Letteratura scientifica selezionata sul tema "Environnements de dépôts sédimentaires côtiers"

RÉSUMÉ Les formes et les sédiments glaciaires de la vallée de la rivière Qingaluk illustrent la complexité du recul du front du glacier du Keewatin, au Wisconsinien supérieur, à l'ouest de la vallée de la rivière Coppermine dans les Territoires-du-Nord-Ouest. Dans cette région à relief modéré (300 m), des retraits mineurs du front glaciaire (2-5 km) ont provoqué des changements importants dans le sens d'écoulement des eaux de fonte et ont modifié les environnements sédimentaires dans la vallée. La sédimentation rapide en bordure du front glaciaire fut responsable de l'ensevelissement de blocs de glace. De nombreuses formes d'affaissement ont résulté de la fonte de ceux-ci après que l'activité des eaux fluvio-glaciaires eut cessé. Ces formes, de même que les crêtes morainiques, peuvent être utilisées pour déterminer des positions successives du front glaciaire. Quatre de ces positions, associées à un haut niveau du lac glaciaire Coppermine (phase Kamut), ont été définies dans la région du lac Qingaluk. Ces positions frontales permettent d'expliquer des inversions du sens de l'écoulement des rivières et du relief dans les dépôts fluvio-glaciaires, ainsi que des étagements de terrasses dans l'exutoire de la phase Kamut du lac glaciaire Coppermine.

RÉSUMÉ L'inlandsis laurentidien n'a jamais dépassé la côte sud de l'île d'Anticosti ni pénétré dans le golfe du Saint-Laurent après 36 000 ans BP. De plus, la corrélation entre les unités stratigraphiques, accompagnée de datations au 14C, permet la description des événements liés à trois avancées glaciaires du Quaternaire supérieur au centre-sud de l'île. En premier lieu, dans les vallées inondées par la transgression marine, l'avènement d'une masse de glace, au Wisconsinien moyen, met en place des dépôts glacio-marins datés de 36 000 ans BP. Par contre. Ia glace s'étend sur les interfluves élevés adjacents et abandonne un till daté de 30 000 ans BP. À la limite des secteurs côtiers, le vêlage intensif du front glaciaire provoque la mise en place, sur les côtes basses, de sédiments glacio-marins datés de 28 000 ans BP, définissant par le fait même les variations importantes de la dynamique d'écoulement glaciaire dans un milieu marin. En deuxième lieu, une récurrence au Wisconsinien supérieur s'arrête à la côte sud de l'île, comme en témoigne la présence, dans les embouchures de vallées et dans la zone côtière, de sédiments glacio-marins datés de 13 500 ans BP. La mise en place de cette deuxième unité de matériel glacio-marin confirme les perturbations importantes du front glaciaire que provoque à cette latitude une grande profondeur d'eau. En troisième lieu, lors de la phase de régression marine, une calotte résiduelle qui ne couvre que les interfluves et les vallées secondaires avance à la limite de la zone côtière et met en place un matériel glacio-marin daté de 12 000 ans BP. Cette récurrence est le résultat d'un réajustement gravitationnel relié au relèvement isostatique ainsi qu'à l'abaissement du niveau marin.

