Academic literature on the topic 'Affleurements (géologie)'

Les traits majeurs du relief de la région de Barberton, au pied du Drakensberg du Transvaal, section du Grand Escarpement d’Afrique australe, relèvent d’une érosion différentielle très nuancée dans le socle cristallin précambrien, à partir d’une surface d’aplanissement gauchie, provisoirement datée de l’Éogène. Les recherches poursuivies par les géologues de l’université du Witwatersrand (Johannesburg) dans le Transvaal oriental montrent quel fructueux parti la géomorphologie peut tirer des reconnaissances détaillées portant sur la pétrographie et le mode de gisement des roches cristallines. Les granites leucocrates de coupole et les granites des plutons superficiels se placent au sommet d’une échelle de résistance, tandis que les granites des plutons plus profonds, les granodiorites en massifs circonscrits et les gneiss infras-tructuraux occupent une position déprimée. Grâce aux racines d’une vieille chaîne de plissement pincées au sein du socle, la distribution des affleurements granitiques s’éclaire dans un contexte tecto-orogénique : au-delà de la composition chimique et minéralogique et de l’arrangement des minéraux, cette relation appelle l’attention sur la fissuration et la perméabilité parmi les facteurs d’érosion différentielle dans les roches cristallines.

Les argiles plastiques d’âge Sparnacien (Yprésien – Eocène inférieur) présentent un enjeu géotechnique majeur pour le projet Grand Paris Express, un des plus grands projets de métro en cours de construction en Europe. Ces argiles plastiques se trouvent souvent à grande profondeur. Elles sont connues comme imperméables, normalement consolidées ou surconsolidées, gonflantes en affleurement. Cependant, leurs caractéristiques mécaniques sont peu connues, et leur mécanisme de gonflement est complexe car il dépend des caractéristiques physico-chimiques des minéraux constituant ces argiles, ainsi que de leurs états mécaniques et hydriques. Quelques retours d’expériences, parfois accidentels, ont montré des déformations importantes de cette couche géologique, avec la présence locale de poches de sables ou de lithofaciès sableux. Afin de dimensionner correctement les ouvrages en contact avec cette couche, de nombreux essais in situ et en laboratoire ont été réalisés pour mieux appréhender le comportement de ces argiles plastiques. Cet article présente d’abord le contexte géologique et la synthèse des essais sur 3 zones représentatives sur les lignes 14 et 15, à savoir : le Coteau d’Issy à Issy-Les-Moulineaux (L15 Sud-Ouest), la vallée de la Bièvre à la Maison Blanche dans Paris 13e arrondissement (L14 Sud) et la vallée et les plateaux de la Marne à Saint-Maur et Créteil (L15 Sud-Est). Des analyses géotechniques des essais ont été ensuite effectuées zone par zone afin de mieux connaître les comportements mécanique et hydrique, ainsi que la variabilité spatiale, de ces argiles plastiques.

An airborne topo-bathymetric lidar survey was conducted at Cape John, on the north shore of Nova Scotia, Canada, using the shallow water Leica AHAB Chiroptera II sensor. The survey revealed new bedrock features that were not discovered using previous mapping methods. A thick blanket of glacial till covers the bedrock on land, and outcrops are exposed only along the coastal cliffs and offshore reefs. The seamless landseabed digital elevation model produced from the lidar survey revealed significant bedrock outcrop offshore where ocean currents have removed the glacial till, a significant finding that was hitherto hidden under the sea surface. Several reefs were identified offshore as well as a major fold structure where block faulting occurs along the limbs of the fold. The extension of the Malagash Mine Fault located ~10 km west of Cape John is proposed to explain the local folding and faulting visible in the submerged outcrops. The extension of this fault is partially visible on land, where it is obscured by glacial till, and its presence is supported by the orientation of submerged bedding and lineaments on both the south and north sides of Cape John. This paper demonstrates how near-shore high-resolution topography from bathymetric lidar can be used to enhance and refine geological mapping.RÉSUMÉUn levé lidar topo-bathymétrique été réalisé à Cape John, sur la rive nord de la Nouvelle-Écosse, Canada, en utilisant un capteur Leci AHAB Chiroptera II. Ce levé a permis de repérer des affleurements que les méthodes de cartographie plus anciennes n’avaient pu détecter. Une épaisse couche de till glaciaire recouvre la roche en place sur le continent, et la roche affleure seulement le long des falaises côtières et des récifs côtiers. Le modèle numérique de dénivelé en continu terres et fonds marins obtenu par le levé lidar a révélé l’existence d’affleurement rocheux considérables au large des côtes, là où les courants océaniques ont emporté le till glaciaire, une découverte importante demeurée cachée sous la surface de la mer jusqu’alors. Plusieurs récifs ont été identifiés au large des côtes, ainsi qu’une structure de pli majeure, à l’endroit où se produit un morcellement en blocs le long des flancs du pli. Une extension de la faille de la mine Malagash situé ~ 10 km à l’ouest de Cape John est proposé pour expliquer les plis et les failles locaux visibles dans les affleurements submergés. L’extension de cette faille est partiellement visible sur la terre, voilée par le till, et sa présence est étayée par l’orientation de la stratification et des linéaments submergés tant du côté sud que nord de Cape John. Cet article montre comment la topographie haute résolution du lidar bathymétrique peut être utilisée pour améliorer et affiner la cartographie géologique.

