sédimentologue

Catégorie : Terrain (Page 2 of 3)

Dans le cadre d’une collaboration entre l’Université Paris-Sud et la société pétrolière Lundin petroleum, 4 forages ont été étudiés à la carothèque de Boussens fin février 2014. Des lames minces ont été fabriquées à partir des échantillons collectés afin de préciser les microfaciès et les ciments diagénétiques dans ce champ pétrolier localisé dans des formations carbonatées du Callovien inférieur. Cette étude s’intègre dans le travail de Master 2ème année d’Emilie Plottu, qui a étudié les échantillons. Cette étude a pour objectif de comprendre l’hétérogénéité des qualités du réservoir due aux faciès sédimentaires et surtout au développement des ciments diagénétiques altérant plus ou moins l’espace poral.

 Référence: Emilie Plottu. 2014. Etude de la diagenèse des carbonates du champ pétrolier de Villeperdue (Callovien inférieur, Marne). Master 2ème année, Université Paris-Sud, 47p.

 

 

Dans le cadre d’une sortie pour l’Association des Géologues de l’Université Paris-Sud (AGUPS), j’ai conduit les membres de l’association dans l’Yonne sur les affleurements du Jurassique supérieur de la vallée de l’Yonne et sur l’affleurement du gisement de fluorine de Pierre-Perthuis.

Le Jurassique est connu comme étant une période très favorable pour le développement de plateformes carbonatées dans les bassins ouest-téthysiens. De nombreuses études ont été menées dans divers bassins intracratoniques en France, Espagne, Angleterre, Allemagne, Pologne, Suisse ou encore Egypte, permettant d’avoir un cadre biostratigraphique bien contraint. Néanmoins, la part relative des différents facteurs de contrôle (eustatisme, tectonique, chimie de l’océan ou climat) sur le développement des systèmes carbonatés dans ces bassins demeure compliquée à mettre en évidence. Dans le contexte actuel de changements environnementaux liés aux activités anthropiques (relargage de CO2, déforestation, pollution…), il convient de mieux comprendre l’évolution et le fonctionnement de certains écosystèmes très riches comme les lagons et récifs coralliens des mers subtropicales. En effet, ces écosystèmes de lagons et plus largement ceux des plateformes carbonatées peu profondes peuvent être particulièrement sensibles aux effets directs de ces activités anthropiques comme le réchauffement climatique, la hausse du niveau marin, l’acidification des eaux de surface, l’augmentation du relargage de particules fines (boue). Les carbonates du Jurassique supérieur sont un très bon exemple pour étudier et discuter les facteurs contrôlant la formation d’une plateforme carbonatée car ils permettent d’observer les faciès depuis sa partie distale jusqu’au lagon, en passant par les faciès bioconstruits.
Par ailleurs, les formations carbonatées présentent un intérêt économique et sociétal non négligeable dans le monde car ces formations portent d’importantes réserves de pétrole au Moyen-Orient, ou ailleurs dans le monde, ce qui suscite beaucoup d’études d’explorations.
Dans le Bassin de Paris, les carbonates du Jurassique forment les encaissants d’une couche argileuse dans laquelle l’Andra (Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs) projette la réalisation d’un stockage de déchets radioactifs à l’horizon 2025. En région parisienne, dans l’Aube ou dans la Marne, les carbonates du Jurassique sont actuellement étudiés pour leur potentiel géothermique ou comme cible possible pour la séquestration de CO2, et constituent donc un réservoir pétrolier. Les affleurements du Jurassique supérieur de l’Yonne constitue ainsi un analogue de réservoir pétrolier, très pédagogique à étudier aussi bien d’un point de vue académique qu’appliqué.

Le gisement de fluorine de Pierre-Perthuis dans l’Yonne forme une des plus importantes réserves de CaF2 au monde, avec une réserve estimée à 1,4 Million de tonnes. Comme la fluorine est le principal minéral contenant du Fluor, et que le Fluor se trouve parmi la vingtaine de substances chimiques classées comme étant stratégique* par l’union européenne, ce gisement se trouve être un objet intéressant à présenter aux étudiants. Il est à noter que d’un point de vue académique, une collaboration entre l’Université Paris-Sud et le brgm est en cours afin de contraindre la période de mise en place de ces sédiments d’âge triasique. D’une manière pédagogique, la présence de plusieurs générations de baryte, quartz, carbonate de cuivre ou de fluorine permet d’initier les étudiants à l’élaboration d’une paragenèse minérale sur le terrain.

