1 GEO REM.ppt [Mode de compatibilité] · Mardi 27 mars 2012 > 2 M2C-substratum géologique : • découpage stratigraphique, étude détaillée de la géométrie de la structures

Mardi 27 mars 2012

Mardi 27 mars 2012

Géologie

Mardi 27 mars 2012 > 2

M2C

- substratum géologique :• découpage stratigraphique, étude détaillée de la géométrie de la structures des formations jurassique et corrélation terre/mer ( nouvelle carte géologique) • nouveaux dépôts et événements tertiaires identifiées au nord• différentiation Tertiaire et Quaternaire

- relations morphologiques incisions fluviatiles / substratum géologique

- évolution plio-quaternaire de la paléoSeine en baie de Seine • morphologie détaillée de la paléoSeine (3 nappes étagées et emboîtées)• styles fluviatiles (tresses et méandriforme) et cycles climato-eustatiques• tendance soulèvement quaternaire de la baie de Seine (taux 0,07- 01 mm/An)

Résultats majeurs :

La Seine fluviatile plio-quaternaire en baie de Seine évolution morphologique et sédimentaire (rôle du substratum

géologique et des cycles climato-eustatiques) Massinissa Benabdellouahed - Thèse soutenue 11/07/11

à l’Université Caen/UMR 6143/M2C Financeurs de la bourse doctorale : Région Basse-Normandie -& BRGM

Dir : O. Dugué ; B. Tessier (UCBN M2C); co-encadrants: I. Thinon ; P. Guennoc ; F. Paquet (BRGM)

Journée des doctorants

Mardi 27 mars 2012


> 2

Contribution structurale, pétrologique et géochronologique à la tectonique intracontinentale

de la chaîne hercynienne d’Europe (Sudètes, Vosges) Etienne SKRZYPEK - Thèse soutenue

> Direction : K. Schulmann (UdS) & P. Rossi (BRGM)

> Soutenue à l’Université de Strasbourg, le 13/10/2011

> Ecole doctorale STUE, Ecole et Observatoire des Sciences de la Terre, Université de Strasbourg

> Financeurs : BRGM et Région Alsace

> Résultats majeurs :

• Modèle tectonique des Sudètes (Dôme d’Orlica-Śnieżnik)

• Modèle tectonique des Vosges hercyniennes

• Nouvelle méthode d’analyse microstructurale

Le magmatisme des Vosges : conséquence des subductions

paléozoïques (datation, pétrologie, géochimie, ASM)

Anne-Sophie TABAUDEcole doctorale/laboratoire : IPG Strasbourg

Financeurs de la bourse : BRGM – Région Alsace

Soutenance 1er semestre 2012

Mardi 27 mars 2012

> 2

Objectifs de la Thèse> Objectifs

• Origine des magmas des granites vosgiens ?

• Rôles respectifs d’une subduction et/ou de la collision continentale dans leur mise en place

> Méthode:• Echantillonnage systématique tous les 2 km

• Datation méthode U-Pb sur zircon

• Etude pétrologique, géochimique et ASMMardi 27 mars 2012


> 7> 2

Apport des éléments en traces

> Associations Mg-K• Très enrichis en LREE

• Anomalie en Eu constante

• Somme REE diminue

• CVMg-K: anomalie en Sr (Bohème)

• SVMg-K: anomalie en P (Alpes, Corse, Forêt Noire)

> CVG• Très enrichis en LREE

• Somme REE constante

• W-CVG: anomalie en Sr

• E-CVG: anomalie en P

Mardi 27 mars 2012


> 8> 2

Apport des isotopes Sr-Nd

> Associations Mg-K et CVG• Pôles isotopiques distincts (= sources des magmas différentes)

• CVMg-K : composition isotopique Certovo Bremeno (Bohème)

• SVMg-K : composition isotopique Corse, Forêt Noire

Mardi 27 mars 2012


> 9> 2

Schéma géodynamique > Associations Mg-K

(~340 Ma)• Apport chaleur par

désintégration radioactive• Sources magmas :