Résumé Cet article commence par une brève description des moyens par lesquels la terminologie et les conventions régissant la description de paysages sublimes informent le discours géologique de la fin du dix-huitième et du début du dix-neuvième siècle, tel qu’exemplifié par Theory of the Earth de James Hutton (1789) et Essays on the Theory of the Earth de Georges Cuvier (1813). Je ferai ensuite valoir que les réflexions de Byron sur l’érosion graduelle mais inévitable des empires et des cultures dans Childe Harold’s Pilgrimage et The Age of Bronze montrent une perspective (in)formée par la géologie, et que le sublime, dans ces poèmes, est produit par la rencontre avec les processus historiques et le temps géologique, qui sont vastes, auto-anéantissants et inimaginables. Dans ces poèmes, non seulement la description par Byron de l’être humain fait d’argile renvoie aux origines et au destin ultime de notre substance corporelle, elle associe l’humain (le culturel) à la strate érodée et soulevée par les forces naturelles et incontenables. Dans ces poèmes, les lieux physiques deviennent temporels; les ruines, souvent associées au pittoresque, deviennent sublimes. Elles ne sont pas de terrifiants symboles du transitoire culturel ou de l’insignifiance de l’être humain, mais plutôt des affleurements minéralisés et exposés temporairement dans lesquels le sujet percevant (le narrateur, puis le lecteur par la suite) peut lire le passage du temps et contempler l’éventualité horrifiante de sa propre désintégration et de sa mort.

The spectacular angular unconformity at Siccar Point is the most famous site associated with James Hutton (1726–1797), but it was not his only place of insight. In 1785, three years before he discovered Siccar Point, Hutton examined outcrops in the still-remote valley of Glen Tilt, in the Scottish Highlands. He documented contact relationships between Precambrian metasedimentary rocks and Paleozoic granite bodies, although he had no knowledge of their true ages. Near to the hunting lodge where he and his colleague John Clerk of Eldin stayed, veins of granite clearly cut through relict bedding in the stratified rocks and disrupt their layering, breaking apart individual strata and leaving fragments (xenoliths) surrounded by granite. Hutton correctly deduced that the granite must originally have been in a ‘state of fusion’ and was forcefully injected into much older ‘schistus’. Such conclusions contravened prevailing ideas that granite bodies formed from aqueous solutions, and also refuted a wider philosophical view that granite and other crystalline rocks were the oldest and first-created parts of the Earth. Hutton’s key outcrops in Glen Tilt are easy to visit, although they do require a long (but easy) roundtrip hike of some 25 km. These are certainly not the most spectacular intrusion breccias that I have ever seen, but they are very instructive, and were very influential, because they sparked a long, and at times acrimonious, debate about the origins of igneous rocks and especially granite. This controversy had many strange twists and turns. These include the disappearance of Hutton’s original manuscript after his death, and its serendipitous rediscovery a century later, and the similar loss and rediscovery of exquisite drawings by John Clerk, almost two centuries after they were first penned. Among the lost drawings is an early example of detailed outcrop-scale mapping, which would become a key field-work technique. Hutton’s vision of granite as the product of hot, liquid material that moved upward in the Earth’s crust (plutonism) eventually prevailed over the idea that crystalline rocks formed from a primordial ocean that once enveloped the Earth (neptunism), but this victory did not come easily or quickly. In another strange twist of history, new evidence from the Cape of Good Hope in South Africa eventually acted to further the plutonist cause. Glen Tilt has changed very little since the time of Hutton, but the observations that were made here, and the long debate that followed, brought fundamental changes in our understanding of the Earth. Although Siccar Point should remain the first entry on the bucket list of any prospective geopilgrim to Scotland, the long and beautiful valley of the River Tilt should also be a priority. RÉSUMÉLa spectaculaire discordance angulaire de Siccar Point est le site le plus célèbre associé à James Hutton (1726–1797), mais ce n'était pas le seul lieu qui l’ait inspiré. En 1785, trois ans avant de découvrir Siccar Point, Hutton a examiné des affleurements dans la vallée encore enclavée de Glen Tilt, dans les Highlands écossais. Il a documenté les contacts entre les roches métasédimentaires précambriennes et les corps granitiques du Paléozoïque, bien qu'il ne connût pas leur véritable âge. Près du pavillon de chasse où lui et son collègue John Clerk of Eldin ont séjourné, des veines de granit ont clairement percé le litage relique dans les roches stratifiées et perturbé leur superposition, brisant les strates individuelles et laissant des fragments (xénolithes) entourés de granit. Hutton a correctement déduit que le granit devait à l'origine être dans un « état de fusion » et qu'il avait été injecté de force dans des « schistes » beaucoup plus anciens. De telles conclusions contrevenaient aux idées dominantes selon lesquelles des corps granitiques se formaient à partir de solutions aqueuses et réfutaient également une vision philosophique plus large selon laquelle le granit et d'autres roches cristallines étaient les parties de la Terre les plus anciennes et les premières créées. Les principaux affleurements de Hutton à Glen Tilt sont faciles à visiter, bien qu'ils nécessitent une longue randonnée (mais facile) d'environ 25 km aller et retour. Ce ne sont certainement pas les brèches d'intrusion les plus spectaculaires que je n’ai jamais vues, mais elles sont très instructives et ont eu un rôle très influent, car elles ont déclenché un long débat, parfois acrimonieux, sur les origines des roches ignées et en particulier du granit. Cette controverse a eu de nombreux rebondissements étranges. Ceux-ci incluent la disparition du manuscrit original de Hutton après sa mort, et sa redécouverte fortuite un siècle plus tard, et la perte et la redécouverte similaires de dessins remarquables de John Clerk, près de deux siècles après qu’ils aient été esquissés. Parmi les dessins perdus, se trouve un premier exemple de cartographie détaillée à l'échelle des affleurements, qui deviendra une technique clé de travail sur le terrain.La vision de Hutton du granit en tant que produit d'un matériau chaud et liquide qui s'est déplacé vers le haut dans la croûte terrestre (plutonisme) a finalement prévalu sur l'idée que des roches cristallines se sont formées à partir d'un océan primordial qui enveloppait autrefois la Terre (neptunisme), mais cette victoire n'est pas venue facilement ou rapidement. Dans une autre tournure étrange de l'histoire, de nouvelles preuves provenant du Cap de Bonne-Espérance en Afrique du Sud ont fini par faire avancer la cause plutoniste. Glen Tilt a très peu changé depuis l'époque de Hutton, mais les observations qui ont été faites ici, et le long débat qui a suivi, ont apporté des changements fondamentaux dans notre compréhension de la Terre. Bien que Siccar Point devrait rester en haut de la liste des lieux à visiter de tout visiteur potentiel lors d’un pèlerinage géologique en Écosse, la longue et belle vallée de la rivière Tilt devrait également être une priorité.

