benjamin brigaud

sédimentologue

Auteur/autrice : admin (Page 9 of 13)

30 juillet 2014 /

Du 11 au 26 juillet, une mission de terrain a été organisée sur les carbonates du Jurassique des Charentes (d’Angoulême à La Rochelle) et du Nord de la Dordogne (Nontron) par Simon Andrieu. Une trentaine de coupes dans des carrières et le long de la côte charentaise ont été levées afin de bien caractériser les faciès sédimentaires. Cette mission forme la dernière partie d’étude de terrain, après la Normandie, la Sarthe et le Poitou, de la thèse de Simon Andrieu, qui vise à étudier l’évolution de la plateforme jurassique sur la partie ouest de la France du Bassin de Paris au Bassin Aquitain.

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

15 juillet 2014 /

L’article intitulé « Characterization and origin of permeability-porosity heterogeneity in shallow-marine carbonates : from core scale to 3D reservoir dimension (Middle Jurassic, Paris Basin, France) » par Benjamin Brigaud, Benoît Vincent, Christophe Durlet, Jean-François Deconinck, Emmanuel Jobard, Niel Pickard, Béatrice Yven et Philippe Landrein est prêt pour une publication dans la revue Marine and Petroleum Geology.

Un des défis dans le domaine des sciences de la terre est d’arriver à mieux appréhender le changement d’échelle entre la caractéristique d’un échantillon de roche observée en laboratoire, parfois jusqu’à l’échelle micrométrique et son comportement in situ, dans le sous-sol à l’échelle plurikilométrique. Ce changement d’échelle peut s’avérer particulièrement important pour comprendre, prédire et ainsi visualiser en 3D certaines ressources présentes dans le sous-sol comme l’eau, les hydrocarbures ou les métaux. Les roches sédimentaires du sous-sol, notamment carbonatées, peuvent former des réservoirs pour les ressources en eau ou en hydrocarbures, dont une forte porosité et perméabilité est un gage de qualité. Ces aquifères ou réservoirs d’hydrocarbures sont étudiés à partir de forages, donnant un aperçu très ponctuel de la qualité, par exemple 2 km de long avec un diamètre ne dépassant pas 20 cm, de l’ensemble de la roche contenant cette ressource, dont le volume total peut atteindre plusieurs milliers de kilomètres cube.

Une collaboration entre universitaires (Université Paris-Sud et Université de Bourgogne) et industriels (Cambridge Carbonate, Andra, Statoil, Captair) dirigée par Benjamin Brigaud (Géosciences Paris Sud, Université Paris-Sud/CNRS) a apporté une méthode innovante sur ce changement d’échelle en étudiant un ensemble de roches carbonatées épais de 200 m et enfouis à plus de 500 m de profondeur dans l’Est du Bassin de Paris. Cette nouvelle méthode se déroule en cinq étapes. (1) La première consiste à reconstruire précisément, par une étude des faciès sédimentaires, la géométrie de l’ensemble formant un empilement d’une dizaine de couches. (2) La deuxième étape consiste à l’analyse en laboratoire de la perméabilité (de 0,01 mDarcy à 1 Darcy), de la porosité (de 1 à 17%), du rayon de l’espace connectant deux pores entre eux (variant de 0,25 µm à 32 µm) et surtout du signal en résonance magnétique nucléaire (RMN) des roches carbonatées du site prélevées dans un forage, rendant compte de leur hétérogénéité. Sur ces mêmes échantillons, l’espace poreux a été observé à très petite échelle au MEB afin de préciser la forme des pores ou leur variation de taille (de 1 µm à 100 µm). Ces analyses de laboratoire ont permis de redéfinir les équations permettant de calculer à partir du signal RMN, la porosité ou la perméabilité des roches carbonatées. (4) Dans une quatrième étape, le signal RMN a été mesuré dans 12 puits à partir d’une sonde. Les nouvelles équations utilisées ont permis d’avoir un enregistrement continu de la porosité sur presque 2 km. (5) Un logiciel de modélisation géologique performant a été utilisé afin de propager les caractéristiques de perméabilités et porosités mesurées à partir du signal RMN entre les 12 forages dans 109 millions de cellules mesurant 150 m de longueur, 150 m de large et 5 m de hauteur. Les investigations dans les forages permettent de connaître un volume d’environ 20 m3. Ce volume réellement investigué représente 1/1000 d’une cellule du modèle, à comparer aux 109 millions qu’il faut contraindre…

Cette calibration très fine des calculs de perméabilités à partir des signaux RMN mesurés en laboratoire et la mesure de la RMN sur 12 puits en diagraphie permettent d’observer la distribution hétérogène de la porosité et de la perméabilité depuis l’échelle ponctuelle dans les forages à celle d’un réservoir de 400 km3 modélisé en 3D.

