Bonnes pratiques de diagraphie de carottes : Un guide de terrain pour des données structurales fiables

Les bonnes pratiques de diagraphie de carottes sont les routines qui permettent de maintenir une diagraphie de carottes de forage complète, cohérente et traçable. En pratique, cela signifie contrôler la profondeur et la récupération dans le local de carottes, vérifier la référence d’orientation avant de mesurer, enregistrer les mesures structurales avec une convention documentée, lier chaque mesure aux données de trajectoire du sondage, et réviser la diagraphie tant que la carotte est encore disponible.

Ces routines sont importantes car la diagraphie de carottes est le registre principal sur lequel s’appuient les géologues de ressources, les ingénieurs géotechniciens et les modélisateurs. Le Code JORC (édition 2012) le reflète : sa liste de contrôle du Tableau 1 demande si la carotte a été diagraphiée géologiquement et géotechniquement à un niveau de détail qui soutient l’estimation des ressources minérales, les études minières et les études métallurgiques.

Ce guide se concentre sur la diagraphie structurale de carottes orientées, de la boîte à carottes jusqu’à un pendage et une direction de pendage vérifiables, et sur les vérifications qui la maintiennent cohérente avec la diagraphie géologique et géotechnique. Pour les fondamentaux, commencez par notre guide sur la diagraphie de carottes.

Points clés à retenir

• Résolvez les problèmes de profondeur, de récupération et de perte de carottes avant de mesurer quoi que ce soit.
• Traitez la ligne d’orientation comme une donnée avec un niveau de confiance, et non comme un acquis.
• Stockez la convention de mesure avec les données, pas seulement dans un manuel.
• Un pendage et une direction de pendage ne sont fiables que si la trajectoire utilisée pour les calculer l’est. Enregistrez la trajectoire que vous avez utilisée.
• Examinez les données structurales tant que la carotte est encore sur la table.

Ce que contient une diagraphie de carottes fiable

Une diagraphie de carottes est une séquence d’observations enregistrées en fonction de la profondeur. Que l’accent soit mis sur la diagraphie géologique, la diagraphie géotechnique ou la diagraphie structurale, une diagraphie détaillée pour l’exploration minérale comporte généralement trois couches, chacune servant un utilisateur en aval différent.

Couche de diagraphie	Ce qu’elle enregistre	Pourquoi c’est important en aval
Diagraphie géologique	Lithologie, altération, minéralisation, contacts et veines	Définit les domaines géologiques et soutient l’interprétation derrière un modèle de ressources
Diagraphie géotechnique	Récupération de carottes, RQD, fréquence de fractures, état des fractures, altération et résistance	Caractérise la qualité du massif rocheux pour la conception des mines et des excavations
Diagraphie structurale	Le type et l’orientation des failles, fractures, veines, stratification, foliation et autres caractéristiques planaires	Contraint l’interprétation structurale et fournit les données d’orientation des discontinuités utilisées dans la conception des pentes rocheuses

Les trois couches partagent une exigence : l’observation doit rester séparée de l’interprétation. Une méthode de diagraphie de carottes de forage de l’U.S. Geological Survey de 2026, rédigée pour sa carothèque au Laboratoire national de l’Idaho, décrit la diagraphie comme une série d’observations visant à minimiser l’interprétation, et elle identifie la cohérence comme l’attribut le plus important d’une diagraphie. Si une caractéristique est décrite dans une partie du sondage, elle doit être décrite de la même manière partout ailleurs.

L’interprétation appartient toujours à l’ensemble de données. Elle a simplement besoin de ses propres champs, afin qu’un réviseur ultérieur puisse distinguer ce que le diagraphiste a vu de ce qu’il a conclu.

Avant de diagraphier : manipulation des carottes et contrôle de la profondeur

Les mesures structurales héritent de chaque erreur de profondeur et d’ordre des carottes. La procédure de diagraphie de carottes ci-dessous ajoute quelques minutes par boîte et prévient des problèmes très difficiles à corriger par la suite.

