Une approche intégrant les données diagraphiques, lithologiques, micropaléontologiques, géochimiques organiques globales et statistiques a été menée sur les échantillons provenant de 6 forages pétroliers implantés en domaines de plate-forme, intermédiaire et de talus du Bassin côtier congolais. Elle a permis de redéfinir la stratigraphie du transect étudié, d'appréhender la distribution spatio-temporelle de la matière organique au cours du Crétacé supérieur, d'apporter les informations sur les préférences paléoécologiques de taxons de foraminifères benthiques et de décrypter des espèces indicatrices des paléoenvironnements eutrophiques et dysoxiques. Les microfaunes étudiées sont classées en quatre sous-ordres : Textulariina, Lagenina, Globigerinina et Rotaliina. L'analyse de la distribution verticale des principaux foraminifères planctoniques et benthiques a révélé les niveaux du Turonien supérieur, du Coniacien, du Santonien, du Campanien, du Maastrichtien, du Paléocène et de l'Eocène. L'application des concepts de la stratigraphie séquentielle à partir des diagraphies, a permis de préciser dans certains puits, les passages Turonien-Coniacien, Santonien- Campanien, Campanien-Maastrichtien et de résoudre les problèmes de datations rencontrées dans les zones bathyales pauvres ou dépourvues de foraminifères planctoniques. Les résultats du découpage séquentiel de la Formation des Marnes de Madingo inférieures, d'âge Coniacien-Maastrichtien, peuvent être ajustés, avec aisance à la charte actuellement en vigueur à l'échelle de l'Europe du Nord Ouest (Hardenbol et al., 1998). La caractérisation de la matière organique par pyrolyse Rock-Eval dans les 6 sondages a indiqué son origine marine, ses bonnes à excellentes qualités pétroligènes, et son immaturité. Du Turonien supérieur au Maastrichtien, les valeurs les plus élevées du carbone organique total et des composés hydrocarbonés ont été localisées sur la plate-forme et le talus supérieur, dans les faciès marneux. Corrélativement les faibles diversités et les très fortes dominances fauniques y sont distinguées. Ces données suggèrent l'existence des phénomènes ''d'upwelling'' avec des conditions dysoxiques-anoxiques sur le fond marin. Pour analyser la distribution spatiale des espèces à partir des données d'abondances relatives des foraminifères benthiques identifiés, la méthode statistique d'analyse détendancée de correspondances (ADC) a été utilisée. La méthode d'analyse canonique de correspondances (ACC) a permis d'évaluer les relations entre la distribution des espèces et les variables environnementales quantitatives et nominales considérées. L'analyse montre que, dans la dynamique des peuplements benthiques, le long d'un gradient bathymétrique, du Coniacien au Maastrichtien inférieur, le paramètre limitant, serait la teneur en oxygène dissous. L'ACC identifie: d'une part Gabonita elongata, Gabonita parva, G. multituberculata, Gavelinella gr. dakotensis, Gavelinella sp. G, Gabonita sp. aff. distorta irregularis, G. distorta, G. spinosa comme espèces d'environnement "peu profond", eutrophique et de dysoxie sévère, d'autre part Praebulimina prolixa longa, et Neobulimina subregularis, comme espèces d'environnnement "intermédiaire", eutrophique à mésotrophique et de dysoxie modérée. Et enfin Gyroidinoides gr. nitidus, Gyroidinoides subangulatus, Conorotalites michelinianus, Buliminella quadrilobata, Buliminella gabonica altispira, comme espèces d'environnement "profond", mésotrophique à oligotrophique, et oxique. Les Gabonita elongata, G. multituberculata, G. spinosa, G. distorta, G. lata et Gavelinella gr. dakotensis, en raison de leur préférence des milieux à MO riche en IH, ainsi à potentiel pétrolier (S2) très élevé, apparaissent comme des taxons indicateurs des environnements potentiels de roches mères d'excellente qualité pétroligène.

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.

