Contrôles tectoniques, climatiques et paléogéographiques sur l'architecture stratigraphique de la plateforme carbonatée urgonienne provençale (France) : approches sédimentologiques, géochimiques et numériques intégrées

Tectonic, climatic and paleoceanographic controls on the stratigraphic architecture of the Urgonian Provence carbonate platform (France) : integrated sedimentological, geochemical & numerical approaches

• Auteur / Autrice : Anthony Tendil
• Direction : François Fournier, Philippe Léonide
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géosciences de l'environnement
• Date : Soutenance le 03/09/2018
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences de l'environnement (Aix-en-Provence)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : CEREGE Centre Européen de Recherche et d’Enseignement des Géosciences de l’Environnement (Aix-en-Provence ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Entreprise : Total (1924-1999)
• Jury : Président / Présidente : Jean Borgomano
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Cathy Hollis, Jean-Pierre Masse, Sophie Viseur, Thierry Adatte, Youri Hamon, Jeroen Kenter, Gérard Massonnat, Jean-Paul Rolando
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Rudy Swennen, Philippe Razin

Mots clés

Mots clés contrôlés

Vaucluse, Fontaine de (France)

Simulation par ordinateur

Barrémien

Réservoirs carbonatés

Plates-formes carbonatées

Paléogéophysique

Pièges stratigraphiques (géologie pétrolière)

Mots clés libres

Urgonien

Plate-Forme carbonatée

Barrémien/Aptien

Biostratigraphie

Architecture stratigraphique

Propriétés réservoir

Chimiostratigraphie

Modélisation numérique

Urgonian

Carbonate platform

Barremian/Aptian

Biostratigraphy

Stratigraphic architeture

Reservoir properties

Chemostratigraphy

Numerical modelling

Résumé

Les systèmes carbonatés, anciens et actuels, se retrouvent au coeur d’enjeux économiques et sociétaux majeurs, notamment dans le domaine énergétique où ils représentent une part considérable des réserves prouvées de gaz et de pétrole. La présente thèse se focalise sur la plate-forme urgonienne Provençale (Barrémien supérieur–Aptien inférieur), analogue d’affleurement prouvé de réservoirs carbonatés du Moyen-Orient. Près d’une trentaine de coupes stratigraphiques, incluant notamment deux forages réalisés dans le cadre de ce travail, ont été considérées sur l’ensemble du domaine Provençal. La reconnaissance de surfaces d’émersion et d’ennoiement contraintes biostratigraphiquement permet d’appréhender régionalement l’évolution paléogéographique et l’architecture stratigraphique. Plusieurs phases de progradation en direction des bassins adjacents, entrecoupées d’épisodes de perturbation de la production carbonatée, sont identifiées en Provence. Un scénario stratigraphique comparable est proposé pour les plates-formes urgoniennes du Pourtour Vocontien. En Provence, la compartimentation réservoir de la plate-forme urgonienne est principalement contrôlée par le contexte séquentiel des dépôts qui induit une dualité entre des carbonates cimentés précocement et ceux préservant un certain espace poreux. Les règles géologiques définies dans cette étude 1) servent à la réalisation d’un modèle numérique 3-D destiné aux simulations des écoulements à l’échelle de l’aquifère karstique de Fontaine-de-Vaucluse, dont le débit à l’exutoire est classé au cinquième rang mondial, et 2) aident à la prédiction des hétérogénéités sédimentaires et pétrophysiques des systèmes carbonatés

The analysis of carbonate systems is at the heart of major economic and societal challenges, especially in the energy field since they represent significant oil and gas reserves. The present thesis focuses on the Urgonian Provence platform (upper Barremian–lower Aptian interval) which is considered as a valid outcrop analogue of middle East carbonate reservoirs. About thirty stratigraphic sections, including newly acquired cores, are considered throughout the Provence domain. The recognition of biostratigraphically constrained exposure and drowning surfaces enables us to restore the regional palaeogeographic evolution along with the stratigraphic architecture. Several phases of platform progradation toward the adjacent basins, interrupted by episodes of changes in carbonate production, are identified in Provence. A comparable stratigraphic scenario is proposed for the peri-Vocontian Urgonian platforms. In Provence, the reservoir compartmentalisation of the Urgonian platform is mainly controlled by the sequence stratigraphic context that induced a distinction between early cemented carbonates and those preserving part of their original porosity. The geological rules provided in this study 1) are implemented into a 3-D numerical model intended for fluid-flow simulations at the scale of the Fontaine-de-Vaucluse karstic aquifer, whose karst spring is the fifth largest in the world, and 2) help in predicting the sedimentary and petrophysical heterogeneities of carbonate systems