Ophiolites are complex assemblages of ultramafic and mafic igneous rocks that are now widely considered to be pieces of ancient oceanic crust that were emplaced on to the continents courtesy of global plate tectonics. However, most examples were originally considered parts of enormous layered mafic intrusions and so were interpreted in that light. The new understanding of ophiolites in the late 1960s and early 1970s was a crucial part of the global Earth Science revolution, and they are now central to all plate tectonic models developed for ancient orogenic belts. Although their equivalence to oceanic crust is now well established, many ophiolites may not be ‘typical’ examples of such, and not all examples are identical. Most ophiolites likely formed in subduction-influenced environments rather than at mid-ocean ridges. Ophiolites remain important foci for research in the 21st century, and many questions remain about their environments of formation and especially their mechanisms of emplacement onto the continents. Although it was not the first to be seen as a relic of a vanished ocean, the Bay of Islands Igneous Complex in western Newfoundland is one of the best preserved and most easily accessible ophiolites in the world. In the late 20th century, research work in this area proved highly influential in understanding the oceanic crust, and in unravelling the diachronous events involved in the progressive destruction of an ancient stable continental margin as arcs and microcontinental blocks were accreted along it. Parts of the Tablelands Ophiolite lie within Gros Morne National Park, which is a UNESCO world heritage site because of its importance to our understanding of global tectonics. The wider region around the park also includes the Cabox Aspiring Geopark Project, now also in the process of seeking recognition through UNESCO. This article provides background information on ophiolites and the development of our ideas about them, and links this material to four self-guided field excursions that allow examination of many classic features. These excursions range from a collection of roadside outcrops, to some relatively easy hiking excursions on official National Park trails, and eventually to a more challenging off-trail hike that ascends to the summit plateau of the Tablelands to visit rare exposures of the Moho (the Mohorovičić Discontinuity, i.e. the lower boundary of the Earth’s crust) and the underlying upper mantle rocks. Collectively, the field stops should allow geologically-minded visitors to experience some amazing geology in a spectacular and sometimes surreal landscape. RÉSUMÉLes ophiolites sont des assemblages complexes de roches ignées ultramafiques et mafiques qui sont maintenant généralement considérées comme des fragments de croûte océanique ancienne qui ont été charriés sur les continents grâce à la tectoniqueglobale des plaques. Cependant, la plupart des exemples étaient à l'origine considérés comme faisant partie de vastes intrusions mafiques stratifiées et ont donc été interprétés dans ce contexte. La nouvelle compréhension des ophiolites à la fin des années 60 et au début des années 70 a été un élément crucial de la révolution des sciences de la Terre. Les ophiolites sont désormais au coeur de tous les modèles tectoniques des plaques développés pour les anciennes ceintures orogéniques. Bien que leur équivalence avec la croute océanique soit maintenant bien établie, de nombreuses ophiolites peuvent ne pas en être des exemples « typiques », et tous les exemples ne sont pas identiques. La plupart des ophiolites se sont probablement formées dans des environnements influences par la subduction plutôt qu’au niveau des dorsalis océaniques. Les ophiolites restent un thème de recherché important au XXIe siècle et de nombreuses questions subsistent quant à leurs environnements de formation et notamment à leurs mécanismes de mise en place sur les continents. Bien qu'il n’ait pas été le premier à être identifié comme un vestige d'un océan disparu, le complexe igné de la baie des Îles, dans l'ouest de Terre-Neuve, fait partie des ophiolites les mieux conservées et les plus facilement accessibles au monde. À la fin du XXe siècle, les travaux de recherche dans ce domaine ont joué un rôle déterminant dans la comprehension de la croûte océanique et dans la compréhension des événements diachrones impliqués dans la destruction progressive d'une ancienne marge continentale stable au fur et à mesure de l'accrétion d'arcs et de blocs microcontinentaux. Une partie des Tablelands Ophiolite se trouve dans le parc national du Gros-Morne, site classé au patrimoine mondial de l'UNESCO en raison de son importance pour notre compréhension de la tectonique globale. La région plus large autour du parc comprend également le projet Cabox Aspiring Geopark, qui est également à la recherche d’une reconnaissance dans le cadre de l’UNESCO. Cet article fournit des informations de base sur les ophiolites et le développement de nos idées à leur sujet, et relie ce matériel à quatre excursions autoguidées qui permettent d'examiner de nombreuses caractéristiques classiques. Ces excursions vont d’une collection de visites d’affleurements au bord de la route, à des randonnées relativement faciles sur les sentiers officiels du parc national, et finalement à une randonnée plus difficile hors-piste menant au plateau sommital des Tablelands pour visiter de rares affleurement du Moho (la discontinuité de Mohorovičić, c’est-à-dire la limite inférieure de la croûte terrestre) et des roches du manteau supérieur sousjacentes. Collectivement, les visites sur le terrain devraient permettre aux visiteurs amateurs de géologie de faire l'expérience d'une géologie remarquable dans un paysage spectaculaire et parfois surréaliste.

Ce mémoire comporte deux parties : une étude lithostratigraphique et structurale des affleurements paléozoïques de la plaine de Tamlelt, et une étude par télédétection multispectrale du Haut Atlas oriental. Dans la première partie, après les généralités, les résultats de l’étude lithostratigraphique de chaque coupe sont exposés, puis un log de référence de la région est proposé. Dans un autre chapitre on analyse les différents éléments structuraux de chaque site, puis on propose une succession des principaux événements tectoniques affectant ces formations. Dans la deuxième partie, on interprète d’abord les données de la carte lithostructurale, puis on fait une analyse statistique des linéaments des quatre différentes zones. Enfin, on expose la synthèse régionale.

