Étude haute résolution de la distribution et de la granulométrie des constituants organiques sédimentaires dans le Kimméridgien–Tithonien du Boulonnais (Nord de la France). Application à l'analyse séquentielle <br />–––<br />Sedimentary organic matter, accumulation and grain-size in the Kimmeridgian–Tithonian of the Boulonnais area (Northern France). Application to sequence stratigraphy.

La matière organique sédimentaire des formations argileuses du Kimméridgien–Tithonien du Boulonnais a été étudiée sous un aspect multidisciplinaire : pétrographique, géochimique et granulométrique, ainsi que du point de vue de la stratigraphie séquentielle. Les flocons de matière organique amorphe d'origine marine dominent les palynofaciès et leur distribution se corrèle aux variations du COT, du soufre total et des paramètres granulométriques. La forte productivité des eaux de surface a dû induire une intense sulfato-réduction sous l'interface eau–sédiment, pouvant alors provoquer la sulfuration (vulcanisation) de la matière organique sédimentaire d'origine marine, malgré la présence de fer dans le milieu de dépôt. La granulométrie de l'ensemble des particules se corrèle aux variations de ce type de matière organique et aux périodes de haut niveau marin, ce qui serait une nouvelle approche dans la compréhension du découpage séquentiel. The sedimentary organic matter from the Kimmeridgian–Tithonian marlstones of the Boulonnais area is studied through a petrographic, geochemical and a grain-size distribution approach. The abundance of the orange amorphous organic matter (AOM) correlates well with the geochemical parameters and intense sulfurisation reactions could explain its preservation, with a relative iron shortage. This may imply strong surface-water productivity linked to sea-level highstands and a possible decrease in sedimentation rate. The OM grain-size parameters correlate with sea-level variations and the orange AOM distribution in the Argiles de Châtillon formation. This relation could be helpful for the comprehension of the sequential stratigraphy

Géomorphologie et Géologie de la surface : Cartographie et modélisation de la surface.

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Organic facies variation in the late Kimmeridgian of the Boulonnais area (northernmost France)

Recent studies of the upper Kimmeridgian of the Boulonnais area (northernmost France) have provided a sequence-stratigraphical framework that is here used to help interpret variations in sedimentary organic matter (OM) content and composition in response to fluctuations in relative sea-level. The organic facies are characterised using a combination of palynofacies, bulk organic geochemistry (TOC, Rock Eval pyrolysis, and sulphur data), and the particle-size distribution of the total palynological residues. The organic facies show a good correlation with the sequence stratigraphy, exhibiting peak TOC, HI, total S and Sorg values in the lithofacies deposited around the two MFS. The palynofacies in these intervals is characterised by a high content of fluorescent, orange, marine AOM. There is a strong correlation between the orange AOM and the total and organic sulphur contents. Similar positive correlations between orange AOM and organic sulphur have previously been observed in the distal organic-rich sediments of the Kimmeridge Clay Formation of Dorset (lateral time equivalents of the Boulonnais facies), but there the sulphur contents are lower, indicating that organic sulphur content of orange AOM is not fixed, suggestive of preservation-related parallel but not intrinsically related trends. The S data can be used to estimate an apparent burial efficiency and hence the proportion of the primary productivity preserved; this allows a rough estimate of palaeoproductivity. Model calculations suggest that for a sulphide retention of 30–70% and uncompacted sedimentation rate estimates in the range 5–10 cm/ka, the mean palaeoproductivity was in the range 52–175 gC/m2/a (up to 6% of which was preserved). Thus, if the preservation is high, as is the case for MFS, the palaeoproductivity does not need to be above average for shelf waters to produce a given TOC

Stratigraphie isotopique (carbone et oxygène) des séries continentales d'un bassin d'avant-pays (Oligo-Miocène du bassin de Digne-Valensole) : paléoenvironnements et séquences de dépôt

