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5 juillet 2014 / admin

Le 4 juillet, la réunion thématique de l’Association des Sédimentologistes Français organisée par le laboratoire Géosciences Paris-Sud (GEOPS) sur le thème de la « Diagenèse : avancées récentes et perspectives » a réuni 110 personnes à Orsay. Cette réunion a été organisée en l’honneur de Maurice Pagel (Professeur émérite à l’Université Paris-Sud) qui s’est attaché une grande partie de sa carrière à comprendre les processus diagénétiques « i.e. transformations physiques, chimiques ou biologiques qui se produisent dans les sédiments, débutant immédiatement après leur dépôt pour se prolonger jusqu’à aujourd’hui » dans les bassins sédimentaires.

L’objectif a été de rassembler des spécialistes couvrant un domaine allant des approches académiques aux applications industrielles afin de faire le point sur notre compréhension des processus diagénétiques dans les séries sédimentaires carbonatées, silicoclastiques ou argileuses et leur intégration dans la prédiction des qualités des réservoirs pétroliers, de stockage (de déchets radioactifs par exemple) ou d’accumulation d’hydrocarbures et de métaux stratégiques.

L’intérêt majeur a été de réunir des chercheurs du monde universitaire et des ingénieurs du monde industriel issus soit d’établissements publics à caractère industriel et commercial comme le Brgm, l’Andra, l’IFPEN ou des grands groupes de l’énergie comme Total ou Gdf-Suez. La vingtaine de présentations, dont deux réalisées par des chercheurs invités de l’University of Liverpool et de la KU Leuven, a permis de faire un état des lieux sur les avancées nouvelles du domaine notamment concernant les méthodes de reconstruction de l’histoire thermique des bassins sédimentaires, de datation des minéraux authigènes ou de modélisation mettant en lien la qualité des réservoirs pétroliers avec la diagenèse. La réunion aura permis de discuter les perspectives nouvelles et d’identifier les défis à relever dans le domaine de la diagenèse afin de faire émerger des collaborations.

Les études ci-dessous, réalisées dans le cadre de thèses, travaux de Master en collaboration avec Gdf-suez ou Rocamat ou d’un projet de collaboration avec l’IPGP et l’Andra, ont été présentées lors de la journée thématique de l’ASF sur la diagenèse le 4 juillet 2014.

Programme de la journée

Bonifacie, M., Calmels, D., Pisapia, C., Deschamps, P., Hamelin, B., Brigaud, B., Pagel, M., Katz, A., Gautheron, C., Saint Bezar, B., Landrein, P. 2014. Une détermination originale de la température et de l’âge des cristaux de calcite dans des brèches et des filons en bordure du fossé de Gondrecourt par thermométrie Δ47 et datation U-Pb sur des cristaux de calcite. Journée thématique ASF. Diagenèse: avancées récentes et prespectives. Orsay, 4 juillet 2014, Publication ASF n°75, 20-21

Durlet, C., Deville de Periere, M., Brigaud, B., Lambert, L., Champagne, J., Caline, B. 2014. Réservoirs carbonatés microporeux : impacts des diagenèses précoces et tardives. Journée thématique ASF. Diagenèse: avancées récentes et prespectives. Orsay, 4 juillet 2014, Publication ASF n°75, 34-35

Gigoux, M., Brigaud, B., Delpech, G., Pagel, M., Guerrot, C., Augé, T., Négrel, P. 2014. Origine et âge des mineralisations de fluorine de la bordure sud-est du Bassin de Paris (Morvan, France). Journée thématique ASF. Diagenèse: avancées récentes et prespectives. Orsay, 4 juillet 2014, Publication ASF n°75, 40-43

Rabourg, T., Brigaud, B. Andrieu, S. 2014. Origine et timing des processus diagénétiques des carbonates du Cénomanien moyen (Nord du Bassin aquitain): Impact sur les propriétés pétrographiques et de porosité. Journée thématique ASF. Diagenèse: avancées récentes et prespectives. Orsay, 4 juillet 2014, Publication ASF n°75, 88-101

Saiag, J., Brigaud, B., Portier, E., Pagel, M., Desaubliaux, G., Bucherie, A. 2014. Sedimentological control of diagenetic processes of the tidal sandstones of the Upper Cape Hay Formation (Permian, Bonaparte Basin, Australia): Impact on reservoir properties. Journée thématique ASF. Diagenèse: avancées récentes et prespectives. Orsay, 4 juillet 2014, Publication ASF n°75, 102-105

