Géométrie de la progradation urgonienne et propriétés pétrophysiques des différents faciès (Vercors, SE France)

Geometry of the urgonian progradation and petrophysical properties of the different facies (Vercors, SE France)

• Auteur / Autrice : Audrey Thomas
• Direction : Danièle Grosheny, Fabrice Malartre
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géosciences
• Date : Soutenance le 08/12/2022
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale SIReNa - Science et ingénierie des ressources naturelles (Lorraine ; 2018-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : GeoRessources
• Jury : Président / Présidente : Emmanuelle Vennin
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Danièle Grosheny, Fabrice Malartre, Bruno Granier, Didier Quesne, Yves Géraud
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Bruno Granier, Didier Quesne

Mots clés

Mots clés contrôlés

Barrémien

Vercors (France ; massif)

Plates-formes carbonatées

Crétacé inférieur

Structures sédimentaires

Sédimentologie

Mots clés libres

Sédimentologie

Crétacé inférieur

Plate-forme carbonatée

Urgonien

Sedimentology

Lower Cretaceous

Carbonate Platform

Urgonian

Résumé

Des interprétations controversées concernant la géométrie interne et la direction de la progradation au sein de la plate-forme carbonatée urgonienne du Vercors sont apparues au cours des dernières décennies. Afin de tester ces interprétations, deux transversales principales de coupes corrélées ont été construites, un transversale Nord-Sud suivant la falaise orientale du plateau, et une transversale orientée nord-est à sud-ouest le long de la falaise méridionale. Les résultats soutiennent une progradation centripète du nord vers le sud de l'axe du Plateau, mais globalement orientée vers le sud, en accord avec l'interprétation de Clavel et al. (2014) et les résultats partiels antérieurs de Richet (2011). La progradation nord-sud le long de la falaise orientale est apparente, car le cœur de la plate-forme carbonatée était probablement situé sur les Massifs Cristallins Externes (Belledonne), qui alimentaient un étalement global dominant vers le sud-ouest. L'analyse des panoramas photographiques au nord dans les massifs de la Chartreuse et des Bauges soutient également une progradation globale nord-sud, sur la base des géométries sédimentaires. D'un point de vue stratigraphique, deux unités de calcarénites de l'Hauterivien supérieur (HS1 et HS2 uniquement présentes au nord) et six unités de calcarénites et de carbonates à rudistes du Barrémien à l'Aptien inférieur (U1 à U6) ont été définies. Sur la base de nouvelles découvertes d'ammonites avec l'aide d'A. Pictet, il apparaît que la succession urgonienne est principalement d'âge barrémien. D'un point de vue sédimentologique et stratigraphique, les deux transversales soutiennent l'interprétation de deux systèmes carbonatés successifs (un système calcarénitique marginal suivi d'un faciès d'inondation de calcaires à rudistes) au sein des séquences urgoniennes, un modèle encadré par D. Quesne (1998), en opposition avec le modèle de Masse (1976) qui est basé sur la contemporanéités de tous les faciès dans le système de dépôt. Des analyses pétrophysiques ont été réalisées dans la plupart des coupes lithostratigraphiques afin de caractériser le potentiel réservoir de l'ensemble de la plate-forme carbonatée du Vercors. Des valeurs de porosité et de perméabilité très faibles, sur l'ensemble de l'affleurement, permettent de le classer comme un analogue de roche réservoir carbonatée de type « tight carbonate ».

Controversial interpretations about the internal geometry and direction of progradation within the Vercors' urgonian carbonate platform have arisen over the past decades. In order to test these interpretations two main transects of correlated sections have been constructed, a N-S one following the eastern cliff of the Plateau, and a NE-SW oriented one along its southern cliff. Results support a centripetal progradation toward N-S the axis of the Plateau, but overally oriented to the south, in accordence with the Clavel et al. interpretation (2014) and the earlier partial results of Richet (2011). The N-S progradation along the eastern cliff is an apparent one, as the core of the carbonate platform was likely located on the External Cristalline Massifs (Belledonne), which fed a dominant overall spreading to the SW. Analysis of picture panoramas to the north in the Chartreuse and Bauges massifs also support an overall N-S progradation, based on stratal geometries. On a stratigraphic point of view, two upper Hauterivian calcarenite units (HS1 and HS2 only present in the north) and six Barremian to lower Aptian calcarenite and rudistids carbonates units (U1 to U6) have been defined. Based on new ammonite findings with the help of A. Pictet, it appears that the urgonian succession is mostly of Barremian age. On a sedimentologic and sequence stratigraphic point of view, both transects support the interpretation of two successive carbonate systems (a marginal calcarenite system followed by a flooding facies of rudist carbonates) within urgonian sequences, a model framed by D. Quesne (1998), in opposition with the model of Masse (1976) which is based on the coevalty of all facies in the depositional system. Petrophysical analyses have been performed in most sections in order to provide a strong correlated caracterisation of the urgonian limestones in Vercors. Very low porosity and low permeability values on the whole outcrop caracterise this analogue as a tight carbonate reservoir rock and may improve the knowledge and modeling of this type of reservoir.