Archives de la Catégorie : Programme

Juil 19

Financement par l’ANR du projet RECA porté par Cécile Gautheron

Le projet « Relation entre le changement climatique et l’altération » RECA, porté par Cécile Gautheron (GEOPS, équipe Relief, Bassin et Ressources), vient d’être sélectionné par l’ANR pour un financement. Ce projet de recherche Collaboratif (PRC) fait parti des projets financés dans l’appel à projets générique 2017, DEFI 1 « Gestion sobre des ressources et adaptation au changement climatique : vers une compréhension du changement global ». Outre GEOPS (Cécile Gautheron, responsable, Cécile Quantin et Damien Calmels), RECA regroupera dix équipes de cinq laboratoires français (GEOPS, CEREGE, IPN, IMPMC, IPGP), deux partenaires non-academiques (BRGM, TOTAL), une équipe allemande (GFZ), et deux équipes Brésiliennes (IG ; LABOGEF). Ce projet sera un des projets phares de GEOPS et de l’équipe Relief, Bassin et Ressources dans les prochaines années.

Résumé du projet

Les latérites, qui font partie de la couverture d’altération de la surface terrestre, occupent 80% du volume total des sols et participent significativement au bilan géochimique global de l’érosion et de l’altération, et ainsi à la consommation de gaz à effet de serre. Malgré leur importance à la surface de la Terre, la chronologie de leur formation et de leur évolution en réponse au changement climatique et géodynamique est toujours peu contrainte. Le projet RECA adressera les questions de l’axe 1 du challenge 1 de l’ANR « Fonction et évolution du climat, océans et cycles majeurs » et « Surface continentale : zone critique et biosphère » de l’ANR, par la reconstruction de l’influence du climat sur la formation des latérites. L’originalité du projet RECA est de combiner des données chronométriques et des marqueurs de l’altération et du climat développés ces dernières années de façon à construire un scénario complet et prédictif de la formation et de l’évolution des latérites. Pour cela, nous allons concentrer nos efforts sur la région géodynamiquement stable du bouclier Guyanais et de l’Amazonie centrale, où des latérites se sont formées tout au long du Cénozoïque et sont associées à cinq unités géomorphologiques majeures. Ce projet pluridisciplinaire ambitieux propose, pour la première fois, de réaliser des datations absolues des cuirasses latéritiques associées aux grands épisodes de pénéplanation du super continent sud Américain. Nous allons dater des populations d’oxydes et hydroxydes de fer (hématite, goethite) et d’argile (kaolinite), bien identifiés minéralogiquement, respectivement par (U-Th)/He, (U-Th)/Ne et résonnance paramagnétique électronique. Ces méthodes de datation récentes sont particulièrement adaptées car elles s’appliquent aux minéraux secondaires les plus communs des latérites qui peuvent enregistrer des temps géologiquement longs. La complexité inhérente aux matériaux de l’altération, qui peuvent contenir différentes populations d’un même minéral secondaire, liées à des étapes distinctes de latéritisation, sera prise en compte. La chronologie de la formation des cuirasses sera alors reliée aux conditions paléo-climatiques (température, précipitation) dérivées de la combinaison d’outils géochimiques et d’indices minéralogiques : (i) à l’échelle globale, avec par exemple les courbes de drainage continental connues, (ii) et à une échelle plus régionale au travers de l’intensité de l’altération, l’analyse des rapports goethite/hématite ou les rapports isotopiques de l’O et H sur les kaolinites et d’oxydes et hydroxydes de fer. Une tâche supplémentaire sera d’y associer les méthodes isotopiques « non-conventionnelles » du Li, Si et Fe, qui aideront à différencier les évolutions de l’altération liées aux étapes diverses de formation des latérites. Le couplage du bilan d’altération avec les âges des phases d’altération des profils latéritiques permettra d’obtenir des taux d’altération et d’érosion, qui seront comparés aux environnements d’altération actuel et passé de la surface de la Terre. Afin de mener à bien cette tâche ambitieuse, le projet RECA rassemble un consortium international fait de chercheurs qualifiés dans l’identification des sols latéritiques, les méthodes de datation, la minéralogie environnementale, la géochimie élémentaire et isotopique « conventionnelles » et « non- conventionnelles », et des approches de modélisation des profils d’altération. La synergie des équipes identifiées offre le plus haut niveau de garantie pour surmonter les difficultés techniques et scientifiques, donnant accès aux informations encore cachées sur la formation et l’évolution des sols en réponse au changement climatique sur des échelles de temps géologiques.