Abstract La région de Kasserine, en Tunisie centrale, est depuis très longtemps considérée par de nombreux auteurs comme une terre émergée formant une île ou un archipel, depuis le Crétacé terminal jusqu’au Miocène moyen. Dans les années 1980, des dépôts continentaux y ont alors été découverts et datés de l’Eocène. Jusqu’à aujourd’hui, aucun dépôt marin plus vieux que le Miocène moyen n’était donc connu en Tunisie centrale et les seuls faciès marins attribués à l’Eocène, étaient ceux des bassins phosphatés formés en périphérie de la zone émergée. C’est dans la région du Djebel el Kébar, située sur la bordure est de la zone de Kasserine, qu’une étude détaillée des dépôts de la période Eocène moyen-Miocène a été menée. Dans la série étudiée, quatre discontinuités majeures se corrèlent sur l’ensemble du site. Entre ces discontinuités, se succèdent trois ensembles sédimentaires : carbonaté glauconieux et argileux (I), carbonate (II), sablo-conglomératique et argilo-sableux (III). Les résultats paléontologiques et biostratigraphiques Un important gisement à faune marine et continentale a été découvert au Djebel el Kébar dans les dépôts glauconitiques marins du premier ensemble sédimentaire (I). La faune, très riche, est alors constituée de nombreuses formes marines (sélaciens, raies, siréniens, etc.) et continentales (rongeurs, hyracoïdes et primate). Les datations inédites indiquent un âge bartonien, pour ces dépôts. Les résultats sédimentologiques Treize faciès ont été identifiés et cartographiés grâce à des conditions d’affleurement exceptionnelles au Djebel el Kébar. Les paléo-environnements ont été reconstitués et leur succession montrent le passage d’un milieu de plate-forme carbonatée très peu profonde dominée par la houle et influencée par les tempêtes et la marée, à un système sablo-conglomératique et argileux, fluviatile et d’embouchure estuarienne. L’évolution tectono-sédimentaire et séquentielle Un découpage séquentiel a été proposé, dans lequel, de part et d’autre de discontinuités essentiellement d’origine tectonique, trois séquences dont les durées (> 3 Ma), compatibles avec le second ordre de Vail et al. [1991], sont très partiellement préservées. Dans ces séquences, l’essentiel de la série étudiée se met en place dans les cortèges transgressifs et les prismes de hauts niveaux marins. Les zones fossilifères semblent alors associées à plusieurs épisodes de condensation, intervenant au sein d’un cortège transgressif d’un cycle de second ordre. Conclusion Le premier résultat inédit de ce travail a été de mettre évidence et de dater des dépôts marins plus anciens que le Miocène moyen au Djebel el Kébar, en Tunisie centrale. La zone étudiée n’est donc pas dans la partie émergée de la zone de Kasserine à l’Eocène. Entre le Bartonien et le Miocène inférieur, les faciès marins évoluent au sein d’un environnement de plate-forme carbonatée très peu profonde. Un événement majeur (flexuration couplée à une chute eustatique au Miocène) provoquerait ensuite un changement de profil de dépôts, l’arrivée de matériel terrigène grossier et l’installation d’un système sédimentaire fluviatile et d’embouchure sableuse. Enfin l’ensemble de la série sédimentaire enregistre des fluctuations tectono-eustatiques, responsables de plusieurs séquences de second ordre, partiellement préservées.

Le sous-sol des villes est structuré par plusieurs millénaires d’interactions société-environnement, qui ont créé les strates et sols urbains dont la puissance sédimentaire peut aujourd’hui dépasser une dizaine de mètres. Depuis une trentaine d’années, le développement de la géoarchéologie des environnements artificialisés, et l’application des géosciences à ces formations anthropogènes, a permis de caractériser les processus pédo-sédimentaires et les systèmes d’activités qui en sont à l’origine. Ainsi, il est possible de constater que les strates des Ve–XIe siècles sont majoritairement caractérisées par des couches de terre sombre, d’apparence homogène, épaisses de plusieurs dizaines de centimètres, voire de plusieurs mètres, qui se rencontrent dans tous les espaces urbains anciens d’Europe, depuis Moscou jusqu’à Séville. Cet article présente une synthèse des résultats obtenus par l’étude systématique de ces terres noires, à l’échelle de l’Europe. Les résultats ont été acquis en associant une approche géo-archéologique à des fouilles archéologiques détaillées, et l’application des méthodes de l’archéo-pédologie, de la sédimentologie, de la micromorphologie, de la géochimie (métaux lourds, matières organiques) sur les stratifications archéologiques. Sur plus d’une centaine de sites étudiés en Grande-Bretagne, en Belgique, en France, en Italie, il a été possible de constater que les processus conduisant à la formation de terres noires sont très nombreux, tous liés à une occupation humaine des lieux. La bioturbation joue un rôle important dans la structuration de ces dépôts, conduisant à l’effacement partiel des anciennes interfaces sédimentaires. Les terres noires sont très riches en matières organiques, en déchets issus d’activités humaines domestiques, artisanales, en excréments, ainsi qu’en matériaux architecturaux dégradés. Les terres noires présentent des teneurs en carbone organique très élevées par rapport aux autres formations urbaines anciennes, comprises entre 9 et 35,9 mg/kg. Elles sont polluées au phosphore (jusqu’à 20,34 g/kg) et aux métaux lourds. Les concentrations en plomb atteignent 1830 mg/kg. Ces données permettent de mieux comprendre le comportement urbain des sociétés du début du Moyen Âge, dans leur gestion des déchets, leur rapport à la matérialité des surfaces sur lesquelles elles circulent et comment s’organisent les activités dans les villes.

