Entre la plate-forme urgonienne et la bordure septentrionale du bassin vocontien, les assises barrémo-bédouliennes du Vercors, de la zone de Borne et du Dévoluy sont caractérisées par des variations constantes d'épaisseur et de faciès dues à une évolution paléogéographique complexe. L'étude stratigraphique est basée sur la répartition des Orbitolinidés et des Ammonites d'une part, sur l'analyse séquentielle d'autre part. Du point de vue paléontologique, les associations d 'Ammoni tes, plus riches en grandes espèces circalittorales que les successions pélagiques de la coupe stratotypique d'Angles, de même que les Orbitolinidés representés par 43 espèces, permettent de définir trois périodes de stabilité de faune (Barrémien inférieur, Barrémien supérieur, Bédoulien) séparées par trois périodes de renouvellement de durée apparemment plus courte (Bil, Bi6 sommital-Bs1, BsAi-Ai1 basal). Les périodes de stabilité du Barrémien inférieur et du Barrémien supérieur ont été elles-mêmes subdivisées en deux niveaux grâce à l'examen du degré d'évolution des Orbitolinidés et du contenu spécifique des associations tant d'Orbitolinidés que d'Ammonites. Du point de vue séquentiel, la succession Hauterivien terminal - Bédoulien inférieur a été découpée dans toute cette région en 38 séquences de deuxième ordre regroupées en 13 séquences de troisième ordre (= membres) et quatre mégaséquences. Ces dernières permettent la définition de trois formations carbonatées superposées : les calcaires bioclastiques de Borne,* les calcaires à débris de Glandasse et les calcaires urgoniens. L'étude sédimentologique aboutit à la mise en évidence de deux modèles de sédimentation carbonatée - haut-fond et plate-forme - ainsi qu'à la description des remaniements synsédimentaires sur la bordure du bassin vocontien. Les hauts-fonds, de surface restreinte, sont caractérisés par une sédimentation bioclastique et oolitique de milieux marins modérément à fortement agités, non confinés, appartenant au moins à l'étage infralittoral (hauts-fonds du Trièves et du Vercors méridional entre l'Hauterivien terminal et le Barrémien supérieur basal). La plate-forme, d'une superficie souvent très importante, se distingue du haut-fond par la présence d'un domaine interne généralement très développé, caractérisé par des milieux temporairement émergés (médio- à supralittoral) ou marins peu profonds (médio- à infralittoral), mais toujours parfaitement protégés et fréquemment confinés (plate-forme urgonienne au Barrémien supérieur et au Bédoulien inférieur). Dans les deux cas les faciès à Cnidaires peu développés ne constituent pas de barrière morphologique entre le domaine interne et le talus externe. Les remaniements gravitaires affectent principalement les faciès bioclastiques du talus externe des hauts-fonds ou de la plate-forme urgonienne. Resédimentés dans le bassin vocontien, ils correspondent principalement à des coulées sableuses dans lesquelles se distinguent des séquences proximales d'épaisseur plurimétrique et des séquences distales décilnétriques, semblables à des turbidites. Plus rarement s'observent des coulées boueuses dans lesquelles le mélange vase autochtone-sable allochtone est complet. L'importance croissante de ces remaniements synsédimentaires entre la base et le sommet de chaque membre et, surtout, de chaque mégaséquence paraît indépendante de la mobilité du socle et témoigne d'une instabilité croissante des dépôts bioclastiques sur le talus externe pendant les périodes de progradation des faciès de plate-forme. L'étude paléogéographique a permis de détailler les trois grandes étapes de l'évolution de ce secteur entre le sommet de l'Hauterivien et l'Aptien. De l'Hauterivien terminal au Barrémien basal (membres HsBi-Bi1, sommet de la mégaséquence 5) les coulées sableuses constitutives des calcaires bioclastiques de Borne proviennent d'un haut-fond, apparu et développé à cette époque dans le Trièves méridional le long de la faille de Menée (haut-fond du Trièves), mais dont on ne connaît pas les caractères