17 février 2014 / admin

L’article « Impact of basin burial and exhumation on Jurassic carbonates diagenesis on both sides of a thick clay barrier (Paris Basin, NE France) » par Carpentier, C., Brigaud, B., Blaise, T., Vincent, B., Durlet, C., Boulvais, P., Pagel, M., Hibsch, C., Yven, B., Lach, P., Cathelineau, M., Boiron, M-C., Landrein, P., Buschaert, S. 2014. vient d’être publié dans la revue Marine and Petroleum Geology. Cet article présente les processus diagénétiques (surtout une cimentation de calcite) affectant deux formations sédimentaires carbonatées (calcaires du Jurassique moyen ou Dogger et calcaires du Jurassique supérieur ou Malm). Les processus diagenétiques dans ces deux formations calcaires est assez différente dans le détail mais une caractéristique commune est que la porosité diminue fortement par la précipitation de calcite de blocage. Les deux premières générations de calcite, précipitant à partir d’eaux météoriques avec probablement une composante marine, sont liées à des paléo-recharges durant le Crétacé inférieur lors d’une phase d’exhumation de la bordure ardennaise. Cette phase de circulation d’eau est responsable d’une importante cimentation dans les calcaires du Jurassique moyen mais son développement est très limité dans les calcaires de l’Oxfordien. Deux autres générations tardives sont associées à la télogenèse en présence d’eaux météoriques et correspondent à l’essentiel de la cimentation dans les géodes du Jurassique supérieur. Les fluides circulent dans des fractures pyrénéennes, oligocènes et alpines (Crétacé supérieur à aujourd’hui). Le développement de ces deux dernières générations est très limitées dans les calcaires du Jurassique moyen.

Calcite et fluorine dans les calcaires du Jurassique moyen observées en cathodoluminescence

14 décembre 2013 / admin

Les études ci-dessous, réalisées dans le cadre de thèses, travaux de Master ou d’un projet de recherche Andra/CNRS ont été présentées lors du 14ème Congrès de Sédimentologie à Paris (5-7 novembre 2013).

Sédimentologie et diagenèse des carbonates du Cénomanien moyen

-Andrieu S., Brigaud B., Rabourg T. 2013. Origine de l’évolution des systèmes sédimentaires carbonatés et de l’architecture stratigraphique au Cénomanien moyen (nord du Bassin Aquitain, France). 14ème Congrès Français de Sédimentologie, Paris – Livre des résumés, Publ. ASF, n°73, p. 3.

-Rabourg T., Brigaud B., Andrieu S. 2013. Origine et timing des processus diagénétiques des carbonates du Cénomanien moyen : impact sur les propriétés pétrographiques et de porosité (nord du Bassin Aquitain). 14ème Congrès Français de Sédimentologie, Paris – Livre des résumés, Publ. ASF n°73, p. 344

Simon Andrieu et Thomas Rabourg ont étudié dans le cadre de leur M2 des carrières et carottes de carbonates du Cénomanien moyen appartenant à la Société Rocamat. Pour cette société, le but a été (1) de reconstruire la géométrie du gisement de calcaire (épaisseur, largeur, longueur et type de faciès) et de (2) comprendre l’origine de sa couleur jaune; cette couleur étant une qualité très recherchée par Rocamat. Une carte 3D de la distribution des faciès calcaires du gisement a été établie. L’installation de ces faciès est contrôlée par un cycle transgressif et des conditions de l’eau de mer de type hétérotrophique. Des oxydes de fer précipitant sur les microcristaux de calcite sont responsables de la couleur jaune du calcaire. L’origine du Fer est probablement à rechercher dans la dissolution des glauconies, présentent dans ces calcaires.

Projet Andra/CNRS

Brigaud B., Zeyen H., Pessel M., Saintenoy A., Saïag J., Vincent B., Hayet M. 2013. Origine de la structuration de la plate-forme carbonatée bajocienne de l’est du bassin de paris : apport du couplage sédimentologie/géophysique de surface. 14ème Congrès Français de Sédimentologie, Paris – Livre des résumés, Publ. ASF n°73, p. 60.

L’objectif de cette étude a été de mieux comprendre l’architecture stratigraphique assez complexe du Bajocien de l’Est du Bassin de Paris à l’aide d’une étude de terrain et géophysique.

Projet Fluorine

Gigoux M., Brigaud B., Delpech G., Pagel M., Augé T., Guerrot C., Rad S. 2013. Les gisements stratiformes de fluorine de la bordure Sud-est du Bassin de Paris (Morvan) : Paragenese, élements traces et isotopes Sr-Nd. 14ème Congrès Français de Sédimentologie, Paris – Livre des résumés, Publ. ASF n°73, p. 168.