Au Crétacé inférieur, l'intense activité magmatique due à la dislocation du super-continent Pangée influence fortement les conditions environnementales globales. Au Barrémien terminal et Aptien basal, période géologique dont fait l'objet cette étude, le bassin Vocontien, puis Bédoulien, recouvre le Sud-Est de la France, sous un climat chaud et humide. Sur les bordures de ces bassins, des plateformes carbonatées se mettent en place. Les sédiments qui se déposent sur ces plateformes sont à l'origine de la formation urgonienne. Afin d'étudier cette formation, une charte biostratigraphique, principalement basée sur les Orbitolinidés, et un modèle de faciès ont été développés. Les assemblages faunistiques, la succession des faciès, les observations de terrain ainsi que l'étude de signaux géochimiques ont permis le découpage séquentiel de la série urgonienne le long de 54 coupes et puis, répartis sur l'ensemble du Sud-Est de la France. Les corrélations induites par cette étude stratigraphique ont mis en évidence d'importantes variations d'épaisseur et d'environnements de dépôt au sein même de la plateforme urgonienne. Ces variations sont expliquées par le jeu de failles syn-sédimentaires qui ont compartimentées la plateforme urgonienne en blocs. Sur la bordure sud du bassin Vocontien, ces failles d'orientation N30° et N110° délimitent six blocs basculés. Au sommet du Barrémien terminal, la subsidence des blocs situés le plus au sud s'amplifie jusqu'à provoquer l'ouverture du bassin de la Bédoule au sud du secteur d'étude. Cette théorie d'évolution a ensuite été testée par l'élaboration d'un modèle numérique en trois dimensions de l'Urgonien du Sud-Est de la France. Sa cohérence avec les données acquises tout au long de cette étude d'une part, et sa cohérence géométrique d'autre part, valide les théories avancées. Des analogues de l'Urgonien sont répartis dans le monde entier et notamment au Moyen-Orient où ils représentent d'importants réservoirs pétroliers. Être capable de caractériser les facteurs ayant influencé l'architecture de l'Urgonien du Sud-Est de la France permet par la suite une meilleure exploitation de ses ressources énergétiques. / During the Early Cretaceous epoch, intensive magmatic activity due to the dislocation of the super-continent Pangaea, highly influenced global environmental conditions, which were characterized by a warm and generally humic climate. In this context, carbonate platforms were important in tropical and subtropical shallow-water regions, and especially during the late Barremian and early Aptian, platform carbonates of so-called Urgonian affinity are widespread. In southeastern France, the Urgonian platform was part of the northern Tethyan margin and bordered the Vocontian and the Bedoulian basins. The goal of this thesis was the systematic study of the Urgonian Formation in this region, and in order to achieve this goal, a biostratigraphic chart and a facies model were developed. The faunistic assemblages, the facies succession, the field observations and the study of geochemical signals lead to a sequential subdivision of the Urgonian series along 54 sections and wells allocated in five different regions in southeastern France (Gard, Ardèche, Vercors, Vaucluse and Provence). Correlations from this stratigraphic study highlight important variations in thickness and depositional environments of the Urgonian series. These variations are explained by relative movements induced by syn-sedimentary faults, which divided the Urgonian platforms into blocks. On the southern border of the Vocontian basin, these faults, oriented N30° and N110°, delineate six tilted blocks. At the top of the upper Barremian carbonates, subsidence of the two southern blocks accelerated leading to the opening of the Bedoulian basin. The reconstruction of the sequence-stratigraphic and paleoenvironmental evolution of the Urgonian platforms was then tested by the construction of a 3D numerical model of the Urgonian formation of southeastern France. Firstly, its consistency with the data collected during this study, and secondly, its geometrical coherence validate the proposed theory. Urgonian analogs exist all over the world and particularly in Middle East where they constitute important oil reservoirs. The exact reconstruction of the major factors, which influenced the architecture of these formations, will allow for a better exploitation of these energy resources.