– CVMg-K : Manteau + Granulite

– SVMg-K : Manteau + Gneiss variés

> CVG (~320 Ma)• Apport chaleur par

désintégration radioactive

• Sources magmas : – W-CVG : Mg-K + Gneiss

– E-CVG : Mg-K + Croûte supérieure moldanubienne

Mardi 27 mars 2012


> 2

Conclusions :

> Mise en évidence de 4 associations magmatiques dans les Vosges méridionale• CVMg-K et SVMg-K (340 Ma)

• W-CVG et E-CVG (320 Ma)

> Nouveau schéma géodynamique proposé pour les associations Mg-K• Rôle de l’apport de chaleur par désintégration radioactive

• Applicable dans toute la chaine Varisque

> En accord avec les nouvelles données ASM acquises

Mardi 27 mars 2012


Mardi 27 mars 2012

Evolution géodynamique 3D entre Romanche et Maurienne

(Alpes françaises)

Mathieu BellangerEDST / ISTO

Financeur(s) de la bourse doctorale : BRGM

3ème année

Mardi 27 mars 2012


Modifié d’après Vignaroli et al., 2009

Mardi 27 mars 2012


> 2

Un changement cinématique Oligocène

dans les Alpes Occidentales

Dumont et al. (2011)

34 Ma

Mardi 27 mars 2012


Mardi 27 mars 2012


> 2

Une cinématique

Top W à top SW

Mardi 27 mars 2012


> 2

Mardi 27 mars 2012


Mardi 27 mars 2012


Mardi 27 mars 2012


Mardi 27 mars 2012


40 – 80 km

5 à 10 Ma

0.4 à 1.6 cm.an-1Déplacement horizontal vers l’Ouest du front de la chaîne:

Mardi 27 mars 2012


- Un champ de déformation stable depuis 30-35 Ma

- Une propagation du front de déformation d’Est en Ouest

Le tout dans un domaine en convergence N-S

Mardi 27 mars 2012


Vignaroli et al., 2008

C. FaccennaJolivet et al., 2009

Jolivet et al., 2009

Mardi 27 mars 2012


> 2

> Le changement cinématique oligocène (34Ma)conduit à l’enfouissement progressif des MCE sousles zones internes• Des analyses en cours devraient permettre de mieux contraindre

l’épaisseur des nappes allochtones

> Une déformation progressive d’Est en Ouest desMCE dans un champ stable depuis 34 Ma• Des analyses en cours permettront de dater précisément ces

déformations

> Le retrait des slabs méditerranéens initié àl’Oligocène comme moteur géodynamique

Mardi 27 mars 2012

Intégration des données de gradiométrie gravimétrique de la mission GOCE avec des données sol et/ou aéroportées pour

l’imagerie crustale et lithosphérique

Aurélie PeyrefitteEcole Doctorale des Sciences de la Terre

de l'Université Paris DiderotCo-financement BRGM/CNES

3ème année

GEO/G2R

Mardi 27 mars 2012 Journée des doctorants

> Lancée par l'ESA en Mars 2009

> Caractéristiques:• Orbite basse ≈ 260 km

• Précision globale ≈ 1mGal (pour 100 km de résolution spatiale)

> Les modèles globaux de champ déduits des mesures GOCE• Premières versions disponibles depuis l'été 2010

• La comparaison du modèle GOCE avec les précédents modèles globaux montredes différences significatives, en particulier sur l'Afrique et l' Himalaya

– On a choisi de travailler sur le continent Africain

• La résolution spatiale des modèles de champ GOCE est la plus haute jamais

obtenue à l’échelle globale

– 55 km x 55 km

– Cette résolution se prête à une étude à l'échelle lithosphérique

> Pour la première fois, la mission GOCE fournit

les mesures du tenseur de gravité à l'échelle globale

La mission GOCE


> Explorer la lithosphère Africaine

> Evaluer l'apport des données de la mission GOCE

> Pour:• Caractériser la géométrie et la nature des grands domaines crustaux

• Etudier les variations de densité dans le manteau supérieur

Objectifs

1. Création d’un modèle 3D de la croûte Africaine

2. Calcul de l'effet gravimétrique du modèle

3. Comparaison avec les données de la mission GOCE• Qu’est qu’on apprend sur la croûte Africaine ?

• Qu’est ce que GOCE nous permet de mettre en évidence

dans le manteau ?