L’objectif de cette thèse est d’améliorer la modélisation numérique des propriétés et des géométries des systèmes sédimentaires et des réservoirs à partir de données d’affleurements. Les séries sédimentaires du Cénomanien au Coniacien inférieur de la marge carbonatée du Bassin Sud-Provençal (SE, France), spatialement continues à l’affleurement, ont servi de support à ce travail. Deux approches ont été réalisées : (1) l’acquisition de données numériques (scanner laser, sismique réflexion, forages, photographies aériennes, MNT et paramètres structuraux) complétant les données existantes (cartes, logs stratigraphiques) et (2) la modélisation géologique numérique 3D. Le géomodeleur gOcad a permis de construire des modèles gigognes réalistes intégrant les différentes unités stratigraphiques. L’intégration des données dans un cadre géoréférencé cohérent a nécessité le développement de protocoles basés sur l’adaptation d’outils de géomodélisation. La construction des modèles stratigraphiques à différentes échelles a nécessité une hiérarchisation des étapes de la modélisation. Les distributions spatiales des faciès, simulées par gaussiennes tronquées, ont montré que les résultats sont influencés par l'espacement entre les puits, la résolution des grilles stratigraphiques et les connaissances géologiques a priori. La modélisation basée-processus a permis de reconstruire les géométries et la distribution des faciès en simulant numériquement les processus qui les ont générés. Par cette approche, il a été possible d’estimer les paléo-conditions de formation des dépôts et les principaux facteurs de contrôle (morphologie inclinée de la surface initiale, accommodation positive et production carbonatée)
The objective of this thesis is to improve the numerical modelling of properties and geometries of reservoirs and sedimentary systems from outcrop data. This work focuses on the Cenomanian to early Coniacian deposits of the carbonate margin of South Provence Basin (SE, France) that display spatially continuous outcrops. Two approaches have been carried out: (1) the construction of a new numerical database including laser scan, seismic, wells, aerial orthophotos, DEM, and structural dips, added to the existing geological data (maps, stratigraphical logs) and (2) the 3D numerical geological modelling. The gOcad software allowed consistent nested models integrating different stratigraphic units to be built. The integration of these data within a geo-referenced framework required a specific workflow adapted to the modelling tools. The construction of stratigraphic models at different scales required a workflow based on hierarchical modelling steps. The spatial distributions of facies simulated by truncated Gaussian method have shown that results are significantly influenced by inter-well spacing, resolution of the stratigraphic grids and a priori geological knowledge. The stratigraphic forward modelling allowed us to reproduce the sedimentary geometry and facies distribution by the numerical simulation of genetic processes. This process-based model allowed the paleo-conditions of sedimentation and the main controlling factors (initial topographic geometry, positive accommodation and carbonate production) to be estimated

Le bassin de Waitemata (miocène inférieur) de la région d'Auckland (Nouvelle-Zélande) comprend des dépôts de base autochtones (Sous-groupe de Kawau) et une série turbiditique (Sous-groupe de Warkworth) dans laquelle deux bancs microfossilifères sont décrits pour la première fois (bancs de Herrings et de Opou). L'ostracofaune récoltée est diversifiée : 180 espèces sont décrites ou discutées et 29 d'entre elles sont nouvelles ; un nouveau genre, Swansonites, est proposé. Dans le sous-groupe de Kawau, les cortèges ostracodiques conduisent à différencier les affleurements du Sud et ceux du Nord-Est ou les associations d'ostracodes permettent de caractériser différents milieux dont la succession dans le temps traduit un approfondissement du bassin au miocène inférieur, une transgression par à-coups sous climat tempéré chaud à subtropical et une instabilité hydrochimique probablement liée à des courants d'upwelling. Par extrapolation de ces résultats, il est possible de proposer une origine littorale pour les bancs turbiditiques microfossilifères intercalés dans la série flyschoïde (Sous-groupe de Wartworth). Les microgrès de Hunua et les grès de Turanga sont élevés au rang de membre. Les comparaisons entre les répartitions stratigraphiques et géographiques des ostracodes amènent alors à envisager une origine Nord-Est pour les bancs turbiditiques de Orakei et de Herrings mais isolent les bancs de Opou et de Cornwallis qui pourraient provenir du Nord-Ouest.

L'ardenne paleozoique appartient a la branche nord de la chaine varisque. Elle est constituee d'unites tectoniques (allocthone ardennais et ecailles et massifs renverses) qui chevauchent le parautochtone brabancon par l'intermediaire d'un faisceau de failles constituant le chevauchement ardennais. L'etude structurale menee en l'ardenne (nord de la france - sud de la belgique) fait le point sur la cinematique et les mecanismes de deformations associes au raccourcissement varisque (300 ma) et permet de preciser le role de l'heritage structural au cours de cette structuration. Cette etude de terrain est basee sur l'analyse d'affleurements et consiste en l'etablissement de chronologies relatives des deformations grace aux marqueurs structuraux et a l'analyse de la fabrique magnetique. Les observations de terrain ont ete realisees dans le cadre des revisions des cartes geologiques belges et francaises, respectivement a 1/25 000 et a 1/50 000ieme. Parallelement, la geometrie en profondeur a pu etre determine a partir du retraitement d'un profil sismique et la reinterpretation de sondages profond et de profils sismiques existants. Sur le terrain, des deformations typiques, localisees, et affectant des sediments non consolides indiquent une activite tectonique synsedimentaire, egalement reconnue sismiquement
Ces failles synsedimentaires controlent la distribution et la nature lithologique des corps sedimentaires du paleozoique superieur. La serie du paleozoique superieur est heterogene et dominee par des lithologies incompetentes ; elle comporte de multiples niveaux de decollements, epais et interstratifies entre les ensembles de nature competente. Un modele geometrique de plissement a pu etre etabli pour ce type de serie ; il correspond a un pli de decollement. Le mecanisme de plissement associe a cette structure est etroitement lie a la geometrie et la nature des corps sedimentaires. Le plissement des ensembles competents s'effectue autour de zones de charnieres fixes par la rotation des flancs, alors que les ensembles incompetents accommodent les variations de geometrie entre deux ensembles competents par fluage et localisent les niveaux de decollements. A l'echelle de la carte geologique, l'etude cinematique des deformations couplee a l'interpretation des profils sismiques et des sondages profonds a demontre l'existence de zones transpressives dextres de direction nw-se. Ces zones sont a l'origine de la forme arquee de la chaine varisque et sont localisees au droit de discontinuites synsedimentaires de direction nw-se, mettant ainsi en evidence l'importance de l'heritage extensif du siluro-devonien lors de la phase compressive varisque