*La fluorine est une substance de base pour la fabrication de l’acide fluorhydrique, utilisé couramment dans l’industrie comme réactif de purification de l’aluminium et de l’uranium, pour éliminer des impuretés oxydées de l’acier inoxydable ou les oxydes à la surface du silicium dans l’industrie des semi-conducteurs, pour attaquer le verre ou comme catalyseur de certaines réactions dans le raffinage du pétrole. Il est également utilisé pour la fabrication de composés organiques contenant du fluor, comme le téflon ou les gaz utilisés en réfrigération comme le fréon.

 

 

Ces vingt dernières années, les travaux sur la diagenèse des grès montrent que la présence de tapissages argileux (ou grain coatings), notamment de chlorite, enrobant les grains de quartz contrôle l’existence de fortes perméabilités dans les réservoirs (Ehrenberg, 1993, Bloch et al., 2002, Worden and Morad, 2003, Dowey, 2012). Ces tapissages inhibent la précipitation de ciment de quartz au cours de la diagenèse d’enfouissement, et préservent les fortes perméabilités même à des profondeurs très importantes (>3500 m). Ces grain coatings se mettent en place préférentiellement dans les grès se déposant dans des environnements d’estuaires soumis à une dynamique tidale.

L’objectif de cette journée de terrain a été de prélever des échantillons de sables déposés dans un estuaire, qui était alors en place dans la région de Reims au Thanétien (il y a environ 55 million d’années). Les échantillons seront étudiés par un stagiaire de M2 engagé par Gdf-suez. En effet, un programme de collaboration avec Gdf-suez est en cours sur la compréhension du développement des grain coatings dans les sables. A plus grande échelle et avec l’étude d’autres échantillons de sables actuels ou très anciens, les objectifs de cette collaboration seront (1) d’améliorer nos connaissances sur la localisation spatiale des argiles ou des grains coatings dans un cadre séquentiel et environnemental défini (environnement d’estuaire et présence de barres tidales sableuses), (2) mieux comprendre les facteurs influençant leur formation et leur répartition. Les premiers résultats montrent que des tapissages argileux peuvent être présents dans ces sables dans les faciès sédimentaires de mégarides tidales présentant des rides subordonnées, typiques du foreshore. Ces tapissages se présentent sous deux formes, buissonnantes en kaolinite et encroûtantes en chlorite, et pourraient constituer des précurseurs argileux à partir desquels des tapissages argileux plus conséquents se mettraient en place au cours de la diagenèse d’enfouissement.

 Référence:

Frank Perochon. 2014. Les tapissages argileux dans les grès et sables d’environnements d’estuaire et fluviatile de réservoirs pétroliers profonds et d’un analogue de terrain (Qatar et Bassin de Paris) : Impact sur les qualités réservoirs. Master 2ème année, Université Paris-Sud, 56p.

Fin février 2014, avec Simon Andrieu, un terrain d’une dizaine de jours a été organisé pour étudier une vingtaine de coupes sédimentaires dans les séries carbonatées du Jurassique moyen et supérieur de Normandie. L’objectif a été de réaliser des levés sédimentologiques précis le long de la côte normande ou dans des carrières, afin de décrire les différents faciès et de contraindre l’évolution des systèmes de dépôts. Ce terrain s’intègre dans le travail de thèse de Simon Andrieu sur la caractérisation des carbonates de l’ouest de la France. Les échantillons prélevés seront étudiés en microscopie afin de définir les microfaciès et d’étudier les processus diagénétiques par microscopie en cathodoluminescence ou par l’analyse des isotopes stables.

Communications à venir :
Simon Andrieu, Benjamin Brigaud, Jocelyn Barbarand, Eric Lasseur. 2014. Facteurs contrôlant l’évolution des paléoenvironnements et de l’architecture des carbonates du Jurassique moyen et supérieur de l’ouest du bassin de Paris.
lors de la 24e Réunion des Sciences de la Terre, Pau, 31 octobre 2014
et lors du colloque « Géologie du Bassin parisien, Le Cinquantenaire de l’AGBP », Paris, 12-13 novembre 2014

Du 11 au 20 novembre 2013, avec cinq de mes collègues; Jocelyn Barbarand (Professeur, Université Paris-Sud, Orsay), Johan Yans (Université de Namur), Yves Missenard (McF, Université Paris-Sud, Orsay), Ludovic Lafforgue (Doctorant, Université Paris-Sud, Orsay), Bertrand Saint-Bézar (McF, Université Paris Sud, Orsay), j’ai participé à une mission de terrain dans le Haut-Atlas oriental vers la ville de Bouarfa (Maroc). Cette mission a été centrée sur un échantillonnage fin des minéralisations en Mn, Pb, Zn et Cu autour du front nord atlasique, mais également sur la cartographie, des levés de logs sédimentologiques, et de coupes structurales. L’objectif de ce travail de terrain aura donc été de mieux comprendre l’origine des minéralisations dans les terrains dolomitiques et calcaires du Jurassique inférieur (Sinémurien à Pliensbachien) en relation avec l’histoire sédimentaire et tectonique de cette partie sud-orientale du Maroc. Ce terrain a été réalisé dans le cadre de la thèse de Ludovic Lafforgue, dont un des objectifs est d’étudier l’origine de l’enrichissement en Mn, Cu, Pb, Zn des carbonates du Jurassique, en relation avec les mouvements verticaux. Les échantillons récoltés feront par la suite l’objet d’analyses pétrographiques (microfaciès, cathodoluminescence, paragenèse), géochronologiques (datations) et thermochronologiques (analyses des traces de fission dans les apatites).

