Étiquette : Jurassique (Page 2 of 3)

25 février 2014 / admin

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

7 janvier 2014 / admin

L’étude multi-laboratoires, associant l’Université Paris-Sud, Cambridge Carbonate Ldt, l’Université de Rennes 1, l’Université de Lorraine et l’Andra, intitulée « Growth and demise of the Jurassic carbonate platform in the intracratonic Paris Basin (France): interplay of climate change, eustasy and tectonics » vient d’être publiée dans la revue Marine and Petroleum Geology.

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). En France, notre territoire se trouvait sous une latitude sub-tropicale (30°N) durant le Jurassique (de 200Ma à 145Ma) et était recouvert d’une mer chaude et globalement peu profonde. Dans l’Est de la France, cette mer a laissé dernière elle plus d’1 km en épaisseur de sédiments qui se sont déposés sur une grande plateforme carbonatée, formant maintenant des calcaires avec des coraux, bivalves ou oolithes, marnes, argiles ou sables. Il est donc possible, en étudiant ces roches, d’apporter des réponses sur les facteurs contrôlant l’évolution des écosystèmes carbonatés.

L’objectif de ce travail a donc été de se servir de ces archives carbonatées datant du Jurassique, affleurant en carrière ou carottées jusqu’à 1300 m de profondeur dans le forage profond de l’Andra de Montiers-sur-Saulx dans l’Est de la France. Durant les 55 millions d’années du Jurassique, cette immense plateforme carbonatée montre 8 phases successives de forte production carbonatée avec des coraux, bivalves, gastéropodes, oolites, entrecoupées de 7 crises où la sédimentation a été argileuse. Ces huit phases de forte croissance ont été comparées à la courbe standard de variation du niveau marin, aux régimes tectoniques et à des données isotopiques en oxygène (courbe de variation de la température de l’eau de mer) et aux cortèges minéralogiques argileux.

Des faciès de type hétérozoans (avec des bivalves, échinodermes, gastéropodes, foraminifères, bryozoaires) migrant le long d’une rampe marquent des périodes dominées par une hausse du niveau marin, des conditions mésotrophiques (eaux chargées en nutriments), humides et des eaux de surface moyennement chaudes (entre 16 et 24°C) pendant l’Hettangien, le Pliensbachien, l’Oxfordien supérieur, et le Tithonien. Durant ces périodes, des décharges temporaires d’argiles sont venues perturber la production carbonatée.
Durant le Bajocien et l’Oxfordien moyen, des températures des eaux de surface chaudes (20-29°C), des conditions oligotrophiques (quasiment pas de nutriments) et relativement humides ont été constatées. Associées à une hausse du niveau marin relatif (eustatisme ou de subsidence locale), ces conditions ont clairement favorisé le développement de coraux scleractiniaires formant des récifs avec de nombreux gastéropodes ou bivalves.
Des systèmes de cordons oolitiques se sont installés durant le Bathonien, délimitant un vaste lagon à sédimentation très fine (calcaire mudstone avec des foraminifères de type miliolidés). Cet environnement s’est développé sous des conditions climatiques plutôt fraîches (16 à 24°C) et sèches.
Une hausse du niveau marin relatif, accompagnée d’une eutrophisation des eaux (chargées en nutriments) et parfois d’eaux plutôt froides (<20°C) ont été néfastes au développement des écosystèmes carbonatés. Ces conditions sont responsables d’au moins cinq crises de la production carbonatée durant le Toarcien, le début du Bajocien supérieur, à la transition Callovien/Oxfordien, au début de l’Oxfordien supérieur et au Kimmeridgien.

résumé en diapos

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).

14 décembre 2013 / admin

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).

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.

20 août 2013 / admin

L’étude intitulée « Facies and petrophysical heterogeneity in shallow-marine carbonates: example of the Late Jurassic limestones of the Paris Basin (France) » par Regnet, J.B., Robion, P., Brigaud, B., David, C. & Yven, B.sera présentée le 5 septembre lors du 30th IAS Meeting of Sedimentology à Manchester dans la session « Advances in carbonate reservoir characterisation ».

Ce travail correspond à ma collaboartion avec l’Université de Cergy-Pontoise dans le programme interdisciplinaire du CNRS « PACEN » (Programme sur l’Aval du Cycle et l’Energie Nucléaire): Apport de la connaissance des propriétés acoustiques des roches sur la conceptualisation des niveaux transmissifs de la Zone de transposition Andra – Projet « FORmation géologiques PROfondes » et de la thèse de Jean-Baptiste Regnet (université Cergy-Pontoise).

