Le contenu en biomarqueurs aliphatiques et aromatiques de sédiments d’origine terrestre et marine de l’Ordovicien supérieur au Carbonifère inferieur a été comparé aux assemblages de palynomorphes (acritarches, prasinophytes, chitinozoaires, cryptospores, spores trilètes et mégaspores) afin de contribuer à la connaissance de l’évolution des plantes terrestres au cours du Paléozoïque. Cette étude est donc basée sur les biomarqueurs d’origine terrestre et leur attribution à une espèce de plantes. L’enregistrement des biomarqueurs dans les successions clastiques du Silurien moyen – Dévonien inferieur de Tunisie méridionale, dans le basin de Ghadamis (Gondwana) révèle la présence de rétène, cadalène, kaurane, norabiétane, tetrahydroretene, C19 isohexylalkylnaphthalene et simonellite. Les premières bryophytes et les trachéophytes du Paléozoïque (par exemple Cooksonia, lycophytes et zosterophylles) peuvent donc être considérés comme de potentiels précurseurs pour le rétène et ses composés moléculaires associés dans les sédiments du Silurien Moyen au Dévonien Inférieur. En contrepartie, la flore du Carbonifère inferieur formée principalement de lycopodes arborescents, sphenopsides et pteridospermes est proposée comme une possible source pour le phyllocladane, abiétane, ent-béyerane, bisnorsimonellite, totarane diaromatique,sempervirane diaromatique et 2-méthylrétène dans les dépôts de charbon du Carbonifère inférieur (Viséan) de Dunbar (Est Lothian, Ecosse). Parmi les autres biomarqueurs identifiés dans nos échantillons, ionène, alkyldibenzofuranes, pérylène et les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAPs) dérivés de combustion indiquent la contribution de pollens, lichens, champignons et végétation carbonisée, respectivement. La plupart des biomarqueurs identifiés ici ont été généralement associées aux conifères, qui ne se sont développés qu’après le Carbonifère supérieur. Il apparait donc que ces composés sont également caractéristiques des premières plantes terrestres. / The aliphatic and aromatic biomarker content from terrestrial and marine sediments of Late Ordovician to Early Carboniferous age have been related to their palynomorph assemblages (e.g. acritarchs, prasinophytes, chitinozoans, cryptospores, trilete spores and megaspores) in order to contribute to the knowledge of land plant evolution during the Palaeozoic. This investigation is therefore focused on the land-derived biomarkers and their attributions to specific kind of plants. The biomarker record of middle Silurian – lower Devonian sediments from southern Tunisia, Ghadamis Basin (Gondwana) reveals the presence of retene, cadalene, kaurane, norabietane, tetrahydroretene, C19 isohexylalkylnaphthalene and simonellite. The early Palaeozoic bryophytes and tracheophytes (e.g. Cooksonia, lycophytes and zosterophylls) may therefore be considered as potential precursors for retene and its related molecular compounds in sediments of Middle Silurian to Early Devonian age. In contrast, the Early Carboniferous flora formed by arborescent lycopods, sphenopsids and pteridosperms have been suggested here as apossible terrestrial source for phyllocladane, abietane, ent-beyerane, bisnorsimonellite, diaromatic totarane, diaromatic sempervirane and 2-methylretene in the Lower Carboniferous (Viséan) coal deposits at Dunbar (East Lothian, Scotland). Among the other biomarkers detected in our samples, ionene, alkyldibenzofurans, perylene and combustion-derived polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) indicate pollen, lichens, fungi and vegetation fire contributions, respectively. Most of the biomarkers identified here had been so far generally associated to conifers, though conifers only evolved during Late Carboniferous. Thesecompounds therefore are also characteristic of early land plants.

L'ensemble Silurien supérieur-Dévonien inférieur du Bassin de Ghadamès, équivalent du réservoir F6 du bassin d'illizi, est subdivisé en cinq unités (a, b, c, d, e) couvrant l'intervalle de temps du Ludlowien au Praguien sans discontinuité sédimentaire. L'analyse des faciès et la stratigraphie séquentielle ont permis de caractériser les milieux de dépôts et de retracer l'histoire spatio-temporelle des sédiments. Les sédiments argilo-gréseux, de l'unité "a" (Ludlowien - Pridolien) forment le prisme de haut niveau (PHN) de la séquence S1 (Ordovicien supérieur - Silurien supérieur); ils caractérisent une zone littorale dominée par l'action des vagues et des tempêtes. Les Grès massifs "b" (Lochkovien), prisme de bas niveau (PBN) de la séquence S2 (éodévonienne), sont constitués de dépôts fluviatiles de remplissage de vallées entaillées (IVF) au Sud du bassin (région Stah/Méreksen) et de dépôts de plaine côtière formant des prismes de progradation (LPW) en direction du bassin (Nord). Les sédiments ferrugineux de l'unité "C" (Lochkovien) sont des dépôts marins transgressifs (TST). Les sédiment de l'unité "d" (Praguien) et de l'unité "e" (Emsien) sont des dépôts de haut niveau marin (PHN) de la séquence S2. Les réservoirs rencontrés dans le Bassin de Ghadamès sont situés principalement dans les unités "b" et "c" (Lochkovien) où l'extension des grès est prouvée sur des milliers de km2 Par contre les réservoirs présentent des variations de porostté et de perméabilité, engendrées par les transformations diagénétiques qui ont affecté les grès. Le revêtement chloriteux des grains, ciment précoce, préserve la porosité intergranulaire et protège les grains des phénomènes diagénétiques ultérieures. Les grains épargnés par la chlorite, vont subir au cours de l'enfouissement des silicifications intense et la précipitation des ciments sulfatés et carbonatés qui engendrent une roche compacte. L'altération des feldspaths et la dissolution des carbonates créent des pores secondaires. La dernière phase de diagenèse est représentée par la cristallisation de la kaolinite et de l'illite.

