No description available.

No description available.

Fossils recovered from limestones of the lower Cambrian (Stage 2-3) Yanjiahe Formation in Hubei Province, South China, recovered using acetic acid maceration, fracturing, and thin sectioning techniques were examined using a combination of analytical techniques, including energy dispersive spectroscopic (EDS) elemental mapping and micro-focus X-ray computed tomography (micro-CT). One important fossil recovered and analyzed with these techniques is a fossilized embryo. Fossilized animal embryos from lower Cambrian rocks provide a rare opportunity to study the ontogeny and developmental biology of early animals during the Cambrian explosion. The fossil embryos in this study exhibit a phosphatized outer envelope (interpreted as the chorion) that encloses a multicelled blastula-like embryo or a calcitized embryo marked by sets of grooves on its surface. The arrangement of these grooves resembles annulations found on the surface of the Cambrian-Ordovician fossil embryo Markuelia. Previously described late-stage Markuelia embryos exhibit annulations and an introvert ornamented by scalids, suggesting a scalidophoran affinity. In the Yanjiahe fossils illustrated herein, however, the phosphatized chorions and blastulas are not taxonomically or phylogenetically diagnostic, and the late-stage embryo is secondarily calcitized and thus poorly preserved, with only vague grooves indicative of Markuelia-type annulations. Consequently, their taxonomic assignment to the genus Markuelia is uncertain. If they indeed belong to the genus Markuelia, they are the oldest known Markuelia fossils from China, and represent both a new occurrence and possibly a new species. / Master of Science

The Late Silurian-Early Devonian Helderberg Group, Central Appalachians, is a sequence of mixed siliciclastic-carbonate sediments that was deposited during relative tectonic quiescence on a ramp that built out from low-relief tectonic highlands bordering the eastern side of the Appalachian Basin. Three transgressive-regressive sequences are recognized. Each sequence was deposited over 2-3 m.y.; subsidence rates during deposition were 1 to 2 cm/1000 years. Skeletal grainstone/rudstone formed fringing skeletal banks that formed during regression and prograded away from the eastern side of the basin. Thick Middle Devonian siliciclastic sediments buried the Helderberg Group and updip subaerial exposures accompanying the onset of the Acadian Orogeny. Cementation of the Helderberg Group began on the seafloor, but most cements formed under shallow (<300 m depth) to deep burial (300 m to 4 km) conditions. Regional cathodoluminescent zonation patterns in early, clear calcite cements indicate meteoric groundwaters, that become progressively more reducing away from recharge areas, were involved in shallow burial cementation. Progressive downdip reduction of meteoric groundwaters resulted in updip nonluminescent calcite cements that pass downdip into timecorrelative "subzoned" dull cement and finally, nonzoned dull cements. Calculated stable isotopic compositions of Helderberg shallow burial pore fluids are similar to values in modern coastal meteoric groundwaters. Extensive meteoric groundwater systems developed over a 3-4 m. y. period when the Helderberg Group was subaerially exposed along the eastern basin margin and when Helderberg aquifers were confined by fine-grained sediments at <300 m burial depth. Meteoric groundwaters had recharge areas in eastern tectonic highlands which supplied sufficient hydraulic heads to expel connate marine pore fluids and discharge at least 150 km offshore onto the floor of the Appalachian Basin. Void-filling dull calcite cement formed from deep burial (300 m to 4 km) pore fluids with calculated chemical compositions similar to modern oil field brines. Migration of hydrocarbons and high-temperature, high-pressure brines occurred during Late Paleozoic deformation after Helderberg sediments were totally cemented. Brines probably came from eastern overthrusted terranes and migrated through fractures without altering conodont CAI values. Late hydrocarbons probably had several source rocks. / Ph. D.

Στην προσπάθεια να μελετηθούν ομοιότητες αλλά και διαφορές μεταξύ της σύγχρονης ιζηματογένεσης στην περιοχή Porcupine Abyssal Plain στον ΒΑ Ατλαντικό ωκεανό (περιοχή μελέτης ΡΑΡ) και της ιζηματογένεσης που εξελίχθηκε σε παλαιότερες γεωλογικές εποχές, αναλύθηκαν δείγματα ιζημάτων που συλλέχτηκαν από την περιοχή ΡΑΡ και τα αποτελέσματα συγκρίθηκαν με γεωχημικά δεδομένα των Ελληνικών ανθρακικών σχηματισμών, από αντιπροσωπευτικές περιοχές των γεωλογικών ζωνών Γαβρόβου-Τρίπολης, την Πελαγονική Ζώνη και την Ζώνη Παιονίας. Η απόθεση ανθρακικών υλικών στα ιζήματα του πυθμένα των ωκεανών σχετίζεται άμεσα με την πρωτογενή παραγωγή που εξελίσσεται στα ανώτερα στρώματα της υδάτινης στήλης. Αυτή είναι και η κύρια διαδικασία της ανθρακικής ιζηματογένεσης. Στην περιοχή μελέτης ΡΑΡ τα ιζήματα έχουν κυρίως ανθρακική προέλευση. Τα επιφανειακά στρώματα είναι εμπλουτισμένα σε CaCΟ3 που προέρχεται από την πρωτογενή παραγωγή που συμβαίνει στα ανώτερα στρώματα της υδάτινης στήλης. Οι ανθρακικοί