Les calcaires sont des roches sensibles aux phénomènes physiques et chimiques qui peuvent les dissoudre, les cimenter ou les fracturer. Dans ce cas, les propriétés des calcaires vont évoluer en fonction de ces différents processus qui varient dans le temps et dans l’espace. Or les réservoirs carbonatés peuvent s’étendre sur plusieurs centaines de kilomètres. Afin d’exploiter ces réservoirs géologiques (ressources en eau, gaz ou pétrole), il est donc nécessaire de caractériser en 3 dimensions leurs propriétés (porosité, perméabilité) ainsi que les hétérogénéités géologiques ou tectoniques, qui peuvent modifier la géométrie du réservoir ou ses propriétés. L’acquisition de données locales (affleurements, forages), réparties sur la totalité du réservoir, pose la question de leurs représentativités projetées sur l’ensemble du volume de roche mais aussi de leurs distributions entre les points d’acquisitions qui sont espacés de plusieurs kilomètres. Cette thèse propose d’étudier les propriétés des calcaires Urgoniens (d’âge Barrémien supérieur – Aptien inférieur) situés en Provence, analogues aux calcaires des réservoirs d’hydrocarbures présents au Moyen-Orient. Trois sites comportant différentes échelles sont étudiés afin de caractériser cette série carbonatée. L’étude propose ensuite des règles géologiques dans le but d’extrapoler les mesures réalisées sur des échantillons d’unités centimétriques à l’échelle hectométrique / Carbonates are sensitive to physical and chemical processes which can dissolve, cement or fracturing them. In this case, the carbonate properties evolve according to these different changes that vary in time and space. Carbonated reservoirs can extend for hundreds of kilometres. To prospect these geological reservoirs (water, gas or oil resources), it’s therefore necessary to characterize in 3 dimensions their properties (porosity, permeability), as well as geological and structural heterogeneities which can modify the basin geometry or the reservoir properties. The acquisition of local data (outcrops, boreholes) compared to the properties distributed at field scale ponder their representativeness at multi-kilometres scale but also their distribution between the acquisition area. This thesis proposes to study the properties of Urgonian limestones (Upper Barremian - Lower Aptian) located in Provence, analogue of Middle East hydrocarbon reservoirs. Three sites with different scales are studied to characterize this carbonate series. Additionally, this study proposes geological rules to upscale the measurements made on centimetric samples to hectometric scale

L’intervalle Aptien-Albien inférieur de la marge sud-téthysienne est mal connu en raison de successions souvent incomplètes et de difficultés à les dater. Le Bassin d’Essaouira-Agadir (BEA), au Maroc, présente de nombreuses coupes, bien exposées et accessibles du Crétacé inférieur. Le but de ce travail est de (1) établir un cadre stratigraphique intégré de la série apto-albienne, basé sur (a) la biostratigraphy haute résolution des ammonites et des nannofossiles calcaires, (b) l’identification des discontinuités sédimentaires et (c) la stratigraphy isotopique du carbone; (2) reconstituer l’évolution paléoenvironnementale pendant cet intervalle, par l’étude des facies sédimentaires et l’analyse qualitative et quantitative des nannofossiles, et (3) proposer un modèle de fonctionnement de la plateforme-rampe mixte, carbonate-clastique, du BEA.Dans le BEA, le Barrémien supérieur est défini par la zone d’ammonites à sarasini et par la zone de nannofossiles NC5. La limite Barrémien-Aptien est définie par les ammonites. L’Aptien inférieur est déterminé par les zones d’ammonites à desahayesi jusqu’à furcata, et est limité par un premier minimum de 13C à la base, et par un premier maximum à la limite Aptien inférieur-moyen. L’Aptien supérieur est défini par quatre zones d’ammonites (martini, melchioris, nolani et jacobi), deux surfaces de discontinuité, quatre maxima et minima de 13C, et comprend la partie supérieure de NC6, NC7 et la base de NC8. La limite Aptien-Albien est placée dans la discontinuité D4 (base de la zone d’ammonites à Leymeriella tardefurcata), en accord avec la première occurrence (FO) des nannofossiles Prediscosphaera columnata et Hayesites albiensis, et par une diminution des valeurs de 