Cette étude concerne les sables bitumineux Crétacé de l’Athabasca, au Canada. Du fait de la forte viscosité des hydrocarbures, il est important de caractériser les hétérogénéités internes de ces réservoirs. Ce travail se base sur la stratigraphie, la sédimentologie, la modélisation réservoir et les simulations de production dans les sables à IHS (“Inclined Heterolithic Stratification”) de la formation du McMurray. Les études centrées sur les faciès, les ichnofaciès et les palynofaciès soulignent quatre environnements de dépôts: (i) un environnement continental; (ii) un environnement fluvio-estuarien; (iii) un environnement marin restreint; (iv) un environnement marin ouvert. Ces environnements de dépôts ne sont pas synchrones et les études montrent des séquences d’incision-remplissage de vallées incisées depuis la fin du Barrémien jusqu’au début de l’Albien. Les réservoirs à IHS sont contenus dans des dépôts de barres de méandre influencées par les courants tidaux dans un environnement saumâtre des cortèges transgressifs fluvio-estuariens. L’antagonisme existant entre les processus fluviaux et tidaux génère des hétérogénéités réservoir traduites par (i) des dépôts d’argiles à l’origine des IHS, (ii) des surfaces de réactivations et (iii) des accumulations de brèches argileuses. Ces hétérogénéités sont prises en compte dans la construction d’un modèle stratigraphique de terrain dans lequel est réalisé une modélisation réservoir et une simulation de récupération de bitume. Les simulations présentent des résultats très réalistes. Les hétérogénéités sédimentaires liées aux processus de dépôts, conformes à une ligne temps, sont restituées dans le modèle stratigraphique

Le Trias saharien d'Algérie correspond à des environnements fluvio-lacustres voire marins, déposés sous un climat semi-aride avec des périodes de mousson. L'application de la stratigraphie séquentielle a permis d'identifier depuis Zarzaitine jusqu'au bassin de Berkine trois cycles stratigraphiques mineurs intégrés dans un cycle majeur. Ces cycles ont été comparés à ceux décrits au Maghreb et extrapolés vers les bassins de la marge Nord de la Téthys. Cette série s'inscrit donc dans un cycle majeur et présente trois grands termes, un premier d'âge Carnien sl. , rétrogradant, bien préservé qui regroupe les unités du TAGI. Un second, Carnien supérieur, rétrogradant correspond au Trias carbonaté et un troisième, progradant regroupant les évaporites et le TAGS au SW de Berkine. Les corrélations avec Zarzaitine montrent que la partie inférieure serait l'équivalent du sommet du TAGI alors que la partie supérieure est corrélable avec le TAGS qui passe vers le centre et au Nord au sel.

Dans les années 1999 et 2005 la Sierra Norte de Puebla a été affectée par des pluies torrentielles provenant du Golfe du Mexique qui ont entraîné le déclenchement de nombreux glissements de terrain. Dans la zone test de La Soledad la grande variété des formations géologiques permet de définir les relations existantes entre elles et les glissements de terrain. L'étude des facteurs qui influencent le déclenchement des mouvements de masse et le milieu dans lequel ils se présentent, amène à développer un modèle qui puisse permettre de faire une prévision spatiale des zones sujettes à l'instabilité de versants, en intégrant l'ensemble dans son contexte géotectonique et en replaçant dans l'espace tridimensionnel les traits géologiques structuraux et les différents types de formations superficielles. À partir de tous ces critères il a été possible d'établir les facteurs critiques de déclenchement des mouvements en masse qui répondent aux conditions morphologiques du paysage
In the years 1999 and the 2005 Sierra Norte de Puebla was affected by torrential rains caused by hurricanes of the Gulf of Mexico which involved the release of many landslides. In the zone of study there are a variety of geological formations which made it possible to define the existing relations between them and the landslides. The study of the factors which influence the development of mass movements and the nature of the material in which these events occur, allows us to develop a model showing the zones that present slope instability. For this reason all the studied lithologic formations (rocks, breccias and colluvions) have been studied in their geotectonic context and the structural geological features and the types of surface formations replaced in a 3-dimensional space. All these objective criteria have been used in order to define the factors that trigger mass movements according to the morphological characteristics of the landscape

