Soutenance de thèse de WILK Stanislas
Titre de thèse
Caractérisation de la géométrie et de l'hétérogénéité des corps sédimentaires de la plateforme carbonatée Urgonienne Provençale (sud-est de la France)
Characterization of the geometry and heterogeneity of the sedimentary geobodies of the Urgonian Provence carbonate platform (south-eastern France)
Résumé de la thèse
Les systèmes carbonatés, anciens ou actuels, occupent une place stratégique dans les enjeux économiques et sociétaux, notamment dans le secteur énergétique, où ils représentent une part importante des réserves mondiales de gaz et de pétrole. La complexité intrinsèque de ces formations, combinée aux contraintes liées à l'échantillonnage en subsurface, rend leur caractérisation difficile, en particulier à l'échelle inter-puits (méso-échelle), correspondant à celle des corps sédimentaires.
Cette thèse se concentre sur les corps sédimentaires de la plateforme urgonienne provençale (Barrémien-Aptien), afin de caractériser leur géométrie, leurs surfaces de délimitation, leur distribution et leurs faciès. Trois enjeux principaux ont guidé ce travail : (1) identifier et caractériser de manière systématique la présence ou l'absence des corps sédimentaires urgoniens ; (2) hiérarchiser les processus contrôlant leur mise en place et leur préservation ; et (3) proposer des tendances générales propres à chacun de ces corps. Dans cette perspective, l'étude repose sur trois secteurs principaux (Lagnes, Orgon, Saint-Chamas) et s'appuie également sur des travaux antérieurs ayant déjà abordé la question des corps sédimentaires en Provence.
Les observations réalisées sur les affleurements (photogrammétrie, panoramas), complétées par les données issues de la subsurface (carottes et géoradar), ont permis de distinguer plusieurs types de corps sédimentaires plus ou moins bien préservés en Provence : les corps coralliens (monticules boueux et biostromes), les dunes bioclastiques, les chenaux rudstones ou grainstones, les lobes gravitaires rudstones, ainsi que des corps tabulaires plus diffus (e.g. patchs à rudistes). Ces derniers ne correspondent pas à des corps sédimentaires clairement « individualisables » à la méso-échelle, en raison de l'absence d'enveloppes bien définies. Les résultats mettent en évidence que la distribution, la géométrie et les dimensions des corps sédimentaires sont fortement contrôlées par la physiographie de la plateforme, le régime hydrodynamique, la granulométrie et l'accommodation. À la macro-échelle (km), ces corps s'insèrent dans des unités tabulaires continues qui constituent l'encaissant, au sein desquelles les environnements de dépôt passent progressivement de l'un à l'autre. Ces données fournissent des informations clés pour la modélisation réservoir, la modélisation stratigraphique prédictive, ainsi que pour les futures études d'analogues de subsurface.
Thesis resume
Carbonate systems, both ancient and modern, play a strategic role in economic and societal matters, particularly in the energy sector, where they represent a substantial share of global oil and gas reserves. Their inherent complexity, combined with the challenges of subsurface sampling, makes them difficult to characterize, especially at the inter-well (mesoscale) level, which corresponds to the scale of sedimentary bodies.
This thesis focuses on the sedimentary bodies of the Provençal Urgonian platform (Barremian-Aptian), aiming to characterize their geometry, bounding surfaces, distribution, and facies. Three main objectives guided this work: (1) to systematically identify and characterize the presence or absence of urgonian sedimentary bodies; (2) to rank the processes controlling their formation and preservation; and (3) to propose general trends specific to each of these bodies. In this perspective, the study focuses on three main areas (Lagnes, Orgon, Saint-Chamas) and also builds on previous work that has already addressed the issue of sedimentary bodies in Provence.
Observations of outcrops (using photogrammetry and panoramic imaging), complemented by subsurface data (cores and ground-penetrating radar), allowed the identification of several types of sedimentary bodies with varying degrees of preservation in Provence. These include coral bodies (mud mounds and biostromes), bioclastic dunes, rudstone or grainstone channels, rudstone gravity lobes, as well as more diffuse tabular bodies (e.g. rudist patches). These do not correspond to clearly "individualizable" sedimentary bodies at the meso-scale, due to the absence of well-defined boundaries. The results highlight that the distribution, geometry, and dimensions of the sedimentary bodies are strongly controlled by the platform physiography, hydrodynamic regime, grain size, and accommodation. At the macro-scale (km), these bodies are embedded within continuous tabular units that form the host rock, within which lateral transitions from one depositional environment to another occur. These data provide key information for reservoir modeling, predictive stratigraphic modeling, as well as for future subsurface analogue studies.