Etude géophysique de surface des affleurements bajociens de l’Est du Bassin de Paris : Apport sur la compréhension des structures détectées en sismiques 3D dans la zone de transposition (ZT).

Contrat de collaboration Andra-Université Paris-Sud.

Responsable Scientifique : Benjamin Brigaud

Durée 1 an, année: 2012

Université Paris-Sud : Benjamin Brigaud (Responsable Scientifique de l’Etude, Sédimentologue ; Maitre de conférences, Université Paris-Sud), Albanne Saintenoy (Maître de conférence, géophysicienne Radar, Université Paris-Sud), Marc Pessel (Maitre de conférences, géophysicien électrique, Université Paris-Sud), Herman Zeyen (Professeur, sismique réflexion), Frédéric Hirn (étudiant stagiaire du Master2 « Environnements sédimentaires » du Département des Sciences de la Terre d’Orsay), Jessica Saïag (étudiant stagiaire du Master1 « Sciences de la Terre » du Département des Sciences de la Terre d’Orsay)

Andra : Daniel Guillemot, Michel Hayet

Objectif et description du projet scientifique

La sismique 3D haute résolution acquise par l’Andra en 1999, et retraitée en 2002-2003 sur le site du laboratoire souterrain a montré la présence de rides d’orientation N120° d’allure anticlinale à la base du Dogger calcaire. Le forage dévié EST210 et les affleurements du Bajocien inférieur dans les environs de Neufchâteau semblent indiquer que les antiformes détectés en sismique correspondent à l’expression sismique de bioconstructions coralliennes. La présence et l’origine des alignements N120° de ces bioconstructions coralliennes à l’aplomb d’un futur site de stockage de déchets radioactifs semblent un point important qu’il convient de mieux comprendre afin de l’intégrer dans la conceptualisation géologique du site.

La direction N120° de ces structures alignées n’étant pas, a priori, ni une direction structurale fréquente dans le Jurassique de la zone d’étude, ni une direction connue de paléo-courants, l’origine de ces alignements reste donc énigmatique. Une étude sédimentologique a déjà permis de mettre en évidence, pour la première fois, des bioconstructions coralliennes ayant une orientation N120° à l’affleurement (Figure 1). D’une quinzaine de mètres de hauteur et large d’une cinquantaine de mètres, la bioconstruction principale a été observée dans la carrière de Sommerécourt. Dans les dépôts sus-jacents, les premiers résultats structuraux montrent la présence de fractures d’orientation N110° à 130°, sub-verticales, pluri-métriques et cimentées par de la calcite. Ces fractures sont probablement localisées par la bioconstruction mais ne semblent pas être des structures d’extrados.

Après cette phase sédimentologique, trois carrières ont été sélectionnées pour être l’objet de mesures géophysiques (géo-radar, panneau-électrique) afin d’imager (1) l’ancrage en profondeur de ces structures construites, et (2) l’extension et les relations entre faciès construits et inter-récifaux. L’objectif principal de ce volet géophysique est de définir la dynamique de mise en place de ces bioconstructions (sédimentologique vs. structurale), afin de mieux en comprendre la distribution géographique à l’échelle régionale.

Mots clefs : sédimentologie, stratigraphie, diagenèse, carbonate, pétrophysique, paléohydrologie