Les objectifs de cette thèse sont (1) de définir les facteurs contrôlant le développement à grande échelle des plateformes carbonatées intracratoniques et (2) de relier la diagenèse précoce des discontinuités avec les paléoenvironnements et les modèles de stratigraphie séquentielle. L’évolution de la plateforme carbonatée de l’ouest de la France a été reconstituée de l’Aalénien à l’Oxfordien (17 millions d’années). La topographie du socle contrôle la répartition latérale des bathymétries jusqu’au Bathonien moyen. La tectonique régionale favorise ou empêche localement la production carbonatée. À l’échelle des bassins ouest-téthysiens, des phases généralisées de disparition et de croissance des plateformes carbonatées sont contrôlées par les variations du climat d’une période de 9 millions d’années. La production carbonatée est faible pendant les périodes humides et importante au cours des périodes sèches perturbées par de courtes moussons. Des analyses isotopiques (δ18O et δ13C) à haute résolution ont été réalisées sur des ciments précoces variés localisés sous des discontinuités, permettant de reconstituer l’histoire paléoenvironnementale aboutissant à leur formation. Les ciments en dents de chien ainsi que les ménisques et enveloppes micritiques analysées ont précipité directement en calcite faiblement magnésienne dans l’eau de mer. Un nouveau modèle reliant architecture, stratigraphie séquentielle, faciès et diagenèse précoce est proposé pour une bordure de plateforme oolithique. Sur la plateforme interne, les discontinuités passent latéralement de surfaces subaériennes à des hardgrounds marins, dont l’érosion aboutit au dépôt de niveaux à intraclastes sur la bordure de plateforme. La cimentation précoce est uniquement localisée sous les discontinuités et est absente dans la bordure de plateforme où la sédimentation est continue. / The objectives of this thesis are (1) to characterize the factors controlling the large-scale development of intracratonic carbonate platforms and (2) to link early diagenesis of discontinuities with palaeoenvironments and sequence stratigraphy models. The evolution of the western France carbonate platform is reconstructed from the Aalenian to the Oxfordian (17 million years). The basement topography controls bathymetries until the mid-Bathonian. Regional tectonics promotes or prevents locally carbonate production. General stages of carbonate platform growth and demise in western Tethyan basins are controlled by 9 million years’ climatic variations. Carbonate production is low during humid intervals and high during dry intervals disturbed by short periods of intensive rainfall. High resolution isotopic analyses(δ18O and δ13C) were performed on various early cements located below discontinuities to reconstruct the palaeoenvironmental conditions leading to their formation. Dogtooth cements, micritic meniscus and envelopes precipitated in low-magnesium calcite directly in seawater. A new model, linking architecture, facies, sequence stratigraphy and early diagenesis is proposed for an oolitic platform wedge. On the inner platform, discontinuities change laterally from subaerial surfaces to marine hardgrounds, whose erosion leads to the deposit of an intraclasts level on the platform wedge. Early cements are only located under discontinuities and are absent in the platform wedge because of a continuous sedimentation rate.

L'étude du bassin du Chiapas nous a amené à mettre au point une zonation basée sur les foraminifères planctoniques, zonation qui peut être exactement corrélée avec celle des bassins européens. Cette zonation a conduit à un découpage en 8 zones du Paléocène: 4 au Danien, 2 au Sélandien et 2 au Thanétien. Elle nous a permis de corréler les évènements majeurs enregistrés dans les Chiapas avec ceux des bassins européens. Nous avons ainsi retrouvé deux régressions très importantes à la limite Danien/Sélandien (limite des zones à Acarinina uncinata et à Morozovella angulata) et au sommet du Thanétien (limite des zones à Luterbacheria pseudomenardii et à Morozovella velascoensis) et deux épisodes transgressifs majeurs dans le Sélandien (zone à Igorina albeari) et dans le Thanétien (zone à Luterbacheria pseudomenardii). Le bassin paléocène du Chiapas est pourtant un bassin étroitement contrôlé par la tectonique liée aux grandes failles est-ouest de décrochement senestre qui ont joué un rôle dans la délimitation du rebord de la plate-forme au Danien et dans les périodes d'intenses remaniement gravitaires, tant à la limite Danien/Sélandien que dans le Thanétien au sommet de la zone à Luterbacheria pseudomenardii.

