracture prdit dans cette configuration de la valle est compatible avec les variations de transmissivit dtermines dans des puits en plusieurs endroits. Dans chacun de ces cas, notre comprhension thorique du systme hydrologique est amliore par la prise en compte des effets des contraintes rgionales et locales qui agissent sur laquifre fractur.
Se examina el nexo entre los esfuerzos y las propiedades hidrolgicas en dos emplazamientos que se distinguen por tener diferentes litologas y estados tensionales. La investigacin est basada en el anlisis e interpretacin de registros geofsicos obtenidos en pozos de ambos lugares. En el emplazamiento situado al Nordeste (cuenca Newark), las caractersticas hidrolgicas de las rocas sedimentarias dependen de la relacin con el campo regional de esfuerzos actual de dos tipos primarios de caractersticas ortogonales que actan como caminos preferentes de flujo. Las separaciones subhorizontales del plano de estratificacin son muy transmisivas cerca de la superficie y delinean un flujo transversal istropo a profundidades someras. A mayor profundidad, los planos subhorizontales son menos dominantes, mientras que las fracturas con buzamientos acusados se convierten en hidrulicamente ms influyentes. Estas fracturas de alto ngulo definen esquemas anistropos de flujo que se orientan preferentemente a lo largo de su direccin. En el emplazamiento del Sudoeste (oeste de Texas), las rocas extrusivas estn sometidas a tensiones tectnicas modificadas por la topografa y a tensiones gravitacionales que varan espacialmente dentro del valle. Los cambios consiguientes en invariantes de los esfuerzos crean conectividades entre fracturas del macizo rocoso, que aumentan sistemticamente con la profundidad a la largo de los flancos del valle, pero son relativamente bajas en la zona central. El grado de conectividad de las fracturas predicho con esta configuracin del valle es coherente con las variaciones de transmisividad determinadas en diferentes pozos. En cada caso, nuestro conocimiento idealizado del sistema hidrolgico mejora si consideramos los efectos de los esfuerzos regionales y locales que actan en el acufero formado por rocas fracturadas.