Dans le bassin du Sud-Est et plus particulièrement dans le bassin de Digne-Valensole, les dépôts continentaux des séries tertiaires sont identifiés sous le terme de Molasse Rouge et sont souvent peu ou mal contraints biostratigraphiquement. Les seuls éléments stratigraphiques disponibles sont les coquilles de gastéropodes et les dents de micromammiferes, qui déterminent des fenêtres de temps d'une durée moyenne de l'ordre de quelques Ma selon les assemblages faunistiques. La première partie de ce mémoire fait le point sur l'état des connaissances des conditions de sédimentation du bassin oligo-miocène de Digne. Les données biostratigraphiques relatives aux différentes coupes étudiées sont présentées en regard des échelles biostratigraphiques récentes ; * la deuxième partie expose les apports des analyses de signaux isotopiques des paléosols carbonatés à l'étude des séries continentales. Leurs applications diverses sont illustrées par des exemples choisis ; * la troisième partie présente l'ensemble des milieux de dépôts rencontrés qui couvrent les systèmes alluviaux et fluviatiles, les environnements lacustres, les dépôts littoraux et marins francs. Une attention particulière est portée à la description des paléosols carbonatés ; .Ia quatrième partie est d'abord consacrée à l'analyse des signaux 013C et 0180 sur les coupes de référence bien calées stratigraphiquement puis à l'extension de la méthode sur les autres coupes en comparant les outils isotopiques aux approches biostratigraphiques et en proposant une reconstitution des paléoenvironnements. * Enfin, la dernière partie s'attache à montrer les perspectives qui se dégagent des résultats de l'étude sur l'ensemble du bassin de Digne-Valensole en proposant des perspectives d'études dans des domaines aussi variés que la biozonation des micromammifères, la paléoécologie, la paléogéographie, le découpage séquentiel et l'architecture des séries sédimentaires.pas de résum

Chimiostratigraphie haute résolution en milieu continental (isotopes stables - Tertiaire - Digne)

Bialkowski Anne, Cojan Isabelle, Renard Maurice. Chimiostratigraphie haute résolution en milieu continental (isotopes stables - Tertiaire - Digne). In: Documents des Laboratoires de Géologie, Lyon, n°156, 2002. STRATI 2002. 3ème congrès français de stratigraphie. Lyon, 8-10 juillet 2002. pp. 52-53

Paleoenvironement and paleoclimate reconstruction for the early to middle Miocene from stable isotopes in pedogenic carbonates (Digne-Valensole Basin, Southeastern France)

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Stratigraphie intégrée des séries continentales oligo-miocènes du bassin de Digne : la coupe de Beynes-Chateauredon

Bialkowski Anne, Chateauneuf Jean-Jacques, Cojan Isabelle, Renard Maurice. Stratigraphie intégrée des séries continentales oligo-miocènes du bassin de Digne : la coupe de Beynes-Chateauredon. In: Documents des Laboratoires de Géologie, Lyon, n°156, 2002. STRATI 2002. 3ème congrès français de stratigraphie. Lyon, 8-10 juillet 2002. pp. 50-51

Integrated stratigraphy and paleoenvironmental recosntruction of the Miocene series of the Châteauredon Dome, S.E. France

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Revision of the geological context of the Port-au-Prince metropolitan area, Haiti: implications for slope failures and seismic hazard assessment

International audienceFollowing the earthquake of 12 January 2010 in the Port-au-Prince area, the Haitian government, in close cooperation with BRGM, the French geological Survey, decided to undertake a seismic microzonation study of the metropolitan area of the capital in order to take more fully into account the seismic risk in the urbanization and planning of the city under reconstruction. As the first step of the microzonation project, a geological study has been carried out. Deposits of Miocene and Pliocene formations in a marine environment have been identified. These deposits are affected by the Enriquillo-Plantain Garden N80° E fault system and N110° E faults. Tectonic observations and morphological analysis indicate Quaternary activity of several faults mapped in the area of Port-au-Prince. These faults have a N110° trend and show a reverse-sinistral strike-slip motion. Moreover, on the basis of these geological results and of new topographical data, a hazard assessment of ground movements has been made. Along with the map of active faults, the hazard map of ground movements is an integral component of the seismic microzonation study

Modélisation géologique 3D du Dogger du bassin de Paris, pour une approche plus réaliste des modèles d'écoulement pour le stockage géologique de CO2