13C. L’Albien inférieur est daté par les zones d’ammonites à tardefurcata et mammillatum, par la FO du nannofossile Hayesites albiensis, et par des valeurs minimales de 13C.Les faciès et environnements de dépôt des sédiments aptien à Albien inférieur ont été déterminés par leur lithologie, les figures sédimentaires, leur contenu faunique et les microfaciès. Ils ont permis d’identifier (1) quatre types de surface liées à des érosions subaériennes ou sous-marines, (2) quatre faciès sédimentaires carbonatés dans l’Aptien, correspondant à des environnements de rampe interne à distale, et (3) quatre faciès sédimentaires argilo-gréseux dans l’Albien inférieur, représentant des dépôts de rampe médiane à hémipélagiques. Ces faciès reflètent des milieux adjacents et passant de l’un à l’autre. L’intervalle Aptien-Albien inférieur du BEA a été subdivisé en deux cycles, soulignés par deux surfaces d’érosion majeures. Le cycle Barrémien terminal-Aptien est souligné par une surface karstifiée et erosive et comprend quatre séquences de dépôt de troisème ordre. Le cycle Albien surmonte une surface majeure d’érosion sous-marine, et contient au moins quatre sequences de dépôt. Dasns chaque cycle, l’évolution vertical des faciès indique un approfondissement ds milieux de depot liée à une hausse eustatique.Dans le BEA, production carbonatée est plus élevée à l’Aptien qu’à l’Albien inférieur, en raison d’un climat chaud, une lente montée du niveau de la mer, un milieu de dépôt peu profond et de faibles apports détritiques. L’abondance totale absolue des nannofossiles décroît entre l’Aptien et l’Albien inférieur, en raison d’un taux de sedimentation plus élevé associé à une subsidence plus rapide. L’apport en nutriments, la fertilité et la production primaire sont plus élevés à l’Albien inférieur qu’à l’Aptien, et sont principalement contrôlés par la montée du niceau de la mer et les courants d’upwellings. La transition Aptien terminal-Albien inférieur est marquée par l’abondance de taxons d’eau froide et par la migration de faunes cosmopolitaines du domaine boréal vers le domaine téthysien, qui pourrait traduire un événement climatique froid, voire glaciaire. / The Aptian-Early Albian interval of the southern Tethyan margin is poorly understood since sedimentary successions are frequently incomplete and dating is difficult. The Essaouira-Agadir Basin (EAB), Morocco, presents numerous, very good and accessible outcrops of the Early Cretaceous series. The aim of this work is to (1) establish an integrated stratigraphic framework of the Aptian-Albian series based on (a) high-resolution ammonites and calcareous nannofossil biostratigraphy, (b) identification of sedimentary discontinuities and (c) carbon isotope stratigraphy; (2) reconstruct the paleoenvironmental evolution during this interval through both sedimentary facies evolution and qualitative and quantitative nannofossil analyses, and (3) propose a functioning model for the sedimentation on the mixed, carbonate/clastic ramp of the EAB.In the EAB, the Late Barremian is defined by the sarasini ammonite zone and the NC5 nannofossil zone. The Barremian/Aptian boundary is defined by ammonites. The Early Aptian is defined by the deshayesi to furcata ammonite zones, and is bounded by a first minimum 13C value at the base and a first maximum value at the Early/Late Aptian Boundary. The Late Aptian interval, is defined by four ammonite zones (martini, melchioris, nolani and jacobi), two discontinuity surfaces, four maximum and minimum 13C values, and by the upper part of the NC6, the NC7 and the lowermost part of the NC8 nannofossil zones. The Aptian/Albian boundary is placed within the discontinuity D4 (base of the Leymeriella tardefurcata ammonite zone), supported by the First Occurrence (FO) of the Prediscosphaera columnata and Hayesites albiensis nannofossil taxa, and by decreasing 13C values. Early Albian times are represented by the tardefurcata and mammillatum ammonite zones, the FO of Hayesites albiensis, and by minimum 13C values.The facies and depositional environments of the Aptian-Early Albian rocks are identified based on their lithology, sedimentary structures, fossil content and microfacies. These allowed to identify (1) four types of key surfaces related subaerial or submarine erosion, (2) four sedimentary carbonated facies in the Aptian