sédimentologiques en raison de l'érosion des assises correspondantes. Du Barrémien basal au Barrémien supérieur basal (membres Bi2-Bs1, mégaséquence 6) le Vercors méridional est caractérisé, au voisinage de la faille de Menée et sur la bordure septentrionale du bassin vocontien, par l'apparition, puis le développement du haut-fond du Vercors méridional. Outre les faciès bioclastiques qui dominent, ce haut-fond est caractérisé par l'importance des faciès oolitiques et l'existence de nombreuses petites bioconstructions à Cnidaires. La progradation des faciès, faible vers le SE, est au contraire très importante vers le NW. Du Barrémien supérieur au Bédoulien (membres Bs2-Ai2, mégaséquences 7 et 8) la superficie couverte par la sédimentation carbonatée s'accroît considérablement tandis que les faciès se différencient. Les faciès à Rudistes qui étaient absents sur les hauts-fonds, caractérisent le domaine interne de la plateforme. Développée d'abord à partir du haut-fond du Vercors méridional,la plateforme urgonienne englobe rapidement d'autre hauts-fonds apparus à cette époque plus au Nord en bordure de la basse Isère et enfin s'anastomose aux platesformes voisines pour constituer une vaste plate-forme urgonienne péri-vocontienne. Cette évolution est perturbée au début du Bédoulien par des arrivées massives de matériel terrigène, responsables de l'individualisation d'une sédimentation localement détritique (marnes inférieures à Orbitolines). Une deuxième perturbation, beaucoup plus importante (transgression du Bédoulien terminal , interrompt définitivement cette évolution de la sédimentation carbonatée. D'un point de vue plus général, deux types de passages latéraux ou verticaux de faciès ont été reconnus entre le domaine interne de la plate-forme (ou le sommet des hauts-fonds) et le talus externe : - à l'Est et au SE le premier est caractérisé par la prépondérance des faciès bioclastiques grossiers et l'absence généralisée des bioconstructions à Cnidaires conservées (secteur "au vent" situé face à la houle mésogéenne) ; - au Sud, le second est caractérisé par l'importance des bioconstructions à Cnidaires, la prépondérance des faciès bioclastiques fins et la rareté des faciès bioclastiques grossiers (secteur relativement protégé, situé "sous le vent"). L'étude paléostructurale a montré que deux grands accidents NE-SW paraissent avoir fonctionné à cette époque: les failles de l'Isère au NW et de Menée au SE. Traduite par l'effondrement de leurs compartiments SE et la stabilité ou la surrection de leur compartiment NW, cette mobilité tectonique paraît responsable : - de la création des hauts-fonds du Trièves et du Vercors méridional à l'Hauterivien terminal et au Barrémien basal; - de l'inversion régionale des vitesses de subsidence au début du Barrémien supérieur (crise du Barrémien supérieur basal), phénomène ayant permis le développement de la plate-forme urgonienne ; - de l'effacement progressif de la sédimentation carbonatée dans le Vercors SE entre le Barrémien supérieur et l'Aptien terminal. La coïncidence des paroxysmes relatifs de la mobilité du socle, des limites des mégaséquences et des périodes de renouvellement des faunes d'Orbitolinidés et d'Ammonites n'est probablement. pas un effet du hasard. Il semble qu'elle soit due à l'influence d'événements géologiques majeurs agissant sur la sédimentation et les peuplements de la plate-forme urgonienne et de la bordure nord-vocontienne. Ces derniers pourraient appartenir à deux catégories : - des événements atectoniques, d'origine eustatique, tel que la transgression du Bédoulien terminal responsable des lacunes finibédouliennes du Vercors, du développement des faciès urgoniens dans les Pyrénées et surtout de la disparition des faciès à Rudistes sur les plates-formes urgoniennes du SE de la France ; - des événements tectoniques, locaux ou régionaux, échos possibles des vicissitudes de l'expansion océanique dans l'Atlantique (crises de la limite Hauterivien - Barrémien, du Barrémien supérieur basal, de la limite BS3-BsAi).