1. Confirmez l’ordre des boîtes et le sens de la carotte. Vérifiez que les boîtes vont du peu profond au profond et que chaque pièce est placée dans le bon sens, dans la bonne direction de fond de trou, dans sa rangée. La méthode de l’USGS recommande d’utiliser autant d’indicateurs d’orientation et de profondeur que possible, car les carottes peuvent être mal placées ou mal étiquetées.
2. Rapprochez les blocs de manœuvre et les marques métriques. Comparez les profondeurs sur les blocs de manœuvre avec les registres du foreur et marquez les intervalles métriques sur la carotte ou la boîte. Résolvez les divergences avant le début de la diagraphie, et non après.
3. Enregistrez la récupération et la perte de carottes. Calculez la récupération de carottes pour chaque manœuvre et enregistrez l’intervalle de début et de fin de chaque perte de carottes. Les zones rubéfiées et les contacts lithologiques méritent une attention particulière, car ils ont souvent une faible récupération et sont difficiles à mesurer.
4. Séparez les cassures mécaniques des fractures naturelles. Les cassures induites par le forage sont généralement nettes et fraîches, sans altération, oxydation ou revêtements minéraux. Marquez-les afin qu’elles ne soient pas diagraphiées comme des fractures naturelles.
5. Photographiez chaque boîte avant la diagraphie. Utilisez un éclairage cohérent et incluez une étiquette avec l’ID du sondage et l’intervalle de profondeur dans chaque photo. Les photos de carottes humides améliorent la visibilité des textures et des structures, et les photos sèches aident à la cohérence des couleurs et de l’archivage.
6. Conservez les fichiers d’images originaux. Stockez les originaux non édités comme sauvegarde avant tout renommage, recadrage ou correction de couleur.

Le tableau 1 du JORC énumère la photographie de carottes parmi ses critères de diagraphie, de sorte que l’ensemble de photos fait partie de la piste de preuves, et non une courtoisie.

Vérifiez la référence d’orientation avant de mesurer

Un outil d’orientation marque ou enregistre la position de fond de trou (ou de tête de trou) de la carotte à la fin d’une manœuvre. La carotte est ensuite réassemblée et une ligne d’orientation de carotte est tracée le long de la manœuvre. Dans la diagraphie de carottes orientées, chaque angle bêta que vous mesurez dépend de cette ligne. Pour savoir comment l’orientation elle-même est obtenue, consultez notre article sur les méthodes et outils d’orientation de carottes.

L’orientation des carottes est un processus en plusieurs étapes, et chaque étape peut introduire des erreurs. Cylwik, Ryan et Cicchini (2011) énumèrent les sources d’erreur introduites par le processus d’orientation : la mesure de l’orientation in situ, son marquage sur la carotte, le réassemblage de la manœuvre et le traçage de la ligne de référence. Ces erreurs affectent l’angle bêta. L’angle alpha n’est affecté que par la précision de sa mesure physique.

Vérifications pratiques avant de mesurer :

• Comparez les manœuvres consécutives. Lorsque deux marques d’orientation consécutives peuvent être comparées sur une manœuvre réassemblée, mesurez et enregistrez le décalage angulaire. Cylwik et ses co-auteurs appellent cela l’angle de différence et l’utilisent pour quantifier une partie de l’erreur d’orientation.
• Appliquez une tolérance écrite. Décidez à l’avance quel décalage est acceptable et ce qui se passe lorsqu’une manœuvre le dépasse, par exemple en traitant la manœuvre comme ayant une faible confiance ou non orientée.
• Ne prolongez pas la ligne à travers les intervalles cassés. Si les pièces ne peuvent pas être assemblées, la ligne ne peut pas être étendue de manière fiable. Signalez l’intervalle.
• Enregistrez un indicateur de confiance pour chaque manœuvre. Il accompagne chaque structure mesurée dans cette manœuvre.

Pour les intervalles non orientés ou de faible confiance, les angles alpha méritent toujours d’être enregistrés. Ils contraignent l’orientation possible d’une structure même lorsque le bêta n’est pas fiable.