corresponding to outer to inner ramp depositional environments, and (3) four Early Albian sedimentary facies, represented by sandstones and shales, of basin to middle ramp depositional setting. These facies reflect deposition in adjacent and gradational paleoenvironments. The Aptian-Early Albian stratigraphic interval of the EAB, has been subdivided into two major cycles, floored by two major erosional surfaces. The latest Barremian-Aptian cycle is underlined by a major karstified-erosional surface and consists of four third-order depositional sequences. The Early Albian cycle, overlies a major submarine erosional surface, and also contains four depositional sequences. In each cycle, the vertical changes in facies indicates a deepening upward trend related to sea level rise.The carbonate production in the EAB is higher in the Aptian than during the Early Albian, due to warm conditions, slow rise of sea level, shallow depth of the basin, and little detrital influx. The nannofossil total absolute abundance decreases from the Aptian to the Early Albian, due to increasing sedimentation rate, associated with rapid subsidence. The nutrient input, fertility and calcareous nannofossil primary productivity is higher in the Early Albian with respect to the Aptian, and are mainly controlled by rising sea level and upwelling currents. The Latest Aptian-Early Albian period is characterized by a high abundance of cold taxa, and the migration of cosmopolitan biota from Boreal realm into the Tethyan realm, which may reflect the occurrence of a glacial climatic event.

L'étude des dépôts de l'Hauterivien-Aptien du Jura a permis de mettre en évidence le caractère discontinu de la sédimentation carbonatée en domaine de plate-forme. Dans cette région en effet, les niveaux de l'Urgonien se composent de plusieurs séquences de dépôt superposées, fréquemment limitées par des surfaces émersives et érosives. L'étude sédimentologique et microfaciologique de détail a conduit à l'élaboration d'un modèle d'agencement de microfaciès et a permis également de mieux comprendre l'évolution verticale des milieux de dépôt de chaque coupe. L'analyse d'un grand nombre de coupes dans cet intervalle permet enfin de connaître précisément l'importance des variations latérales de faciès. L'étude minéralogique fait ressortir que les intervalles riches en kaolinite coïncident plutôt avec les faciès de transgression (FT) et les faciès de plate-forme. La présence de pyrophyllite dans toutes les séquences de dépôt rencontrées et de la paragonite dans les niveaux de la séquence de dépôt Ju6 n'avaient jusqu'alors jamais été mises en évidence dans les séries du Jura neuchâtelois et vaudois. Un inventaire micropaléontologique systématique de toutes les faunes de cet intervalle a été entrepris ainsi qu'une analyse critique permettant de rejeter la lignée phylétique proposée par Schroeder [1994]. Les données micropaléontologiques et sédimentologiques ont permis de caractériser précisément sept séquences de dépôt. La comparaison des répartitions des faunes jurassiennes avec celles du Vercors, chronostratigraphiquement calées par ammonites, permet d'attribuer les deux premières séquences à l' Hauterivien (Ju1, Ju2) ; les séquences Ju5, Ju6 sont attribuées au Barrémien supérieur et Ju7 à l'Aptien inférieur. La présence de niveaux du Barrémien supérieur dans le Jura est maintenant prouvée. En revanche, l'âge des séquences Ju3 et Ju4 n'est pas précisément connu, en raison de leur pauvreté en éléments de valeur chronostratigraphique. La séquence Ju4, qui peut manquer totalement par érosion dans la plupart des coupes étudiées, pourrait être placée soit dans la partie élevée de l'Hauterivien, soit dans la partie inférieure du Barrémien. L'analyse séquentielle a permis de plus de démontrer que les corrélations lithostratigraphiques antérieurement proposées sont, dans la plupart des cas, erronées sur le plan chronologique. Le découpage en séquences de dépôt permet de reconnaître quatre épisodes paléoenvironnementaux dans cet intervalle stratigraphique : - le premier se compose de niveaux calcaréo-mameux d'environnements circalittoraux ouverts d'âge clairement Hauterivien (séquences Jul-2), fréquemment marqués par des surfaces d'érosion majeures; - le second se compose de niveaux essentiellement carbonatés, d'environnements de lagon d'âge