L’étude géochimique réalisée s’est éffectuée sur les déblais du substratum de la baie du Banco situé au Sud-est du bassin sédimentaire côtier de la Côte d’Ivoire. Cette étude vise à caractériser le substratum de la baie du Banco à partir des éléments chimiques ainsi que la détermination des paléoconditions des environnements de dépôt. La spectrométrie par fluorescence à rayon x (XRF) a permis de déterminer les éléments majeurs ainsi que des éléments traces présents dans les lutites noirâtres du substratum de la baie. Les éléments majeurs identifiés sont par ordre décroissant le Silicium (45,33 %), le Fer (35,56 %), l’Aluminium (9,24 %), le Potassium (2,31 %), le Calcium (2,22 %), le Titane (2 ,15 %), le Chlore (2,04 %) et le Phosphore (1,12 %). L’analyse géostatistique a permis de mettre en évidence de fortes corrélations entre la matière organique et le fer réduit (Fe 2+), l’étain (Sn), l’arsenic (As) et le soufre (S). Le substratum de la baie du Banco est caractérisé par une forte concentration en soufre variant de 12475 à 75752 ppm et une bioproductivité primaire plus importante en profondeur qu’en surface. Les éléments traces U, V et Mo ont permis d’identifier un milieu euxinique à interface eau-sédiment en subsurface du substratum (0- 32 m) tandis qu’en fin de forage (78-80 m), on distingue un milieu suboxique à anoxique. Ces différents résultats ont permis de caractériser le substratum de la baie du Banco. The geochemical study was carried out on cuttings from the Banco Bay bedrock in the southeastern part of the Côte d'Ivoire coastal sedimentary basin. The study aimed to characterize the Banco Bay bedrock based on chemical elements and to determine the paleo conditions of the depositional environments. X-ray fluorescence spectrometry (XRF) was used to determine the major and trace elements present in the blackish lutites of the bay bedrock. The major elements identified were, in descending order, Silicon (45.33%), Iron (35.56%), Aluminium (9.24%), Potassium (2.31%), Calcium (2.22%), Titanium (2.15%), Chlorine (2.04%) and Phosphorus (1.12%). Geostatistical analysis revealed strong correlations between organic matter and reduced iron (Fe 2+), tin (Sn), arsenic (As), and sulfur (S). The Banco Bay bedrock is characterized by high sulfur concentrations ranging from 12475 to 75752 ppm, and higher primary bioproductivity at depth than at the surface. Trace elements U, V, and Mo identified an euxinic environment at the water-sediment interface in the subsurface of the bedrock (0-32 m), while at the end of the borehole (78-80 m), a suboxic to anoxic environment was distinguished. These results have enabled us to characterize the bedrock of the Banco Bay.