Diagraphie structurale étape par étape

Une fois la profondeur et l’orientation vérifiées, diagraphiez chaque structure dans la même séquence.

1. Localisez la structure et enregistrez sa profondeur. Appliquez une seule règle de profondeur partout, par exemple la profondeur à laquelle la structure traverse l’axe de la carotte.
2. Classez-la à partir d’une liste contrôlée. Utilisez des codes convenus tels que faille, fracture, joint, veine, veinule, stratification, foliation, clivage, zone de cisaillement ou contact, chacun défini dans le manuel de diagraphie.
3. Mesurez l’angle alpha. L’alpha est l’angle aigu entre le plan structural et l’axe de la carotte, de 0° (parallèle à l’axe) à 90° (perpendiculaire à celui-ci).
4. Mesurez l’angle bêta. Le bêta est l’angle autour de la circonférence de la carotte entre la ligne d’orientation de la carotte et le point de référence sur l’ellipse de la structure, lu dans la direction et à partir du point de référence que votre convention de projet définit.
5. Enregistrez les attributs dont votre programme a besoin. Les exemples typiques incluent le remplissage, l’ouverture, la rugosité et la composition de la veine.
6. Photographiez la structure. Gardez la ligne d’orientation et l’étiquette de profondeur visibles dans le cadre.
7. Reportez la confiance d’orientation de la manœuvre sur l’enregistrement.

Documentez la convention avec les données

Il n’existe pas de convention unique pour les angles de carottes. Cylwik et ses co-auteurs notent que de nombreuses conventions existent pour mesurer les angles nécessaires à l’orientation des discontinuités. Une convention bêta n’est entièrement définie que par quatre éléments combinés :

• Point de départ : où la mesure commence (la ligne de référence, ou un point sur l’ellipse de la structure).
• Point d’arrivée : où elle se termine.
• Sens de rotation : horaire ou antihoraire, et la direction d’observation (par exemple, en regardant vers le bas du trou).
• Type de ligne de référence : si la référence est la ligne de fond de trou, la ligne de tête de trou, ou une ligne de référence distincte dont l’angle par rapport à la marque d’orientation est enregistré.

Des conventions qui semblent différentes peuvent décrire le même angle. Cylwik et ses co-auteurs mesurent le bêta dans le sens antihoraire, en regardant dans la direction du forage, de la pointe inférieure de l’ellipse à la ligne de référence. Mesurer dans le sens horaire, en regardant vers le bas du trou, de la ligne de référence à la pointe inférieure donne la même valeur, car la direction et les points de départ et d’arrivée sont inversés. Un changement d’un seul élément, cependant, modifie le nombre. Mélanger les conventions sans les enregistrer est ce qui corrompt un ensemble de données.

Stockez ces choix avec chaque ensemble de données :

• le type de ligne de référence (fond de trou, tête de trou ou une ligne de référence distincte) ;
• le point de départ, le point d’arrivée et le sens de rotation utilisés pour le bêta ;
• comment l’alpha est défini et lu ;
• la règle de profondeur ;
• la convention de signe pour l’inclinaison du sondage (dans de nombreux ensembles de données minières, les valeurs négatives indiquent des sondages descendants).

Erreurs de mesure courantes

• Mesurer à partir de la mauvaise ligne. Les lignes de coupe et les lignes de sciage ne sont pas des lignes d’orientation. Utilisez des couleurs ou des symboles distincts pour chacune.
• Lire le mauvais point sur l’ellipse. Si la convention spécifie l’apex inférieur, lire l’apex opposé donne un bêta décalé de 180°.
• Arrondi grossier. Lisez les angles attentivement, au degré près lorsque la méthode le permet. Cylwik et ses co-auteurs insistent sur une mesure minutieuse avec des instruments de précision et une communication ouverte avec le foreur.
• Négliger la sensibilité à faible alpha. Pour les structures formant un petit angle avec l’axe de la carotte, une petite erreur bêta peut modifier considérablement le pendage et la direction de pendage calculés.
• Ignorer les structures endommagées à faible alpha. Cylwik et ses co-auteurs rapportent que les discontinuités à faibles angles alpha sont couramment endommagées par le forage et sont généralement ignorées lors de la diagraphie, sauf instruction contraire. Dites aux diagraphistes de les enregistrer, avec un indicateur d’état, plutôt que de les ignorer.
• Diagraphier à travers une orientation perdue sans indicateur. Les données de ces manœuvres peuvent sembler parfaitement normales dans la base de données.

