Les roches mères marines présentent des hétérogénéités spatiales et temporelles de répartition et de qualité. Leur dépôt et leurs variations sont des phénomènes complexes résultant de l’interaction de plusieurs processus. Ces derniers ont fait l’objet de nombreuses études, mais le débat sur leurs impacts relatifs reste vif. L’évolution des outils de modélisation numérique permet désormais une approche quantitative et ouvre la voie à l’étude des couplages entre ces processus. La bonne connaissance géologique acquise sur les bassins sédimentaires du Jurassique inférieur d’Europe et la présence de plusieurs niveaux de roche mère en font un cas idéal pour caractériser les processus gouvernant la distribution de la matière organique (MO). Cette thèse présente l’étude et la modélisation numérique de ces bassins qui ont permis de déterminer l’influence relative des facteurs de contrôle de la distribution de la MO à différentes échelles. Ces travaux apportent de nouveaux éléments au débat portant sur le rôle relatif de ces processus. L’impact primordial de la morphologie des bassins mis en avant va à l’encontre de la littérature dominante dans laquelle la production et la conservation de la MO occultent les autres facteurs. Ces deux processus jouent à l’évidence un rôle important, mais les modalités de leur expression sont entièrement dépendantes de la morphologie des bassins. L’ensemble de ces travaux met en avant la nécessité d’élargir le débat pour une meilleure compréhension de la distribution globale des roches mères, en testant la même approche modélisatrice sur d’autres intervalles riches en MO, dans d’autres contextes paléogéographiques et pour d’autres types de kérogène. / Marine source-rocks have heterogeneities both in their distribution and quality over time and space. The deposition of these organic-rich sediments and their variations are complex phenomena resulting from the convergence of several processes which were the subject of many studies. However, the debate on their relative roles and impacts remains strong. The evolution of numerical modelling tools now allows a quantitative approach and new studies about the interaction between these processes. Because of their general context and the presence of several source-rocks, the Lower Jurassic sedimentary basins of Europe are an ideal case to characterize the processes governing the distribution of organic matter (OM). This thesis present the study and the numerical modelling of these basins which allowed to determine the relative influence of the control factors of the OM distribution at various scales. These works bring new elements into the debate about the relative role of these processes. The primary impact of the basin morphology highlighted by these works goes against the dominant literature in which the production and preservation of OM conceal the other factors. Both of these processes obviously play an important role in the distribution of organic-rich layers, but their setting are entirely dependent on the basin morphology. All this work highlights the need to widen the debate for a better understanding of the source rock global distribution, by using the same modelling approach with others organic-rich intervals, others palaeogeographic contexts and for others kind of kerogens.

L'enregistrement sédimentaire résulte du remplissage par le flux sédimentaire de l'espace créé par les variations du niveau relatif de la mer, somme des variations tectoniques et eustatiques. Une des grandes questions en géologie sédimentaire est de distinguer l'importance relative de ces deux facteurs. En théorie, discriminer la tectonique de l'eustatisme est simple. L'eustatisme, par nature, est uniquement une fonction du temps. La tectonique, elle, sera une fonction du temps et de l'espace. Le propos de ce travail est de mettre au point une méthode de mesure de l'accommodation en trois dimensions à partir d'informations 1 D de subsurface (puits). Puis, dans un deuxième temps, appliquée au Jurassique supérieur du bassin de Paris, cette méthode permettra de discuter les échelles de temps et d'espace du contrôle tectonique dans le cadre d'un bassin intracratonique. L'accommodation, ou espace disponible pour piéger des sédiments, peut être défini de deux manières. (1) C'est la variation du niveau relatif de la mer, somme des variations tectoniques et eustatiques. (2) C'est, pour un intervalle de temps donné, l'épaisseur de sédiments accumulés, décompactés, corrigés de la paléobathymétrie et/ou de la paléoaltitude. Il faut donc (1) accéder au temps, (2) déterminer la nature des lithologies accumulées, (3) mesurer les paléobathymétries et les paléoaltitudes. Les corrélations diagraphiques de 380 puits du bassin de Paris par les principes de la stratigraphie séquentielle haute résolution ou stratigraphie génétique permettent de résoudre le premier point. Un des apports majeurs de ce travail est la mesure de paléobathymétries à partir des informations diagraphiques. L'analyse en termes de stratigraphie séquentielle de la succession liasique a permis de définir au moins quatre ordres de séquences stratigraphiques emboîtés: (1) le cycle * majeur liasique à l'échelle du sous-système, soit de la vingtaine de millions d'années; (2) les cycles transgressifs-régressifs mineurs, à l'échelle de l'étage, soit 1-4 Ma ; (3) les groupements d'unités génétiques et/ou cycles de troisième ordre, à l'échelle de 400 000 ans au million d'années; (4) l'unité génétique, à l'échelle de quelques dizaines à la centaine de milliers d'années.