Les études sédimentologiques et ichnologiques détaillées du puits FIM-1X ont été effectuées. Les analyses physiques ont été réalisées sur les échantillons de carottes. L'objectif principal est de caractériser la diversité de faciès rencontrés dans les formations maastrichtiennes, cénomaniennes et albiennes afin de déterminer les différents paléoenvironnement rencontrés dans le puits FIM-1X du bassin offshore de Côte d’Ivoire. Les résultats sédimentologiques indiquent que les successions lithologiques des échantillons de carottes comprennent quatre grands groupes de lithofaciès : galets (PS), grès propre (S), sable argileux (SM) et argile (HM, ML, MJ & M). Ces groupes de lithofaciès ont ensuite été subdivisés en faciès constitutifs basés principalement sur des structures sédimentaires. Le groupe des galets comprend uniquement les granules. Le groupe de grès propre comprend trois faciès : grès massif, grès laminé et grès à rides. Le groupe de sable argileux comprend deux faciès à savoir les sables argileux laminés et déformés. Le groupe d’argile comprend trois faciès principaux, à savoir les structures hétérolithiques à dominance argileuses, les argiles calcareuses, et les argiles pures. Une diversité d'ichnofossiles a été identifiée dans les carottes, notamment : Ophiomorpha, Palaeophycus, Thalassinoides, Spyrophyton et Scolicia. L’intégration des données sédimentaires (faciès de granules, grès, sable argileux et argile) et des ichnofossiles reconnues a permis de caractériser des environnements de chenaux du front deltaïque, de complexe chenaux – levées et de milieux marins côtiers (Shoreface) dans ces formations carottés d’âge Maastrichtien, Cénomanien at Albiens. Ces conditions d'environnements bien préservés pourraient constituer de possibles bons réservoirs d'hydrocarbures. Detailed sedimentological and ichnological studies of FIM-1X well were performed. Physical analyses were carried out on the core samples. The main target is to characterize the diversity of facies encountered in the Maastrichtian, Cenomanian and Albian formations in order to determine the different paleoenvironments encountered in the FIM-1X well of the Côte d'Ivoire offshore basin. The sedimentological results indicate that the lithological successions of the core samples include four major groups of lithofacies: pebbles (PS), clean sandstone (S), muddy sandstone (SM) and mudstone (HM, ML, MJ & M). These lithofacies groups were then subdivided into constituent facies based mainly on sedimentary structures. The group of pebbles includes only the granules. The clean sandstone group includes three facies: massive sandstone, laminated sandstone and ripple sandstone. The muddy sandstone group includes two facies namely the laminated and deformed muddy sandstone. The mudstone group includes three main facies, namely heterolithic structures predominantly mudstone, calcareous mudstone, and pure mudstone. A variety of ichnofossils have been identified in cores, including: Ophiomorpha, Palaeophycus, Thalassinoides, Spyrophyton and Scolicia. The integration of sedimentary data (granule, sandstone, muddy sandstone and mudstone facies) and recognized ichnofossils made it possible to characterize the environments of delta front channels, complex channels - levees and shallow marine environments (Shoreface) in these Maastrichtian, Cenomanian and Albian formations. These well preserved environments conditions could be a possible good hydrocarbon reservoirs.

Le Permien, dernière période du Paléozoïque, est marquée par la fin de l'assemblage de la Pangée induisant une continentalisation de vastes étendues sans équivalent dans les temps géologiques. Cette évolution géodynamique s'accompagne d'une aridification liée à la déglaciation du Permien Inférieur favorisant la sédimentation d'importants dépôts éoliens. La bonne préservation de ces dépôts dans l'enregistrement sédimentaire fait du Permien une période privilégiée pour l'étude des sédiments continentaux éoliens et fluviatiles que ce soit en contexte endoréique ou exoréique. Ce travail s'intéresse aux facteurs de contrôle (allocycliques versus autocycliques) de la préservation des dépôts éoliens dans les séries mixtes éoliennes et fluviatiles au travers de deux bassins permiens : (1) le Bassin du Paradox dans le Sud-Est de l'Utah, USA ; (2) les séries de l'Upper Rotliegend II dans le domaine offshore des Pays-Bas, partie intégrante du Bassin Permien du Sud de la Mer du Nord. Ces deux bassins ont enregistré le dépôt de séries mixtes éoliennes et fluviatiles en contexte exoréique pour le Bassin du Paradox, et en contexte endoréique pour les séries de l'Upper Rotliegend II. L'étude de terrain réalisée dans le Sud-Est de l'Utah a abouti grâce à la description détaillée de coupes sédimentologique (1) à la mise en évidence de dépôts marins tout au long de la succession sédimentaire, la littérature récente ayant