De l’alpha et du bêta au pendage et à la direction de pendage : pourquoi la trajectoire est importante

L’alpha et le bêta décrivent un plan par rapport au sondage. Pour exprimer ce plan en coordonnées réelles, vous avez également besoin de l’azimut et de l’inclinaison du sondage à la profondeur de la structure. Stigsson et Munier (2013) décrivent cela comme un calcul avec quatre paramètres, et montrent que l’incertitude de l’orientation résultante combine l’incertitude des quatre.

Cela a deux conséquences pratiques.

La trajectoire que vous utilisez fait partie de la mesure. Les sondages dévient de leur chemin prévu. Si vous calculez le pendage et la direction de pendage à partir de l’azimut et de l’inclinaison prévus là où le sondage a dévié, cette différence se répercute directement sur les données structurales. Une fois que les données de levé de fond de trou sont disponibles et validées, recalculer avec la trajectoire mesurée est le choix le plus défendable.

Les données brutes doivent survivre au calcul. Conservez l’alpha, le bêta, la profondeur et la convention dans la base de données à côté du pendage et de la direction de pendage calculés. Enregistrez la trajectoire utilisée (prévue ou levée) et la version du fichier de levé. Cela permet un recalcul lorsque les levés finaux arrivent, et cela permet à un réviseur de reproduire n’importe quelle valeur.

Deux autres points méritent une ligne dans la procédure de diagraphie :

• Entre les stations de levé, l’orientation du sondage est interpolée, de sorte que l’espacement du levé affecte la trajectoire attribuée à chaque structure.
• Définissez comment les profondeurs sous la station de levé la plus profonde sont traitées, plutôt que de laisser les valeurs par défaut du logiciel.

Le tableau 1 du JORC demande également des informations sur la précision et la qualité des levés de collet et de fond de trou utilisés pour localiser les sondages, de sorte que la qualité du levé est une question de rapport autant qu’une question structurale.

Essentiels géotechniques : récupération, RQD et fréquence de fractures

Les diagraphies structurales et géotechniques décrivent la même carotte, elles doivent donc s’accorder sur les intervalles de profondeur et sur les cassures qui sont naturelles.

Paramètre	Ce qu’il mesure	Points de vigilance
Récupération de carottes	Longueur de carotte récupérée par rapport à la longueur de la manœuvre forée	Perte de carottes non enregistrée et blocs de manœuvre placés à la mauvaise profondeur
Indice de Qualité des Roches (RQD)	Pourcentage d’une manœuvre composé de morceaux de carottes sains d’au moins 100 mm de long, mesurés le long de l’axe de la carotte	Cassures mécaniques comptées comme naturelles, et mesure incohérente de la longueur des pièces
Fréquence de fractures	Nombre de fractures naturelles par unité de longueur de carotte	Cassures induites par le forage incluses dans le compte

Le RQD date des années 1960. Dans leur revue de 1989 pour l’U.S. Army Corps of Engineers, Deere et Deere l’ont décrit comme un pourcentage de récupération de carottes modifié qui ne compte que les morceaux de carottes sains de 100 mm ou plus, mesurés le long de l’axe, et ont noté que les diamètres de carottes NQ et plus grands sont appropriés. Ils ont également averti que le RQD n’est pas un paramètre de conception autonome et doit être lu en conjonction avec la géologie.

Décidez et documentez comment les cassures mécaniques sont traitées avant le début de la diagraphie, car cette règle modifie directement le RQD et la fréquence de fractures.