Depuis plusieurs années, le LIDAR est utilisé en géologie pour acquérir la géométrie des affleurements sous forme de nuages de points et de surfaces. L'objectif de cette thèse consiste à développer des techniques visant à automatiser le traitement de ces données et notamment l'interprétation de structures géologiques sur affleurements numériques. Ces travaux s'insèrent dans un projet de recherche plus important financé par ENI qui a pour objectif de concevoir des méthodologies pour intégrer des données d'affleurements aux modèles géologiques. La problématique de cette thèse se focalise sur l'extraction d'objets géologiques (ie, traces de fractures ou de limites stratigraphiques) à partir de modèles numériques 3D d'affleurements. L'idée fondamentale consiste à considérer ces entités géologiques comme des lignes de ravins (ie, des lignes de forte concavité). Ce problème fait référence à la détection de lignes caractéristiques en informatique graphique. Dans un premier temps, nous proposons une méthode reposant sur les propriétés différentielles de troisième ordre de la surface (ie, dérivées de courbures). Un traitement est intégré afin de prendre en compte une connaissance a priori pour n'extraire que les objets orientés selon une direction particulière. Du fait du caractère rugueux et erratique des géométries d'affleurements, plusieurs limites apparaissent et mettent en défaut ce genre d'approche. Ainsi, dans un second temps, nous présentons deux algorithmes alternatifs afin de détecter de manière pertinente les objets géologiques ciblés. Ceux-ci prennent le contre-pied des techniques existantes en s'appuyant sur un marquage de sommets, établi depuis des propriétés différentielles de second ordre, suivi d'une opération de squelettisation. Nous validons, dans une dernière partie, l'ensemble des méthodes développées et proposons diverses applications afin de souligner la généricité des approches
For a few years now, the LIDAR technology has been employed in geology to capture outcrop geometries as point clouds and surfaces. The objective of this thesis is to develop solutions aiming at processing these data automatically and particularly interpreting geological structures on numerical outcrops. This work is funded by ENI-Agip and fits into a larger project which is devoted to creating methodologies to integrate outcrop data into geological models. The problematic of this thesis focuses on the extraction of geological objects (ie, fractures and stratigraphic limit traces) depicted as polylines from numerical outcrop data. The fundamental idea therefore considers these geological entities as ravine lines (ie, lines with high concavity). This problem belongs to the large domain of feature line detection in computer graphics. We propose an approach based on third-order differential properties of the surface (ie, curvature derivatives). An a priori knowledge is integrated to constrain the detection in order to extract the geological structures oriented in a particular direction.The outcrop rugosity and erratic body geometries however raise several limits of this kind of method. We present two alternative algorithms to detect targeted geological objects in a pertinent way. These algorithms rely on a vertex labeling which is executed according to second-order differential properties and followed by a skeletonization process overcoming traditional approaches of feature detection. We finally present a different context of application than the detection of geological structures to validate the proposed approaches and emphasize their genericity

La caractérisation des réservoirs dans les bassins frontières reste un défi en termes d’exploration et de production de la ressource. Le Bassin du Levant, situé dans la partie la plus orientale de la mer Méditerranée, représente un bassin frontière largement cartographié par des acquisitions sismiques mais qui manque de calibrations diagraphiques. Le manque de données entraîne des incertitudes dans l'interprétation sismique et l'évaluation des propriétés du réservoir. En l'absence de données de puits, les analogues d'affleurements apparaissent comme un outil essentiel pour la caractérisation des plates-formes carbonatées enfouies parfois sous plusieurs kilomètres de sédiments. L'objectif principal de cette thèse est d'intégrer des informations sédimentologiques avec des mesures géophysiques et pétrophysiques afin de caractériser une plate-forme carbonatée Cénomanienne-Turonienne située au nord du Liban. L'investigation de l'analogue d'affleurement permet de mieux contraindre les propriétés de la plate-forme carbonatée sur des données sismiques 2D. Cette approche d’abord été testée et appliquée aux calcaires du Bathonien moyen-supérieur de la carrière de Massangis (formation de l’Oolithe Blanche), représentant un analogue du réservoir géothermal « moyenne température » ciblé par de nombreuses communes de la région Ile-de-France. Une description sédimentologique et pétrographique est réalisée sur un affleurement de la carrière de Massangis. Un total de 1000 vitesses acoustiques sont acquises à une fréquence de 40 kHz ont servi à générer un sismogramme synthétique 2D. La caractérisation sédimentologique et acoustique de l'affleurement permet de comprendre l'influence des variations de faciès et des caractéristiques diagenétiques (firm ground, bioturbation, stylolites) sur