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Thirty cores from the Late Jurassic uppermost Jubaila, Arab-D reservoir and Arab-D anhydrite in Hawiyah (Ghawar) and Harmaliyah fields, eastern Saudi Arabia were studied to document the detailed facies stacking and high resolution sequence stratigraphy. The Jubaila-Arab-D interval is a shallowing upward succession of two composite sequences, in which the Arab-D reservoir and overlying anhydrite have up to twelve higher frequency sequences. Both fields are strikingly similar in terms of facies, parasequences, and vertical stacking of facies. The direction of the progrodaion is east and northeast and that is supported by northeast thickening of the Arab-D reservoir and by the stromatoporoid and Cladocoropsis facies progrodation. This suggests that the Arab-D reservoirs in both fields may represent part of a single carbonate ramp with subtle syndepositional highs. The scarcity of exposure surfaces with caliche in the Arab-D reflects the relatively high subsidence rate (~6 cm/k.y.) relative to the small sea level oscillations that formed the succession coupled with the long term shallowing trend up through the section. Dolomites from the Arab-D reservoir zones 1 to 4, in both fields were studied to better understand their origin. The dolomites are dominantly fabric destructive medium to coarse grained types, and much less common fabric retentive finer grained dolomites in the uppermost Arab-D reservoir. The δ¹³C values are rock buffered while the δ¹⁸O values have been greatly shifted toward negative values relative to unaltered early dolomite, and dolomite crystal rims generally have lighter δ¹⁸O values than cores. The dolomites were initiated at different times during shallowing phases on the Arab-D platform, with the bulk of the fabric destructive dolomites forming under near normal salinities, while the fabric preserving dolomites formed as a result of dolomitizing aragonitic sediments from more evaporated waters. With increasing burial and increasing temperature, the early dolomites re-equilibrated with the increasingly warm basinal brines resulting in replacement of cores, and dolomite cementation by rim overgrowth. Progressive plugging of higher dolomites earlier, caused some of these to retain slightly heavier δ¹⁸O values and marine seawater Sr isotope values while those that remained permeable developed very light δ¹⁸O values and more radiogenic Sr values, shifting them toward the field of late stage baroque dolomite. / Ph. D.

The Middle-Upper Jurassic sedimentary rocks (i.e., the Entrada Sandstone, Wanakah Formation, and Morrison Formation) in western Colorado were mostly deposited in the Paradox Basin and form part of the modern-day Colorado Plateau in the Cordilleran foreland region. These rocks were deposited in the Mesozoic during periods of active tectonic processes in western and eastern Laurentia due to the Cordilleran magmatism and continued rifting of Pangaea, respectively. The Middle-Late Jurassic sedimentary record in the Paradox Basin shows rapid transition in depositional environments, pulses in sedimentation, post-depositional alteration, and changes in provenance. This dissertation project utilizes three main scientific tools to address pertinent geologic questions regarding the stratigraphic evolution of these units in the Paradox Basin. U-Pb detrital zircon geochronology of sandstones from these units show local and distal provenance sources. The anisotropy of magnetic susceptibility (AMS) of sediments and rock magnetism attribute the post-depositional alteration to percolation of ferruginous fluids driven by an adjacent regional uplift. Multi-geochemical proxies in paleosols suggest variable redox conditions, and a sub-humid to humid paleoclimate with seasonal precipitation during sedimentary hiatus in the Paradox Basin.

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Le Jurassique supérieur est une période qui présentait une paléogéographie et des conditions climatiques globales favorables au développement des systèmes sédimentaires dominés par les tempêtes. L’objectif de ce travail est de comprendre les facteurs contrôlant la dynamique de ces systèmes, ainsi que la relation entre les variations de fréquences et d’intensité des tempêtes et les changements climatiques. Trois coupes ont été choisies pour cette étude : les Pas (passage Oxfordien – Kimméridgien) et la coupe du Rocher d’Yves (Kimméridgien supérieur), près de La Rochelle ; la coupe du Cap de la Crèche (Kimméridgien supérieur – début du Tithonien), dans le Boulonnais. Ces coupes sont analysées pour la sédimentologie, les palynofaciès et les nannofossiles calcaires. Pour chacune d’elles, un modèle de faciès détaillé est établi, permettant de proposer une interprétation séquentielle et cyclostratigraphique précise. L’interprétation cyclostratigraphique permet d’interpréter les dépôts de tempêtes en terme de variations de fréquence des tempêtes. L’interprétation séquentielle permet de s’affranchir des variations du niveau marin relatif pour interpréter les dépôts de tempêtes en terme de variations d’intensité des tempêtes. Les points communs et les différences entre ces deux systèmes sont discutés, tant du point de vue de la dynamique sédimentaire que de l’enregistrement et de la préservation des dépôts de tempêtes. Enfin, la relation entre les variations de fréquence et d’intensité des tempêtes et les changements climatiques est discutée. Les faciès sédimentaires de La Rochelle et du Boulonnais présentent une organisation spatiale relativement similaire. La production carbonatée des systèmes présente des similitudes et des différences. Elle semble capable de réagir très rapidement aux variations du niveau marin relatif, augmentant avec l’élévation du niveau marin relatif. Les deux systèmes ont également une évolution similaire dans le temps. Les dépôts de tempêtes des deux sites montrent des morphologies similaires, liées aux conditions de dépôt et de préservation. Il a été possible de mettre en relation les variations d’intensité, de fréquences, et les changements du climat. Ainsi, les variations d’intensité des tempêtes semblent évoluer en parallèle des variations de fréquence, les valeurs d’intensité les plus élevées correspondant aux valeurs de fréquences les plus élevées. De plus, ces augmentations de fréquence et d’intensité ont lieu en même temps que l’augmentation des températures, indiquant un lien entre le réchauffement du climat et l’augmentation de l’activité des tempêtes / The Late Jurassic was a period with paleogeography and global climatic conditions that favor the development of sedimentary systems dominated by storms. The purpose of this study is to better understand the controlling factors on the dynamic of these systems. Three sections are chosen. The Pas (Oxfordian – Kimmeridgian transition) and the Rocher d'Yves (Late Kimmeridgian) sections, near La Rochelle (Western France), correspond to a muddy, mixed carbonated – siliciclastic platform. The Cap de la Crèche section (Late Kimmeridgian – Early Tithonian) corresponds to a mixed carbonated – siliciclastic ramp, dominated by coarse material. Sedimentary, palynofacies, and calcareous nannofossil analyses are performed. For each section, a detailed facies model is proposed, allowing precise sequence- and cyclostratigraphic interpretations. The sequence and cyclostratigraphic frameworks allow the calculation of the storm frequency. Comparison between host facies and storm deposits allows the estimation of storm intensity. The similarities and differences between these two systems are discussed, for the sedimentary dynamic, and the record and preservation of the storm deposits. Finally, the relation between storm frequency and intensity and climate is discussed. La Rochelle and Boulonnais sedimentary facies have a similar spatial organization. Carbonate production of these systems presents similarities and differences. The carbonate production seems able to react very quickly to relative sea-level variations, increasing when sea-level is high. The two systems also have a similar evolution in time. The storm deposits of the two sites show similar morphologies, related to the conditions of deposition and preservation. It was possible to link the variations of storm intensity and frequency with the climate changes. The variations of storm intensity evolve in parallel of the variations of storm frequency, the highest values of intensity corresponding to the highest values of frequency. Moreover, this increase in frequency and intensity is consistent with increasing temperature, suggesting a link between the increasing storm activity and the climate warming