inconnu (séquences Ju3-Ju4) ; - le troisième épisode, situé au-dessus d'une surface d'érosion d'extension verticale pluridécamétrique, se compose de faciès calcaires de lagon ouvert et de lagon à rudistes fréquemment émergés, d'âge Barrémien supérieur (séquences Ju5 et Ju6), qui forment l' Urgonien jurassien; - le quatrième épisode, qui marque l'interruption brutale de la sédimentation carbonatée et la fin des dépôts urgoniens dans cette région (séquence de dépôt Ju7) est d'âge Aptien inférieur. Les sédiments de l'Urgonien jurassien, de puissance réduite, ne représentent en réalité que des séquences partielles de l'Hauterivien et du Barrémien supérieur pro parte, documentées par l'interprétation des données sédimentologiques, diagénétiques, et micropaléontologiques.

Le Crétacé inférieur est ponctué de perturbations du cycle du carbone associées à des épisodes de préservation de matière organique et à des crises de la production carbonatée néritique et pélagique. Ces évènements coïncident également avec des refroidissements à très court terme (<1Ma) dont l'origine et les conséquences sont encore imprécises en raison de la faible résolution des courbes de températures dans les eaux de surface. Les études récentes réalisées à partir de modèles climatiques couplés à des modèles géochimiques laissent penser qu'une crise de la production carbonatée pourrait engendrer un refroidissement climatique sur une échelle de temps inférieure à 1 Ma (Donnadieu et al., accepté). Basées sur les dépôts d'âge Valanginien des coupes de La Charce-Vergol et d'Ollioules (Sud-est de la France) et sur les sédiments de l'Aptien du sous-Bassin de Galvé (Nord-est de l'Espagne), des études stratigraphiques, paléoécologiques et géochimiques ont été menées pour établir les relations entre la production carbonatée et le climat au cours du Valanginien et de l'Aptien. Pour cela, des courbes de température à haute résolution pour les eaux de surface ont été établies et mises en regard des évolutions des producteurs néritiques et pélagiques de carbonate. Le Valanginien et l'Aptien présentent tous deux des arrêts polyphasés de la production carbonatée néritique. Certains arrêts précèdent des refroidissements à court terme, dont ceux datés du Valanginien supérieur, du début et de la fin de l'Aptien inférieur. Cette succession suggérerait un lien de cause à effet entre les crises de la production et les fluctuations climatiques. Toutefois, les refroidissements du Valanginien supérieur et de la fin de l'Aptien inférieur sont respectivement précédés par un enfouissement de matière organique continentale et océanique, qui est un processus pouvant également générer une diminution de CO2 et un refroidissement. Ce travail a permis de mettre en évidence les répercutions des changements climatiques sur la production carbonatée par l'intermédiaire de changements de producteurs dans les domaines néritiques et pélagiques. Dans un premier temps, la mise en place de conditions froides au Valanginien supérieur et à la fin de l'Aptien inférieur est suivie de remplacements floro-fauniques caractérisés par l'évolution de communautés hétérozoaires à photozoaires. Les bouleversements observés suggèrent un changement drastique des conditions trophiques sous le développement de conditions arides relatives au refroidissement. Dans un second temps, l'évolution des communautés pélagiques au Valanginien répondraient également aux changements climatiques : ces communautés marquées d'un déclin depuis la fin du Valanginien inférieur présentent une courte reprise du début au milieu du Valanginien supérieur. Cette reprise coïncide avec le développement de conditions froides et plus arides occasionnant des conditions trophiques plus faibles