σχηματισμοί αντιπροσωπευτικών περιοχών των ζωνών Παιονίας, Πελαγονικής και Γαβρόβου Τρίπολης προέρχονται από την ανθρακική ιζηματογένεση που εξελίχθηκε σε παλαιότερες γεωλογικές εποχές σε ωκεάνια συστήματα. Το CaCΟ3 συμμετέχει σε διάφορες γεωχημικές αλλά και βιογεωχημικές διεργασίες, που στην εξέλιξή τους οδηγούν στην διάλυσή του και στην παράλληλη δημιουργία άλλων γεωχημικών φάσεων. Επιπρόσθετα η αύξηση του ρυθμού διάλυσης του CaCΟ3 σχετίζεται και με την αύξηση του πληθυσμού των μικροοργανισμών στην περιοχή μελέτης καθώς και με την αύξηση του ρυθμού ανάδευσης των ιζημάτων από τους οργανισμούς. Ο μεγαλύτερος ρυθμός οξείδωσης του οργανικού υλικού λόγω της διείσδυσης του οξυγόνου στο ίζημα, έχει ως αποτέλεσμα την διάλυση του CaCΟ3 στο βάθος των ανώτερων 50 mm ιζήματος. Στην περιοχή μελέτης ΡΑΡ η αύξηση με το βάθος στην συγκέντρωση του Fe και Mn στα ιζήματα που μελετήθηκαν δείχνει ότι δεν παρουσιάζεται το φαινόμενο της διαγένεσης τουλάχιστον για τα βαθύτερα στρώματα (>50 mm) στην περιοχή μελέτης. Tο ίδιο συμπέρασμα υποστηρίζει και η γεωχημική συμπεριφορά των Si, Al, Mg, τουλάχιστον για το βάθος από 50 mm έως 200 mm. H εικόνα είναι πιο συγκεχυμένη για το βάθος από 0 mm έως 50 mm όπου εκτείνεται η ζώνη εισαγωγής O2 και εξελίσσεται η διαδικασία της οξείδωσης του οργανικού υλικού. Tα ευρήματα της παρούσας μελέτης υποστηρίζουν την διαγενετική μετακίνηση του Fe στα ανώτερα 50 mm ιζήματος. H μείωση στην συγκέντρωσή του στο επιφανειακό στρώμα σε ορισμένες περιπτώσεις οφείλεται κυρίως στην επαναιώρηση του επιφανειακού στρώματος των ιζημάτων του πυθμένα. To Mn, έστω και εάν εμφανίζει μια σημαντική διακύμανση στο βάθος από 0 mm έως 50 mm που μπορεί να συνδεθεί με την διαδικασία της διαγένεσης, εντούτοις δεν διαχέεται στο νερό του πυθμένα, διότι επανακαθιζάνει είτε ως υδροξυοξείδιο είτε προσροφάται στα αυθιγενώς παραγόμενα οξείδια του Fe. Η γεωχημική συμπεριφορά του Si στα ανώτερα 50 mm ιζήματος σχετίζεται κυρίως με τις βιογενούς προέλευσης άμορφες οξειδιακές φάσεις, ενώ στα βαθύτερα στρώματα ένα μικρότερο ποσοστό σχετίζεται με τα αργιλοπυριτικά ορυκτά. Η αύξηση της συγκέντρωσης του Al που παρατηρείται με το βάθος οφείλεται και στο ποσοστό Al που προέρχεται από τα αργιλοπυριτικά ορυκτά, τα οποία αντιπροσωπεύουν το μεγαλύτερο ποσοστό στο κλάσμα του ιζήματος στα βαθύτερα στρώματα. Το Ca σχετίζεται κυρίως με την ανθρακική φάση των ιζημάτων, ενώ το Mg σχετίζεται κυρίως με το αργιλοπυριτικό κλάσμα των ιζημάτων. Η μελέτη των ανθρακικών σχηματισμών από αντιπροσωπευτικές γεωτεκτονικές ζώνες στον ελληνικό χώρο επιβεβαιώνουν την διαγένεση που έχουν υποστεί τα ανθρακικά υλικά κατά την διάρκεια των γεωλογικών εποχών. Στην ενότητα Βαφειοχωρίου Κιλκίς της ζώνης Παιονίας Η αρνητική συσχέτιση MgO και CaCO3 που εμφανίζεται σε αυτά τα δείγματα επιβεβαιώνει την ανταγωνιστική συμπεριφορά μεταξύ τους. Η θετική σχέση μαγγανίου με το ανθρακικό κλάσμα των υλικών στους ανακρυσταλλωμένους ασβεστόλιθους της ενότητας Βαφειοχωρίου Κιλκίς εξηγείται από πιθανή μετάβαση του Μn από την φάση των οξειδίων στην ανθρακική φάση μέσω μιας διαγενετικής διεργασίας, που περιλαμβάνει την διάλυση των οξειδίων μαγγανίου και την ενσωμάτωση των ιόντων μαγγανίου στο ανθρακικό πλέγμα των υλικών. Ο σίδηρος στους βιοκλαστικούς ασβεστόλιθους της ενότητας Βαφειοχωρίου Κιλκίς εμφανίζει μια θετική συσχέτιση με το Al2O3 γεγονός που οφείλεται στην σύνδεση του με το αργιλικό κλάσμα των υλικών. Στους βιοκλαστικούς ασβεστόλιθους της περιοχής η συσχέτιση οξειδίων του σιδήρου και μαγγανίου με το ανθρακικό ασβέστιο είναι αρνητική, γεγονός που υποδηλώνει τον μικρό βαθμός διαγένεσης αυτών των υλικών. Ο σίδηρος με το πυρίτιο στους βιοκλαστικούς ασβεστόλιθους της ενότητας, εμφανίζει θετική συσχέτιση με τα οξείδια του αργιλίου, δηλώνοντας την σύνδεση τους με το αργιλικό κλάσμα των ιζημάτων, ενώ το μαγγάνιο εμφανίζει αρνητική συσχέτιση με τον σίδηρο αλλά και με το αργίλιο, γεγονός που υποδηλώνει ότι βρίσκεται κυρίως με μορφή οξειδίων-υδροξειδίων και δεν αποτελεί υλικό αποσάθρωσης των πετρωμάτων. Στην σύγχρονη ανθρακική ιζηματογένεση ο σίδηρος και το μαγγάνιο σχετίζονται ισχυρά θετικά με το αργίλιο δηλώνοντας ότι είναι κυρίως λιθογενούς προέλευσης. Στην παλιά ανθρακική ιζηματογένεση στην περιοχή Βαφειοχωρίου οι ανακρυσταλλωμένοι ασβεστόλιθοι εμφανίζουν αντίθετη γεωχημική συμπεριφορά, με τον σίδηρο και το μαγγάνιο να σχετίζονται αρνητικά με το αργίλιο. Αξιοσημείωτο είναι το γεγονός πως στους βιοκλαστικούς ασβεστόλιθους της περιοχής ο σίδηρος εμφανίζει ισχυρή θετική συσχέτιση με το αργίλιο παρουσιάζοντας την ίδια γεωχημική συμπεριφορά με αυτήν του σιδήρου στην σύγχρονη ιζηματογένεση, ενώ το μαγγάνιο εξακολουθεί και σε αυτά τα δείγματα να σχετίζεται αρνητικά με το αργίλιο. Στην σύγχρονη ιζηματογένεση ο σίδηρος και το μαγγάνιο εμφανίζουν μία ισχυρή αρνητική σχέση με το ανθρακικό ασβέστιο. Είναι αξιοσημείωτο το γεγονός πως στην παλιά ιζηματογένεση στους ανακρυσταλλωμένους ασβεστόλιθους της περιοχής, ενώ ο σίδηρος εξακολουθεί να εμφανίζει αυτήν την αρνητική συσχέτιση, το μαγγάνιο σχετίζεται θετικά με την ανθρακική φάση. Στους βιοκλαστικούς ασβεστόλιθους της περιοχής τόσο ο σίδηρος, όσο και το μαγγάνιο εμφανίζουν την ίδια γεωχημική συμπεριφορά με αυτήν, που έχουν στα δείγματα της περιοχής ΡΑΡ όσον αφορά την σχέση τους με το ανθρακικό ασβέστιο. Στους ανακρυσταλλωμένους ασβεστόλιθους της ενότητας Βαφειοχωρίου Κιλκίς η σχέση του σιδήρου και του μαγγανίου παραμένει ισχυρά θετική δείχνοντας την ίδια γεωχημική συμπεριφορά μεταξύ σύγχρονης και παλιάς ανθρακικής ιζηματογένεσης. Αντιθέτως στους βιοκλαστικούς ασβεστόλιθους της περιοχής η σχέση σιδήρου και μαγγανίου παραμένει αρνητική, όχι όμως στατιστικά σημαντική γεγονός που υποδηλώνει μεγαλύτερη κινητικότητα του μαγγανίου στα δείγματα αυτά. Τόσο κατά την σύγχρονη ιζηματογένεση (περιοχή ΡΑΡ), όσο και στην παλιά ιζηματογένεση της περιοχής Βαφειοχωρίου Κιλκίς, το ανθρακικό ασβέστιο εμφανίζει την ίδια ανταγωνιστική σχέση με το μαγνήσιο. Η αρνητική σχέση μαγνησίου και αργιλίου με την ανθρακική φάση τόσο στην σύγχρονη, όσο και στην παλιά ιζηματογένεση δείχνει την διαφορετική προέλευση των υλικών, με τα στοιχεία αργίλιο και μαγνήσιο να σχετίζονται με το αργιλικό κλάσμα και τα υλικά αποσάθρωσης, ενώ το ανθρακικό ασβέστιο να συνδέεται με τα υλικά βιογενούς προέλευσης. Η γεωχημική συμπεριφορά του πυριτίου είναι διαφορετική στην σύγχρονη ιζηματογένεση από ό,τι στην παλιά ιζηματογένεση. Στην περιοχή ΡΑΡ το κλάσμα του πυριτίου που είναι διαλυτό στο υδροχλωρικό οξύ εμφανίζει θετική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο και αρνητική με το αργίλιο. Το πυρίτιο σε όλα τα δείγματα της ενότητας Βαφειοχωρίου εμφανίζει αρνητική συσχέτιση με το ανθρακικό κλάσμα, ενώ θετική με το αργίλιο δείχνοντας την λιθογενή κυρίως προέλευσή του. Στην ευρύτερη περιοχή Κοζάνης - ζώνη Πελαγονική Η ανταγωνιστική σχέση μεταξύ μαγνησίου και ανθρακικού ασβεστίου επιβεβαιώνεται ακόμα μία φορά για τους ανθρακικούς σχηματισμούς και στις 3 περιοχές (Σιάτιστα, Βέρμιο και Κοζάνη). Η αρνητική σχέση μεταξύ σιδήρου και ανθρακικού ασβεστίου στον σχηματισμό της Σιάτιστας αντανακλά την διαφορετική γεωχημική φάση των δύο συστατικών. Επιπρόσθετα η θετική σχέση ανθρακικού ασβεστίου με τον σίδηρο στους σχηματισμούς του Βερμίου και της Κοζάνης δείχνουν την πιθανή προσρόφηση των ιόντων σιδήρου στο ανθρακικό πλέγμα των υλικών. Την ίδια γεωχημική συμπεριφορά με τον σίδηρο παρουσιάζει και το μαγγάνιο. Παρατηρούμε πως η διαγενετική διεργασία που έχει να κάνει με την διάλυση των οξειδιακών φάσεων του σιδήρου και του μαγγανίου και την ενσωμάτωση των ιόντων τους στο ανθρακικό πλέγμα των ιζημάτων είναι μία πιθανή διεργασία για τους ανθρακικούς σχηματισμούς του Βερμίου και της Κοζάνης. Η συσχέτιση του σιδήρου και του μαγγανίου με το αργίλιο και στις τρεις περιοχές είναι θετική δηλώνοντας την σχέση των στοιχείων αυτών με το αργιλικό κλάσμα των υλικών. Η σχέση του πυριτίου με το αργίλιο εμφανίζεται αρνητική στην περιοχή της Σιάτιστας δείχνοντας πως σε αυτήν την περιοχή το πυρίτιο δεν σχετίζεται με τα υλικά της αποσάθρωσης. Στις περιοχές Βερμίου και Κοζάνης το πυρίτιο εμφανίζει μία θετική συσχέτιση με το αργίλιο, δηλώνοντας πως έχει κυρίως λιθογενή προέλευση. Στην περιοχή Κοζάνης η γεωχημική συμπεριφορά του σιδήρου και του μαγγανίου είναι διαφορετική μεταξύ παλιάς και σύγχρονης ιζηματογένεσης. Στα ανθρακικά ιζήματα της περιοχής ΡΑΡ ο σίδηρος και το μαγγάνιο συσχετίζονται αρνητικά με το ανθρακικό ασβέστιο. Στους ανθρακικούς σχηματισμούς της Κοζάνης τόσο ο σίδηρος όσο και το μαγγάνιο εμφανίζουν μία θετική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο. Είναι αξιοσημείωτο το γεγονός ότι ο σίδηρος και το μαγγάνιο εμφανίζει επίσης θετική συσχέτιση με το αργίλιο, κάνοντας πιο πολύπλοκη την γεωχημική συμπεριφορά των δύο αυτών στοιχείων στους ανθρακικούς σχηματισμούς της Κοζάνης. Διαφορετική γεωχημική συμπεριφορά μεταξύ σύγχρονης και παλιάς ιζηματογένεσης στην περιοχή της Κοζάνης εμφανίζει και το αργίλιο. Στα ανθρακικά ιζήματα της περιοχής ΡΑΡ το αργίλιο εμφανίζει αρνητική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο, ενώ στους ανθρακικούς σχηματισμούς της Κοζάνης το αργίλιο συσχετίζεται θετικά με το ανθρακικό ασβέστιο. Την ίδια θετική συσχέτιση εμφανίζει το πυρίτιο με το αργίλιο στους ανθρακικούς σχηματισμούς της Κοζάνης, δείχνοντας διαφορετική γεωχημική συμπεριφορά σε σχέση με τα ανθρακικά ιζήματα στην περιοχή ΡΑΡ, όπου το πυρίτιο συσχετίζεται αρνητικά με το αργίλιο. Το μαγνήσιο και σε αυτήν την περίπτωση εμφανίζει την ίδια γεωχημική συμπεριφορά μεταξύ σύγχρονης και παλιάς ανθρακικής ιζηματογένεσης δείχνοντας να σχετίζεται αρνητικά με το ανθρακικό ασβέστιο τόσο στα ανθρακικά ιζήματα της περιοχής ΡΑΡ, όσο και στους ανθρακικούς σχηματισμούς στην περιοχή της Κοζάνης. Στην περιοχή του Βερμίου το μαγνήσιο εμφανίζει την ίδια γεωχημική συμπεριφορά μεταξύ παλιάς και σύγχρονης ιζηματογένεσης έχοντας μία αρνητική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο. Αξιοσημείωτη είναι η γεωχημική συμπεριφορά του αργιλίου, το οποίο, ενώ κατά την σύγχρονη ιζηματογένεση στην περιοχή ΡΑΡ εμφανίζει μία αρνητική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο, στους ανθρακικούς σχηματισμούς του Βερμίου εμφανίζει θετική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο. Τόσο ο σίδηρος, όσο και το μαγγάνιο στην περιοχή Βερμίου σχετίζονται θετικά με το αργίλιο δείχνοντας την ίδια γεωχημική συσχέτιση με αυτήν που έχουν στα ανθρακικά ιζήματα της περιοχής ΡΑΡ. Αντιθέτως η γεωχημική συμπεριφορά του πυριτίου