Processus de transfert des éléments volcanodétritiques dans les plaines abyssales autour de l'Île de la Réunion (océan Indien) (exemple du système turbiditique de Cilaos)

Bien que les systèmes turbiditiques soient très étudiés à travers le monde, les éventails sous-marins volcanoclastiques sont relativement peu connus en comparaison avec les systèmes silicoclastiques. Les nombreuses études réalisées au large des îles d'Hawaii et des Canaries n'ont pas permis d'observer de systèmes turbiditiques bien développé. Des dépôts turbiditiques et des structures sédimentaires comme des canyons et des chenaux sont néanmoins visibles au large de ces îles, suggérant que des processus autres que les grands glissements (glissement de flancs ou avalanche de débris) jouent un rôle important dans les mécanismes d'érosion et de transport des sédiments dans le domaine marin. Les nouvelles données acquises au large de l'île de La Réunion au cours des campagnes FOREVER (2006), ERODER1 (2007) et ERODER 2 (2008) ont permis de mettre en évidence l'existence de cinq systèmes turbiditiques s'étendant à plus de 200 km de l'île. Les travaux présentés dans cette thèse proposent une reconstruction du fonctionnement sédimentaire récent (150 ka) du système turbiditique de Cilaos situé au sud-ouest de l'île. Un large jeu de données, comprenant bathymétrie, imagerie sonar et profils de sondeur de sédiment, a été utilisé afin de conduire une étude détaillée de la morphologie moderne du système turbiditique de Cilaos. L'architecture sédimentaire a été caractérisée grâce à l'étude de plusieurs carottes sédimentaires. Des mesures de granulométrie, ainsi que de fluorescence X ont été effectuées le long de chaque carotte, et une analyse des isotopes de l'oxygène et des dates radiocarbone ont été utilisées pour contraindre le cadre stratigraphique. La cartographie détaillée de la zone a permis d'identifier les éléments architecturaux du système. Celui-ci comprend une zone de canyons alimentant une vallée majeure. Au pied de la pente et sur la plaine abyssale, l'éventail se développe plus largement avec notamment la présence d'un champ de sediment waves, des accumulations sédimentaires de formes lobées et des petits chenaux. La morphologie de ce système et de ses corps sédimentaires est fortement influencée par la topographie de la plaque préexistante avec la présence de rides volcaniques qui compartimentent le système sédimentaire profond et par la nature des dépôts dominés par des sédiments sableux d'origine volcanique. Les structures morphologiques identifiées aux têtes des canyons suggèrent que l'alimentation actuelle du système turbiditique de Cilaos est dominée par des processus hydrodynamiques et sédimentaires liés aux crues de la rivière Saint-Étienne. Les courants hyperpycnaux ne sont pas l'unique processus d'alimentation. La dynamique des vagues et les instabilités de pente jouent également un rôle dans le déclenchement des courants de turbidité et participent à l'incision des canyons. L'analyse détaillée des faciès et séquences sédimentaires a permis de mettre en évidence un fonctionnement sédimentaire en liaison avec l'activité volcanique. Les principales périodes d'activité turbiditiques sont associées aux périodes d'interruption de l'activité volcanique qui permettent une augmentation de l'alimentation du bassin versant de la rivière Saint-Étienne. Les variations climatoeustatiques affectent également le système mais celles-ci sont de moindre importance. L'origine volcanique des sédiments et la morphologie complexe de la plaque océanique rendent le système de Cilaos unique, tant par son mode d'alimentation comparable à celui des systèmes turbiditiques silicoclastiques, que par la nature érosive et riche en sable de ses écoulements caractéristiques des turbidites volcanoclastiques.Even if deep-water turbidite systems have been widely studied throughout the world ocean,volcaniclastic deep-sea fans are little known compared to silicoclastic systems. Numerous studies dedicated to the Canary or the Hawaii Islands have never revealed the presence of well-developed turbidite system (with canyons, lobes and levees). Nevertheless, turbidite deposits and sedimentary structures like canyons or channels are visible off these volcanic islands suggesting that other processes than large mass wasting processes (flank landslides, debris avalanches) also played an important role in the erosion and transport of sediments in the deep marine environment adjacent to volcanic islands. The new dataset collected off La Réunion Island, during the 2006 cruises FOREVER and ERODER1 and the 2008 ERODER 2, reveals for the first time the presence of five large turbidite systems extending to more than 200 km from the island. The results presented in this PhD thesis propose a reconstruction of the recent sedimentary evolution (last 150 ka) of the Cilaos turbidite system located southwest of the island. Multibeam bathymetry, backscatter imagery, and echosounder profiles have been used to characterise the morphology of the Cilaos turbidite system. The sedimentological variability has been characterised thanks to the study of several gravity cores. Grain-size measurements, and XRF logging have been performed along each core interval and analyses of planktonic oxygen isotopes and radiocarbon dating have been used to constrain the stratigraphic framework. A detail mapping of the system allows the identification of the architectural elements of the deep-sea fan. It is composed of a canyon area feeding a wide valley. At the foot of the slope and on the abyssal plain, a wide fan is developed with a sediment waves field, lobate bodies and an extended channelized system in the lower-fan. Its morphology appears to have been strongly influenced by the morphology of the submarine slopes of the volcanic edifice, the surrounding seafloor and the high content of volcanic sands in the turbidity currents. The morphological features identified at the canyon head suggest that the present-day feeding of the Cilaos turbidite system is dominated by the hydrodynamic and sedimentary processes linked to the Saint-Etienne River floods. The hyperpycnal flows are not the only processes feeding the Cilaos canyon. Wave dynamic and slope instabilities also play a role for the triggering of turbidity currents and participate to the incision of the canyons. The detailed analysis of sedimentary facies and bodies permits to highlight that volcanic activity is the main factor controlling the fan sedimentary supplies. The two main phases of the Cilaos turbidite activity are linked to periods with low volcanic activity which led to an increase of the feeding of the Saint-Etienne drainage basin. Climatic and eustatic variations have also influenced the fan but they are interpreted to be of lesser importance. The volcanic origin of sediments and the complex morphology of the oceanic plate make unique the Cilaos fan which feeding mode is rather similar to those observed in silicoclastic turbidite systems, but its erosive and sand rich turbidite currents are characteristics of volcaniclastic turbidites.SAINT DENIS/REUNION-Droit Lettre (974112101) / SudocSudocFranceF