Étude stratigraphique, paléontologique et sédimentologique des dépôts silicoclastiques à glauconie et à phosphorites du Crétacé moyen de la zone delphino-helvétique entre Chambéry (Savoie, France) et Sion (Valais, Suisse). Ces dépôts riches en horizons fossilifères organisés en conglomérats phosphatés polyzonaux s'intercalent entre les calcaires urgoniens à rudistes et les calcaires à plancton de Seewen. La récolte de nombreuse ammonites et l'identification des foraminifères planctoniques en section ont permis la proposition d'un cadre stratigraphique nouveau. L'étude sédimentologique révèle un agencement des dépôts albiens et cénomaniens en aires sédimentaires plus ou moins pérennes contrôlées pour partie par des discontinuités souvent érosives d'origine sous-marine. L'interprétation des taphocénoses et des associations ichnologiques permet de proposer un approfondissement d'un facteur 10 entre l'Aptien supérieur et le Turonien. La confrontation des données sédimentaires avec les travaux structuraux publiés conduit à la proposition d'un cadre paléogéographique dans lequel sont reconnus deux types de bordure pour la plate-forme helvétique: l'une progradante en direction du bassin ultrahelvétique, l'autre structurale déterminée par un haut-fond, héritage probable du rifting jurassique. L'importante distribution des dépôts condensés à minéralisations sous marines sur les marges européenne et apulienne au Crétacé moyen permet de présenter en conclusion une reconstitution possible de la trajectoire des circulations océaniques de subsurface sur la bordure NW de la Téthys.

Les calcaires du Crétacé inférieur de la "Falaise de BLANCHE" affleurent sur une grande partie du territoire libanais. Ils apparaissent dans le paysage sous forme d'escarpements linéaires saillants constituant autant de points d'ancrage remarquables pour tout recalage stratigraphique. Toutefois, jusqu'à très récemment, cette unité était piètrement caractérisée : il lui manquait notamment une définition rigoureuse. Nous introduisons ici l'Étage régional Jezzinien, dont la localité-type est sise à Jezzine. Il s'agit également d'une unité stratigraphique particulière, une « unconformity-bounded unit", une unité qui, par définition, est encadrée par deux discontinuités. Le nouvel étage régional couvre deux séquences. Le canevas lithostratigraphique étant clairement redéfini, nous avons pu étudier les associations micropaléontologiques, constituées essentiellement de foraminifères benthiques et d'algues calcaires, associations dorénavant relativement bien contraintes du point de vue de leur âge. Typiquement sud-téthysiennes, elles facilitent les corrélations holostratigraphiques à haute résolution avec la région du Golfe persique, sur le côté oriental de la Plaque arabique. L'intervalle Jezzinien correspond ainsi à la partie supérieure de l'Étage Régional Kharaïbien (aussi connu comme unité réservoir "Thamama II" dans l'industrie pétrolière). À son tour, le Jezzinien est indirectement corrélé avec les unités stratigraphiques urgoniennes nord-téthysiennes où il correspond à un intervalle relativement court comprenant la limite des étages standards (internationaux) Barrémien et Bédoulien. Les associations macropaléontologiques reconnues dans le Jezzinien (échinides) et au-dessus de cette unité (ammonites) viennent à l'appui de notre datation micropaléontologique ou tout au moins ne la contredisent pas. / The "Falaise de Blanche" is a prominent cliff consisting mostly of Lower Cretaceous limestones that extends as linear outcrops over most of the Lebanese territory and provides geologists a remarkable reference for stratigraphic studies. However, until now, this unit was lacking a clear definition. We introduce herein the Jezzinian Regional Stage, the type-locality of which is at Jezzine. It is an unconformity-bounded unit and, per definition, it is framed by two discontinuities. The new regional stage implicitly spans two sequences. The lithostratigraphic framework having been properly redefined, we were able to investigate time-constrained micropaleontological assemblages consisting mostly of benthic foraminifers and calcareous algae. Typically Southern Tethysian, these assemblages contribute to high-resolution, holostratigraphic correlations with the Persian Gulf area on the eastern part of the Arabian Plate. The Jezzinian interval correlates with the upper part of the Kharaibian Regional Stage (also known as the "Thamama II" reservoir unit in the oil industry). The Jezzinian is also indirectly correlated with the Northern Tethysian Urgonian stratigraphic units where it corresponds to a rather short interval encompassing the standard Barremian - Bedoulian stage boundary.Locally the upper discontinuity is associated with a significant intra-Bedoulian hiatus. The macrofossil assemblages found in the Jezzinian (echinids) and above it (ammonites) support, or at least do not contradict, our micropaleontological dating.