les mesures acoustiques et la génération de réflecteurs sismiques. L'affleurement étudié à Kfarhelda au nord du Liban est une plate-forme carbonatée Cénomanienne – Turonienne déposée en environnement marin peu profond. Il représente les formations Sannine et Maameltein caractérisées par des accumulations de rudiste. Une description sédimentaire est réalisée pour la plate-forme carbonatée de 400 m d'épaisseur. La vitesse des ondes P été mesurée directement en surface des roches exposées et les propriétés pétrophysiques mesurées sur 44 échantillons représentatifs. Ces données de vitesses et de densités ont permis de générer un sismogramme synthétique 1D avec une ondelette de Ricker à 25 Hz. Les réflecteurs obtenus sont principalement : (1) des réflecteurs de forte amplitude à la limite entre deux faciès aux propriétés physiques contrastées renforcées par la diagenèse, (2) des réflecteurs d'amplitude modérée correspondant aux limites stratigraphiques à la transition entre faciès, et (3) des réflecteurs de très faible amplitude dans les unités karstifiées. L'intégration des données d'affleurement et des données sismiques se fait au travers du sismogramme synthétique. L'interprétation et l'analyse des faciès sismiques sont réalisées à partir du profil sismique terrestre 2D acquis en 2013. Une étape de calibration entre la sismique terrestre 2D et la sismique synthétique acquise sur affleurement est nécessaire. De cette calibration, deux réflecteurs se distinguent : le premier représente la "Marly Limestone Zone" associée à un fort contraste d'impédance acoustique, et le second représente le contraste entre des carbonates massifs et des carbonates avec des faciès de chenaux caractérisés par une porosité plus élevée. L'approche développée dans ce travail de thèse permettent de mettre en évidence l'importance de combiner des mesures sédimentologiques et acoustiques avec une modélisation sismique synthétique, pour identifier l'origine géologique des réflecteurs sismiques et améliorer l'interprétation sismique en termes de faciès et de propriétés de réservoir
Reservoir characterization in frontier basins remains a challenge for exploration efforts. The Levant Basin, located in the easternmost part of the Mediterranean region, represents a frontier basin that is extensively mapped in terms of seismic survey but lacks well log calibration. The sparse data coverage results in substantial uncertainties in seismic interpretation and evaluation of reservoir properties. In the absence of well data, outcrop analogues can play a key role in the characterization of subsurface carbonate platforms. The main objective of this thesis is to characterize a large-scale Cenomanian – Turonian carbonate platform located northern Lebanon based on integrating sedimentological characterization with geophysical and petrophysical measurements. The investigation of the onshore analogue outcrop allows to constrain the carbonate platform’s properties on onshore seismic data. The developed approach is first applied to the Mid – Late Bathonian limestones of Massangis quarry (Oolithe Blanche formation), representing an analogue of the geothermal reservoir targeted by many municipalities in the Ile-de-France region. Sedimentologic description is completed for the studied outcrop and petrographic analysis is accomplished for representative samples. A total of 1000 acoustic velocities are acquired at 40 kHz to generate a 2D synthetic seismogram. The sedimentologic and acoustic characterization of the section allows to understand the influence of facies variation and diagenetic features (firm grounds, bioturbation, stylolites, etc) on the acoustic measurements and the generation of seismic reflectors. The studied outcrop in Kfarhelda northern Lebanon is a Cenomanian – Turonian shallow marine carbonate platform representing Sannine and Maameltain formations. The formations represent bedded limestones with important Turonian rudist-rich rudstones. A thorough sedimentary description is completed for the 400 m-thick carbonate platform. P-wave velocity is acquired directly on the outcrop, and the petrophysical properties are measured on 44 representative samples. The data are used to generate a 1D synthetic seismogram with a 25 Hz Ricker wavelet. The resulting reflectors are mainly (1) high amplitude reflectors at the limit between two facies with contrasting physical properties enhanced by diagenesis, (2) moderate amplitude reflectors corresponding to stratigraphic limits at the transition between facies, and (3) very low amplitude reflectors in karstified units. The integration of outcrop and seismic data is based on the generation of the synthetic seismogram. Interpretation and seismic facies analysis are completed for the 2D onshore seismic profile acquired in 2013. The best fit between the synthetic seismic and seismic profile resulted in the identification of two distinctive reflectors related to the Marly Limestone Zone causing sharp contrast in acoustic impedance, and the overlying channel facies characterised by higher porosity. The approach developed in this thesis work highlights the importance of combining sedimentologic and acoustic measurements together with synthetic seismic modelling to identify the geological origin of seismic reflectors and improve the seismic interpretation in terms of facies and reservoir properties