Les granitoïdes associés aux skarn à Cu-Pb-Zn et au W, dérivent, respectivement, de la fusion partiellede roches mafiques à amphiboles dans la croute inférieure et de roches métas-édimentaires riches enmuscovite dans la croute moyenne-supérieure. Ces sources fertiles mobilisées pour la formation de cesplutons a permis la formation de gisements à Cu-Pb-Zn, et W au cours du Jurassique moyen. L’originedans la croûte moyenne de la granodiorite de Tongshanling, associée aux minéralisations à Cu-Pb-Zn, aété montrée par l’étude des enclaves microgranulaires dioritiques qui sont des restites remaniées issuesde la fusion partielle des amphibolites de la croûte inférieure. Le Cu et le Zn associées à ces plutons sontprobablement issus de la croûte inférieure et ces métaux ont probablement étés remobilisés au cours dela fusion partielle. Le Pb issue de la croute supérieur a été collecté lors de l’ascension du magma qui adonné la granodiorite. Lors de leur mise en place ces granitoïdes ont exprimé leur potentielminéralisateur. L’étude structural montre que la géométrie des corps minéralisés et en lien avec ladéformation induite par la mise en place des plutons. Les différentes expressions de la minéralisationdans le district à Cu-Mo-Pb-Zn-Ag de Tongshanling sont génétiquement lié à l’hydrothermalisme et à sonévolution lors du développement du skarn. Le granite de Weijia a cristallisé à partir d’un magma saturéen eau et riche en Fluor. Les facteurs qui ont contrôlé la formation de ce skarn magnésien riche en W,suppose l’existence d’une source enrichie en W dans les sources métasédimentaires et d’un magmariche en Fluor très différentia par cristallisation fractionnée. / The Middle-Late Jurassic Cu-Pb-Zn-bearing and W-bearing granitoids in the Nanling Range were mainlyderived from non-simultaneous partial melting of the mafic amphibolitic rocks in the lower crust and themuscovite-rich metasedimentary rocks in the upper-middle crust, respectively. The fertile sources in theNanling Range are beneficial to the formation of Cu-Pb-Zn and W deposits during Middle-Late Jurassic.The lower-crust origin of the Cu-Pb-Zn-bearing granodiorites is further demonstrated by the dioriticmicrogranular enclaves in the Tongshanling granodiorite which are reworked restite enclaves derivedfrom partial melting of the mafic amphibolitic source. The Cu and Zn associated with these intrusionswere most probably released from the mafic amphibolitic lower crust by partial melting, whereas, Pb wasextracted from the upper crust by ascending granodioritic magmas. The emplacement of these orebearinggranitoid magmas may have a structural connection with the subsequent polymetallicmineralization in some way. For instance, the exoskarn and sulfide-quartz veins in the Tongshanling Cu-Pb-Zn deposit are evidently controlled by magma emplacement-induced wall-rock deformation. Thedifferent mineralization types and ore deposits in the Tongshanling Cu-Mo-Pb-Zn-Ag ore district aregenetically linked together in the same skarn system as the productions of evolution and zonation. TheWeijia granite was crystallized from a F-rich and water-saturated magma. The key factors controlling theoccurrence of unusual magnesian skarn W mineralization during Late Jurassic in the Nanling Rangemainly include a W enriched metasedimentary source, a fluorine-rich magma, a strong crystalfractionation, and a fluorine-rich hydrosaline melt