είναι διαφορετική μεταξύ παλιάς και σύγχρονης ανθρακικής ιζηματογένεσης. Το πυρίτιο στα ανθρακικά ιζήματα της περιοχής ΡΑΡ εμφανίζει αρνητική συσχέτιση με το αργίλιο, ενώ στους ανθρακικούς σχηματισμούς στην περιοχή Βερμίου εμφανίζει θετική συσχέτιση με το αργίλιο. Στην περιοχή της Σιάτιστας ο σίδηρος και το μαγγάνιο παρουσιάζει την ίδια γεωχημική συμπεριφορά με την σύγχρονη ιζηματογένεση στην περιοχή ΡΑΡ, δείχνοντας μία αρνητική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο. Επιπρόσθετα τόσο το μαγνήσιο, όσο και το αργίλιο παρουσιάζουν αρνητική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο δείχνοντας την ίδια γεωχημική συμπεριφορά μεταξύ παλιάς και σύγχρονης ιζηματογένεσης. Η θετική συσχέτιση του σιδήρου και του μαγγανίου με το αργίλιο τόσο στην παλιά, όσο και στην σύγχρονη ιζηματογένεση δηλώνει την σχέση των δύο στοιχείων με τα υλικά αποσάθρωσης και στις δύο περιόδους. Επίσης στην περιοχή της Σιάτιστας το πυρίτιο εμφανίζεται να έχει την ίδια γεωχημική συμπεριφορά μεταξύ παλιάς και σύγχρονης ιζηματογένεσης, έχοντας αρνητική συσχέτιση με το αργίλιο, γεγονός που δηλώνει την σύνδεση του με υλικά βιογενούς κυρίως προέλευσης. Στην περιοχή Χαιρεθιανά, Καστέλι Κρήτης - ζώνη Γαβρόβου-Τρίπολης Η ανταγωνιστική σχέση μεταξύ του μαγνησίου και της ανθρακικής φάσης εμφανίζεται ακόμα μία φορά και σε αυτά τα δείγματα. Η αρνητική συσχέτιση του αργιλίου με το ανθρακικό ασβέστιο δείχνει την διαφορετική προέλευση των υλικών στην περιοχή μελέτης κατά την περίοδο της ιζηματογένεσης. Η θετική συσχέτιση του μαγνησίου με το αργίλιο δείχνει την προέλευσή τους από υλικά αποσάθρωσης. Ο σίδηρος και το μαγγάνιο σχετίζονται θετικά με την ανθρακική φάση και αρνητικά με το αργιλικό κλάσμα των υλικών. Η γεωχημική συμπεριφορά του σιδήρου και του μαγγανίου δηλώνει πως μέσα από μία διαγενετική διεργασία τα δύο αυτά στοιχεία ενσωματώθηκαν στα ανθρακικό πλέγμα των υλικών. Το πυρίτιο εμφανίζει ισχυρή αρνητική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο στους ανθρακικούς σχηματισμούς του Καστελίου, ενώ δεν παρουσιάζει την ίδια γεωχημική συμπεριφορά με τα ανθρακικά ιζήματα της περιοχής ΡΑΡ, όπου το πυρίτιο σχετίζεται θετικά με το ανθρακικό ασβέστιο. Η διαφορετική αυτή γεωχημική συμπεριφορά μεταξύ σύγχρονης και παλιάς ανθρακικής ιζηματογένεσης δηλώνει ότι στην σύγχρονη ιζηματογένεση στην περιοχή ΡΑΡ το πυρίτιο σχετίζεται με υλικά βιογενούς προέλευσης, ενώ κατά την παλιά ανθρακική ιζηματογένεση το πυρίτιο σχετίζεται κυρίως με υλικά αποσάθρωσης και συνδέεται με το αργιλοπυριτικό κλάσμα των υλικών. Διαφορετική γεωχημική συμπεριφορά μεταξύ σύγχρονης και παλιάς ανθρακικής ιζηματογένεσης παρουσιάζεται και για τα στοιχεία σίδηρος και μαγγάνιο στην περιοχή Καστέλι Κρήτης. Τόσο ο σίδηρος, όσο και το μαγγάνιο εμφανίζουν θετική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο και αρνητική συσχέτιση με το αργίλιο στους ανθρακικούς σχηματισμούς του Καστελίου. Η εικόνα αυτή γίνεται εντελώς διαφορετική για τα ανθρακικά ιζήματα της περιοχής ΡΑΡ, όπου τα δύο αυτά στοιχεία εμφανίζουν αρνητική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο και θετική συσχέτιση με το αργίλιο. Αυτή η γεωχημική συμπεριφορά σιδήρου και μαγγανίου δηλώνει, ότι ενώ τα στοιχεία αυτά κατά την σύγχρονη ιζηματογένεση συνδέονται με το αργιλοπυριτικό κλάσμα των ιζημάτων, στους ανθρακικούς σχηματισμούς της περιοχής Καστελίου Κρήτης σχετίζονται με το ανθρακικό υλικό. Η διαπίστωση αυτή οδηγεί στο συμπέρασμα πως στην περιοχή Καστέλι ο σίδηρος και το μαγγάνιο μέσα από μία διαγενετική διεργασία ενσωματώθηκαν στο ανθρακικό πλέγμα των υλικών εμφανίζοντας την θετική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο. Τόσο το μαγνήσιο, όσο και το αργίλιο εμφανίζουν την ίδια γεωχημική συμπεριφορά μεταξύ της παλιάς και της σύγχρονης ιζηματογένεσης. Τα δύο αυτά στοιχεία στα ανθρακικά ιζήματα της περιοχής μελέτης ΡΑΡ εμφανίζουν μία αρνητική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο, ενώ την ίδια αρνητική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο εμφανίζουν και στους ανθρακικούς σχηματισμούς στην περιοχή Καστέλι Κρήτης, δείχνοντας να σχετίζονται και για τις δύο περιόδους ιζηματογένεσης κυρίως με το αργιλοπυριτικό κλάσμα των υλικών. / In the present study the geochemical processes taking place in sediments collected from the Porcupine Abyssal Plain (PAP) area in the northeastern Atlantic Ocean, are deduced. Additionally, the geochemical processes in carbonate materials from the geological zones in the Greek peninsula are discussed. The primary production taking place in the upper part of the water column is responsible for the CaCO3 enrichment in the surface PAP sediments, while the carbonate materials from the geological zones in the Greek peninsula derived from the primary production that took place in the oceans during past geological periods. The HCl leaching method was considered necessary in order to isolate the aluminosilicate fraction of the sediments, by dissolving the carbonates, the interstitial water evaporates together with some colloidal iron and also removes elements from ion-exchange position. Additionally, the HCl dissolves manganese and iron crystalline oxides and partially attacks clay minerals including iron clay montronite.