 

 

14 juillet 2014 /

atlas_reptile2L’étude suivante « Les Reptiles et Synapsides fossiles de Bourgogne » vient d’être publiée dans le Hors-Série n°12-2012 de la Revue Scientifique Bourgogne-Nature intitulé ATLAS DES REPTILES DE BOURGOGNE. Cet ouvrage, coordonné par Daniel SIRUGUE et Nicolas VARANGUIN, se veut être une référence pour améliorer ses connaissances sur les Reptiles de Bourgogne. Notre étude sur les fossiles constitue un chapitre de cet Atlas. Ce chapitre vient compléter l’inventaire publié en 2013 sur les Amphibiens fossiles de Bourgogne.  De la même manière que le chapitre sur les amphibiens, il fait donc suite à deux stages universitaires de L3, réalisés en 2004, respectivement sur la « Faune et la Flore du Morvan, du Dévonien au Jurassique » (B. Brigaud) et sur l’«Inventaire, Histoire et Evolution des Reptiles et des Amphibiens fossiles en Bourgogne » (R. Bourillot). Ces deux études, comprenant deux rapports détaillés, ont servi de données de base à Georges Gand, qui les a largement complétées et adaptés à partir de ses données personnelles, de recherches bibliographiques et de plusieurs visites au Muséum d’Histoire naturelle Jacques de La Comble d’Autun. Le texte actuel correspond à un inventaire concernant les Amniotes (Synapsida et Reptiles) fossiles réalisé à partir des collections bourguignonnes. Les fossiles sont présentés dans ce chapitre dans l’ordre stratigraphique. Il montre que les Synapsida (Reptiles Mammaliens) sont représentés au Carbonifère et au Permien inférieur par quelques squelettes. Dans le reste du Permien (moyen ou moyen à supérieur) ) puis au Trias, c’est la palichnofaune qui prend le relai avec quelques empreintes de pas permiennes attribuées à des Capthorinomorpha et avec celles beaucoup plus nombreuses du Trias laissées par une faune très variée. Celle-ci comportait le groupe souche des Crurotarsi d’où sont issus les Crocodylomorpha et les Dinosauria via les Dinosauriformes qui ont laissé des petites traces de pied tridactyles, fréquentes dans le Trias moyen. A partir du Trias supérieur (Rhétien), apparaissent des restes osseux d’Ichthyosaures et de Plésiosaures qui vont être rencontrés jusqu’à la base du Crétacé supérieur. Ces Reptiles marins carnivores ont donc évolué pendant près de 100 millions d’années dans la mer bourguignonne en compagnie de Crocodiliens dont on perd la trace à la fi n du Jurassique dans notre région. La mer du Crétacé supérieur dite de la craie est riche en restes osseux de Mosasaures, grands lézards prédateurs qui semblent avoir pris le relai des Ichthyosaures et des Plésiosaures qui n’ont pas été trouvés dans le reste du Crétacé supérieur bourguignon. Quelques Dinosaures herbivores ont été recueillis dans l’Yonne. Les données paléogéographiques de cette période suggèrent la possibilité d’en trouver d’autres dans ce département. Tous les groupes de Reptiles évoqués précédemment disparaissent au cours du Crétacé supérieur et, peut-être, de manière brutale pour les Dinosaures à la limite du Crétacé et du Tertiaire (crise K-T).
Mais les Reptiles n’ont pas tous disparu car nombreuses sont les familles de Chelonia, Crocodilia, Lacertilia, , Ophidia qui vont survivre à cette crise et continuer leur évolution pendant le Tertiaire. Par suite de modifi cations paléogéographiques et climatiques, en France et en Bourgogne en particulier, hormis celles de Crocodilia, les autres vont devenir résiduelles. L’herpétofaune moderne est globalement mise en place, il y a une centaine de millénaires (Pléistocène). En Bourgogne, il y a actuellement 5 espèces de couleuvres, 1 de vipère (peut-être 2), 5 de lézards et 1 de tortue dont le suivi est assuré par des spécialistes. Face à certaines activités humaines destructrices, quelques unes de ces espèces sont menacées mais depuis une dizaine d’années plusieurs associations et organismes publiques bourguignons, français et européens ont uni leurs efforts pour que cette herpétofaune soit protégée.Amphibiens de type moderne ou Lissamphibiens puis de leurs ancêtres les Stégocéphales bien représentés dans notre région dans les terrains du Carbonifère supérieur et de l’Autunien (Permien inférieur).