La synthèse des connaissances sur la sédimentation au Berriasien supérieur et au Valanginien inférieur dans les domaines jurassien et nord-vocontien et l'homogénéisation des interprétations séquentielles ont abouti à une reconstruction de l'agencement des corps sédimentaires le long d'un transect plate-forme-bassin. Une interprétation phylogénétique de l'évolution des faunes de calpionelles en domaine de bassin autorise un nouveau découpage zonal à très haute résolution (précision de l'ordre de +/- 250 000 ans) notamment pour l'intervalle Berriasien supérieur-Valanginien inférieur. Dans ce cadre chronostratigraphique, les répartitions de quelques foraminifères benthiques ont également pu être calées et utilisées pour les corrélations à longue distance. Une trentaine de coupes en domaine de bassin, de talus et de plate-forme a fait l'objet d'une étude sédimentologique et biostratigraphique fine qui a permis d'enrichir le découpage séquentiel. La nature et l'importance des transferts de sédiments dans les corps sédimentaires en fonction des variations du niveau marin relatif ont pu être ainsi estimés. Il ressort de cette étude que la plupart des particules sédimentaires dans les dépôts carbonatés peuvent être, contrairement à l'idée classiquement admise, allochtones, comme dans le cas des dépôts silicoclastiques. Depuis la plate-forme jurassienne jusqu'au Bassin Vocontien, les corrélations biochronologiques, séquentielles et géométriques aboutissent à un schéma correspondant à une morphologie de rampe carbonatée complexe pour la période étudiée. Dans cet intervalle, le long du transect, les accumulations sédimentaires sont particulièrement disproportionnées: - Sur la plate-forme, notamment dans les parties les plus internes (Jura neuchâtelois), l'ensemble Berriasien-Valanginien n'excède pas 25 mètres: les séquences Be0, Be1, Be2, Be3, Va0 et Va3 ne sont représentées que très partiellement, les autres séquences Be4, Be5 et Val ont été érodées (karstifiées) ou n'ont pas été déposées (Be6). Certaines séquences (Be5 ou Va3) sont préservés de façon très variable d'une coupe à l'autre en domaine de plate-forme, l'importance des matériaux remaniés et l'irrégularité de la surface qui les caractérise semble liée à des géométries de vallées incisées. - Dans la partie médiane de la rampe (bordure de plate-forme et talus), le même intervalle stratigraphique peut être représenté par plus de 500 mètres de dépôt ; les séquences de dépôt qui constituent la série deviennent de plus en plus complètes et de nouveaux corps sédimentaires apparaissent (cortèges de bas niveau progradant et agradant). - Dans le bassin, la sédimentation est aussi lacunaire (limite de séquence Va0 par exemple) à cause de la présence de surfaces de discontinuité (liées ou non à des remaniements gravitaires). Les séquences de dépôt qui constituent la série deviennent de plus en plus complètes en direction du talus et de nouveaux corps sédimentaires apparaissent (cortèges de bas niveau). La synthèse des coupes de terrain a abouti à un transect à haute résolution chonostratigraphique qui permet par encadrement des corrélations fines à l'échelle de la séquence de dépôt. Ces datations montrent qu'en domaine de plate-forme, les intervalles de temps documentés par des sédiments sont beaucoup plus réduits que les intervalles de temps correspondant aux périodes de non-dépôt ou de non préservation des dépôts.

Le Quaternaire terminal a été le théâtre de changements importants du climat, à l'échelle de la dizaine ou de la centaine de milliers d'années. Ces fluctuations ont affecté les enregistrements sédimentaires continentaux et marins à travers le monde. Même si la variabilité du climat est maintenant bien reconnue, les changements associés du niveau marin absolu et de l'environnement, ainsi que l'empreinte de ces changements sur l'organisation stratigraphique restent à préciser.<br />Les travaux entrepris depuis une dizaine d'années sur la marge du Golfe du Lion (Méditerranée occidentale) montrent qu'il s'agit d'une zone exceptionnelle pour explorer l'impact de la variabilité climatique et glacio-eustatique sur l'organisation stratigraphique des sédiments. Les séquences sédimentaires liées aux grands cycles tardi-pléistocènes de 100 000 ans, révélées par la sismique, ont été échantillonnées et interprétées grâce aux données multi-proxies des forages du projet européen "Promess-1". La révision du modèle stratigraphique de la marge, propagé sur l'ensemble de la plateforme, a contribué à préciser les modèles conceptuels de la stratigraphie séquentielle. L'analyse sismo- et litho-stratigraphique à plus haute résolution révèle également l'enregistrement de séquences liées à des cycles climatiques beaucoup plus courts durant le dernier cycle glaciaire (~130 000 ans). L'association des événements de Heinrich et de Dansgaard-Oeschger dans les cycles génériques de Bond présente une expression stratigraphique distincte, sous la forme de paraséquences régressives. Enfin, la modélisation de l'agencement des structures sédimentaires associées à la remontée du niveau marin lors de la dernière déglaciation (~20 000 ans) souligne le rôle des événements climatiques extrêmes dans la formation du message sédimentaire. Cette étude présente enfin une confirmation semi-quantitative et bien contrainte dans le temps, du rôle fondamental des variations du niveau marin et des flux sédimentaires dans l'organisation des séquences de dépôt, y compris à l'échelle des événements climatiques rapides.