Les grandes étapes


Anomalie de Bouguer complète déduite des données GOCE

Anomalie gravimétrique engendrée par notre modèle de croûte

Anomalie résiduelle

Contribution crustale de l'anomalie résiduelle

Contribution mantellique de l'anomalie résiduelle

-

Anomalie de Bouguer-

Anomalie gravimétrique du modèle

=Anomalie résiduelle

Anomalie résiduelle=

Contribution crustale+

Contribution mantellique

Filtrage



Le manteau AfricainCarte géologique simplifiée

de l'Afrique *

* Modification de la carte tectonique de l'Afrique> Identification des éléments

majeurs de la géologie Africaine

> Signature gravimétrique particulière associée aux marges passives du Jurassique



Tomographic image (S-wave velocity [Vs] of Africa, 100 to 175 km depth slice 1

1Begg et al., 2009

Le manteau Africain

> Cohérence sismo / gravi sur une grande partie de l'Afrique• Rift, Craton ouest Africain, dorsale médio-océanique, péninsule arabique

> Différences apparentes• Congo du craton et sud de l'Afrique


Conclusion> Première carte d'anomalie de Bouguer de l'Afrique déduite des

données de la mission GOCE

> Calcul de l'anomalie gravimétrique engendrée par un modèle 3D en densité de la plaque Africaine

> Séparation de l’effet gravimétrique du manteau Africain

Perspectives> Pour la première fois, la mission GOCE fournit les mesures du

tenseur de gravité à l'échelle globale• Evaluer l’apport du tenseur de gravité par rapport à un champ classique

• Exploiter ces données par inversion afin d'améliorer localement le modèle de croûte.

Mardi 27 mars 2012

Méthodologie d’analyse de données électromagnétiques aéroportées

en domaine temporel pour la caractérisation géologique

et hydrogéologique

Pierre-Alexandre RENINGEREMSTU/BRGM, ISTO, UMR 7327

Financeurs de la bourse doctorale : BRGM/Région Centre

3ème année

Contexte :

Mardi 27 mars 2012


> 2

Objectifs de la thèse :

> Capacité de l'électromagnétisme héliporté à imager des variations ténues de la subsurface en milieu anthropisé

> Caractérisation géologique fine par l’électromagnétisme héliporté et implications sur la compréhension d’un système hydrogéologique karstique

Quaternaire

Argiles

Craie175

150

125

100

75

200

Altitude(m)

• Plateau de craie recouvert par des argiles d’altération et du quaternaire

• Lever électromagnétique (EM) :– Courtenay (Région Centre, France)

– 400 m d’espacement entre les lignes

– 30 m d’espacement entre les

sondages EM

– 12000 sondages EM

• Activité pétrolière sur la zone :– présence de forages

– 2 lignes sismiques récemment retraitées

• Karst des Trois Fontaines :– reconnu par deux campagnes

piézométriques

– orientation SE-NO

Mardi 27 mars 2012


> 2

Filtrage des données TDEM

• La SVD utilise des composantes orthogonales afin d’extraire les formes dominantes d’une série de courbes

• Cela nous permet de garder seulement le signal désiré

• Toute matrice m x n A (m ≥ n) peut être écrite comme produit de 3 matrices:

A=UWVT A: décroissances TDEMU: matrice des poidsW: matrice des valeurs propres V: matrice des composantes principales

> Rejet des oscillations et

des pics :

> Détection des couplages :Ligne électriqueAutre installation humaine

+.

Time (s)

Time (s)

dB

/dt

(v/m

²)

dB

/dt

(v/m

²)

Mardi 27 mars 2012


> 2

Interprétation géologique

Résistivité (ohm.m)

Craie 1

Craie 2

?

