L'alteration des craies de champagne : de l'analyse de terrain aux traceurs geochimiques

par JAMES RICHARD

Thèse de doctorat en Terre, océan, espace

Sous la direction de M. ROUX.

Soutenue en 1996

à Reims .

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  • Résumé

    Ces recherches, menees dans l'est du bassin de paris, ont permis de preciser et de comparer les transformations diagenetiques de la craie liees: (1) a differentes deformations tectoniques cassantes tertiaires. Les remarquables conditions d'etude dans les carrieres de la region d'omey ont permis de preciser et de comparer le potentiel diagenetique (a) de fentes de tension dont le developpement, parfois associe au jeu de failles normales, est lie a de l'hydrofracturation, (b) de failles normales et (c) de decrochements ; (2) a la formation de calcretes. Du thanetien superieur a l'ypresien inferieur, les conditions climatiques en champagne (climat mediterraneen) ont autorise la formation de croutes calcaires sur les reliefs crayeux (montagne de reims, d'avize,) ; (3) a une surface d'erosion qui marque le toit de la craie senonienne sur certains reliefs crayeux le long de la cote d'ile de france ; (4) au processus de gelifraction qui a controle durant le quaternaire, au niveau de paleosols cryoturbes et de parois rocheuses, la genese d'un materiel cryoclastique a l'origine de differentes formations superficielles (graveluches, eboulis assistes,). Ces recherches, basees sur l'etude de systemes diagenetiques tres differents tant au point de vue des conditions climatiques que des circulations de fluides, revelent que l'evolution diagenetique de la craie se marque par une: (1) modification du nannofacies qui correspond a une evolution progressive par dissolution-cristallisation de la structure de la craie (passage d'une structure punctique a une structure serree, engrenee ou coalescente) ou a une recristallisation des elements constitutifs ; (2) modification du reseau poreux qui s'accompagne d'une baisse de la porosite totale. Cette baisse de la porosite totale de la roche est liee (a) a une modification de la distribution unimodale des diametres d'acces aux pores (le diametre d'acces aux pores dominant diminue) et (b) a une evolution de la geometrie du reseau poreux a l'origine d'une reduction de l'interconnexion des pores (augmentation du pourcentage de porosite totale attribue a de la porosite piegee) ; (3) modification de la composition chimique (mg, sr, mn, fe, #1#3c et #1#8o) qui a permis de differencier les differents milieux de diagenese consideres dans cette etude. Le determinisme des modifications de la composition chimique de la craie est complexe: differents facteurs inducteurs peuvent etre envisages (conditions d'oxydo-reduction, conditions de precipitation de la calcite secondaire,). Neanmoins, il apparait que l'origine meteorique des fluides diagenetiques constitue le facteur inducteur principal. La localisation spatiale des transformations diagenetiques a l'aide des marqueurs chimiques (marqueur(s) different(s) selon le milieu de diagenese considere) indique que les processus diagenetiques moteurs (dissolution-cristallisation, serrage des particules,) affectent la craie bien au dela des domaines ou le nannofacies et le reseau poreux de la roche sont modifies: il convient d'en tenir compte lors d'echantillonnages visant a mener des etudes utilisant des marqueurs chimiques de phenomenes sedimentologiques ou stratigraphiques. Ces recherches ont permis egalement par une etude detaillee de la chronologie de la diagenese et de la composition chimique (elements majeurs et traces, #1#3c et #1#8o) des ciments syndiagenetiques de preciser l'evolution spatio-temporelle des milieux de diagenese (origine, composition, des fluides interstitiels, potentiel d'oxydo-reduction,) et des interactions fluide-roche


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Informations

  • Détails : 240 P.
  • Annexes : 158 REF.

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  • Bibliothèque : Université de Reims Champagne-Ardenne. Bibliothèque universitaire. Bibliothèque Moulin de la Housse.
  • Disponible pour le PEB
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