L’évolution des systèmes sédimentaires jurassiques (Pliensbachien-Bajocien) dans le secteur de Zaouiat-Ahançal (Haut Atlas, Maroc) est localement influencée par des mouvements diapiriques associés à la ride du Jbel Azourki. Cette structure tectonique complexe suit un tracé en baïonnette d’orientation globale OSO-ENE sur près de 60 kilomètres, ponctué par six affleurements de matériel diapirique triasique. L’objectif de cette thèse est de caractériser l’impact du diapirisme sur la géométrie des dépôts et sur la distribution des faciès au sein de trois systèmes de dépôt successifs : (1) un système carbonaté de plate-forme peu profonde (Formations d’Aganane, de Jbel Choucht et d’Assemsouk) (2) des systèmes de rampe mixte silicoclastique et carbonatée (Formations de Tamadout, d’Amezraï, de Tafraout et d’Aguerd-n-Tazoult), (3) et un système carbonaté oolitique (Formation de Bin-El-Ouidane). Une cartographie détaillée des unités stratigraphiques et des unités de faciès, ainsi qu’une série de quatorze coupes géologiques de la ride diapirique du Jbel Azourki ont ainsi été réalisées. L’étude des interactions entre sédimentation et diapirisme révèle un enregistrement continu de la déformation diapirique sur l’ensemble de la série sédimentaire, et a permis d’établir une chronologie de l’activité diapirique dans le secteur de Zaouiat-Ahançal. L’unité des calcaires inférieurs (1) enregistre une déformation polyphasée marquée par le développement localisé, au sein de la plate-forme, de bassins d’extension kilométrique caractérisés par une sédimentation hémipélagique et gravitaire (rim basins). Ces bassins circonscrits aux diapirs sont limités par des bordures de plate-forme bioconstruites à Lithiotis, de type aggradant ou érosif. À partir du Pliensbachien terminal, les déformations syndiapiriques se manifestent dans les unités mixtes (2), d’une part à l’échelle plurikilométrique avec l’accumulation de plusieurs milliers de mètres de dépôts, contrôlée par la variation latérale du taux de subsidence entre et au sein des compartiments nord et sud de la ride, et d’autre part à l’échelle hectométrique de la bordure du diapir avec des géométries caractéristiques et des variations de faciès (micro plates-formes à oolites et coraux). La ride diapirique perce en surface pendant le dépôt des unités mixtes, puis est recouverte par l’unité transgressive peu déformée des calcaires supérieurs (3) à l’Aalénien terminal. Les paramètres de contrôle de la géométrie des dépôts et de la distribution des faciès autour de la ride diapirique du Jbel Azourki correspondent aux variations locales de subsidence liées aux mouvements de la couche de sel en profondeur, au taux de sédimentation et à leur rapport relatif. Ils s’inscrivent dans un contexte tectonique régional, et climatique global, qui définit l’accommodation générale et le type de remplissage sédimentaire du bassin atlasique. Le type de sédimentation, carbonatée ou mixte, joue un rôle prépondérant dans ces manifestations tectono-sédimentaires. / The evolution of the Jurassic sedimentary systems (Pliensbachian-Bajocian) in Zaouiat-Ahançal area (High Atlas, Morocco) is locally controlled by diapiric movements related to the Jbel Azourki ridge. This nearly-60-kilometer-long complex tectonic structure follows an overall WSW-ENE “bayonet-shape” outline, punctuated by six Triassic diapiric outcrops. The aim of this thesis is to characterize the role of diapirism on depositional geometries and facies distribution in three successive sedimentary systems: (1) a shallow-carbonate platform system, (2) mixed siliciclastic- and carbonate-ramp systems and (3) an oolitic-carbonate system. Therefore, a detailed geological map with the stratigraphic and facies units has been realized, as well as a set of fourteen geological sections across the Jbel Azourki diapiric ridge. The analysis of the interactions between sedimentation and diapirism has revealed a continuous recording of diapiric deformation by the entire sedimentary succession, allowing the establishment of a chronology of diapiric activity in the Zaouiat-Ahançal area. The lower-carbonate unit (1) records a polyphase deformation with the development of localized kilometer-scale basins within the platform, characterized by hemipelagic and gravity-flow deposits (rim basins). These basins are confined around the diapirs and bounded by Lithiotis-bioconstructed platform margins, which can be aggradational or erosional. From the late Pliensbachian, the mixed units (2) were affected firstly by syn-diapiric deformations at a pluri-kilometer scale, with the accumulation of several thousand-meter-thick deposits, controlled by lateral variations of the subsidence rate in and between the northern and southern flanks of the ridge, and secondly by syn-diapiric deformations at a hectometer- “diapir-edge” scale, with characteristic geometries and facies variations (oolite- and coral-rich micro platforms). The diapiric ridge reached the surface during the deposition of the mixed units and was finally capped by slightly deformed transgressive upper-carbonate unit (3) in the late Aalenian. The controlling factors on depositional geometries and facies distribution around the Jbel Azourki diapiric ridge are the local variations of the subsidence rate related to salt-movement, the sedimentation rate, and their relative ratio. They are part of the regional tectonic and global climate settings which defined the overall accommodation rate and the sedimentary filling of the atlasic basin. The type of sedimentation, carbonate- or mixed-dominated, played a major role in these tectonic-sedimentary responses.