Etude stratigraphique et paléontologique des calcaires urgoniens

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

Une fois déposé, un sédiment est affecté au cours de son enfouissement par un ensemble de processus, regroupé sous le terme diagenèse, le transformant parfois légèrement ou bien suffisamment pour le rendre méconnaissable. Ces modifications ont des conséquences sur les propriétés pétrophysiques qui peuvent être positives ou négatives, c'est-à-dire les améliorer ou bien les détériorer. Une voie alternative de représentation numérique des processus, affranchie de l'utilisation des réactions physico-chimiques, a été adoptée et développée en mimant le déplacement du ou des fluides diagénétiques. Cette méthode s'appuie sur le principe d'un automate cellulaire et permet de simplifier les phénomènes sans sacrifier le résultat et permet de représenter les phénomènes diagénétiques à une échelle fine. Les paramètres sont essentiellement numériques ou mathématiques et nécessitent d'être mieux compris et renseignés à partir de données réelles issues d'études d'affleurements et du travail analytique effectué. La représentation des phénomènes de dolomitisation de faible profondeur suivie d'une phase de dédolomitisation a été dans un premier temps effectuée. Le secteur concerne une portion de la série carbonatée de l'Urgonien (Barrémien-Aptien), localisée dans le massif du Vercors en France. Ce travail a été réalisé à l'échelle de la section afin de reproduire les géométries complexes associées aux phénomènes diagénétiques et de respecter les proportions mesurées en dolomite. De plus, la dolomitisation a été simulée selon trois modèles d'écoulement. En effet, la dédolomitisation étant omniprésente, plusieurs hypothèses sur le mécanisme de dolomitisation ont été énoncées et testées. Plusieurs phases de dolomitisation per ascensum ont été également simulées sur des séries du Lias appartenant aux formations du groupe des Calcaire Gris, localisées au nord-est de l'Italie. Ces fluides diagénétiques empruntent le réseau de fracturation comme vecteur et affectent préférentiellement les lithologies les plus micritisées. Cette étude a permis de mettre en évidence la propagation des phénomènes à l'échelle de l'affleurement.

Une fois déposé, un sédiment est affecté au cours de son enfouissement par un ensemble de processus, regroupé sous le terme diagenèse, le transformant parfois légèrement ou bien suffisamment pour le rendre méconnaissable. Ces modifications ont des conséquences sur les propriétés pétrophysiques qui peuvent être positives ou négatives, c'est-à-dire les améliorer ou bien les détériorer. Une voie alternative de représentation numérique des processus, affranchie de l'utilisation des réactions physico-chimiques, a été adoptée et développée en mimant le déplacement du ou des fluides diagénétiques. Cette méthode s'appuie sur le principe d'un automate cellulaire et permet de simplifier les phénomènes sans sacrifier le résultat et permet de représenter les phénomènes diagénétiques à une échelle fine. Les paramètres sont essentiellement numériques ou mathématiques et nécessitent d'être mieux compris et renseignés à partir de données réelles issues d'études d'affleurements et du travail analytique effectué. La représentation des phénomènes de dolomitisation de faible profondeur suivie d'une phase de dédolomitisation a été dans un premier temps effectuée. Le secteur concerne une portion de la série carbonatée de l'Urgonien (Barrémien-Aptien), localisée dans le massif du Vercors en France. Ce travail a été réalisé à l'échelle de la section afin de reproduire les géométries complexes associées aux phénomènes diagénétiques et de respecter les proportions mesurées en dolomite. De plus, la dolomitisation a été simulée selon trois modèles d'écoulement. En effet, la dédolomitisation étant omniprésente, plusieurs hypothèses sur le mécanisme de dolomitisation ont été énoncées et testées. Plusieurs phases de dolomitisation per ascensum ont été également simulées sur des séries du Lias appartenant aux formations du groupe des Calcaire Gris, localisées au nord-est de l'Italie. Ces fluides diagénétiques empruntent le réseau de fracturation comme vecteur et affectent préférentiellement les lithologies les plus micritisées. Cette étude a permis de mettre en évidence la propagation des phénomènes à l'échelle de l'affleurement. / Once deposited, sediment is affected by diagenetic processes during their burial history. These diagenetic processes are able to affect the petrophysical properties of the sedimentary rocks and also improve as such their reservoir capacity. The modelling of diagenetic processes in carbonate reservoirs is still a challenge as far as neither stochastic nor physicochemical simulations can correctly reproduce the complexity of features and the reservoir heterogeneity generated by these processes. An alternative way to reach this objective deals with process-like methods, which simplify the algorithms while preserving all geological concepts in the modelling process. The aim of the methodology is to conceive a consistent and realistic 3D model of diagenetic overprints on initial facies resulting in petrophysical properties at a reservoir scale. The principle of the method used here is related to a lattice gas automata used to mimic diagenetic fluid flows and to reproduce the diagenetic effects through the evolution of mineralogical composition and petrophysical properties. This method developed in a research group is well adapted to handle dolomite reservoirs through the propagation of dolomitising fluids and has been applied on two case studies. The first study concerns a mid-Cretaceous rudist and granular platform of carbonate succession (Urgonian Fm., Les Gorges du Nan, Vercors, SE France), in which several main diagenetic stages have been identified. The modelling in 2D is focused on dolomitisation followed by a dedolomitisation stage. For the second study, data collected from outcrops on the Venetian platform (Lias, Mont Compomolon NE Italy), in which several diagenetic stages have been identified. The main one is related to per ascensum dolomitisation along fractures. In both examples, the evolution of the effects of the mimetic diagenetic fluid on mineralogical composition can be followed through space and numerical time and help to understand the heterogeneity in reservoir properties.

