Observational Studies on Fissure Patterns in Cretaceous Sediments of South-East England

Abstract

Synospis The Paper outlines some qualitative field studies of fissure systems from various Cretaceous sediments in south-east England and presents definitions, classifications and conclusions resulting from the study. The work formed part of a programme investigating the possibility of determining fissure patterns in soft rocks to help in the analysis of the engineering behaviour of fissured sediments. To be in a position to predict fissure patterns it was thought necessary to investigate factors having a potential influence on fissuring. Sites chosen for field study were therefore selected to permit investigation of each factor separately. The main factors considered were the depositional environment, lithology bedding, stress release perpendicular to exposure and ground surfaces, tectonism, diagenesis, weathering and age of exposure. Results from each site were analysed by stereograms for the possible influence of each factor. All the sediments investigated were overconsolidated. In order to determine how the results of observations varied in different fissured materials, the Chalk, Gault and Weald Clays were examined in detail and results from allied work in the Barton, Bovey and London Clays were also considered. It was concluded that in general fissure patterns in the different materials were basically similar and differences between the patterns could be explained from a consideration of the geology. Classifications of fissures in terms of size, surface characters and geometry, fabric and intensity have been established. Techniques of measurement, recording and presentation were developed and from the results conclusions were drawn on the effect of fissure patterns and their potential relation to the engineering behaviour of the material in which they occur. L'expose trace les grandes lignes de quelques études sur place qualitatives de systèmes présentant des fissures provenant de différents sédiments crétacés dans le sud-est de 1'Angleterre et présente des définitions, des classifications et des conclusions résultant de l'étude. Le travail faisait partie d'un programme examinant la possibilite d'établir des types de fissure dans des roches tendres pour aider l'analyse du comportement mécanique de sédiments fissurés. Pour être en mesure de prévoir des types de fissure, on a pensé qu'il était nécessaire d'examiner des facteurs ayant une influence possible sur la fissuration. Les emplacements choisis pour poursuivre des études sur place furent donc choisis pour permettre l'examen de chaque facteur séparément. Les principaux facteurs considérés furent le milieu alluvionnaire, la lithologie, la stratification, le dégagement de contraintes perpendiculaires aux surfaces exposées et du sol, la tectonisme, la diagénèse, l'alteration et l'âge de l'exposition. Les résultats provenant de chaque emplacement furent analysés au moyen de stéréogrammes pour l'influence possible de chaque facteur. Tous les sédiments examinés étaient surconsolidés. Afin d'établir de quelle facon les résultats des observations présentaient des variations dans les differents matériaux fissurés, les Argiles de Chalk, de Gault et du \Veald furent examinés d'une facon detaillée et des résultats de travaux d'une m^me nature dans les Argiles de Barton, Bovey et Londres furent aussi considérés. On en conclua qu'en généra1 les types de fissures dans les différents matériaux étaient fondamentalement semblables et que l'on pouvait expliquer les différences entre les types en considérant la géologic. On a établi des classifications des fissures en fonction de la taille, des qualités de la surface et de la géométrie, de la consistance et de la tension. Des techniques de mesure, d'enregistrement et de présentation furent mises au point et à partir des r, ultats des conclusions furent tirées sur l'effet des types de fissures et leur rapport possible au comportement mécanique du matériau dans lequel elles se présentent.