Voir en ligne : projets financés pdf

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Déc 10

Participation au programme de recherche BRGM/Total Convergence

L’équipe Relief, Bassin et Ressources du laboratoire Géosciences Paris-Sud (GEOPS) participe au programme de recherche BRGM/Total intitulé Convergence. Ce programme de recherche national vise à structurer les activités de recherche sur les chaînes de montage et leurs bassins sédimentaires adjacents. Dans ce programme, deux projets ont été élaborés :
(1) Orogen, qui doit permettre de mieux saisir la dynamique de chaînes de montagne comme les Pyrénées, à l’origine de roches et bassins favorables à la formation de réservoirs ;
(2) Source to sink, qui vise à mieux comprendre les processus de création et d’érosion des reliefs qui conduisent à la formation des bassins sédimentaires.

GEOPS émarge dans ce deuxième projet Source to sink avec la thèse de Mustafa Al Reda intitulé « Sediment routing in the syn orogenic series of the Aquitaine basin » et le post-doctorat de Thomas François intitulé « Evolution thermique de la plaque ouest-européenne au Méso-Cénozoïque (étude du Massif Central) ».

Voir en ligne : Programme Convergence BRGM/Total

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Mai 12

Création du Réseau ThermoNet

Porté par GEOPS (Cécile Gautheron), le réseau ThermoNet a été lancé début 2016. Il regroupe 6 laboratoires de thermochronologie basse température sur le territoire national (CRPG Nancy ; GEOPS orsay ; Géosciences Rennes, ISTerre Grenoble, GET Toulouse ; Géosciences Montpellier).

Le but de ce réseau est de fédérer la communauté française en s’appuyant sur un nombre important de laboratoires et chercheurs qui balaient tout le spectre allant du développement analytique à la modélisation, en passant par la mise en route sur plusieurs sites de facilités analytiques conventionnelles. Ce réseau a pour but également de proposer des Ecoles thématiques en thermochronologie basse température.

Voir en ligne : Site web ThermoNet

Organisateurs du réseau ThermoNet : Stéphanie Brichau, Peter van der Beek, Cécile Gautheron, Kerry Gallagher, Phillppe Münch, Raphaël Pik

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Sep 05

CLAYCOAT: un programme national de R&D en géologie sédimentaire

CLAYCOAT « CLAY COATing in shallow marine clastic deposits to improve reservoir quality prediction » est un programme national de recherche et développement (R&D) en géologie sédimentaire, financé par ENGIE associant les Universités Paris-Sud, de Poitiers, l’Institut Polytechnique de Bordeaux et ENGIE.

Ce projet vient de démarrer au 1er janvier 2015 et se terminera en 2018. L’objectif de ce programme R&D est d’essayer d’améliorer notre compréhension sur le dépôt d’argile dans les séries sableuses estuariennes, formant de minuscules (10 micromètres) tapissages argileux autour des grains de quartz. Même minuscules, ces tapissages favorisent la conservation des bonnes porosités et perméabilités des sédiments lors de leur enfouissement, même à très grandes profondeurs (>3500m) et contribuent ainsi à former des réservoirs d’eau ou d’hydrocarbures. Cependant, les conditions de formation de ces argiles restent très peu connues (lieu dans l’estuaire, chimie de l’eau, timing…).