Thesis (MSc)--Stellenbosch University, 2011. / ENGLISH ABSTRACT: This study presents an outcrop characterisation and modelling of the excellently exposed Permian Kookfontein Formation of the Ecca Group in the Tanqua-Karoo sub-Basin. The sedimentary modelling (i.e. facies architecture and geometry) and petrophysical characterisation followed a hierarchical and deterministic approach. Quantitative outcrop data were based on the thirteen sedimentary cycles that characterise this stratigraphic succession at the Pienaarsfontein se Berg locality; and these data were analysed using a combination of detailed sedimentary log, gamma ray log and photopanel analysis, as well as petrographic thin-section and grain size-based petrophysical analysis. Based on texture and sedimentary structures, twelve depofacies are recognised which are broadly grouped into four lithofacies associations i.e. sandstone facies, heterolithic facies, mudstone facies and soft-sediment deformation facies; these depofacies and lithofacies form the basic building blocks for the flooding surface-bounded facies succession (i.e. cycle). Also, based on sediment stacking and cycle thickness patterns as well as relative position to the shelf break, the succession is sub-divided into: (1) the lower Kookfontein member (i.e. cycles 1 to 5) exhibiting overall upward thickening and coarsening succession with progradational stacking pattern; representing deposition of mid-slope to top-slope/shelf-margin succession, and (2) the upper Kookfontein member (i.e. cycles 6 to 13) exhibiting overall upward thickening and coarsening succession with aggradational stacking pattern; representing deposition of top-slope/shelf-margin to outer shelf succession. Lateral juxtaposition of observed vertical facies variations across each cycle in an inferably basinwards direction exhibits upward change in features, i.e. decrease in gravity effects, increase in waves and decrease in slope gradient of subsequent cycles. This systematic upward transition in features, grading vertically from distal to proximal, with an overall upward thickening and coarsening progradational to aggradational stacking pattern indicates a normal regressive prograding delta. However, in detail, cycles 1-3 show some anomalies from a purely thickening and coarsening upward succession. Deposition of each cycle is believed to result from: (1) primary deposition by periodic and probably sporadic mouthbar events governed by stream flow dynamics, and (2) secondary remobilisation of sediments under gravity. The facies distribution, architecture and geometry which governs the sedimentary heterogeneity within the deltaic succession is therefore mainly a consequence of the series of mouthbar flooding events governed by sediment supply and base-level changes. These series of flooding events resulted in the delineation of the studied stratigraphic interval into two main parasequence sets, i.e. transgressive sequence set and the overlying regressive sequence set. This delineation was aided through the identification of a maximum flooding surface (i.e. maximum landwards shift in facies) above Cycle 3 in the field. The architecture and geometry of the ensuing deposystem is interpreted to have been a river-dominated, gravitationally reworked and waveinfluenced shelf edge Gilbert-type delta. Widespread distribution of soft-sediment deformation structures, their growth-style and morphology within the studied succession are empirically related to progradation of Gilbert-type mouthbars over the shelf break as well as the slope gradients of the Kookfontein deltaic clinoformal geometry. Analysis of hypothetical facies stacking and geometrical models suggests that the Kookfontein sedimentary cyclicity might not be accommodation-driven but rather sediment supply-driven. The workflow employed for petrophysical evaluation reveals that the distribution of reservoir properties within the Kookfontein deltaic sandbody geometries is strongly influenced both by depositional processes and by diagenetic factors, the latter being more important with increased burial depth. The reservoir quality of the studied sandstones decreases from proximal mouthbar sands, intermediate delta front to distal delta front facies. The major diagenetic factors influencing the reservoir quality of the studied sandstones are mechanical compaction, chemical compaction (pressure solution) and authigenic pore-filling cements (quartz cement, feldspar alteration and replacement, calcite cement, chlorite and illite). Mechanical compaction was a significant porosity reducing agent while cementation by authigenic quartz and clay minerals (i.e. illite and chlorite) might play a major role in permeability distribution. The porosity-permeability relationship trends obtained for the studied sandstones show that there is a linear relationship between porosity and permeability. The relative timing of diagenetic events as well as the percentages of porosity reduction by compaction and cementation indicates that compaction is much more responsible for porosity reduction than cementation. The described internal heterogeneity in this work is below the resolution (i.e. mm-scale) of most conventional well-logs, and therefore could supplement well-log data especially where there is no borehole image and core data. The combination of ‗descriptive‘ facies model and schematic geological model for this specific delta, and petrophysical characterisation make the results of this study applicable to any other similar ancient deposystem and particularly subsurface reservoir analogue. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Hierdie studie bied ‘n dagsoomkarakterisering en -modellering van die duidelik blootgelegde Permiese Kookfontein-formasie van die Ecca-groep in die Tankwa-Karoo-subkom. Wat die sedimentêre modellering (d.w.s. fasiesargitektuur en -geometrie) en petrofisiese karakterisering betref is ‘n hiërargiese en deterministiese benadering gevolg. Kwantitatiewe dagsoomdata is gebaseer op dertien sedimentêre siklusse wat hierdie stratigrafiese opeenvolging in die Pienaarsfontein se Berg-lokaliteit kenmerk; en die data is geanaliseer met behulp van ‘n kombinasie van gedetailleerde sedimentêre seksie, gammastraal-profiel en fotopaneelanalises, asook petrografiese slypplaatjie- en korrelgrootte-gebaseerde petrofisiese analises. Op grond van tekstuur en sedimentêre strukture is twaalf afsettingsfasies onderskei wat rofweg in vier assosiasies van litofasies gegroepeer kan word: sandsteenfasies, heterolitiese fasies, moddersteenfasies en sagtesediment-deformasiefasies. Hierdie afsettingsfasies en litofasies vorm die basiese boustene vir die fasiesopeenvolging (d.w.s. siklus) wat oorstromingsoppervlakgebonde is. Verder word die opeenvolging aan die hand van sedimentstapeling en skilusdiktepatrone, asook relatiewe posisie tot die rakbreuk, in die volgende onderverdeel: (1) die benede-Kookfontein-deel (d.w.s. siklus 1 tot 5), wat in die geheel ‘n opwaartse verdikkings- en vergrowwingsopeenvolging met ‘n progradasiestapelpatroon vertoon en die afsetting van middelhelling-tot-boonstehelling- of rakrand-opeenvolging verteenwoordig, en (2) die benede-Kookfontein-deel (d.w.s. siklus 6 tot 13) wat in die geheel ‘n opwaartse verdikkings- en vergrowwingsopeenvolging met ‘n aggradasiestapelpatroon vertoon en die afsetting van boonste helling- of rakrand-tot-buiterakopeenvolging verteenwoordig. Die laterale jukstaposisie van waargenome vertikale fasiesvariasies oor elke siklus heen, in ‘n afleibare komwaartse rigting, vertoon opwaartse verandering wat kenmerke betref, naamlik afname in gravitasiegevolge, toename in golwe en afname in die hellinggradiënt van daaropvolgende siklusse. Hierdie stelselmatige opwaartse oorgang van kenmerke, wat vertikaal van distaal tot proksimaal gradiënteer en in