Morphology and sedimentary architecture of a modern volcaniclastic turbidite system: The Cilaos fan, offshore La Réunion Island

International audienceRecent oceanographic surveys revealed the existence of five volcaniclastic deep-sea fans off La Réunion Island. The Cilaos fan is a large volcaniclastic submarine fan, connected to rivers that episodically experience torrential floods through a narrow and steep shelf-slope system. New piston cores presented in this study together with echosounder profiles give new insight into the evolution of this extensive and sand-rich turbidite system. The Cilaos fan extends over 15,000 km2 on an abyssal plain and is compartmentalized by topographic highs. Located southwest of the island, the sedimentary system consists of a canyon area and a deep sea fan divided into a proximal and a distal fan. The proximal fan is characterized by its wide extent and coarse-grained turbidites. The distal fan is characterized by elongated structures and fine-grained turbidites. A detailed morphological study of the fan which includes the analysis of swath bathymetry, backscatter, echosounder, and piston core data shows that the Cilaos fan is a complex volcaniclastic deep-sea fan, highly influenced by preexisting seafloor irregularities. The canyons and the slope area show a complex and evolving sediment feeding system with a direct sediment input by the river and irregular sediment supply by submarine landslide. Three main construction stages are identified for this system: (1) an old incision phase of the channels forming wide turbidites extending over the entire distal fan; (2) a period of no or low activity characterized by a thick layer of hemipelagic mud; and (3) a local reactivation of the channel in the proximal fan. Each stage seems to be linked to a different sediment source with a progressively increasing contribution of hemipelagic sediment and mud in younger stages

A volcaniclastic deep-sea fan off La Réunion Island (Indian Ocean): Gradualism versus catastrophism