NProfondeur

(m)

Craie 1

Craie 2

> Modèle géologique :

Craie1Craie 2

SO NE

Argiles

distance/50 (m)

Elé

vatio

n (m

)R

ésistivité (ohm.m

)

Craie 1

Craie 2

SONE

Mardi 27 mars 2012


> 2

Interprétation hydrogéologique

• Le drainage se fait dans la partie la plus superficielle de la Craie 1 (>110 ohm.m)

• Les zones de plus forte profondeur (i.e. présence d’une craie moins résistive), interprétées comme étant des couloirs d’altération associés aux failles, coïncident avec la position des dômes piézométriques

Profondeur(m)

SE

NO

distance/50 (m)

Elé

vatio

n (m

)

Résistivité (ohm.m)distance/50 (m)

NO

SE

Elé

vatio

n (m

)

SONE

distance/50 (m)

Elé

vatio

n (m

)

> Modèle Hydrogéologique :

Drain karstique

Craie1

Craie 2

SO NE

Argiles

Mardi 27 mars 2012


> 2

Conclusion> Le filtrage SVD s’est montré efficace pour débruiter

les données EM – jeu de données fiable

> Amélioration de la connaissance géologique• Epaisseur des argiles

• Géométrie du toit de la Craie

• Hétérogénéité de la craie– Mise en évidence d’une géométrie d’échelle plurikilométrique orientée Sud-

Est Nord-Ouest délimitant deux dépôts de Craie

– Altération le long de couloirs de fracturation orientés Nord-Sud

> Amélioration de la connaissance hydrogéologique sur le karst des Trois Fontaines• Le karst s’est développé suivant l’axe N310° où la craie C1, plus

résistive, est à relativement faible profondeur

• Les dômes piézométriques périkarst correspondent aux zones faillées altérées

Validation par une étude hydrogéologique dédiée

Mardi 27 mars 2012


> 2

100 Ma de karstification en Languedoc : interaction géodynamique / karstification sur a géométrie 3D et

les propriétés des réseaux karstiques Eglantine Husson - 2ème année

> Diplôme avant thèse : Master II Réservoirs Géologiques

> Ecole doctorale : SIBAGHE, laboratoire : Géosciences > Financeur(s) de la bourse doctorale : BRGM / Université

Montpellier2

> Etat d’avancement des travaux :

• Karsts & Paleokarsts bauxites, Crétacé sup, Paléocène, Eocène-Miocène, Messinien)

• Sismique construction de coupes

• Modèle 3D (GéoModel)

• coupes équilibrées

Mardi 27 mars 2012


> 2

Remplissages sédimentaires, déformations et altérations tertiaires du Massif armoricain

Paul BESSIN - 1ère année

> Diplôme avant thèse: Master Sciences de la Terre, Université Rennes 1

> Ecole doctorale, laboratoire: SDLM (Sciences De La Matière), Géosciences Rennes

> Financeur(s) de la bourse doctorale: Région Bretagne

> Objectif de la thèse :

Comprendre l’évolution géologique du Massif armoricain au Cénozoïque

Mardi 27 mars 2012

Faciès, géométries et paléogéographie du Jurassique du Sud-Ouest

du Bassin de Paris : enregistrement sédimentaire et

déformations grande longueur d'onde

Fabien LenoirSDLM – Rennes1

BRGM

3ème année

Journée des Doctorants

Mardi 27 mars 2012


?

Le Bassin de Paris : sujet de nombreuses études

MAIS

La plupart des études sur puits pétroliers …

au centre du Bassin de Paris

peu de contraintes sur les bordures

LE BASSIN DE PARIS

> Questions :• Compréhension des géométries du centre jusqu’aux bordures du

Bassin de Paris

• Compréhension des faciès et profil de dépôt

• Déformations intra-plaques enregistrement sédimentaire

• Implications dans les modélisations

Mardi 27 mars 2012


TERRAIN PUITS DIAGRAPHIÉS LIGNES SISMIQUESBSS Puits pétroliers

Objectif : Reconstitution d’une géométrie 3D et d’une paléogéographie au Jurassique

FACIÈS DU SUD-OUEST

1mm

1mm

Mardi 27 mars 2012


GÉOMÉTRIES DU SUD-OUEST

> Corrélations diagraphiques

50km

Mardi 27 mars 2012



> Découpage séquentiel

Mardi 27 mars 2012


W E

Demi-cycle Transgressif

Demi-cycle Regressif

SIM

SI

DC


> Habillage faciologique des transects

W E

Mardi 27 mars 2012

> 2 plates-formes carbonatées

(Type rampe barrée)• Bajocienne (variations latérales de faciès)