L’objectif de ce projet vise à mettre en parallèle (1) des observations et caractérisations sédimentologiques de dépôts quaternaires avec (2) des observations et analyses d’échantillons de subsurface afin de mieux comprendre l’origine du développement des tapissages argileux dans les grès.

Par analogie avec des analogues actuels, les processus en jeu déterminant la minéralogie et la distribution spatio-temporelle des tapissages argileux dans les réservoirs anciens devront être mieux appréhendés afin de prendre en compte ces paramètres dans les modèles de prédictions des qualités réservoirs.

Porteur du projet : Benjamin Brigaud (Université Paris-Sud)

Partenaires:

ENGIE (Eric Portier, Guy Désaubliaux),

Institut Polytechnique de Bordeaux (Raphaël Bourillot, Hugues Féniès)

Université de Poitiers (Patricia Patrier)

Université Paris-Sud (Maxime Virolle, Benjamin Brigaud)

Infos: CLAYCOAT

 

 

 

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Juil 10

Info Université Paris-Sud: A 2000 mètres sous terre…

Les travaux de l’equipe Relief, Bassin et Ressources sur le forage profond du Bassin de Paris font la « Une » du site d’actualité de l’Université Paris-Sud:

http://www.actu.u-psud.fr/fr/recherche/actualites-2014/forage-profond.html

lien vers le volume 53 (Mai 2014) de  » Marine and Petroleum Geology « 

Article tirée du site web de l’Université Paris-Sud:

Une histoire géologique de 250 millions d’années a été reconstituée à partir d’un forage de 2000 mètres de profondeur dans l’Est du bassin parisien par un consortium de laboratoires issus de nombreuses universités, dont celle de Paris-Sud.Forage.jpg_669x1000

Infographie du forage réalisé. © Studio Durey / Andra

Une vue d’ensemble des sédiments qui se sont déposés dans l’Est du Bassin de Paris, de la surface jusqu’à 2000 mètres de profondeur, a été établie par un consortium de laboratoires issus de nombreuses universités françaises, dont Paris-Sud, et du CNRS, BRGM, IFPEN, IRD et IRSN. Ce forage profond a été réalisé par l’Andra (Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs) en 2008 et mis à la disposition de la communauté scientifique.

Les résultats de l’étude pluridisciplinaire de ce forage profond, supervisée par Pr. Maurice Pagel du laboratoire Géoscience Paris-Sud (GEOPS, Université Paris-Sud/CNRS), sont présentés dans le numéro paru fin mai 2014 de la revue Marine and Petroleum Geology (1).

Le programme de recherche intitulé TAPSS 2000 « Transferts Actuels et Passés dans un Système Sédimentaire aquifère-aquitard : un forage de 2000 m dans le Mésozoïque (2) du Bassin de Paris » a été mis en œuvre dans la région de Bure, où est situé le laboratoire de recherche souterrain de Meuse/Haute-Marne, créé en 1999 pour étudier la faisabilité d’un stockage géologique de déchets radioactifs . Le programme de recherche TAPSS 2000 auquel ont participé plus d’une vingtaine de laboratoires et organismes de recherches, a permis aux scientifiques de caractériser les roches sédimentaires de l’Est du Bassin de Paris en continu.

Des carottes géologiques ont été choisies en fonction des projets de recherche. Aucun projet de cette envergure n’avait été réalisé sur le sol français depuis le forage de Balazuc, en Ardèche, dont le volume 13, issue 6 de la Revue Marine and Petroleum Geology lui avait été consacré en 1996.

Les scientifiques ont étudié ce forage à travers des disciplines très variées telles que la sédimentologie, l’hydrogéologie, la géochimie isotopique, la géothermométrie, la paléoclimatologie, la pétrophysique, la diagenèse, la minéralogie et la géophysique. Ce programme a également été l’occasion de mettre en pratique de nouvelles méthodes d’analyse multidisciplinaires.