L’analyse stratigraphique et tectono-sédimentaire des séries sédimentaires du Paléozoïque qui remplissent le bassin de Ghadamès et son extension au nord, le bassin de Jefarah en Libye et en Tunisie, ont été étudiées. Ces formations appartiennent au cycle de Gondwana et sont, généralement, interprétées comme étant déposées dans un bassin cratonique tronqué par la discordance hercynienne. Cette étude est basée sur l’analyse des électrofaciès et des électroséquences dans plus de 130 puits. Les corrélations stratigraphiques entre puits sont basées sur la définition des cycles de 1er et de 2ème ordre. Cela a permis de comprendre l’évolution des environnements sédimentaires dans les deux bassins, de reconstituer des cartes isopaques de répartition des faciès et de reconstruire la paléogéographie des différentes unités stratigraphiques. Ces données permettent d'aborder la nature de la déformation et clarifient également le comportement des zones actives régionales élevées durant le Paléozoïque. La succession paléozoïque dans les bassins de Ghadamès et de Jefarah peut être divisée en cinq séquences de 1er ordre, délimitées par des discontinuités tectoniques majeurs avec une durée de séquence de 40 à 70 Ma. Dans ces cinq séquences, dix-huit séquences de 2ème ordre (10 à 40 Ma) ont été différenciées, décrivant les limites de séquence (SB), les surfaces d'inondation maximales (MFS) et les caractéristiques sédimentologiques. Vingt-huit puits ont été analysés afin d’identifier et d’évaluer les systèmes réservoirs paléozoïques dans les bassins Ghadamès et de Jefarah illustrant comment les propriétés réservoirs changent latéralement et verticalement dans le temps en fonction des environnements de dépôt. Deux logiciels ont été utilisés, le logiciel pétrophysique JLog pour l'analyse des propriétés réservoirs et PETREL pour la construction de modèles de corrélation stratigraphique. Les réservoirs dans la zone d'étude sont répartis sur une large gamme de réservoirs silicoclastiques s'étendant du Cambrien au Permien. Les hydrocarbures dans les bassins de Ghadamès et de Jefarah proviennent de deux roches mères principales, à savoir la Formation de Tanezuft du Silurien inférieure et la Formation d'Awaynat Wanin du Dévonien moyen-supérieur. Les neuf principaux réservoirs paléozoïques sont respectivement les formations de Hasawnah, de Hawaz et de Mamouniyat (Paléozoïque inférieure), d’Akakus, de Tadrart, d’Ouan Kaza et de Tahara (Paléozoïque moyen) et les Formations de M'rar et d’Asadjefar (Paléozoïque supérieur). Six sections transversales stratigraphiques dans la région ont été reconstruites pour illustrer les extensions verticales et latérales des réservoirs. L'ensemble de données acquises démontre que les propriétés réservoirs des séries paléozoïques sont influencées par les deux, les faciès et les environnements de dépôts. / The sedimentology and tectonics and their relationship of the Paleozoic series that fill the Ghadames basin and its northern extension consisting of the Jefarah basin in Libya and Tunisia was studied. These formations belong to the Gondwana cycle and are typically interpreted as being deposited in a cratonic basin truncated by the Hercynian unconformity. This study is based on wells. The stratigraphic correlation between the wells is based on the definition of second order cycles. This allowed to produce isopach maps of facies distributions and to reconstruct the paleogeography of the different stratigraphic units. These data allow to address the nature of the deformation and also clarifies the behavior of active high regional areas during the Palaeozoic. The Paleozoic succession in the Ghadames and Jefarah basins can be divided in to five first order sequences, bounded by major tectonic unconformities with sequence duration of 40 - 70 Ma. Within these five sequences eighteen second order sequences (10 - 40 Ma) were differentiated, describing Sequence Boundaries (SB), Maximum Flooding Surfaces (MFS) and sedimentological characteristics. Twenty six wells with its geological well reports and well logs have been used in the study area, i.e. the Ghadames and Jefarah basins (Libya) illustrate how reservoir properties changes laterally and vertically through time (from a proximal to a distal sitting). Two softwares were used, JLog (version 4) petrophysical software for reservoir property analysis and PETREL (Schlumberger software 2014 version) for constructing stratigraphic correlation models. The Paleozoic reservoirs in the study area are spread over a large range of siliciclastic reservoirs with the prospective section extending from Cambrian to Permian. Hydrocarbons within the Ghadames and Jefarah basins originated from two major source rocks: i.e. the Lower Silurian Tanezoft Formation and Middle-Upper Devonian Aouinat Ounine Formation. The nine main Paleozoic reservoirs are respectively the Hassaouna, Haouaz and Memouniat Formations (Lower Paleozoic), Acacus, Tadrart, Ouan Kaza and Tahara Formations (Middle Paleozoic) and M’rar and Asadjefar Formations (Upper Paleozoic). Six stratigraphic cross sections through the area have been reconstructed to illustrate the vertical and lateral reservoir extensions. The dataset demonstrates that the Paleozoic reservoir properties are influenced by both, depositional facies and position within the paleogeographical setting (from proximal to distal part).

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