Thématiques

Sédimentologie et reconstructions paléoenvironnementales
Architecture stratigraphique des bassins
Histoire diagénétique des réservoirs carbonatés et silicoclastiques
Traçage des paléocirculations hydrologiques dans les bassins sédimentaires et minéralisations associées (calcite, fluorine, Pb-Zn…)
Hétérogénéités des vitesses acoustiques (Vp) et du signal RMN dans les carbonates et les silicoclastiques

La recherche que je développe à l’Université de Paris-Sud au sein de l’UMR CNRS 8148 GEOPS vise à mieux caractériser le fonctionnement des bassins sédimentaires et à comprendre leurs propriétés réservoirs, en précisant les conditions environnementales, l’architecture stratigraphique, tout en intégrant les processus diagénétiques post-sédimentaires (minéralisation, dissolution) affectant les sédiments. En particulier, mes efforts se concentrent à détecter le rôle des conditions environnementales initiales, lors des processus de dépôt, sur la diagenèse, quelle soit très précoce (juste après le dépôt) ou plus tardive (diagenèse d’enfouissement). Essayer de mettre les processus diagénétiques dans un cadre sédimentologique et séquentiel permet d’améliorer la prédiction des propriétés réservoirs des roches. Ces travaux se réalisent sur des sédiments ou roches carbonatées et clastiques, sur des objets actuels (estuaire de la Gironde) ou anciens (Bassin Bonaparte, Australie; Mer du Nord, Bassin de Paris, Bassin Aquitain, Qatar, Polynésie-Française…). Mes efforts se concentrent également à caler dans le temps les paléo-circulations hydrologiques engendrées par la fracturation, le soulèvement et/ou l’émersion des bordures de certains bassins, consécutifs à des mouvements géodynamiques. Ces paléocirculations peuvent être à l’origine de minéralisations (cimentation calcitique, de fluorine, barytine, galène, silicification, …) ou de dissolutions entraînant des changements physico-chimiques conséquents dans les bassins.

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La finalité de cette recherche est de mieux appréhender tous les processus diagénétiques, et de mieux comprendre la nature et le timing des paléo-fluides à l’origine des minéralisations dans les bassins. La connaissance de ces processus diagénétiques s’avère essentielle pour améliorer

  1. notre compréhension du fonctionnement des bassins,
  2. les prédictions de la distribution spatiale des propriétés réservoirs (porosités, perméabilités, pression capillaire…)
  3. notre compréhension sur la genèse des ressources disponibles dans les bassins sédimentaires (hydrocarbures, ressources minérales, stockage de CO2, stockage de déchets radioactifs, géothermie).

Les finalités de ma recherche, débouchant potentiellement sur des domaines appliqués, m’amènent à développer des partenariats de recherche avec des organismes publics tels que le brgm sur des problématiques liées à la genèse de ressources minérales (notamment en fluorine) ou l’Andra, visant à mieux contraindre le contexte géologique de sites de stockage de déchets radioactifs. Concernant les problématiques liées au stockage géologique des déchets radioactifs, je participe également au programme interdisciplinaire CNRS PACEN « Programme sur l’Aval du Cycle et l’Energie Nucléaire » via le GNR FORPRO. Sur les aspects diagénétiques, j’entretiens des collaborations fortes avec Engie (ex Gdf-suez), notamment sur l’origine et l’influence des tapissages de chlorite dans les réservoirs gréseux. Concernant la sédimentologie/diagenèse des carbonates, un défi important est d’arriver à relier de manière fine et précise la stratigraphie séquentielle avec des processus diagénétiques. Ce lien se fait soit par l’étude d’analogues à l’affleurement (Bassin de Paris) mais surtout par l’étude d’échantillons carottés dans les profondeurs du sous-sol, ce qui m’amène à développer des collaborations avec des compagnies pétrolières opératrices en France (Lundin Petroleum et Vermillon Energy), ou avec des industriels exploitant les pierres de construction calcaires (Rocamat). Dans toutes ces problématiques, j’interviens très régulièrement dans l’encadrement de stage de M2 en relations avec ces industriels.

Mots clefs: Sédimentologie, Stratigraphie, Carbonate, Bassin, Diagenèse, pétrophysique, paléocirculation, métallogénie