Premières mesures de terrain pour détecter de potentielles émanations d’hydrogène naturel dans les sols de la région Île-de-France.
GEOPS et CVA ont réalisé une première campagne de terrain, marquant ainsi le lancement du programme H2IDF, financé par la Région Île-de-France et Bpifrance.
Ce programme a pour objectif d’évaluer le potentiel en H₂ naturel de la région et, le cas échéant, de mieux comprendre son origine, ses voies de migration et ses zones potentielles d’accumulation.
Mesure des gaz des sol le long de la faille de Rambouillet (décembre 2025)
Félicitations à Quentin Deloume-Carpentras, docteur de GEOPS, pour l’obtention du prix de thèse « Michel Vigneau » décerné par l’Association de Géologues du Sud-Ouest !
Ses travaux innovants en sédimentologie allient approche de terrain, pétrographie et géochronologie pour mieux comprendre les processus de dépôt et de diagenèse des carbonates du Bassin aquitain.
La géothermie est souvent associée au chauffage, mais elle permet également de rafraîchir les bâtiments, et ce de manière beaucoup plus efficacement par rapport aux climatiseurs classiques aérothermiques. Une vague de chaleur a envahi la France depuis quelques jours, et pourtant, la solution pour se rafraîchir est… sous nos pieds ! À quelques mètres de profondeur, le sous-sol reste à température constante (environ 12°C en France). Grâce à une pompe à chaleur géothermique (PACg), cette fraîcheur peut être utilisée pour refroidir les bâtiments, sans consommer beaucoup d’électricité… et sans amplifier l’effet îlots de chaleur dans les zones urbaines.
Contrairement aux climatiseurs aérothermiques classiques, la géothermie : – ne rejette pas de chaleur dans l’air extérieur, – consomme jusqu’à 90 % d’électricité en moins, – est une source locale, renouvelable, non intermittente, quasi inépuisable, – permet de stocker la chaleur pour l’hiver et d’optimiser les rendements toute l’année. Et pourtant, cette technologie reste très peu utilisée en France, que ce soit pour le chauffage ou pour le rafraîchissement : elle représente seulement 2 % du parc des PAC, malgré un rendement énergétique excellent (Coefficient de performance COP de 4 à 5). La géothermie présente également une solution de rafraîchissement passif – le géocooling – avec un COP pouvant atteindre 50 ! Le coût d’installation et la méconnaissance de la géothermie freinent encore son déploiement. Mais les ambitions politiques récentes et les mesures annoncées en juillet 2025 pourraient changer la donne. La géothermie de surface est mature, disponible partout, non intermittente. Retrouvez l’intégralité de l’article ici https://doi.org/10.64628/AAK.ehkasxeca
En étudiant minutieusement le site des Fontaines Salées à St-Père-sous-Vézelay pour comprendre les dégazages azotée le long de la faille ouest du Morvan, du dihydrogène (H₂) naturel sortant du sol a également été mesuré à certain points du site. Là où il est mesuré, ses teneurs restent relativement faibles mais atteignent localement des concentrations notables pouvant atteindre jusqu’à 700 ppm. En raison de sa plus grande solubilité par rapport à l’hélium et au diazote, l’H2 se diffuserait plus largement dans les formations superficielles, suggérant un mécanisme de remontée basé principalement sur la diffusion à travers les argiles, combinée à une production ou une consommation biologique variable selon l’aération du sol. Les mécanismes à l’origine de sa présence restent encore difficiles à bien cerner. Toutefois, sa présence localisée à plusieurs endroits le long de la faille – qui traverse verticalement près de 150 m d’argiles – et à des concentrations non négligeables pourrait également indiquer un mécanisme de remontée par advection. Une partie du H2 observé ici pourrait provenir de la radiolyse de l’eau directement dans le granite, le granite contenant une dizaine de ppm d’U et Th.
Bravo à Emmanuel Léger d’avoir mené cette étude et coordonné toute l’équipe
La géologie du NW du Morvan, dans l’Yonne, continue de livrer ses secrets. L’interface entre le socle et la couverture sédimentaire concentre de nombreux indices permettant de mieux comprendre les processus physico-chimiques, les paléo-circulations, les minéralisations ou encore les déformations, contribuant ainsi à reconstituer l’histoire géologique de la région. En effet, cette interface socle-couverture regorge de ressources exceptionnelles !
Après avoir concentré nos recherches sur les minéralisations de fluorine et de barytine (thèses de Morgane GIGOUX et Louise Lenoir à Pierre-Perthuis), nous nous sommes intéressés au site archéologique des Fontaines Salées à St-Père-sous-Vézelay, afin de mieux comprendre l’origine du dégazage d’hélium et d’azote. L’un des résultats majeurs a été l’identification, grâce à la tomographie électrique, d’une zone de l’aquifère située à 20 m de profondeur, à l’interface socle-couverture, riche en bulles de gaz.