Les données obtenues dans chaque projet ont permis de mieux comprendre les différents processus géologiques en jeu dans ce bassin sédimentaire. Les principaux résultats mettent notamment en évidence, le rôle primordial des changements climatiques sur la production carbonatée en domaine marin peu profond.

L’importante sédimentation argileuse du Callovo-Oxfordien (3), présente dans le laboratoire souterrain, est favorisée par des eaux marines plutôt froides et l’évolution isotopique des sédiments enregistrent les cycles astronomiques de la Terre. La porosité des calcaires diminue fortement au cours du temps en liaison avec des circulations liées à des événements géodynamiques. Parmi les autres enseignements qu’ont recueillis les scientifiques figurent le fait que les températures dans le forage ont été 25°C plus chaudes qu’actuellement, ou encore que la diffusion verticale, processus très lent, est le principal vecteur de transport d’eau et d’éléments chimiques à l’échelle kilométrique.

Ce forage fut également l’occasion d’utiliser et d’améliorer de nouvelles méthodes d’analyse diagraphique. Il a contribué à la réalisation d’un modèle géologique à partir des données sismiques de haute résolution en permettant une calibration de grande qualité sur toute la colonne sédimentaire.


Notes de bas de page :

Université de Paris-Sud, UMR CNRS 8148 GEOPS

Université de Lorraine, UMR CNRS 7359 GeoRessources

Université de Bourgogne, UMR CNRS 6282, Biogéosciences

Université de Nîmes, UMR CNRS 6635 CEREGE

Université de Poitiers, UMR CNRS 7285 IC2MP

Université de Rennes, UMR CNRS 6118 Geosciences Rennes

Université de Paris 6, UMR CNRS 7193 ISTEP

Université de Pau et des Pays de l’Adour, UMR CNRS-TOTAL 5150 LFC-R

Université de St Etienne, UMR CNRS 6524, LMV

Université de Versailles Saint Quentin, UMR CNRS 1572 LSCE

Institut de Physique du Globe de Paris, UMR CNRS 7154 IPGP

Ecole Normale Supérieure, Géologie, UMR CNRS 8538

Université de Waterloo, Ontario, Canada

Andra, Chatenay-Malabry

IRSN, Fontenay-aux-Roses

IFP-EN, Rueil Malmaison

Cambridge Carbonate

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Sep 14

Co-direction du projet « ressources » du grand défi CNRS NEEDS

Le défi « NEEDS » –Nucléaire : Energie, Environnement, Déchets, Société– est une mission d’interdisciplinarité du CNRS qui a été lancée en 2012, qui vise à fédérer l’effort interdisciplinaire de recherche sur le nucléaire, afin d’envisager tous les aspects de la relation entre la société, la nature et la technologie nucléaire.

NEEDS s’organise autour de sept projets fédérateurs dont le projet fédérateur Ressources : mines, procédés, économie – CNRS, CEA, AREVA, co-dirigé par Maurice Pagel.

Le projet fédérateur Ressources regroupe les domaines de la prospection et du traitement minier ainsi que la socio-économie liée à l’exploitation et à l’utilisation des ressources d’uranium ou de thorium. Il a pour objet de développer les approches fondamentales de la géologie de l’uranium et du thorium, de la physico-chimie de l’uranium et du thorium et des études prospectives et socio-économiques avec l’ambition de renouveler l’état des connaissances et de définir les bases de nouvelles méthodes.

Depuis la reprise de la prospection de l’uranium au milieu des années 2000, les découvertes significatives récentes sont peu nombreuses. Il s’agit donc de repousser les frontières – rechercher et identifier des gisements plus profonds, plus cachés en provinces connues et de nouvelles provinces méconnues sous couvertures et d’exploiter des minerais nouveaux à basse teneur.