Les plateformes carbonatées sont typiquement caractérisées par une architecture sédimentaire et stratigraphique complexe qui s’exprime à une échelle qui peut dépasser le simple affleurement. Ce travail est centré sur les dépôts Barrémien (Crétacé inférieur) de la falaise de Gresse-en-Vercors (sud-est de la France) qui nous procure une fenêtre d’observation à l’échelle de la sismique à travers une bordure de plateforme – analogue des réservoirs du Moyen Orient - idéale pour étudier en continu et à grande échelle le développement des plateformes carbonatées. Cette falaise de 500 m de haut pour 25 km de long permet d’étudier la transition entre les dépôts de peu profonds de la plateforme et ceux du bassin. De nouvelles données biostratigraphiques montrent que la série de plate-forme de Gesse-en-Vercors est essentiellement Barrémien inférieur. Quatre séquences stratigraphiques ont été définies, avec deux épisodes complets de plateforme, séparés par trois « drowning ». Les nouvelles données numériques hautes résolutions (nuage de points LIDAR et photos géoréférencées hautes résolutions) acquises par hélicoptère permettent la réalisation d’un DEM 3D haute résolution pour l’ensemble de l’affleurement. L’intégration des observations stratigraphiques et du DEM dans gOcad abouti à la création d’un modèle 3D en continu de l’architecture stratigraphique et de la répartition des facies de l’affleurement qui peu être utilisé pour interprétations stratigraphiques et sédimentologiques. Le modèle géologique qui en résulte démontre que les données numériques d’affleurement et la modélisation géologique en 3D sont des outils pertinents pour tester la caractérisation des affleurements carbonatés et les modèles conceptuels de système de plateformes carbonatées. Il permet d’appréhender les variations subtiles de profils sédimentaires et d’établir une mosaïque de facies à haute résolution tout au long de la plateforme à l’échelle de la sismique. Cette approche est particulièrement critique en ce qui concerne la caractérisation 3D des clinoformes et des cortèges de dépôts sédimentaires dans un modèle non cylindrique tel que la plateforme carbonaté : par exemple, un prisme de bas niveau apparent ou des lobes distaux qui « onlappent » en 2D correspondent en réalité à des progradations en contexte de haut niveau en 3D. / Carbonate platforms are characterized by complex sedimentary and stratigraphic architectures that can be expressed at length scale exceeding single outcrops. This work focuses on the Barremian (Lower Cretaceous) deposits of the Gresse-en-Vercors cliff (southeastern France) that provide a seismic-scale slice though a platform margin - analogous to Middle East reservoirs - ideal to study large scale carbonate platform developments in continuous. The cliffs are 500 m high and extend for 25 km along depositional dip, straddling the transition from shallow water platform to deeper basin. New biostratigraphical data shows that the Vercors platform is mainly Lower Barremian. Four stratigraphic sequences were defined, with two complete platform stages, separated by three drowning events.New high-resolution numerical data (LIDAR point-set and high-resolution georeferenced photos) obtained by helicopter survey, allowed the realization of a 3D high-resolution DEM over the entire outcrops. Integrating the stratigraphic observations and the DEM in gOcad result in a continuous 3D stratigraphic architecture and facies model of the carbonate outcrop that can be used for stratigraphic and sedimentological interpretations. The resulting geological model demonstrates that outcrop numerical data and 3D geological modeling are pertinent tools for improving carbonate outcrop characterization and conceptual models of carbonate platform systems. It allows to establish subtle sedimentary profiles and high resolution facies mosaic along seismic scale platform trend. This approach is particularly critical for the 3D characterization of clinoforms and stratigraphic system tracts in non-cylindrical carbonate systems: for example, apparent low stand wedge or distal onlapping lobes in 2D are in reality prograding high stand systems in 3D.

La variété des faciès et des environnements de dépôt de l'Oxfordien de Lorraine est à l'origine d'un nouveau découpage lithostratigraphique proposé dans ce mémoire. L'étude de l'Oxfordien de Lorraine à partir des données d'affleurement et des données diagraphiques de subsurface en termes de sédimentologie de faciès et de stratigraphie séquentielle a permis de décrire 13 cycles de dépôt transgressifs-régressifs. Les systèmes de dépôt ont évolué depuis une rampe argilo-carbonatée à vergence sud jusqu'à une rampe à argilo-carbonatée à vergence nord en passant par une plate-forme carbonatée récifale et/ou oolithique ouverte à la fois sur la Téthys et sur la Mer germanique. Les reconstitutions des paléoenvironnementales ont permis de proposer des cartes d'isopaques ainsi que des cartes paléogéographiques pour différentes périodes de l'Oxfordien. Les 13 cycles de dépôt oxfordiens s'inscrivent dans 6 cycles transgressifs régressifs à moyenne fréquence pour lesquels les ennoyages sont contemporains d'évènements tectoniques dans 5 cas sur 6. Des amplifications des chutes du niveau marin relatif à haute fréquence s'observent en contexte transgressif et sont contemporaines de changements climatiques. Les 6 cycles s'inscrivent dans un cycle régressif-transgressif à basse fréquence dont le minimum d'accommodation se situe dans la partie supérieure de l'Oxfordien moyen. Enfin, malgré certains problèmes de datations, la comparaison entre la Lorraine et les régions voisines (Jura septentrional français, Jura suisse, Bassin du Sud-Est, Bourgogne, Bassin du Sud-Est et Normandie) permet de mettre en évidence une influence de la tectonique sur l'architecture séquentielle.

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.