À la verticale de cette zone, l’analyse des gaz émis par le sol et des puits à bulles révèle une composition dominée par l’azote, avec une teneur exceptionnelle en hélium (jusqu’à 6 %). Cet hélium est enrichi en isotope ⁴He radiogénique, indiquant qu’il est produit probablement dans le granite, par la désintégration α d’éléments radioactifs (U, Th) contenus dans les minéraux tels que les zircons ou les apatites.
Un modèle géochimique est proposé pour expliquer cette signature reposant sur l’exsolution d’azote dissous qui aurait lieu lors de paléo-recharges d’eaux météoriques. En s’infiltrant à plusieurs kilomètres de profondeur dans les granites, ces eaux se mélangeraient à des eaux enrichies en hélium radiogénique. Elles remonteraient ensuite vers l’interface socle-couverture, qui constituerait un bon réservoir, puis jusqu’à la surface, via des structures faillées, dans les zones où la couverture argileuse n’est pas trop épaisse.
Bravo à Emmanuel Léger d’avoir mené cette étude et coordonné toute l’équipe
Des crêtes énigmatiques, large de quelques dizaines de mètres et très rectilignes, orientées N120° avait été identifiées dans les calcaires bajociens du Bassin de Paris grâce à l’imagerie sismique 3D effectuées lors des toutes premières prospections géologiques menées par l’Andra (Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs) sur le site de Bure dans l’Est de la France à la fin des années 1990. Ces structures pourraient influencer les écoulements dans l’aquifère jurassique sous-jacent aux argiles callovo-oxfordiennes, où l’Andra étudie la faisabilité de stockage profond de déchets radioactifs dans son laboratoire sous-terrain. Des exemples similaires de crêtes carbonatées ont été observés ailleurs dans le monde, mais, comme sur le site de Bure, leur origine reste mal comprise. Une étude multidisciplinaire a été menée, combinant diagraphies de puits, nouvelles données sismiques 3D, observations de terrain, et méthodes de géophysique de surface (radar, résistivité électrique et sismique de réfraction).
Les résultats montrent que des récifs coralliens scléractiniaires se sont développés au Bajocien inférieur, dans des eaux peu profondes, chaudes et pauvres en nutriments. Ces récifs se sont érigés sur le sommet de dunes sous-marines géantes oolithiques et bioclastiques (une dizaine de mètres de hauteur). Les sommets de ces dunes ont été soumis à un phénomène de diagenèse marine précoce ayant cimenté et induré les dunes. Ces substrats durs ont servi de base solide et stable pour la croissance des récifs. Les cartes sismiques plus récentes et couvrant une plus grande surface que la sismique initiale, montrent des formes récifales moins rectilignes, plus complexes, de quelques dizaines à centaines de mètres de largeur et d’extension pluri-kilométriques, s’alignant selon une direction globale N120°. Certaines structures atteignent 15 m de hauteur. Ces récifs sont recouverts par des dépôts riches en oncoïdes, traduisant une évolution vers des conditions mésotrophes liées à une montée du niveau marin.
La géophysique de surface a permis d’imager les « racines » des récifs, à savoir les dunes géantes, leurs structures internes et le remplissage des zones inter-récifales. Cette étude souligne l’importance des analogues d’affleurement pour interpréter les données du sous-sol et montre l’apport décisif des méthodes géophysiques pour compléter les observations de terrain. Elle propose un nouveau modèle pour la genèse des crêtes récifales.
Source : Brigaud, B., Vincent, B., Pessel, M., Saintenoy, A., Zeyen, H., Durlet, C., Saïag, J., Hayet, M., 2025. Imaging Bajocian Coral Ridges in the Paris Basin and Deciphering Their Origin. Basin Research, 37, e70034 https://doi.org/10.1111/bre.70034
Illustration d’un profil sismique dans la carrière de Sommerécourt (Haute-Marne). @Benjamin Brigaud
Coupe stratigraphique de la carrière de Rouvres-la-Chétive illustrant les dunes et l’implantation des coraux @Benjamin Brigaud
Acquisition d’un profil sismique dans la zone du futur possible centre de stockage des déchets radioactifs en couches géologiques profondes @Benjamin Brigaud
Une étude parue dans Geochemistry, Geophysics, Geosystems révèle certains mécanismes de dégazage naturel de l’hélium (He) et de l’hydrogène (H₂) depuis le sous-sol jusqu’à la surface. En combinant approches géophysiques et géochimiques, les chercheuses et chercheurs révèlent comment ces gaz suivent des cheminements le long de failles profondes, jusqu’à émerger à la surface dans des sources millénaires. Une avancée pour la compréhension des dynamiques profondes et des interfaces géologiques complexes.