Les dépôts quaternaires sont bien développés le long de la côte nord-orientale de la Tunisie. Ils caractérisent principalement le Tyrrhénien (stade isotopique 5). L’étude des dépôts affleurant le long de la côte sud orientale du Cap Bon (localement à Qorba comme à Menzel Temime), nous a permis de distinguer deux unités lithostratigraphiques. L’unité inférieure, affleurant localement dans les régions de Qorba et de Menzel Temime, est de nature quartzeuse. Son terme basal est caractérisé par des dépôts sableux fins, coquilliers à malacofaune assez diversifiée (29 espèces), il est dépourvu de Strombes. Le bon état de conservation des coquilles (entières et à valves accolées) renseigne sur un environnement littoral de baie abritée. Ce terme est surmonté par un paléosol et/ou des sables dunaires qui sont localement karstifiés. Cette unité serait l’équivalent latéral de l’unité Khniss définie par Mahmoudi (1988) plus au sud, dans le Sahel et de l’unité quartzeuse décrite par Jedoui (2000) dans l’île de Jerba et la péninsule du Jorf et attribuée, par ce dernier, au sous-stade isotopique marin 5 e. L’unité supérieure est carbonatée. Elle y est nettement mieux développée que l’unité sous-jacente sur cette côte et affleure plus au nord à Kélibia et à El Haouaria, comme plus au sud, dans le reste du littoral tunisien. Elle consiste en des dépôts sablo-carbonatés, épais de 12 m. Les affleurements de cette unité sont situés à une altitude variant de 7 à 10 m au- dessus du niveau actuel de la mer. Cette unité carbonatée est composée de cinq termes. Le terme inférieur est riche en faune benthique plus diversifiée (53 espèces) que dans l’unité sous-jacente. Les coquilles y sont plus ou moins bien conservées (pouvant être à valves dissociées, usées et délabrées) témoignant d’une dynamique marine plus intense que celle enregistrée dans les dépôts de l’unité sous-jacente. Cette faune ressemble à l’actuelle faune infralittorale sénégalaise et comporte Strombus bubonius LAMARCK et Purpura haemastoma. BRUGUIERE renseignant sur un climat chaud et tropical. La nature de ces dépôts et les figures sédimentaires fossilisées témoignent d’un milieu marin soumis à un hydrodynamisme globalement modéré (absence de blocs et de galets) ayant localement enregistré l’action de tempête. Ce terme marin peut être surmonté par des dépôts de paléosol ou de colluvions (deuxième terme) comme il peut être directement surmonté par des sables oolithiques (troisième terme), fossilisant des stratifications entrecroisées de grande amplitude et riches en pellets et en faune continentale tels que des Hélicidés. Ces sables sont donc de caractère dunaire. La découverte d’un remplissage de la grotte d’El Geffel (région de Qorba), creusée dans les dépôts sommitaux de ce terme dunaire, a permis de préciser davantage les conditions du milieu durant la période succédant celle de la transgression tyrrhénienne. Ce remplissage comporte une association au moins de six espèces de grands mammifères, Phacochoerus aethiopicus PALLAS, Gazella atlantica BOURGUINAT, Alcelaphus buselaphus PALLAS, Equus mauritanicus POMEL, Ceratotherium simum BURCHELL, Hystrix cristata LINNE. De telle association, dominée par des Equidés-Rhinocérotidés et comportant des Suidés-Bovidés, témoigne d’un épisode où la végétation de savane dominait. La plupart de ces animaux sont des brouteurs, présentant une adaptation à des biotopes très ouverts en particulier les équidés graciles, les rhinocéros et les bovidés. L’unité supérieure se termine par une croûte zonaire (quatrième terme) constituant un niveau repère dans la région et représentant un indice d’aridité sévère. Elle est localement surmontée par un paléosol (cinquième terme). Cette unité carbonatée, reconnue également par Jédoui (2000) dans la région de Jerba et le Jorf, est équivalente de la formation Réjiche définie, dans le Sahel, par Pasckoff et Sanlaville (1976). Les dépôts quaternaires affleurant au niveau du rivage nord-occidental du Cap Bon sont peu développés. Ils sont riches en galets hérités essentiellement des séries gréseuses oligocènes. Dans ces dépôts, les coquilles de Strombus bubonius sont fragmentées. La fréquence de balanes et de mollusques adaptés à la vie sur des rochers (Patella spp. , Fissurella spp. ) renseigne sur le développement d’une plage rocheuse. En outre, les cupules, les V de choc, les cassures conchoïdales, etc. , observés à l’aide du microscope électronique à balayage de type environnemental, sur la surface des grains de quartz du secteur d’Aïn Oktor, nous ont permis de reconstituer l’histoire sédimentaire complexe de ces dépôts quaternaires. En effet, ces dépôts s’étaient vraisemblablement accumulés au pied d’un escarpement littoral. En outre, l’analyse exoscopique de divers grains évoque une évolution complexe et polyphasée du matériel sédimentaire. Ainsi plusieurs étapes sont envisagées: éolisation, évolution intertidale, évolution fluviatile et pédogenèse. Ces dernières montrent que les dépôts quaternaires de la région de Korbous (Aïn Oktor) résultent d’un matériel de nature et d’origine variées qui s’était accumulé au pied de cet escarpement. Plus au Nord, dans le secteur d’El Haouaria, la phase d’éolisation dans les dépôts tyrrhéniens semble être prépondérante et violente. Cette phase d’éolisation a eu lieu avant la reprise des sédiments en milieu intertidal de haute énergie. Ces éléments nous laissent supposer que ces grains de quartz se sont trouvés antérieurement à la phase marine dans une zone soumise à une violente éolisation (plate-forme continentale exondée lors d’un cycle régressif). Lors de la phase transgressive, le matériel a été resédimenté dans le milieu marin avant de s’immobiliser pour former les dépôts dunaires de l’unité supérieure carbonatée. Dans le secteur de Gammarth, dans la banlieue nord de la ville de Tunis, les grès de plages (beach rocks), très riches en coquilles de Strombus bubonius, fossilisent des indices de lithification précoce. En outre, les dépôts secondaires de silice observés sur la surface des grains de quartz comblant les cupules, les V de choc, renseignent sur une phase de nature intertidale succédant à une phase d’éolisation. Globalement, ces deux unités lithostratigraphiques affleurant le long de la côte nord orientale de la Tunisie ont enregistré deux cycles sédimentaires ayant eu lieu durant le sous stade isotopique 5 e. Chaque cycle débute par un terme marin, s’inscrivant dans le cadre d’une élévation du niveau marin global. Au cours du deuxième cycle le climat est indubitablement plus chaud et aride
Quaternary coastal deposits are well developed in North-eastern Tunisia. The finest exposures of these deposits are observed in the South-East of Cap Bon peninsula where two lithostratigraphic units were distinguished. A quartzous unit formed by a marine member, a paleosol and a dunal member. The biofacies of the quartzous unit base is basaicly characterized by the occurence of mollusks devoid of Strombus bubonius. The sea level lowstand records are limited to a paleosoils and an eolian sandstone depending mainly on climatic conditions. This unit is considered as the lateral equivalent of Khniss formation (Mahmoudi, 1986,1988) in central Tunisia and of the quartzous unit in southern Tunisia (Jedoui, 2000; 2002). The upper unit is more extensive and consists of shallow marine (shoreface, foreshore, backshore) and continental (colluvium, paleosol) deposits. It is formed at the base by a marine member rich in warm senegalese fauna particularly Strombus bubonius LAMARCK and a large content of oolites and peloids. This member is considered as the most laterally continuous and widespread quaternary marine episode along the actual coastline. It is localy overlain by discontinous reddish alluvial deposits (second member) interbedded between the marine member (second member) and the eolian member (third member). The fourth member corresponds to a calcret overlain by a paleosoil (fifth member) which bears abundant helix. The eolian member of the carbonate unit yields six species of big mammalia : Equus mauritanicus POMEL, Alcelaphus buselaphus PALLAS, Gazella atlantica BOURGUINAT, Phacochoerus aethiopicus, PALLAS, Cerathoterium simum BURCHELL and Hystrix cristata LINNE. This association of big mammalia fauna gathered in El Geffel cave (Qorba) indicates Late Pleistocene age and characterizes a dry climate period. During this period, grazer big mammalia had been developed in savannah type of vegetal cover and adapted to large open biotopes or particularly dry ones. The important voluminous production and accumulation of oolithes and pellets within carbonate sediments suggests that the coastal water of Cap Bon peninsula during this period was warmer than the present. This unit is the equivalent of the Rejiche formation (Paskoff et Sanlaville, 1976), Rejiche unit (Mahmoudi, 1986, 1988) and carbonate unit (Jedoui, 2000; 2002). Therefore, during the Isotopic Substage 5e, two main lithostratigraphic units can be distinguished in Cap Bon Penunsula. The observed petrographic differences between the carbonate unit and the quartzous unit can thus be explained by climate modification during Isotopic Substage 5e