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.

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.

L'étude de l' Hauterivien et du Barrémo-Bédoulien a permis de définir et de dater les grandes étapes de l'installation et de l'évolution de la plate-forme carbonatée urgonienne entre le Jura méridional et les massifs subalpins. L'étude sédimentologique a permis de proposer un modèle de plate-forme carbonatée qui comprend 4 domaines paléogéographiques: le bassin, le talus externe, la bordure et le domaine interne de la plate-forme. Chacun de ces ensembles est caractérisé par des groupes de faciès renfermant des associations biologiques et une microfaune typiques. L'étude minéralogique a porté sur l'identification des divers minéraux (argiles, quartz et goethite) contenus dans les sédiments, sur la comparaison entre classes de minéralofaciès et groupes de microfaciès et sur une caractérisation originale des milieux de dépôt et de leur évolution . Elle a permis de mettre en évidence une relation entre la nature des sédiments et les associations minéralogiques, un parallélisme entre évolution minéralogique et évolution séquentielle, des variations du contexte paléogéographique par apparition ou disparition non synchrone de minéraux d'une coupe à l' autre , des précisions d'ordre stratigraphique avec notamment l'apparition d'anomalies au niveau des limites. L'étude stratigraphique a permis , du point de vue paléontologique, de situer avec précision les limites Valanginien-Hauterivien et Hauterivien inf. Hauterivien sup. et de dater les assises sommitales du Barrémien sup. Du point de vue séquentiel, la série étudiée, représentée par une mégaséquence régressive a été découpée en huit séquences principales limitées par des horizons de discontinuité majeurs. Du point de vue des corrélations, il a été possible de replacer les résultats obtenus dans un cadre régional et de définir des correspondances précises avec les coupes du Vercors et du Jura. Paléogéographiquement, quatre grandes étapes ont pu être définies dans l' évolution de la plate-forme: plusieurs tentatives d'installation au cours de l'Hauterivien, sur une morphologie héritée de l' ancienne plate-forme valanginienne, léger recul lors du Barrémien inférieur, accroissement maximal (apparition des milieux protégés) et stabilité lors du Barrémien supérieur, recul important lors du passage Barrémien supérieur-Bédoulien. DEUXIEME SUJET: L'étude de la dolomitisation structurale de l' Urgonien au voisinage d'une faille dans le massif du Vercors a permis de décrire: une dolomitisation précoce synsédimentaire et une dolomitisation structurale liée à une fracturation ancienne, une ca1citisation liée à des systèmes de fracturation plus récents, des mécanismes de dissolution induisant une porosité intracristalline ( liée à la dédolomitisation) , intercristalline ou de microfissures.

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).