Pour prendre en compte ces enjeux, le projet fédérateur Ressources s‘appuie sur une approche pluridisciplinaire, analytique, expérimentale et modélisatrice. Ses objectifs de recherche s’articulent autour de de trois grands axes :

  1. Géologie de l’Uranium et du Thorium (Source – Transport – Dépôt – Préservation).
  2. Traitement des minerais d’uranium et de thorium.
  3. Acteurs et marchés des matériaux fissiles.

Chaque année, un appel à projets est lancé par « Ressources » – Défi NEEDS, 9 propositions ont été retenues en 2013. Vous trouverez ci-dessous les projets qui ont été soutenus au titre de l’année 2013 :

http://www.cnrs.fr/mi/prive/vignettes/pdf.png

En 2013, dans Ressources, Hermann Zeyen coordonne le projet GEPU « Géophysique pour la Prospection d’Uranium ».

 

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Mai 13

Site web ANR HeDiff

ImprimerLe site web du programme ANR HeDiff dirigé par Cécile Gautheron est maintenant en ligne. Vous trouverez toute les informations sur ce programme avec la problématique, les partenaires, les 3 tâches du projet (1) quantifier les mécanismes de diffusion de l’He, (2) quantifier la production des dommages d’irradiation et leurs cicatrisations et (3) calibrer et comparer les nouveaux modèles avec des âges obtenues pour des cas géologiques contraints ainsi qu’un intranet à l’intention des échanges de données entre les partenaires du projet.

 

http://www.hediff.u-psud.fr

 

Ce projet interdisciplinaire entre la géologie et la physique s’insère dans une thématique générale de la quantification de l’histoire thermique de la croûte continentale afin de comprendre des processus comme la construction des chaînes de montagnes et l’évolution des bassins sédimentaires.

Les thermochronomètres constituent des outils très largement utilisés à ces fins, mais les processus physiques déterminant les âges thermochronométriques restent peu compris. Le système (U-Th)/He sur l’apatite (AHe) est très rapidement devenu un thermochronomètre très populaire ; cependant des données récentes et des modèles démontrent que l’interprétation des données AHe dépendent d’une connaissance précise de la diffusion de l’He, qui aujourd’hui fait défaut. Plusieurs études ont mis en évidence des âges AHe beaucoup plus vieux que prévu (jusqu’à plus de 100 % dans quelques cas) et les interprétations géologiques de ces données deviennent alors questionnables. Des études récentes semblent montrer que les dommages créés par le recul des noyaux émetteur alpha, lors des désintégrations U-Th, augmentent la rétention de l’He dans les cristaux d’apatite. Des modèles de création de dommages et de cicatrisation thermique de ceux-ci ont été proposés, afin reproduire les âges AHe, mais ces modèles restent faiblement contraints et n’expliquent pas totalement le mécanisme de rétention.

Ce projet a l’intention d’améliorer de manière significative notre compréhension des mécanismes de diffusion de l’He dans apatite par des approches pluridisciplinaires.

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Mar 29

Modélisation géophysique intégrée de la région Carpato-pannonienne

L’étude « Lithospheric structure in Central Europe: integrated geophysical modeling » par Grinč M., Zeyen H., Bielik M., Plašienka D. a été publiée dans le Journal of Geodynamics.

Ce travail est issu d’un projet de coopération franco-slovaque intitulé « Modélisation géophysique intégrée de la région Carpato-pannonienne » et soutenu par le programme PHC Stefanik.

Hermann Zeyen est le responsable de ce projet du côté français. L’équipe slovaque est dirigée par le professeur Miroslav Bielik du département de géophysique appliquée et environnementale de la faculté de sciences naturelles de l’université Comenius de Bratislava.

Plus d’infos: http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/72373.htmslovaquie

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Sep 26

Programme ANR 2012 : Système terre, environnement, risques

Le programme HeDiff « Thermochronologie (U-Th)/He sur apatite: compréhension de la cinétique de diffusion par approches multidisciplinaires » porté par Cécile Gautheron a été sélectionné et financé par l’ANR.