Le Crétacé inférieur est ponctué de perturbations du cycle du carbone associées à des épisodes de préservation de matière organique et à des crises de la production carbonatée néritique et pélagique. Ces évènements coïncident également avec des refroidissements à très court terme (<1Ma) dont l’origine et les conséquences sont encore imprécises en raison de la faible résolution des courbes de températures dans les eaux de surface. Les études récentes réalisées à partir de modèles climatiques couplés à des modèles géochimiques laissent penser qu’une crise de la production carbonatée pourrait engendrer un refroidissement climatique sur une échelle de temps inférieure à 1 Ma (Donnadieu et al., accepté). Basées sur les dépôts d’âge Valanginien des coupes de La Charce–Vergol et d’Ollioules (Sud-est de la France) et sur les sédiments de l’Aptien du sous-Bassin de Galvé (Nord-est de l’Espagne), des études stratigraphiques, paléoécologiques et géochimiques ont été menées pour établir les relations entre la production carbonatée et le climat au cours du Valanginien et de l’Aptien. Pour cela, des courbes de température à haute résolution pour les eaux de surface ont été établies et mises en regard des évolutions des producteurs néritiques et pélagiques de carbonate. Le Valanginien et l’Aptien présentent tous deux des arrêts polyphasés de la production carbonatée néritique. Certains arrêts précèdent des refroidissements à court terme, dont ceux datés du Valanginien supérieur, du début et de la fin de l’Aptien inférieur. Cette succession suggérerait un lien de cause à effet entre les crises de la production et les fluctuations climatiques. Toutefois, les refroidissements du Valanginien supérieur et de la fin de l’Aptien inférieur sont respectivement précédés par un enfouissement de matière organique continentale et océanique, qui est un processus pouvant également générer une diminution de CO2 et un refroidissement. Ce travail a permis de mettre en évidence les répercutions des changements climatiques sur la production carbonatée par l’intermédiaire de changements de producteurs dans les domaines néritiques et pélagiques. Dans un premier temps, la mise en place de conditions froides au Valanginien supérieur et à la fin de l’Aptien inférieur est suivie de remplacements floro-fauniques caractérisés par l’évolution de communautés hétérozoaires à photozoaires. Les bouleversements observés suggèrent un changement drastique des conditions trophiques sous le développement de conditions arides relatives au refroidissement. Dans un second temps, l’évolution des communautés pélagiques au Valanginien répondraient également aux changements climatiques : ces communautés marquées d’un déclin depuis la fin du Valanginien inférieur présentent une courte reprise du début au milieu du Valanginien supérieur. Cette reprise coïncide avec le développement de conditions froides et plus arides occasionnant des conditions trophiques plus faibles / The Early Cretaceous is punctuated by carbon cycle perturbations, associated with organic matter burial episodes and carbonate production crises. These events coincide with short-term cooling (<1Ma), yet the mechanisms are still unclear, because of low resolution in sea surface temperature reconstructions. Recent climatic models suggest that carbonate-platform-collapse events may trigger a short-term ocean cooling episode (Donnadieu et al., accepted). In order to establish relations between climates and carbonate productions, we performed stratigraphic, palaeoecologic and geochemical analyses on Valanginian sediments from the La Charce-Vergol and the Ollioules sections (South-East France) and Aptian sedimentary record of the Galvé subasin (North East Spain). Therefore, high-resolution sea surface temperature curves were reconstructed with regard to the