International audienceA new geophysical data set off La Réunion Island (western Indian Ocean) reveals a large volcaniclastic submarine fan developing in an open-ocean setting. The fan is connected to a torrential river that floods during tropical cyclones. Sediment storage at the coast is limited, suggesting that the sediments are carried directly to the basin. The fan morphology and turbidites in cores lead us to classify it as a sand-rich system mainly fed by hyperpycnal flows. In the ancient geological record, there are many examples of thick volcaniclastic successions, but studies of modern analogues have emphasized mechanisms such as debris avalanches or direct pyroclastic flow into the sea. Because the Cilaos deep-sea fan is isolated from any continental source, it provides information on architecture and noncatastrophic processes in a volcaniclastic deep-sea fan

En ville, sans ma voiture ! Evaluation du 22 septembre 2000 : résultats et analyses

A partir des enquêtes, des observations et des entretiens réalisés dans une douzaine de villes françaises et plusieurs villes étrangères, les principaux enseignements de la journée sont les suivants :- l'opinion publique locale est toujours très favorable à ce type d'opération (plus de 80 %), à l'exception des commerçants ; ce niveau de satisfaction est élevé dans tous les pays d’Europe, même s’il l’est un peu moins en Allemagne (autour de 70 %).- la fréquentation du centre ville est d’un niveau équivalent à un jour ordinaire, avec quelques disparités dans certaines villes selon les types de commerces ou de services, et les grandes surfaces périphériques n’ont pas plus de clients qu’un jour ordinaire;- l’usage de la bicyclette et de la marche s’accroît ainsi que la fréquentation des transports collectifs ;- en matière d’environnement, la baisse du niveau de bruit et surtout le changement d’ambiance sonore est apprécié par les citadins. On constate une baisse de pollution dans les périmètres réservés. Par contre, cette journée a peu d’influence sur les niveaux de pollution de fond

Evolution thermique du système lithosphère-asthénosphère dans les zones continentales stables

Flux de chaleur et anomalies de vitesse; relation avec l'épaisseur de la lithosphère continentale. Modélisation tres schématique de l'évolution thermique de la lithosphère continentale. Contraste de densité entre l'asthenosphère et la base de la lithosphèrepas de résum

Caractérisation des réservoirs pétroliers par les données sismiques avec l'aide de la géomodélisation

La caractérisation sismique des réservoirs pétroliers nécessite l'intégration de plusieurs techniques (lithosismique, géomodélisation, géostatistique et pétrophysique). L'information sismique est d'abord utilisée pour décrire la structure des réservoirs car son utilisation pour la description des faciès ne se fait pas sans difficultés. L'objectif de cette thèse est d'apporter des outils nouveaux basés sur l'utilisation de l'information sismique pour caractériser les réservoirs. Un premier travail a consisté à évaluer l'impact des incertitudes structurales et leurs conséquences en terme de classification de faciès. Ensuite, nous considérons la modélisation sismique comme aide à l'évaluation du modèle réservoir pour faire le lien entre les simulateurs et la réponse sismique du réservoir. Nous développons ensuite deux approches alternatives aux méthodes traditionnelles en caractérisation réservoir. La première utilise les déformations graduelles pour créer des réalisations de propriétés réservoirs. Ces propriétés sont à l'échelle réservoir, conditionnées aux puits, et respectent une fonction coût basée sur la comparaison des données sismiques réelles et synthétiques. La seconde méthode repose sur la classification supervisée par réseaux de neurones pour analyser la forme des traces sismiques. Une première étape consiste à générer tous les modèles pétrophysiques envisageables et à les analyser par réseaux de neurones. Les neurones ainsi identifiés sont appliqués aux données réelles, pour trouver des relations pétrophysiques/sismiques identiques aux données d'apprentissage. Tous les travaux sont validés sur des champs réels, choisis pour leurs particularités géologiques (lithologie du réservoir, complexité structurale).Seismic characterization of hydrocarbon reservoirs is based on various techniques : lithoseismic, geomodeling, geostatistics, evolutionary algorithms, and petrophysics. Seismic information is first used for the description of the reservoir structure, but then its relationship with facies description is a dificult task. The aim of this thesis is to develop new tools for seismic reservoir characterization. A first work has consisted in evaluating the impact of structural uncertainties on petroelastic inversion and its consequences in terms of facies classification. Then, we consider seismic modelling as an aid to reservoir model evaluation. This modeling step will make the connection between the reservoir simulators (or geomodelers) and the seismic response of the reservoir. Then we develop two alternative approaches for petroelastic and petrophysical inversion. The first one uses the gradual deformation method to generate reservoir property realizations. This method generates properties at the reservoir scale, conditioned by the wells, while respecting a cost function based on the comparison of actual and synthetic seismic data. The second method is based on supervised classification principle and uses neural networks to analyze the waveform of seismic traces. A first step is to generate a volume containing all possible petrophysical models for the concerned field. These models are analyzed by the neural networks. The neurons identified are applied on the actual data to recognize similar etrophysical/seismic relationships. All methods are tested and validated on actual reservoirs, chosen for their specific features (structural complexity, reservoir lithology).PAU-BU Sciences (644452103) / SudocSudocFranceF