die geheel opwaartse verdikking en vergrowwing in ‘n progradasie-tot-aggradasie-stapelpatroon vertoon, dui op ‘n normale regressiewe progradasiedelta. Van naby beskou, vertoon siklus 1-3 egter bepaalde afwykings van ‘n suiwer opwaartse verdikkings- en vergrowwingsopeenvolging. Die afsettings van elke siklus is vermoedelik die gevolg van: (1) primêre afsetting deur periodieke en waarskynlik sporadiese mondversperringsgebeure wat deur stroomvloeidinamika beheer word, en (2) sekondêre hermobilisering van sedimente deur gravitasie. Die fasiesverspreiding, -argitektuur en -geometrie wat die sedimentêre heterogeniteit in die deltaïese opeenvolging beheer, is dus hoofsaaklik ‘n gevolg van die reeks oorstromingsgebeure by die mondversperring, wat deur sedimentvoorsiening en basisvlakveranderings beheer word. Hierdie reeks oorstromingsgebeure het gelei tot die delineasie van die bestudeerde stratigrafiese interval volgens twee hoofparasekwensie stelle, naamlik die transgressiewe opeenvolgings- en die oordekkende, regressiewe opeenvolgingsgroep. Dié delineasie word ondersteun deur die feit dat ‘n maksimum oorstromingsoppervlak (d.w.s. maksimum landwaartse verskuiwing in fasies) bo siklus 3 in die veld uitgeken is. Die argitektuur en geometrie van die daaropvolgende afsettingstelsel word geïnterpreteer as behorende tot ‘n Gilbert-rakranddelta wat deur ‘n rivier gedomineer, deur gravitasie herbewerk en deur golfwerking beïnvloed is. Die wye verspreiding van sagtesediment-deformasiestrukture, en die groeiwyse en morfologie daarvan binne die bestudeerde opeenvolging, is empiries verwant aan die progradasie van Gilbertmondversperrings oor die rakbreuk heen, asook aan die hellinggradiënte van die Kookfontein-deltaïese, klinoformele geometrie. Die analise van hipotetiese fasiesstapeling en geometriese modelle dui daarop dat die Kookfontein-sedimentêre siklisiteit dalk nie deur akkommodasieruimte gedryf word nie, maar deur sedimentvoorsiening. Die werkvloei wat vir petrofisiese evaluering gebruik is dui daarop dat die verspreiding van reservoir-eienskappe in die Kookfontein- deltaïese sandliggaam geometries sterk beïnvloed word deur afsettingsprosesse en diagenetiese faktore. Die diagenetiese faktore word belangriker op groter begrawing diepte. Die reservoir-aard van die bestudeerde sandgesteentes neem algaande af van proksimale mondversperring-sandsoorte tot intermediêre deltafront tot distale deltafrontfasies. Die hoof-diagenetiese faktore wat die reservoir-kenmerke van die bestudeerde sandsteensoorte beïnvloed is meganiese verdigting, chemiese verdigting (oplossingsdruk) en outigeniese porievullingsement (kwartssement, veldspaatomsetting en -vervanging, kalsietsement, chloriet en illiet). Meganiese verdigting is ‘n beduidende poreusheidreduseermiddel, terwyl sementering deur outigeniese kwarts- en kleiminerale (d.w.s. illiet en chloriet) moontlik ‘n belangrike rol by permeabiliteitsverspreiding kan speel. Die poreusheid-permeabiliteit-verhoudingstendense wat bekom is vir die bestudeerde sandsteensoorte dui daarop dat daar ‘n lineêre verhouding tussen poreusheid en permeabiliteit bestaan. Die relatiewe tydberekening van diagenetiese gebeure, asook die persentasie poreusheidvermindering deur verdigting en sementering, dui daarop dat verdigting baie meer as sementering tot poreusheidvermindering bydra. Die interne heterogeniteit wat in hierdie werk beskryf word, is onder die resolusie (d.w.s. mm-skaal) van die meeste konvensionele boorgatopnames, en kan dus boorgatopnamedata aanvul, veral waar daar geen boorgatafbeelding en kerndata bestaan nie. Die kombinasie van die 'deskriptiewe‘ fasiesmodel en skematiese geologiese model vir hierdie spesifieke delta, asook petrofisiese karakterisering, beteken dat die resultate van hierdie studie op enige ander soortgelyke antieke afsettingstelsels toegepas kan word, maar veral op suboppervlakreservoir-analoogstelsels.

As coquinas de bivalves do Grupo Lagoa Feia (Eoaptiano) ocorrem na área sudoeste da Bacia de Campos e constituem reservatórios de hidrocarbonetos. Foram descritos 1030 metros de testemunhos e 368 lâminas delgadas para definir os controles estratigráficos dos eventos e produtos diagenéticos observados e propor um método de predição da paragênese diagenética. Inicialmente foram definidas 34 fácies sedimentares posteriormente agrupadas em 7 associações de fácies nas quais foram reconhecidos os conjuntos de processos geneticamente relacionados, que levaram à interpretação do paleosistema deposicional. Sete produtos eodiagenéticos foram observados na seção informalmente denominada Coquina Inferior e desses, quatro alteram bastante as características permoporosas primárias das rochas, sendo eles: cimentação por calcita blocosa em mosaico, cimentação por sílica microcristalina (quartzo), cimentação por calcedônia e dissolução. Interpreta-se um forte controle do(s) tipo(s) de produto(s) diagenético(s) com a variação do nível base do lago, conforme as seguintes premissas: o cimento de sílica microcristalina ocorre preferencialmente quando o nível base está alto e as rochas sob condições lacustre freáticas, pois, devido ao grande escoamento superficial, o lago neste momento encontra-se enriquecido em Si (proveniente do intemperismo e lixiviação das seções de rochas anteriores), porém ainda diluído (com um volume de água muito amplo), favorecendo a precipitação do quartzo e não da calcedônia. A partir do momento em que o nível do lago cai relativamente, a concentração de Si aumenta e a calcedônia passa a ser o cimento principal. Neste momento, as rochas estão sob condições de ambiente de zona de mistura, pois o nível do lago estaria mais baixo, porém ainda não totalmente em condições de domínio meteórico. A seguir, com nível do lago mais baixo ainda, as rochas passam para o ambiente meteórico e ocorre a precipitação de calcita blocosa (provavelmente necessitando de um tempo de residência baixo, pois o mineral ocorre em todo o intervalo da Coquina Inferior) no meteórico freático, e dissolução no meteórico vadoso. Quando o nível do lago volta a subir, as condições favorecem novamente a precipitação de calcedônia, e, em um nível posterior, mais alto ainda, de sílica microcristalina, iniciando assim um novo ciclo de alterações diagenéticas. A correlação entre a paleobatimetria deposicional da associação de fácies sedimentar e o nível base requerido para determinado(s) tipo(s) de produto(s) diagenético(s) encontrado(s) levou à criação de uma curva de \"velocidade relativa de variação do nível base\", que pôde também ser construída sinteticamente a partir das fácies sedimentares e dos perfis de raios gama e sônico. Tendo em mãos essa curva sintética, foi possível fazer o \"caminho inverso\" e criar um modelo preditivo (ou seja, sem descrição da diagênese em lâminas delgadas) da paragênese diagenética a partir da associação de fácies sedimentar e da \"velocidade relativa de variação do nível base\" em escala de poço (1D) e também em um grid geocelular (3D). A seção Coquina Inferior dos reservatórios da Bacia de Campos apresenta elevado grau de heterogeneidade vertical, gerada pela ciclicidade estratigráfica e pela intensa modificação eodiagenética. O entendimento dos fatores controladores da diagênese levou à criação de um método preditivo da paragênese diagenética em escala de poço (1D) e também em um grid geocelular (3D) que poderá ser usado para a caracterização e gerenciamento de outros campos petrolíferos em carbonatos. / The bivalve coquina from Lagoa Feia Group (Eoaptian), occurs in southwestern part of Campos Basin and consists petroleum reservoirs. 