International audienceContexte et objectifs La présente étude s'intègre dans le cadre du projet de recherche SHPCO2 (Simulation Haute performance pour le stockage géologique de CO2), financé par l'ANR(1) et en partenariat avec l'IFP, ENSMSE(2), LAGA(3), INRIA(4). Il est dédié au développement d'une plate-forme informatique haute performance pour la simulation numérique du stockage géologique de CO2 avec la volonté de se confronter à des modèles géologiques « réalistes » (domaines faillés, géométries caractéristiques des bassins, variations latérales de faciès) et donc aux difficultés numériques de simulations des écoulements que ces contraintes impliquent. Dans ce cadre, l'unité GBS (service GEO du BRGM) est chargée de réaliser des modèles géologiques 3D maillés de l'aquifère du Dogger du bassin parisien, à partir du logiciel de modélisation 3D Petrel. Ces modèles doivent restituer d'une part, la géométrie 3D de la zone d'étude et d'autre part les propriétés pétrophysiques des roches (porosité, perméabilité) qui caractérisent cet aquifère. Application d'une méthodologie intégrée La zone d'étude est choisie en fonction du fort potentiel de stockage géologique du CO2 (maximum d'épaisseur de l'aquifère, incluant des faciès sédimentaires poreux) et de la qualité des données de puits disponibles. Cette zone est localisée au sud-est de Paris sur une superficie de 100 km x 100 km. Les modèles réalisés dans ce secteur bénéficient du programme de valorisation des données de subsurface du BRGM. Ils intègrent notamment des données de puits variés : •les logs fondamentaux issus de la base BEPH(5), •les logs diagraphiques digitalisés et les logs pétrophysiques calculés, •des descriptions de carottes (3 puits de référence sur le secteur étudié), •des contraintes biostratigraphiques (Garcia, 1993) •mais aussi des travaux d'interprétations géologiques réalisés à l'échelle du bassin de Paris: •des données sismiques (lignes retraitées de la non-exclusive du bassin parisien, BRGM), •· un schéma structural simplifié de la zone étudiée (failles de Bray, Malnoue, Vittel, Belou, Saint-Martin de Bossenay, Valpuiseaux) construit à partir de plusieurs horizons pointés sur les profils sismiques de l'étude non-exclusive (BRGM) •des cartes paléogéographiques des séquences de dépôts du Bajocien Supérieur au Callovien Terminal (Gaumet, 1997) Notre méthodologie est basée sur l'intégration de ces informations pour réaliser un modèle géologiquement cohérent et réaliste en se basant sur les principes de la stratigraphie séquentielle. Depuis le toit de l'Aalénien jusqu'à l'Oxfordien Inférieur, dix lignes isochrones (« Maximum Flooding Surfaces ») sont corrélées sur 70 puits (corrélations modifiées d'après Gaumet F., 1997). Ces lignes sont ensuite interpolées en 3D, recalées selon une grille sismique de référence et confrontées au schéma de failles disponible. On obtient ainsi un modèle géométrique 3D dont les couches sédimentaires sont limitées par des surfaces isochrones. Le modèle de faciès est construit en superposant les cartes paléogéographiques sur les surfaces de même âge et conditionnées par un paramétrage en électrofaciès aux puits (modifiées d'après Gaumet F., 1997). Cette méthode permet de visualiser la répartition des variations latérales et verticales de faciès, nous renseignant ainsi sur la connectivité (ou non) des réservoirs. Cette information est essentielle à la simulation des écoulements dans la zone considérée. Le remplissage des mailles en propriétés pétrophysiques est simulé de manière stochastique dans le modèle géométrique 3D et permet de proposer un modèle statique du Dogger du bassin parisien. La variabilité de la porosité est simulée au sein de chaque faciès à partir de logs de porosité calculée, continue sur toute la profondeur étudiée (25 logs). La perméabilité est quant à elle déterminée à partir de lois Phi-K, recalculées pour chaque faciès selon des valeurs de couples porosité-perméabilité mesurées sur carottes et extraites des rapports de fin de sondages. Valorisation scientifiques et techniques Aujourd'hui, ces modèles permettent aux ingénieurs-réservoir du projet SHPCO2 de tester concrètement leur capacité de calcul et de simulation d'injection et d'écoulement du CO2. Plusieurs modèles volumiques, de tailles, de précisions géologiques variées qui intègrent des failles majeures sont réalisés : •un modèle de la zone d'injection (20 x 20 km) qui contient 2 millions de mailles (500 x 500 m), •2 modèles de 700 000 et 10 millions de mailles (500 x 500 m) sur la totalité de la zone d'étude (100 x 100 km). Ces modèles rentrent dans le cadre de la valorisation des travaux de recherche, de mise à jour et du développement des connaissances géologiques du bassin de Paris. Ils permettent de proposer une visualisation 3D de la répartition spatio-temporelle des faciès réservoirs (barrière oolithique et/ou bioclastique et shoals granulaires) et des niveaux potentiellement imperméables qu'ils renferment (faciès de plate-forme externe/bassin profond), tout en intégrant les zones de couverture au toit et au mur des réservoirs. Perspectives Ce type de modèle, réalisé ici dans le cadre d'une étude liée au stockage géologique de CO2, pourrait également être utile pour la compréhension géologique du bassin (paléogéographique et géodynamique) et constitue un outil précieux pour l'aide à la décision dans différents domaines appliqués tels que l'exploration pétrolière, la gestion des aquifères, l'évaluation du potentiel géothermique, aussi bien à l'échelle du réservoir qu'à l'échelle du bassin et pourquoi pas jusqu'aux affleurements. Enfin, pour répondre à des objectifs d'exploration, on pourrait envisager d'intégrer des paramètres traduisant les phénomènes de diagénèse et de fracturation. Ces paramètres pourraient s'intégrer dans le cadre d'une étude géostatistique plus poussée, afin de traduire plus précisément la variabilité spatiale des faciès carbonatés en termes de porosité et perméabilité