surestimé les dépôts de dunes éoliennes ; (2) à la réalisation de corrélations haute résolution afin de proposer un schéma stratigraphique et de montrer l'évolution des paléo-environnements au cours du temps ; (3) à démontrer le contrôle eustatique et climatique (paléosols, flux sédimentaires fluviatiles) sur la préservation des dunes éoliennes côtières. L'étude des séries de l'Upper Rotliegend II réalisée grâce à des données de subsurface (carottes sédimentaires et diagraphies) a permis (1) à partir de descriptions détaillées de carottes de mettre en évidence la surestimation des dépôts de dunes éoliennes préservés dans la zone d'étude ; (2) de réaliser des corrélations diagraphiques haute résolution et de proposer un schéma stratigraphique, (3) de définir des cycles stratigraphiques majeurs et mineurs rétrogradants et des groupements d'unités génétiques contrôlés par les variations climatiques dans le bassin et dans la zone d'alimentation (4) et de mettre en évidence l'influence jusqu'alors sous-estimée des flux sédimentaires fluviatiles sur le remaniement et la préservation des dépôts éoliens
Permian is the last period of the Paleozoic era and is marked by the final buildup of Pangea, implying a continentalization of large areas, to an extent that had no equivalent in geological times. This increase in continentality, together with the Early Permian deglaciation, lead to an aridification that is traduced by the sedimentation of aeolian deposits. Due to the particularly good preservation of these deposits, Permian series offer the unique opportunity to study continental (aeolian and fluvial) sedimentation in both endoreic and exoreic contexts. This work aims to better constrain the allocyclic and autocyclic processes controlling the preservation of aeolian deposits within mixed aeolian - fluvial sedimentary series, in two Permian basins: (1) the Paradox Basin in south-east Utah, USA; and (2) the Upper Rotliegend II series in the offshore domain of Netherlands, which is part of the Permian basins of the North Sea. These two basins recorded the sedimentation of mixed aeolian and fluvial series, respectively in an exoreic context for the Paradox Basin, and in an endoreic context for the Upper Rotliegend II series. Field-based sedimentological analyses of several sections of the Early Permian series from the Paradox Basin (SE Utah, USA) allowed (1) to demonstrate the occurrence, through the entire sedimentary succession, of marine deposits previously underestimated and attributed to aeolian dunes in the recent literature; (2) to perform high-resolution correlation used to propose a stratigraphic scheme showing the evolution of the paleoenvironments through time and space; and (3) to demonstrate the control of eustatic and climatic processes (development of paleosols, variations of fluvial sedimentary flux) on coastal aeolian dunes preservation. Subsurface data analyses (sedimentary core analyses and well-logging) of the Upper Rotliegend II series (North Sea), allowed (1) from detailed core descriptions, to demonstrate that aeolian dune deposits had been overestimated in the study area; (2) to perform high resolution well-log correlations and propose a stratigraphic scheme; (3) to define genetic unit sets, major and minor stratigraphic cycles controlled by variations of climate and sediment supplies within the basin and the source areas; and (4) to demonstrate the influence of fluvial flux on reworking and preservation of aeolian deposits, which was, until now, underestimated

La modélisation du sous-sol est un moyen de prédire la structure et la connectivité des unités stratigraphiques en honorant les observations de subsurface. Ces observations sont en général échantillonées le long de puits à grande échelle horizontale (kilomètre) mais à petite échelle verticale (mètre). Il y a deux types de données de puits : (1) les diagraphies, qui correspondent à des acquisitions géophysiques quasi-continus (échatillonage régulier) le long du puits (e.g., gamma ray, sonic, porosité neutron), et (2) les régions, qui correspondent à des propriétés réservoir discrètes définies par des profondeurs maximales et minimales le long du puits (e.g., biozones, zones structurales, faciès sédimentaires). Des marqueurs sont interprétés le long des puits et peuvent être associés pour générer un ensemble d'associations de marqueurs conformes, appelé des corrélations de puits. Ces corrélations de puits peuvent être réalisées manuellement (approche déterministe) par des experts, mais cela peut être sujet à des biais et ne garantit pas la reproductibilité. Les corrélations de puits peuvent également être générées automatiquement (approche déterministe ou probabiliste) en calculant à l'aide d'un algorithme un grand nombre de corrélations de puits conformes et en classant ces réalisations en fonction de leurs vraisemblances. La vraisemblance de ces corrélations