1030 meters of core and 368 thin sections were described to define the stratigraphic controls of the diagenetic events and then create a diagenetic paragenesis predictive method. Firstly, 34 sedimentary facies were defined and then grouped in seven facies associations. These associations have the same genetically depositional process relationship and they were used to define the depositional paleosystem. Seven eodiagenetic products were observed in the informally called Lower Coquina section and four from these products cause an important primary rock permeability and porosity alteration: block calcite cementation, microcrystaline silica (quartz) cementation, chalcedony cementation and dissolution. There is a strong control of the diagentic(s) product(s) type(s) and the base level variation. Microcrystaline silica occurs when the base level is high and the conditions are under lacustrine phreatic environment. Under these conditions, the lake has a Si enrichment due to run off great rates but still diluted, because the huge volume of water. This situation favors the precipitation of quartz instead of chalcedony. When the lake level falls, Si concentration rises, and chalcedony becomes the main cement phase. At this time, the conditions are mostly under mixing zone. When the lake falls again, meteoric environment becomes predominant. At the meteoric phreatic environment blocky calcite occurs as cement and at the meteoric vadose zone environment dissolution is the main process. When the lake level raises again, the conditions favor the precipitation of chalcedony and, in the next level, (higher base level than previous) the conditions are good to microcrystaline silica precipitation. At this moment, a new diagenetic cycle is started. The correlation between depositional paleobathymetry of sedimentary facies association and the lake level required for different types of diagenetic paragenesis led to the creation of a curve called \"relative velocity of base level variation\". This curve may also be calculated synthetically from sedimentary facies, gamma ray and velocity logs. With this synthetic curve it was possible to do a \"reverse path\" procedure and generated a diagenetic paragenesis predictive method. The coquina reservoir has a high level of heterogeneity due to stratigraphic cyclicality and due to eodiagenetic transformations. The understanding of diagenetic controls led to a diagenetic predictive method creation on 1D (well) and 3D (geocell grid). This knowledge can be used for the characterization and management of others carbonates associated oil fields.

A investigação das rochas das formações Pirambóia e Botucatu em subsuperfície foi realizada através da revisão, coleta e análise de amostras de calha de poços de captação de água no interior do Estado de São Paulo, além de dados de poços de petróleo da Bacia do Paraná, com o objetivo de delinear a evolução diagenética destas unidades e identificar possíveis controles faciológicos do Sistema Aqüífero Guarani no estado. Segundo modelo genético definido na faixa de afloramentos destas unidades no centro-leste do Estado de São Paulo, as rochas da Formação Pirambóia são associadas ao desenvolvimento de sistema eólico úmido e a Formação Botucatu a sistema eólico seco. Através da análise petrográfica de amostras de calha e testemunhos de sondagem, foram definidos dois grupos de petrofácies, o de quartzo-arenitos (QA) e o de arenitos feldspáticos (FA), subdivididos nos tipos 1 e 2 devido, respectivamente, à presença ou ausência de cutícula argilo-ferruginosa. A Formação Pirambóia é caracterizada por petrofácies predominantemente feldspáticas e a Formação Botucatu por petrofácies essencialmente quartzosas. Ambas unidades apresentam arcabouço aberto e feições de compactação física e química pouco a moderadamente eficiente. A principal fase de geração de porosidade secundária das formações está associada à configuração do sistema aqüífero, com invasão profunda de águas meteóricas a partir da zona de afloramento das unidades. O Sistema Aqüífero Guarani (SAG) é caracterizado por três grupos de águas subterrâneas, divididas em cinco áreas hidroquímicas no Estado de São Paulo, segundo as condições de confinamento das rochas. A evolução química do SAG representa a interação da água com o substrato de rochas modificadas por eventos diagenéticos pretéritos. Devido às características faciológicas das unidades e ao histórico de soterramento relativamente pouco profundo, as modificações diagenéticas não foram eficientes a ponto de influenciar drasticamente as características permo-porosas originais das rochas. A Formação Pirambóia apresenta evolução diagenética mais complexa, devido ao histórico de soterramento mais longo, e constitui domínio com maior heterogeneidade no SAG. Nesta formação, são encontrados horizontes preferenciais de cimentação carbonática tardia, na interface de contato superior com a Formação Botucatu, e intercalações pelíticas no domínio inferior da unidade. A Formação Botucatu é preferencialmente porosa e suas modificações diagenéticas referem-se a neoformação incipiente de argilominerais e precipitação de cimentos de quartzo e feldspato nas porções de maior soterramento da bacia. / The purpose of this study consists of subsurface investigation of Pirambóia and Botucatu formations (Late Permian to Early Cretaceous of Paraná Basin) with revision, sampling and petrography of cutting samples from water and petroleum wells in São Paulo State. The main aim was delineate the diagenetic evolution of these formations and identify possible faciologic controls in Guarani Aquifer System. The depositional model of Pirambóia and Botucatu formations in outcrop domain of the São Paulo State is associated to, respectively, warm aeolian system and dry aeolian system. Sedimentary petrography was the basic analytical tool. Two main petrofacies was defined, the quartz sandstones (QA) and the feldspathic sandstones (FA). The presence or absence of thin clay coats demarks the 1 and 2 petrofacies subtypes, respectively. The Pirambóia Formation is mainly composed of feldspathic sandstones related to weak mechanical and chemical compaction and low packing indexes (<40%). The diagenetic components recognized were infiltrated clays, feldspathic cement and neoformed clays (smectite and mixed layer illite/smectite) during eodiagenesis; mesogenetic quartz and bitumen cements, neoformed clays (caolinite) and precipitation of calcite cement during telodiagenesis. The generation of secondary porosity is associated to aquifer system configuration, due to deep invasion of meteoric water from the outcrop belt (recharge zone). The Botucatu Formation consists of predominant porous quartz sandstones with late intersticial calcite and chalcedony cements restricted to aquifer margins. Sandstone framework is typically open (IP<35%) and displays some mechanical and chemical compaction preferentialy to deeper basin, in the western São Paulo State. The main diagenetic componets are: eogenetic vadose infiltrated clays; incipiently neoformed clayminerals and quartz cement during mesodiagenesis; secondary porosity features, with mineral dissolution and feldspar replacing by claymineral (caolinite) during telodiagenesis. The Guarani Aquifer System (GAS) is characterized by three main geochemical groups of groundwater, divided in five hydrogeochemical areas, according to confinement conditions of the rocks. The hydrochemical evolution of the Guarani Aquifer System represents the water interaction with rock modified by previous diagenetic alterations. However, the efficiency of the diagenetic transformations was not enough to hardly changed the original high porosity and permeability of the rocks. The more complex Pirambóia Formation diagenetic evolution relates to longer buried history and to more heterogeneous faciologic composition (fine grained beds in the lower unity). The upper Pirambóia Formation presents the main calcite cemented domain of the aquifer. The Botucatu Formation is porous in almost whole aquifer extension in São Paulo.