AQ/CQ pour les diagraphies de carottes

La diagraphie implique un jugement. Dans une étude de 2021 sur les diagraphies de sondages historiques, Joshi et ses co-auteurs décrivent la diagraphie géologique comme subjective, façonnée par le but de l’étude, le manque de norme commune entre les projets et les entreprises, et les biais personnels de chaque géologue. L’AQ/CQ ne peut pas éliminer le jugement, mais il peut le rendre cohérent et visible.

Vérification	Quand	Ce qu’elle détecte
Manuel de diagraphie avec listes de codes contrôlées et définitions	Avant le début du forage ; versionné lors des modifications	Termes différents pour la même caractéristique entre les diagraphistes
Diagraphie d’étalonnage : deux diagraphistes diagraphient le même intervalle et comparent	Au début du programme, lorsque de nouveaux diagraphistes rejoignent, et périodiquement	Dérive dans la manière dont les individus appliquent les codes
Examen stéréonet des nouvelles données structurales, tracées comme si le sondage était vertical	Quotidiennement, tant que la carotte est encore disponible	Manœuvres avec une mauvaise orientation, qui se tracent comme des cercles centrés sur le réseau
Filtrage des données par diagraphiste, type de roche ou RQD	Hebdomadaire ou par sondage	Biais spécifique à la personne ou au domaine
Décalage d’orientation des manœuvres consécutives	Chaque manœuvre où il peut être mesuré	Sources d’erreur introduites par le processus d’orientation
Validation à la saisie des données : lacunes et chevauchements d’intervalles, plages de valeurs, listes de codes	À la saisie	Erreurs de transcription et de saisie
Vérification photo d’un échantillon de mesures	Hebdomadaire ou par sondage	Mauvaise ligne de référence ou mauvais apex
Journal des modifications sur les enregistrements édités	Toujours	Corrections non suivies

Les vérifications par stéréonet et par filtrage suivent Cylwik et ses co-auteurs, qui recommandent d’inspecter les données de carottes orientées pendant le programme de forage, tant que le contrôle qualité peut encore être effectué. Les vérifications de saisie de données correspondent aux critères de vérification des données et d’intégrité de la base de données du tableau 1 du JORC, qui couvrent la documentation des données primaires, les procédures de saisie et de vérification des données, et les mesures visant à prévenir les erreurs de transcription ou de saisie entre la collecte et l’utilisation.

Diagraphie structurale manuelle vs. numérique : ce qui change et ce qui ne change pas

Passer d’un rapporteur ou d’un goniomètre et d’une feuille de papier à un flux de travail numérique ne change pas la géométrie, la nécessité d’une ligne d’orientation valide ou la nécessité d’un AQ/CQ. Cela change la façon dont l’enregistrement est capturé et la facilité avec laquelle il peut être vérifié. Ce changement est le sujet de notre aperçu de la diagraphie numérique de carottes.

Aspect	Mesure manuelle et feuille de diagraphie	Flux de travail numérique lié à l’image
Ce qui est stocké	Nombres sur une feuille ou un tableur	Nombres stockés avec une image de la structure et sa référence d’orientation
Comment une valeur est examinée	Retour à la carotte, si elle est encore accessible	Rouvrez l’image, puis revérifiez ou retraitez la mesure
Transfert de données	Une étape de transcription distincte	Capturé au point de mesure, de sorte qu’une étape de transcription distincte peut être évitée
Lien de trajectoire	Une étape de calcul distincte	Calculé dans le flux de travail ; le flux de travail doit enregistrer la trajectoire utilisée (prévue ou levée)
Toujours requis	Une ligne d’orientation valide, une carotte intacte, un diagraphiste formé et un AQ/CQ	Idem

Les applications de diagraphie assistée par image sont un moyen de construire ce type d’enregistrement. L’application de diagraphie structurale StructMaster™ de SPT, par exemple, photographie une structure avec sa référence d’orientation, détecte la structure et la ligne d’orientation, et calcule l’alpha et le bêta. Un ajustement manuel optionnel et un mode entièrement manuel sont disponibles. L’image reste avec la mesure, de sorte qu’une diagraphie enregistrée peut être rouverte, corrigée ou retraitée. L’application comprend onze types de structures géologiques par défaut.