Dans le cadre du projet AMORES financé par l’Institut Carnot ISIFoR, qui vise à comprendre la mise en place des corps gréseux estuariens riches en argile et de shoreface, ainsi qu’à les modéliser, une mission de terrain a été réalisée du 7 avril 2025 au 20 avril 2025 à Rangely, Colorado, USA. Elle a été organisée par le laboratoire EPOC (Perrine Mas et Raphaël Bourillot), en collaboration avec GEOPS (Benjamin Brigaud, Éric Portier) et Ageos (Julie Champagne). Cette mission avait pour objectif de récolter des échantillons de grès, de lever des logs sédimentologiques, et de photographier à l’aide d’un drone les SegoSandstones (Campanien, Crétacé supérieur). Il s’agit d’une formation composée de grès déposés dans un paléo-estuaire, localisée sur la bordure ouest du Western Interior Seaway.
L’analyse des faciès observés dans les affleurements de cette formation révèle l’enregistrement d’une aggradation verticale de plus de 50 mètres de dépôts, mis en place dans un domaine marin peu profond (estuaire, shoreface et delta), au nord de Rangely, Colorado. Les logs stratigraphiques réalisés, ainsi que les nombreux panoramas pris sur le terrain, permettent d’identifier des variations verticales et latérales de faciès, avec une succession typique de barres tidales suivies de sables de shoreface. Les échantillons, replacés dans leur contexte paléo-environnemental, serviront à la réalisation de lames minces pour des études en microscopie (photonique, électronique et cathodoluminescence), en vue d’identifier la présence ou l’absence de tapissage argileux autour des grains détritiques. L’objectif final est de disposer d’un affleurement numérique, analogue à des réservoirs de subsurface, afin de modéliser en 3D cette formation et d’en caractériser l’hétérogénéité et la connectivité. Ce modèle pourra être comparé ou utilisé pour affiner la modélisation des écoulements dans des réservoirs géothermiques gréseux, analogues à ceux des Sables de l’Albien du bassin de Paris.
Le prix de thèse « Yvonne Gubler » a été attribué à Kévin Moreau, doctorant entre 2019 et 2023. Décerné tous les deux ans par l’Association des Sédimentologistes Français (ASF) lors du congrès de sédimentologie, ce prix récompense des travaux de thèse remarquable. Kévin Moreau a été distingué pour ses recherches innovantes en sédimentologie, alliant approches de terrain, pétrographie et géochronologie. Ses travaux permettent de mieux comprendre les processus à l’origine des dépôts et de la diagenèse des carbonates continentaux cénozoïques du Bassin de Paris. Il a reçu son prix lors du 19ème congrès de sédimentologie qui s’est tenu à Lille en novembre dernier. Il a l’honneur d’ouvrir le congrès avec une conférence plénière intitulée « Caractérisation des hétérogénéités réservoirs dans les carbonates continentaux du Cénozoïque du bassin de Paris : liens entre faciès, diagénèse et propriétés pétrophysiques » devant un public nombreux.
La réunion plénière finale du projet ANR UPGEO s’est tenue le 24 janvier 2025 à la Maison de la Géologie à Paris Société Géologique de France. Cet événement a été l’occasion de riches échanges entre les participants, permettant d’analyser en profondeur les résultats, les apports scientifiques et les perspectives futures du projet. Un grand merci à l’ANR (Agence nationale de la recherche) pour son soutien, ainsi qu’à la Région Île-de-France, la société GEOFLUID et l’ANRT – Association Nationale de la Recherche et de la Technologie. Un immense merci également à tous les partenaires et contributeurs pour leur engagement tout au long de cette aventure scientifique de 5 ans ! De nombreux résultats restent à finaliser et valoriser. Nous vous tiendrons informés des publications et valorisations liées au projet.
•9h30: Task 3 Maths : résultats finaux et perspectives, Adrien Beguinet, 15 min / discussion, 20 min
•10h05: Task 4: résultats de simulation, connectivité, perspective : exemple Dogger, Emmanuel Mouche, 15 min / discussion, 20 min
•10h40: Task 2: Géologie: Résultats finaux, verrous restants et les possibles suites en termes de collaborations, ou ouvertures et connexions avec d’autres projets
– réservoir Dogger. Benjamin Brogaud, 10 min
-Carbonates. analogue à l’affleurement – résultat récents sur les Charentes, Simon Andrieu, 10 min
-discussion, 20 min – Sables/Grès : Analogue + Albien, Perrine Mas, 15 min / discussion, 25 min
•Pause déjeuner – 12h – 13h30
•13h30: Task 1: bilan RH, déroulement post-doc, doctorants, stagiaires, site web, actions de communication mise à disposition des données, leur partage ainsi que la stratégie de publication scientifique… 30 min, Benjamin Brigaud
•14h05: Task 5: Simulations: simulations sur le Dogger et Albien – simulation Dogger, Maxime Catinat, 15 min – discussion 10 min – simulation Albien – simulation d’un essai de pompage à l’Albien, Codjo Essou, 15 min – simulation d’écoulements et classification d’attributs à l’aide d’un algorithme de clustering, Nazim Semmani, 15 min – discussion 15 min
•15h15-15h30 Pause
•15h30-16h30 Discussion ouverte
Les discussions ont été orientées sur les verrous restants et les possibles suites en termes de collaborations, ou ouvertures et connexions avec d’autres projets.
orcid.org/0000-0001-6961-2177