Ce manuscrit de thèse propose la première étude sédimentologique exhaustive de l’escarpement du Dur At Talah (150 km de long sur 120 m de hauteur). Ce dernier affleure dans la dépression d’Abu Tumayam, dans la partie méridionale du Bassin de Syrte (Libye). La Formation du Dur At Talah offre une séquence sédimentaire régressive (au 2nd ordre), allant de faciès marins peu profonds à des faciès fluviatiles, datée de l’Eocène supérieur. Les exceptionnelles conditions d'affleurement ont permis une analyse sédimentologique approfondie (lithofaciès, ichnofaciès, géométries et découpage séquentiel) conduisant à une caractérisation multiscalaire d'un système margino-littoral dominé par la dynamique tidale. Parmi les résultats saillants de cette étude figure l'identification de deux processus sédimentaires : la progradation signée par des structures clinoformes et l’accrétion latérale caractérisée par des stratifications hétérolithiques inclinées (IHS). Dès lors, plusieurs corps sédimentaires se distinguent sans ambiguïté tel que les barres d’embouchure hétérolithiques et les barres de méandres de chenaux tidaux. L'auscultation de ces grands corps sédimentaires permet alors d'en définir les critères de reconnaissance et le contexte séquentiel de mise en place, mais aussi d'en contraindre le potentiel réservoir. / This manuscript provides the first exhaustive sedimentological study of the Dur At Talah escarpment (≈120 m high and ≈150 km length). This latter is exposed in the Abu Tumayam Trough, in the southern Sirt Basin (Libya). The Dur At Talah Formation forms a 2nd order regressive sequence, from shallow marine to fluviatile deposits, dated as upper Eocene. This exceptional outcrop allows an extensive and detailed sedimentological analysis (lithofaciès, ichnofaciès, geometries and sequence stratigraphy) leading to a multi-scale characterization of nearshore to paralic environments dominated by tidal dynamic. Among outstanding results, two sedimentary processes have been recognized and characterized: the progradation is expressed by large-scale clinoform structures and the lateral accretion is characterized by inclined heterolithic stratifications (IHS). Several sedimentary bodies are, thus, unequivocally distinguishable such as heterolithic mouth-bars and tidal channel point-bars. Thorough analysis of these sedimentary bodies allows to define diagnostic criteria to recognize them. They can be replaced in a consistent stratigraphic framework explaining their architecture and their vertical evolution in order to be used as reservoir analog.

L’ouverture de l’Océan Néotéthys au nord du bassin de Ghadamès et de la Jeffara s’accompagne d’une phase d’extension. Ceci engendre une phase de subsidence qui se traduit par le dépôt des premières séries syn-rift d’âges Permien moyen à supérieur (formation El Watiah) et Trias inférieur à moyen (formations Bir el Jaja, Ouled Chebbi et Ras Hamia/Kirchaou). Cette étude propose la compréhension de l’architecture stratigraphique et séquentielle des formations triasiques détritiques, et de la partie supérieure clastique de la formation El Watiah. 221 puits et 18 coupes sédimentologiques de terrain (affleurements du Sud tunisien) ont été corrélées à travers l’ensemble du bassin de Ghadamès et de la Jeffara. Il est démontré que ces séries s’organisent en 11 séquences de 3ème ordre. 28 cartes d’isochores et de paléogéographie ont été réalisées. D’un point de vue tectonostratigraphique, un épaississement drastique des séquences a notamment été confirmé en direction du nord de la Jeffara, à la faveur d’une subsidence forte et très différentielle. Dans le sud du bassin, un domaine caractérisé par une subsidence faible et peu différentielle a aussi été reconnu. Par ailleurs, une réinterprétation sédimentologique de la formation du TAGI de la région d’El Borma (équivalent latéral de la formation ladinienne Ras Hamia) a été proposée. / During the opening of the Neotethys Ocean north of the Ghadames and Jeffara basin, an extensional phase created subsidence. It resulted in the deposition of the first syn-rift strata aged Middle to Upper Permian (El Watiah formation) and Lower to Middle Triassic (Bir el Jaja, Ouled Chebbi and Ras Hamia / Kirchaou formations). This study provides details of the stratigraphic and sequential architecture of triassic siliciclastic series and the upper clastic part of the El Watiah formation. 221 wells and 18 sedimentological field sections (outcrops from south Tunisia) have been correlated across the entire Ghadames basin and Jeffara. An organization in 11 sequences has been highlighted. 28 isochores and paleogeographic maps have been drawn. In terms of tectonostratigraphy, a major thickening of sequences has been confirmed toward the North of Jeffara, resulting from a very strong and differential subsidence. Low and subtle differential subsidence has been demonstrated in the southern part of the basin. In addition, a new sedimentological interpretation of the TAGI formation (lateral equivalent of the ladinian Ras Hamia formation) has been considered in the El Borma area.