Caractérisation haute résolution des propriétés physiques de la subsurface (Apport du radar géologique)

PAU-BU Sciences (644452103) / SudocSudocFranceF

The crust of the Western Mediterranean Ridge from deep seismic data and gravity modelling

International audienceWe present a crustal cross‐section of the Western Mediterranean Ridge from the African margin to the Aegean Sea constrained by the morphology of the ridge, new seismic reflection and refraction results obtained during a two‐ship cruise performed in December 1988 (Pasiphae cruise), the distribution of seismicity and gravity modelling. Morphologically, the Western Mediterranean Ridge can be divided into three main units from the Sirte Abyssal Plain to the Hellenic Trench: a broad outer unit, a narrow central unit and an inner unit. the seismic front, or seaward extent of the interplate seismicity between the African lithosphere and the Cretan Arc, is located 50 km seaward of the Hellenic Trench. Seismicity is thus distributed widely over the innermost unit of the ridge, suggesting that brittle material is present at shallow depth beneath the inner portion of the Mediterranean Ridge. the refraction results of the Pasiphae cruise show that the crust in the Ionian Basin and beneath the outer and central units of the Western Mediterranean Ridge is oceanic and that the Moho discontinuity progressively deepens towards the Hellenic Arc, in agreement with the accretionary prism model. High velocity material occurs at shallow depth beneath the innermost unit of the ridge. Gravity modelling also indicates a significant increase in density beneath the inner unit. We consequently interpret the inner unit of the ridge as the backstop of the Western Mediterranean Ridge prism, possibly composed of Peloponnesus thrust sheets

A new model for the evolution of La Réunion volcanic complex from complete marine geophysical surveys

International audienceResults from recent marine geophysical surveys offer a new perspective for characterizing the evolution processes of volcanic islands. In 2006, cruises FOREVER and ERODER 1 investigated the submarine flanks and the surrounding abyssal plain of La Réunion (Indian Ocean) to obtain for the first time a complete geophysical survey of the area. Combined analyses of these data reveal major differences in the evolution of the two emerged volcanoes, Piton des Neiges and Piton de la Fournaise. We show that debris avalanche deposits extend on the abyssal plain only offshore the active Piton de la Fournaise volcano attesting the occurrence of large flank-collapse events. The absence of such deposits offshore Piton des Neiges and the presence of compressive structures within the sedimentary unit below the edifice support a mechanism of slow deformation of this volcano, such as sliding or spreading. The slow deformation of Piton des Neiges has led to numerous secondary submarine slope instabilities and favored some unconfined turbidity flows which generated large sediment waves running downward all around the island. This study proposes a new model using the most complete marine data set available: slow deformation controls the evolution of Piton des Neiges whereas Piton de la Fournaise (formed on the flanks of a pre-existing edifice) experienced catastrophic, large flank-collapse events