La corrélation entre les différents puits disponibles des unités stratigraphiques identifiées correspond à l'une des premières étapes de la construction d'un modèle de sous-sol. Les horizons stratigraphiques construits définissent, de part leur géométrie et leur topologie, l'architecture stratigraphique du sous-sol guidant simulations géostatistiques des propriétés réservoirs et des faciès. Cependant, la faible qualité et/ou quantité des données disponibles ainsi que la complexité de la mise en oeuvre des concepts sédimentologiques utilisés pour construire un modèle de corrélation rendent cette étape incertaine. Afin de gérer et d'échantillonner ces incertitudes, une méthode stochastique de corrélation stratigraphique est proposée. Cette méthode se base sur le développement de règles de corrélation, assises sur des concepts sédimentologiques ainsi que sur les connaissances a priori de la zone étudiée. Cette méthodologie est appliquée à la corrélation de séquences stratigraphiques de la de marge carbonatée, d'âge Crétacé Supérieur, du bassin Sud-Provençale. Dans cette optique, deux règles de corrélations, basées sur la cohérence des paléoangles et sur une représentation de la paléotopographie construite a priori sont définies. L'étude de la répartition des faciès dans les différents modèles de corrélations générés indique que les incertitudes sur les corrélations stratigraphiques conduisent à envisager plusieurs scenarios de compartimentation de réservoir. Une étude liant corrélations stratigraphiques, simulations d'écoulement et géophysique est menée sur le champ de gaz de Malampaya. Dans ce cas, des unités diagénétiques sont corrélées afin de construire différents modèles statiques et dynamiques de ce réservoir. Cette étude permet de montrer un fort contrôle stratigraphique sur la répartition de l'écoulement alors que l'imagerie séismique semble moins affectée. L'étude de dépôts fluviaux deltaïques au niveau du bassin de la mer du Nord sert de base au développement de règles de corrélations intégrant des informations issues de l'imagerie séismique. Ces nouvelles règles de corrélations permettent de mieux contraindre le problème de corrélations stratigraphique lorsque les sédiments enregistrés au niveau des puits montrent une forte cyclicité. La magnétostratigraphie est une autre source d'information permettant d'étudier l'histoire du remplissage et de la déformation de bassins sédimentaires. Le développement de règles dédiées à cette discipline, et l'utilisation de celles-ci sur des séries sédimentaires himalayennes, permet d'appréhender les incertitudes sur l'âge des sédiments ainsi que sur les paléo-taux d'accumulation de sédiments / Stratigraphic correlation consists in linking boundaries of correlative units between wells or outcrops over a given study area, and is therefore one of the first steps of the characterization of the subsurface geometry, supporting geostatistical modeling of static reservoir properties. However, this early step is subject to uncertainties, since stratigraphic well correlation is constrained only by sparse observations (wells and outcrops), low resolution information coming from geophysics, regional knowledge and geological concepts. The Dynamic Time Warping (DTW) algorithm serves as a base for the development of a generic method stochastically performing stratigraphic correlation between units identified on available wells. The proposed method relies on the definition of correlation rules that are applied using the available data and some regional knowledge, according to the way stratigraphic units are defined. An application to the Cretaceous southern Provence carbonate basin has been performed using correlation rules based on paleo-angles and the theoretical architecture of the depositional environment. The computation of vertical proportions of facies on numerous models generated from the stochastic correlations of sequence stratigraphic units indicates that the uncertainties on the stratigraphic correlation impact the compartmentalization of the modeled reservoirs. The impact of stratigraphic correlation uncertainties on fluid flow behavior is assessed through the example of the Malampaya diagenetic carbonate reservoir. Diagenetic units are correlated on the basis of their wireline log signature and diagenetic types. Different models are generated from the stochastic well correlations, and the corresponding water saturation profiles are computed. They show different displacement patterns, indicating a stratigraphic control of the dynamic property, which contrasts with the synthetic seismic model constructed from the corresponding geomodel. Magnetostratigraphic correlation is another way to study sedimentary basin deposition and deformation history. Adapting the DTW algorithm to magnetostratigraphic data, we generate dating models of Himalayan deposits, for which conflicting interpretations are proposed in the literature. This allows managing the associated accumulation rates uncertainties

In the Permian Basin, strata of Leonardian age typically consist of interbedded carbonates and siliciclastics interpreted to be turbidite deposits. Happy Spraberry Field produces from a 100-foot thick carbonate section in the Lower Clear Fork Formation (Lower Leonardian) on the Eastern Shelf of the Midland Basin. Reservoir facies include oolitic- to-skeletal grainstones and packstones, rudstones and in situ Tubiphytes bindstones. Depositional environments vary from open marine reefs to shallow marine oolitic shoal mounds. Best reservoir rocks are found in the oolitic-skeletal packstones. Diagenesis occurred in several phases and includes (1) micritization, (2) stabilization of skeletal fragments, (3) recrystallization of lime mud, (4) intense and selective dissolution, (5) precipitation of four different stages of calcite cement, (6) mechanical compaction, (7) late formation of anhydrite and (8) saddle dolomite and (9) replacement by chalcedony. Oomoldic porosity is the dominant pore type in oolitic grainstones and packstones. Incomplete dissolution of some ooids left ring-shaped structures that indicate ooids were originally bi-mineralic. Bacterial sulfate reduction is suggested by the presence of (1) dissolved anhydrite, (2) saddle dolomite, (3) late-stage coarse-calcite cement and (4) small clusters of pyrite. Diagenetic overprinting on depositional porosity is clearly evident in all reservoir facies and is especially important in the less-cemented parts of the oolitic grainstones where partially-dissolved ooids were subjected to mechanical compaction resulting in "eggshell" remnants. Pore filling by late anhydrite is most extensive in zones where dissolution and compaction were intense. Finally, a porosity-permeability model was constructed to present variations in oolitic packstone- rudstone-bindstone reservoir rocks. The poroperm model could not be applied to oolitic grainstone intervals because no consistent trends in the spatial distribution of porosity and permeability were identified. Routine core analysis did not produce any reliable value of water saturation (Sw). An attempt to take advantage of wireline log data indicates that the saturation exponent (n) may be variable in this reservoir.