de puits assistées par ordinateur est directement liée au principe de corrélation utilisé pour associer les marqueurs. Ces travaux de thèse introduisent deux principes de corrélation, qui tendent à reproduire la chronostratigraphie et les processus de dépôts à l'échelle de la paraséquence : (1) "un marqueur (décrit par un faciès et une distalité pris au centre d'un intervalle ayant un faciès constant et une distalité constante) ne peut pas être associé avec un autre marqueur décrit par un faciès plus profond à une position plus proximale, ou un faciès moins profond à une position plus distale", et (2) "plus la différence entre une interpolation chronostratigraphique (entre les marqueurs) et un profil de dépôt conceptuel est faible, plus la probabilité d'association des marqueurs est élevée". Ces deux principes de corrélation sont d'abord validés avec des solutions analytiques et appliqués sur des cas synthétiques. Ils ont ensuite été utilisés (1) pour prédire la connectivité des unités stratigraphiques à partir de données de puits sans connaissances solides sur les environnements de dépôt en inférant les paramètres de corrélation, ou (2) pour évaluer la probabilité d'un environnement de dépôt hypothétique en générant des réalisations stochastiques et en évaluant les incertitudes. Les methodes sont appliquées sur un système silicoclastique de dépôts deltaïques côtiers ciblant un réservoir du Jurassique Moyen dans le South Viking Graben en Mer du Nord. Ces travaux de thèse permettent (1) de définir deux principes de corrélation spécifiques définis par quelques paramètres qui peuvent être utilisés pour générer des corrélations de puits stochastiques dans les systèmes deltaïques côtiers, et (2) d'ouvrir la voie vers une combinaison simple de principes de corrélation spécifiques pour obtenir une meilleure caractérisation des systèmes deltaïques côtiers en évaluant les incertitudes
Subsurface modeling is a way to predict the structure and the connectivity of stratigraphic units by honoring subsurface observations. These observations are commonly be sampled along wells at a large and sparse horizontal scale (kilometer-scale) but at a fine vertical scale (meter-scale). There are two types of well data: (1) well logs, corresponding to quasi-continuous (regular sampling) geophysical measurements along the well path (e.g., gamma ray, sonic, neutron porosity), and (2) regions, corresponding to categorical reservoir properties and defined by their top and bottom depths along the well path (e.g., biozones, structural zones, sedimentary facies). Markers are interpreted along the well path and can be associated in order to generate a consistent set of marker associations called well correlations. These well correlations may be generated manually (deterministic approach) by experts, but this may be prone to biases and does not ensure reproducibility. Well correlations may also be generated automatically (deterministic or probabilistic approach) by computing with an algorithm a large number of consistent well correlations and by ranking these realizations according to their likelihood. The likelihood of these computer-assisted well correlations are directly linked to the principle of correlation used to associate markers. This work introduces two principles of correlation, which tend to reproduce the chronostratigraphy and the depositional processes at the parasequence scale: (1) "a marker (described by facies and distality taken at the center of an interval having a constant facies and a constant distality) cannot be associated with another marker described by a depositionally deeper facies at a more proximal position, or a depositionally shallower facies at a more distal position", and (2) "the lower the difference between a chronostratigraphic interpolation (in between markers) and a conceptual depositional profile, the higher the likelihood of the marker association". These two principles of correlation are first benchmarked with analytical solutions and applied on synthetic cases. They have then been used (1) to predict the connectivity of stratigraphic units from well data without strong knowledge on depositional environments by inferring the correlation parameters, or (2) to evaluate the likelihood of a hypothetical depositional environment by generating stochastic realizations and assessing the uncertainties. The methods are applied on a siliciclastic coastal deltaic system targeting a Middle Jurassic reservoir in the South Viking Graben in the North Sea.This work enables (1) to define two specific principles of correlation defined by a few parameters that can be used to generate stochastically well correlations within coastal deltaic systems, and (2) to open the path towards a simple combination of specific principles of correlation to obtain a better characterization of coastal deltaic systems by assessing the uncertainties