pelagic and neritic carbonate producer evolution. Both Valanginian and Aptian stages are marked by polyphased neritic production drawdown. Moreover, the Late Valanginian, basal and latest Early Aptian carbonate-platform demises predate a short-term cooling occurrence. The chronology of these events may imply that carbonate production decrease may have affected the atmospheric CO2 pool and the climate. Nevertheless, the decreases of water temperature that took place in the Late Valanginian and the latest Early Aptian are also prior to episodes of continental and oceanic organic matter burial, respectively. This process is also known as a CO2 drawdown and cooling generator. The present study allowed establishing climate feedbacks on the pelagic and neritic carbonate producers triggering fluctuations of the carbonate production fluxes. At first, cooler conditions during the Late Valanginien and latest Early Aptian are posterior to floro-faunal changes characterised by heterozoan to photozoan replacements. These suggest a trophic level decrease relative to cool and dryer climatic condition. Subsequently, nannoconid communities seem to record a response to the Late Valanginian climatic change: these producers are characterised by a decline from the latest Early Valanginian onward, interrupted by a recovery from the earliest Late Valanginian up to the mid-Late Valanginian. This recovery coincides with the development of cooling and dryer conditions, triggering low trophic level and thus promoting a subsequent pelagic production recovery.

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

L'étude des dépôts de l'Urgonien du Bassin d'Organyà a permis de caractériser les différentes séquences de dépôt superposées, limitées dans quelques cas par des surfaces émersives et érosives. L'étude sédimentologique et faciologique de détail a conduit à l'élaboration d'un modèle d'agencement de micro faciès et a permis également de mieux comprendre l'évolution verticale des milieux de dépôt du bassin étudié. L'inventaire micropaléontologique de la faune et de la flore présentes dans cet intervalle a été entrepris. Les données micropaléontologiques et sédimentologiques ont permis de caractériser précisément 6 séquences de dépôt. La comparaison de la répartition de la faune et la flore pyrénéennes avec celle des chaînes subalpines permet d'attribuer la première séquence à un âge Valanginien (séquence OR-0); les séquences OR-l, OR-2 et OR-3 caractérisent le Barrémien supérieur et les deux dernières séquences, OR-4 et OR-5, sont datées de l'Aptien inférieur. Quatre épisodes paléoenvironnementaux ont été identifiés dans cet intervalle stratigraphique : -le premier se compose d'un niveau calcaréo-marneux avec des influences terrigènes (séquence OR-0); -le second est formé par de niveaux carbonatés d'environnement de bordure de plate-forme (OR-l) et de lagon interne (faciès à rudistes et à orbitolinidés) (OR-2) ; -le troisième épisode se compose de grands dépôts de calcaires d'eau douce/eau saumâtre (calcaires à charophytes), très bien représentés dans les séquences OR-3 et OR-4; -le quatrième épisode marque l'interruption brutale de la sédimentation carbonatée et la fin des dépôts urgoniens dans ce bassin; cet épisode est caractérisé par un important dépôt de calcaires à foraminifères planctoniques très riches en matière organique qui apparaissaient déjà dans la séquence OR-4 et deviennent dominants dans la dernière séquence, OR-5. Une étude quantitative détaillée de la microfaune nous a permis de mettre en évidence des cortèges sédimentaires dans les séquences de dépôt ce qui n'était pas possible avec une étude normale des faciès. Deux périodes anoxiques ont été mises clairement en évidence à la fin des dépôts urgoniens et corrélées avec un des événements anoxiques mondiaux (OAE 1a).