Dans le cadre de la thèse de Morgane Gigoux, l’origine de la mise en place des gisements en F de taille mondiale est recherchée à travers des études pétrographiques et géochimiques.

Diagenèse des grès

Saïag J. , Brigaud B., Portier E., Pagel M., Désaubliaux G., Bucherie A. 2013. Contrôle sédimentologique sur les procesus diagénétiques des grès tidaux de la Formation Cape Hay : Impact sur les propriétés réservoirs (Permien, Bassin de Bonaparte, Nord de l’Australie). 14ème Congrès Français de Sédimentologie, Paris – Livre des résumés, Publ. ASF n°73, p. 370.

Dans cette étude réalisée dans le cadre d’une collaboration avec Gdf-Suez, l’origine des fortes perméabilités et porosités des grès enfouis à plus de 3500 m de profondeur est recherchée. Un facteur de contrôle très important est la présence de grain coatings de chlorite, qui favorise la préservation des qualités réservoirs à grandes profondeurs.

Paléoclimat et argiles

Pellenard P., Brigaud B., Deconinck J-F., Dera G., Gigoux M., Hermoso M., Pucéat E., Bruneau L. 2013. Apport des minéraux argileux aux reconstitutions paléoclimatiques du Jurassique. 14ème Congrès Français de Sédimentologie, Paris – Livre des résumés, Publ. ASF n°73, p. 323.

Dans cette présentation, Pierre Pellenard a réalisé une synthèse des données d’argiles à l’échelle du Jurassique en Europe. Il en ressort un potentiel signal paléoclimatique: les périodes avec beaucoup de kaolinite correspondraient à des périodes plutôt chaudes et humides.

Carbonate et Vp

Régnet J-B., Robion, P., Brigaud B., David C., Yven B. 2013. Faciès et propriétés pétrophysiques des carbonates néritiques : exemple du jurassique supérieur de l’Est du Bassin de Paris. 14ème Congrès Français de Sédimentologie, Paris – Livre des résumés, Publ. ASF n°73, p. 350.

Ce travail a été présenté dans le cadre de la thèse de Jean-Baptiste Régnet et d’un projet Andra/CNRS.

Diagraphie et Modélisation

Vincent B., Brigaud B., Jobard E., Fleury M., Yven B., Landrein P., Trouiller A. 2013. Coupled NMR log /lab investigation of carbonates : an application for hydrogeological purpose to the Jurassic limestone of the Paris Basin (France). 14ème Congrès Français de Sédimentologie, Paris – Livre des résumés, Publ. ASF n°73, p. 407.

Benoît Vincent a présenté l’intérêt d’utiliser les diagraphies RMN afin de mieux modéliser en 3D les propriétés des réservoirs carbonatés (faciès, porosité, perméabilité).

5 septembre 2013 / admin

L’étude intitulée « Reconstruction of low burial (< 100 °C) in sedimentary basins: A comparison of geothermometer sensitivity in the intracontinental Paris Basin » par Thomas Blaise , Jocelyn Barbarand , Myriam Kars , Florian Ploquin , Charles Aubourg , Benjamin Brigaud , Michel Cathelineau , Abderrazak El Albani , Cécile Gautheron , Alain Izart , Dominique Janots , Raymond Michels , Maurice Pagel , Jean-Pierre Pozzi , Marie-Christine Boiron , Philippe Landrein vient d’être acceptée pour publication à la revue Marine and Petroleum Geology.

Cette étude est l’une des premières à comparer différents geothermomètres – thermochronologie traces de fission, microthermométrie des inclusions fluides, minéraux argileux, réflectance de la vitrinite, pyrolyse Rock-Eval, présence de dolomite baroque et technique « MagEval »- afin de reconstruire l’histoire d’enfouissement d’un bassin intracratonique. Le cas d’étude choisi a été l’Est du Bassin de Paris, et notamment les séries sédimentaires du Jurassique proche de la zone du laboratoire souterrain de l’Andra (Forage de Montiers-sur-Saulx). L’emploi de ces techniques et les modélisations à partir des traces de fission et de l’évolution de la matière organique indiquent des températures atteintes au maximum d’enfouissement d’environ 25°C plus hautes que celles mesurées actuellement dans la zone. Une température maximum de 50°C dans les argiles du Callovo-Oxfordien est très probablement atteinte à la fin du Crétacé. Toutes les techniques s’avèrent complémentaires mais seules les données de matière organique et de traces de fission sur apatites apportent des contraintes en terme de temps-température et donc sur le maximum thermique.

28 septembre 2012 / admin

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).

Orcid