10 juillet 2014 /

Les 7 et 8 juillet, Jean-François Deconinck, Johan Schynder et Jean-Noël Proust ont organisé une sortie de terrain pour nous présenter l’origine des dépôts du Kimmeridgien et Tithonien du Boulonnais. Les différents faciès avec notamment de très belles figures sédimentaires ont permis de discuter de l’environnement de dépôt. Un niveau particulier produit très probablement par un

tsunami a été présenté. Après avoir reconstruit les environnements de dépôts, le modèle de stratigraphie séquentielle présenté a permis de discuter les facteurs contrôlant le dépôt des sédiments à la fin du Jurassique.

5 juillet 2014 /

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

30 mai 2014 /

Il y a environ 200 Ma, des dinosaures ont laissé leurs empreintes dans des sédiments du Jurassique inférieur des Causses. Après avoir été enfouies des millions d’années, ces empreintes ont été exhumées lors des récentes surrections tectoniques. Aujourd’hui, ces empreintes fossiles peuvent être observées dans des carrières, formant ainsi des sites exceptionnels d’un point de vue paléontologique. Dans le but d’étudier les processus de fossilisation des empreintes, une mission de terrain a été organisée avec Georges Gand et une stagiaire de Master. Les pistes ont principalement été fossilisées dans des sédiments carbonatés déposés dans une vaste lagune, très plane, parfois légèrement immergée et plus ou moins sur-salée. Les voiles microbiens présents alors sur le sol de cette lagune ont joués un rôle majeur dans la préservation des empreintes laissées dans cette lagune par divers dinosaures.

Justine Négrel. 2014. Modalités de conservation d’empreintes de dinosaures dans les Grands Causses : Environnements de dépôts et voiles microbiens. TER de Master 1ème année, Université Paris-Sud, 29p.

9 mai 2014 /

L’article intitulé « Quoi de neuf au Jurassique en France ? » par Pierre Pellenard, Benjamin Brigaud, Guillaume Dera et Pascal Neige vient de paraître dans le numéro 180 de la revue Géologues consacré aux nouveautés sur la Géologie de la France.

Vous trouverez dans ce numéro un point sur les nouveautés concernant le Jurassique mais également un état des connaissances sur la géologie en France métropolitaine, en outre-mer, sur les socles, les bassins sédimentaires, les chaînes de montagnes ou sur le régolithe.

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5 mai 2014 /

Une campagne de mesures géophysiques rassemblant des membres de GEOPS, Albanne Saintenoy (MCF), Hermann Zeyen (Prof.), Marc Pessel (MCF), Benjamin Brigaud (MCF), Ya Xu (Post-doctorat) et un stagiaire de Master, a été organisée fin avril 2014 au laboratoire Souterrain à Bas Bruit. Cette campagne a combiné l’emploi de techniques Radar, sismique et électrique afin de contraindre l’anisotropie dans les carbonates de l’Urgonien. D’un point de vue sédimentologique, les affleurements présents à proximité de Rustrel ont été étudiés.

30 avril 2014 /

Une mission de terrain d’une quinzaine de jours a été organisée dans les séries carbonatées du Jurassique moyen et supérieur de la Sarthe par Simon Andrieu. L’objectif a été de réaliser des levés sédimentologiques sur une trentaine de coupes sédimentaires afin de décrire les différents faciès et de contraindre l’évolution des systèmes de dépôts. Ce terrain rentre dans le travail de thèse de Simon Andrieu sur la caractérisation des carbonates de l’ouest de la France. Comme pour le terrain en Normandie, les échantillons prélevés seront étudiés au microscope afin de définir les microfaciès et d’étudier les processus diagénétiques (cathodoluminescence et 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

 

15 mars 2014 /

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.

 

 

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