Problématique :

La quantification de l’histoire thermique de la croûte continentale est une clef permettant la compréhension des processus comme la construction des chaînes de montagnes et l’évolution des bassins sédimentaires. Les thermochronomètres constituent des outils très largement utilisés à ces fins, mais les processus physiques déterminant les âges thermochronométriques restent peu compris. Le système (U-Th)/He sur l’apatite (AHe) est très rapidement devenu un thermochronomètre très populaire ; cependant des données récentes et des modèles démontrent que l’interprétation des données AHe dépendent d’une connaissance précise de la diffusion de l’He, qui aujourd’hui fait défaut. Plusieurs études ont mis en évidence des âges AHe beaucoup plus vieux que prévu (jusqu’à plus de 100 % dans quelques cas) et les interprétations géologiques de ces données deviennent alors questionnables. Des études récentes semblent montrer que les dommages créés par le recul des noyaux émetteur alpha, lors des désintégrations U-Th, augmentent la rétention de l’He dans les cristaux d’apatite. Des modèles de création de dommages et de cicatrisation thermique de ceux-ci ont été proposés, afin reproduire les âges AHe, mais ces modèles restent faiblement contraints et n’expliquent pas totalement le mécanisme de rétention.

Objectif du projet :

Ce projet a l’intention d’améliorer de manière significative notre compréhension des mécanismes de diffusion de l’He dans apatite par des approches pluridisciplinaires. Tous les aspects des modèles actuels seront expérimentalement vérifiés et de nouveaux modèles seront testés afin de travailler sur chacune des étapes de la diffusion. Ce projet s’axe autour de trois tâches 1) quantifier les mécanismes de diffusion de l’He ; 2) quantifier la production des dommages d’irradiation et leurs cicatrisations et 3) calibrer et comparer les nouveaux modèles avec des âges obtenues pour des cas géologiques contraints. Actuellement seules des équipes de recherche américaines travaillent sur la quantification de la diffusion, en utilisant principalement des modèles empiriques basés sur des expériences de diffusion par dégazage de l’He sous vide. Cependant, ces approches ne permettent pas d’évaluer quantitativement les mécanismes de diffusion d’un point de vue physique et de plus la procédure analytique employée modifie le comportement de diffusion en raison des hautes températures impliquées (et de la cicatrisation des dommages). En contraste, ce projet est basé sur des approches innovantes utilisant des calculs ab initio/dynamique moléculaire pour tester les mécanismes possibles, des expériences de physiques nucléaires, des expériences de diffusion contrôlée à basse température et des calibrations géologiques. Seules deux études sur l’apatite, en 1998 et 2010, ont utilisé des méthodes nucléaires (implantation, diffusion élastique) pour déterminer les coefficients de diffusion de l’He. Les partenaires de ce projet ont travaillé sur la diffusion de l’He depuis 2009 et ont proposé des approches complémentaires sur les mécanismes physiques agissants sur la rétention de l’He. Les quatre partenaires sont des spécialistes de chaque sujet et des tests préliminaires ont été réalisés pour les nouvelles techniques proposées, assurant le succès du projet. Ce projet permettra des avancées dans la connaissance des processus physiques contrôlant la diffusion de l’He dans l’apatite et permettra aux partenaires de ce projet d’atteindre un niveau international leader dans ce champ de recherche.

Partenaires :

Université Paris-Sud :

UMR IDES : Cécile Gautheron, Jocelyn Barbarand, Rosella Pinna

IPN: Laurent Tassan-Got, Eric Simoni, Jérôme Roques

CSNSM: Frédéric Garrido, Erwan Oliviero, Cyril Bachelet

Université de Grenoble:

ISTerre: Peter van der Beek, Alexandre Simionovici, Jean Braun

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