Suite au 14ème Congrès des Sédimentolgistes Français, une journée de terrain a été organisée le 8 novembre 2013 par Médard Thiry sur les Sables et Grès de Fontainebleau : que reste-t-il des faciès sédimentaires initiaux ?

« Les faciès typiques des Sables de Fontainebleau sont en fait secondaires, acquis tardivement, en liaison avec la mise à l’affleurement de la formation. Il n’y a guère que les figures sédimentaires qui peuvent être considérés comme primaires ! Tous les autres faciès considérés comme caractéristiques (grès, sables blancs, et même la composition minéralogique) sont dus à des altérations de subsurface, en liaison directe avec la géomorphologie et la mise à l’affleurement et les dernières périodes glaciaires.

Si l’exemple de Sables de Fontainebleau est presque « caricatural », ces phénomènes d’altération existent aussi dans d’autres formations : il faut en être averti pour les distinguer. C’est l’objectif de cette excursion, faire la part du primaire et du secondaire dans une formation affleurante. »

Infos : http://hebergement.u-psud.fr/congres-sedimentologie/index.php/excursions/sables-et-gres-de-fontainebleau-que-reste-t-il-des-facies-sedimentaires-initiaux/

Début février 2013, des carottes ont été réalisées par la société Garrot-Chaillac sur le gisement de fluorine du Marquisat en Saône-et-Loire, encaissé dans une formation gréseuse. Dans le cadre de la thèse de Morgane Gigoux, les carottes prélevées sur trois forages ont été étudiées en détail malgré le froid hivernal ! Par ailleurs, avec Georges Gand, les affleurements dans d’anciennes carrières, présentes sur le gisement ont également été étudiés. Les échantillons prélevés feront l’objet d’une étude détaillée pétrographique et géochimique afin de caractériser le processus de minéralisation dans ces grès.

 

Du 14 au 24 janvier, j’ai participé à une mission de terrain dans le Sahara Occidental, en compagnie de mes collègues Yves Missenard (McF, Université Paris Sud, Orsay), Rémi Leprêtre (Doctorant, Université Paris Sud, Orsay), Omar Saddiqi (Université de Casablanca) et Ech Cherki Rjimati (Ministère de l’Energie et des Mines, Rabat). Guidée par E.C. Rjimati, cette mission avait pour objectifs : (1) de présenter les grands traits de la géologie du Sahara marocain aux membres de l’équipe Relief et Bassin de l’UMR IDES de l’Université Paris-Sud et (2) de réaliser un échantillonnage exhaustif des formations méso-cénozoiques des bassins de Tarfaya/Laayoune et de Dakhla, et des formations précambriennes à paléozoiques de la chaîne hercynienne (dite des Mauritanides) sur la bordure Ouest de la dorsale réguibat. Ce terrain rentre dans le cadre de la thèse de Rémi Leprêtre,  dont un des objectifs est d’étudier la déformation du bouclier Reguibat, et sa réponse dans l’enregistrement sédimentaire des bassins adjacents. Les échantillons récoltés feront par la suite l’objet d’analyses pétrographiques (lames minces, cathodoluminescence), paléontologiques et thermochronologiques (analyses des traces de fission dans les apatites).

 Quelques photos de terrain:

Lire avec PicLens -> cliquez sur le lien ci-dessous

 

Stage de 5 jours de Stratigraphie séquentielle pour les étudiants de Masters 2 du Département des sciences de la Terre d’Orsay. Ce terrain a pour but de reconstituer l’architecture stratigraphique des carbonates et silicoclastiques et les modalités du remplissage du Bassin miocène de Valréas.

Quelques photos de terrain:

Lire avec PicLens -> cliquez sur le lien ci-dessous

Ce terrain a eu pour but d’analyser les affleurements de la base de la série sédimentaire du Lias sur la bordure nord du Morvan, et de prélever des échantillons comportant des minéralisations en barytine et fluorine. Les échantillons récoltés dans le cadre de la thèse de Morgane Gigoux feront l’objet d’analyses pétrographiques (MEB, cathodoluminescence) et géochimiques (ICP-MS).

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