Pour le pendage et la direction de pendage, elle utilise par défaut l’azimut et l’inclinaison prévus du sondage. Après synchronisation avec SmartCloud™, elle peut utiliser les données de levé de fond de trou mesurées du sondage à la place, et l’utilisateur choisit laquelle. StructMaster™ n’oriente pas la carotte : elle s’appuie sur la ligne d’orientation produite en amont.

Pour un examen plus approfondi de ce flux de travail, consultez la diagraphie numérique de carottes orientées avec StructMaster™.

Limitations et considérations techniques

• Aucun flux de travail de diagraphie ne peut récupérer une orientation qui n’a jamais été valide. Manuels ou numériques, les angles bêta ne sont aussi bons que la ligne d’orientation.
• Les carottes cassées, rubéfiées ou broyées limitent ce qui peut être mesuré. Lorsque les pièces ne peuvent pas être assemblées, enregistrez ce que vous pouvez (profondeur, type de structure, alpha) et signalez l’orientation comme indisponible.
• Les structures à faible alpha sont sous-échantillonnées pour deux raisons distinctes. Un sondage échantillonne comme une scanline : les structures formant un petit angle avec le sondage sont intersectées moins souvent, et celles presque parallèles à celui-ci sont rarement intersectées (une zone aveugle). En plus de ce biais d’échantillonnage, les discontinuités endommagées à faible alpha peuvent être ignorées lors de la diagraphie. Interprétez leurs orientations et leur fréquence avec prudence.
• La qualité du levé limite la qualité des orientations calculées. L’incertitude de l’azimut et de l’inclinaison du sondage se répercute sur chaque pendage et direction de pendage.
• La mesure basée sur l’image dépend de la capture de l’image. L’éclairage, l’alignement de la caméra et une ligne d’orientation clairement visible affectent tous le résultat, et une image ne rend pas une carotte mal orientée valide.
• Les ensembles de données fusionnés nécessitent une convention commune. Combiner des programmes qui ont utilisé différentes conventions d’alpha, de bêta ou de ligne de référence, sans les convertir, corrompt l’ensemble de données.

Étape suivante

Si votre équipe évalue un flux de travail de diagraphie structurale lié à l’image, vous pouvez demander un devis pour StructMaster™ ou télécharger la brochure StructMaster™ (PDF).

Sources

• JORC (2012). Australasian Code for Reporting of Exploration Results, Mineral Resources and Ore Reserves (The JORC Code), 2012 Edition. Table 1, Sections 1 and 3. jorc.org. A revised Code is under review; the 2012 Edition is the version referenced here.
• Dietz, H. (2026). Standardized method for logging drill core at the Idaho National Laboratory, Idaho. U.S. Geological Survey Techniques and Methods 5-E1. doi:10.3133/tm5E1
• Cylwik, S., Ryan, T.M., and Cicchini, P.F. (2011). Error quantification in oriented-core data and its influence on rock slope design. Slope Stability 2011, Vancouver.
• Stigsson, M., and Munier, R. (2013). Orientation uncertainty goes bananas: An algorithm to visualise the uncertainty sample space on stereonets for oriented objects measured in boreholes. Computers & Geosciences 56, 56-61. doi:10.1016/j.cageo.2013.03.001
• Deere, D.U., and Deere, D.W. (1989). Rock Quality Designation (RQD) after twenty years. U.S. Army Corps of Engineers Contract Report GL-89-1.
• Joshi, R., Madaiah, K., Jessell, M., Lindsay, M., and Pirot, G. (2021). dh2loop 1.0: an open-source Python library for automated processing and classification of geological logs. Geoscientific Model Development 14, 6711-6740. doi:10.5194/gmd-14-6711-2021