• Bathonienne

Marnes

Calcaires argileux

Calcaires à grains

Bioclastes et coraux dispersésJournée des doctorants

W E


> Habillage faciologique des transects

Mardi 27 mars 2012


> Développement et progradation d’une plate-forme carbonatée plate (type flat-topped platform)

Marnes

Calcaires argileux

Calcaires à grains

Bioclastes et coraux dispersés

EXTENSION LIASIQUEINTERPRÉTATION DE LIGNES SISMIQUES

Mardi 27 mars 2012


EXTENSION LIASIQUE

Mardi 27 mars 2012


INTERPRÉTATION DE LIGNES SISMIQUES

EXTENSION LIASIQUECartes d’Isopaques

Isopaque Toit Trias / Base Schistes Cartons

> Cartes d’isopaques

Mardi 27 mars 2012


Failles

EXTENSION LIASIQUECartes d’Isopaques> Carte d’anomalies magnétiques

Levers aérogéophysiques, BRGM - 1998 - 2008 - 2009

Mardi 27 mars 2012

Journée des doctorants Axe NE-SW et NW-SE Dominant

EXTENSION LIASIQUECartes d’Isopaques> Carte structurale interprétative du Lias

Faille

Faille normale Direction d’extension

Mardi 27 mars 2012


Ligne sismique

EXTENSION LIASIQUECartes d’Isopaques

Mardi 27 mars 2012


Isopaque Toit Toarcien / Toit Bajocien calcaire

Isopaque Base Schistes carton / Toit Trias

2

3

3: Progradation des plate-formes carbonatées

bajociennes(E-W & SW-NE)

2: Phase de flexuration toarcienne

(SW-NE)

3: Dépôts contrôlés par

les failles1

32

1

> Le Sud-Ouest du Bassin de Paris :

– Extension liasique : aire de sédimentation contrôlée par failles normalesde direction varisque

– Phase de flexure au Toarcien

– A partir du Bajocien :

• Failles de moins en moins distribuées

• Progradation d’une plate-forme carbonatée de type rampe vers leseuil du Poitou et le Berry

– Progradation des plates-formes carbonatées oxfordiennes de type « flat-topped platform » de la Normandie vers le Poitou

Les géométries sédimentaires enregistrent des variations de subsidence à grande échelle

en relation avec les évènements tectoniques

Mardi 27 mars 2012


CONCLUSION

Mardi 27 mars 2012


Le Cénozoïque du bassin de Paris. Sédimentologie, stratigraphie séquentielle et

caractérisation des déformations grande longueur d’onde en contexte intraplaque – Justine BRIAIS - 1ère année

> Diplôme avant thèse :

Master PSP à l’université Claude Bernard, LYON 1.

> Ecole doctorale, laboratoire : SDLM, Géosciences RENNES 1 et unité Géo/GBS.

> Financeur de la bourse doctorale : BRGM

> Objectif de la thèse :

Réaliser un modèle géologique 3D du Cénozoïque du bassin de Paris.

Mardi 27 mars 2012


> 2

Estimation de l’impact du réchauffement de la limite Paléocène-Eocène sur les environnements

continentaux et littoraux à l’aide de l’étude de la matière organique - Sylvain Garel - 2ème année

> Diplôme avant thèse : Master SDUEE, spécialité LBP (UPMC - Paris 6)

> Ecole doctorale, laboratoire : GRN/ISTeP-BRGM-ISTO

> Etat d’avancement des travaux :

Un panel d’analyses géochimiques a été appliqué avec succès à un premier site (Vasterival, Seine Maritime). Un deuxième site (Cap d’Ailly, Seine Maritime) est en cours d’étude, et un troisième site sera étudié dans l’Oise.

Documents

1 GEO REM.ppt [Mode de compatibilité] · Mardi 27 mars 2012 > 2 M2C-substratum géologique : • découpage stratigraphique, étude détaillée de la géométrie de la structures