29 mai 2013 / admin

L’étude intitulée « Impact of climate on the evolution of carbonate systems during the Middle and Late Jurassic : (Paris Basin, France) » par Benjamin Brigaud et Benoît Vincent a été présentée à Vienne dans la session « Mesozoic stratigraphy, paleoceanography and paleoclimate (sponsored by IAS) » – Chairperson: Jochen Erbacher & Ian Jarvis

L’objectif de cette présentation orale a été de présenter les résultats acquis récemment dans l’Est du Bassin de Paris sur la stratigraphie séquentielle et l’évolution des systèmes carbonatés du Jurassique moyen et supérieur. Cinq plateformes carbonatées avec des géométries (rampes versus flat topped shelves) et producteurs différents se succèdent pendant cette période. La discussion a été axée sur l’origine des crises de la production carbonatée, et des facteurs pouvant influencer les types de producteur carbonaté. Des liens assez clairs entre les crises et la diminution des températures des eaux de surface ont été établis. Par ailleurs, les fortes températures des eaux de surface (20-29°C) ont largement contribuer à l’établissement d’une plateforme récifale de type « rimmed-shelf » avec un lagon et des producteurs bactériens important pendant l’Oxfordien moyen.

15 décembre 2012 / admin

L’étude intitulée « Évolution des environnements sédimentaires carbonatés au cours du Jurassique: part de l’influence climatique » par Benjamin Brigaud et Benoît Vincent a été présentée lors de la réunion thématique « Paléoclimats et Paléoenvironnements jurassiques » le 12 novembre 2012 à Jussieu (Paris).

Résumé:

Le paléoclimat du Jurassique moyen et supérieur du domaine ouest européen présente une succession de variations de courte durée (de l’ordre du Million d’année). Les systèmes carbonatés sont potentiellement très sensibles aux variations climatiques, comme illustré dans le quaternaire (Deschamps et al., 2012). En revanche dans les carbonates anciens, l’amalgame entre les facteurs de contrôle eustatique, tectonique, de production carbonatée et d’apports sédimentaires sur l’architecture stratigraphique complique la lecture de l’impact des variations paléo-climatiques.

L’objectif de cette étude est de proposer un canevas faciologique et stratigraphique très fin (de l’ordre du millions d’année) afin de comparer l’évolution des faciès et séquences carbonatés avec les variations paléo-climatiques rapides récemment documentées dans le Jurassique ouest-européen (Dera et al., 2011).

L’étude des microfaciès du Jurassique moyen et supérieur montre 18 lithofaciès pouvant être regroupés en 7 associations de faciès se répartissant le long d’une rampe carbonatée. La fin du Bajocien inférieur est marquée par l’apparition de faciès carbonatés avec des coraux scléractiniaires formant des bioconstructions pouvant atteindre une dizaine de mètres de hauteur. Associée à une baisse eustatique de 3ème ordre, un réchauffement des eaux de surface à l’échelle ouest-européenne semble favoriser le développement de ces constructions. Les faciès de lagons protégés du Bathonien sont marqués par une production micritique incluant des foraminifères (miliolidae). Une montée eustatique de 2ème ordre ennoie la rampe carbonatée du Jurassique moyen. Elle est suivie d’une baisse marquée des températures des eaux océaniques de surface, suggérant un lien entre chute de la production carbonatée et baisse des températures à la transition Callovien/Oxfordien. La reprise de la production carbonatée et la localisation de la plate-forme oxfordienne en Lorraine est contrainte par 3 facteurs : (1) la géométrie du corps argileux du Callovo-oxfordien (2) un cortège régressif de 2ème ordre et (3) un fort réchauffement des températures des eaux de surface entre les zones à Cordatum et Transversarium. Les faciès de lagon protégés pendant cet optimum climatique sont marqués par un intense développement d’encroutements microbiens (Bacinella/Lithocodium, faciès thrombolithiques). Enfin, la fin du Jurassique est marquée par un changement drastique des faciès devenant dolomitique pendant une période potentiellement plus aride, accompagnée d’une régression de 1er ordre.

Les cortèges carbonatés enregistrent ainsi un mélange des facteurs de contrôle eustatiques, tectoniques et climatiques, et seule une contrainte forte des faciès et des géométries permettent d’isoler l’influence potentiel du climat.

Dera, G. et al., 2011. Climatic ups and downs in a disturbed Jurassic world. Geology, 39(3): 215-218.

Deschamps, P. et al., 2012. Ice-sheet collapse and sea-level rise at the Bolling warming 14,600 years ago. Nature, 483(7391): 559-564.

20 juillet 2012 / admin

Dans le cadre de la Collaboration Andra/Université Paris-Sud: 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), avec mon collègue Hermann Zeyen (Université Paris-Sud), nous avons réalisé 4 profiles sismiques dans les carrières de Rouvres-la-Chétive (x2), Sommerécourt et Beaufremont. Ces mesures ont pour buts (1) d’imager l’ancrage en profondeur de bioconstructions coralliennes du Bajocien de l’Est du Bassin de Paris, et (2) de préciser l’extension et les relations entre faciès construits et faciès inter-récifaux. L’objectif principal de ces mesures géophysiques est de définir la dynamique de mise en place de ces bioconstructions (sédimentologique vs. structurale), afin de mieux comprendre leur distribution géographique à l’échelle régionale.

18 avril 2012 / admin

Dans le cadre d’une excursion organisée par la Société géologique du Nord Jean-François Deconinck nous a guidé sur les affleurements côtiers du Jurassique supérieur du Boulonnais.

Orcid