Academic literature on the topic 'Roches mères'

Avant de commencer le bilan de mes travaux et les principaux résultats obtenus j'aimerais faire une introduction, un peu à la marge des préoccupations scientifiques ou presque, mais qui permet de positionner cette HdR. « Rappeler l'histoire c'est gérer efficacement le présent et mieux s'armer pour réussir le futur » : C'est avec cette phrase que j'ai envie de situer ce mémoire. Tracer le cheminement de mes connaissances aura un double écho. Le premier, important, c'est de mieux placer mon expérience de recherche dans le contexte de cette vaste discipline qui est la géologie de la MO. Le deuxième impact, peut être subsidiaire, c'est de confronter mes acquis dans ce domaine et peut être rejoindre mes collègues habilités à diriger des recherches, étape considérée comme importante aux yeux de la plupart des collègues étape qui reste plus administrative que scientifique pour d'autres. Pour ma part j'ai tranché, il faut concilier ces deux mondes : je le fais. Il est vrai que l'exercice ne doit pas être uniquement considéré comme une obligation académique mais également comme une nécessité scientifique qui permet de présenter l'état des lieux des recherches dans mon domaine. Généralement cet exercice est profitable pour le futur habilité, mais doit également l'être par un nécessaire recul scientifique en présentant une vision la plus globale possible au service de notre communauté scientifique. Pour cela, je vais essayer de faire passer comme même un message, ne serait ce que pour les idées que je défends les leçons tirées de notre manière de faire la SCIENCE et les orientations que je souhaite voir émerger pour le futur de notre discipline puis à une échelle plus modeste les projets que je désire développer. Le baromètre d'un chercheur scientifique comme chacun le sait se mesure essentiellement par le nombre de publications. Qu'en est-t-il d'un l'habilité à diriger des recherches. Pour moi, en plus de ces considérations comptables pour tout chercheur, un habilité à diriger des recherches doit l'être par ses compétences à la fois techniques et scientifiques, c'est quelqu'un qui s'investit énormément dans la formation par la recherche des masters et de thésard, c'est un entraineur, un meneur de troupes. Ce n'est pas un acteur de la recherche, c'est plutôt l'auteur et le metteur en scène. En posant cette définition je place la barre très haute et rends difficile ma tache dans le sujet qui nous concerne notamment dans l'élaboration de ce mémoire.

La production d’huiles et de gaz issus des réservoirs non conventionnels représente aujourd’hui une très large part de la production d’Amérique du Nord. Une meilleure connaissance des propriétés des roches mères s’avère ainsi un enjeu scientifique et économique. Cette thèse s’oriente autour des propriétés élastiques et de l’anisotropie de ces roches. Elle combine des approches expérimentales à différentes échelles dont les résultats sont intégrés dans des modèles de milieu effectif.Les échantillons caractérisés proviennent des formations Montney et Doig (bassin sédimentaire ouest canadien). Les résultats de nos essais ont été comparés aux données de différentes formations roches mères provenant de la littérature ce qui a permis d’étudier les corrélations entre les propriétés pétroacoustiques et différents paramètres intrinsèques (densité, porosité, composition) et extrinsèques (niveau de confinement appliqué pendant les essais). Les principales observations montrent l’influence de la teneur en argiles et en matière organique et de la porosité sur les vitesses de propagation des ondes, ainsi que l’influence spécifique des argiles sur l’anisotropie du matériau. Les propriétés mécaniques des différents constituants des formations Montney et Doig ont été caractérisées grâce au couplage entre des mesures par nanoindentation et des analyses au MEB-EDS.Les différentes observations et résultats expérimentaux obtenus dans le cadre la thèse ont été intégrés dans une modélisation de type milieu effectif qui se veut représentative de la microstructure des roches mères (peu matures à très matures). Un modèle simplifié constitué de cinq phases isotropes et d’une phase isotrope transverse (argiles) a tout d’abord été défini. Ce modèle permet d’estimer les propriétés élastiques des roches mères mais sous-estime leur anisotropie. Par la suite, ce modèle a été adapté aux spécificités des formations Montney et Doig. Pour ces formations, les observations par microscopie électronique montrent que les argiles et la matière organique sont localisées entre les autres minéraux. Le composite argiles-MO-pores apporte ainsi de la souplesse au milieu en enrobant les autres minéraux. Les propriétés élastiques des différents constituants sont obtenues grâce à la nanoindentation. Les argiles ont été modélisées comme étant isotropes et la muscovite comme étant isotrope transverse. Le modèle propre aux formations Montney et Doig nous a permis d’estimer les propriétés élastiques et l’anisotropie de nos échantillons<br>The oil and gas production from unconventional reservoirs represents a large part of North America’s production. Improving the knowledge of source rock characteristics constitutes a major scientific and economic challenge. This thesis focuses on the elastic properties and anisotropy of source rocks and combines a multiscale experimental workflow with modeling using an effective medium approach.The studied samples come from Montney and Doig formations (Western Canada sedimentary basin). Our experimental data have been compared to an experimental database built from literature data of different source rock formations. This comparison illustrates the links between acoustic properties and several source rock internal parameters (density, porosity, composition) and external parameters (confining pressure during acoustic tests). The main observations show the influence of the content of clays and organic matter and of the porosity on the velocities and the specific influence of clays on the anisotropy of source rocks. The different components of Montney and Doig formations have been characterized through the combination of nanoindentation measurements and SEM-EDS analyses.The observations and experimental results of this thesis have been integrated into effective medium models which take into account source rock microstructure. A simple model based on five isotropic phases and one transverse isotropic phase (clays) has first been defined. It allows the estimation of the elastic properties of source rocks, but underestimates their anisotropy. This model has then been adapted to the specificities of Montney and Doig formations. For these formations, SEM observations indicate that clays and organic matter are localized between grains. The clays-OM-pores composite thus adds compliance to Montney and Doig formations by coating the other minerals. The elastic properties measured through nanoindentation are used as input data. The clays are modeled as an isotropic phase and the muscovite as a transverse isotropic phase. The derived model enables us to estimate the elastic properties and the anisotropy of our samples

L’objectif de cette étude est d’affiner notre compréhension de la distribution des hétérogénéités de concentration de la matière organique dans les roches mères en se basant sur des affleurements et des données de puits provenant des Formations Triasiques de Montney et Doig (Canada). La méthodologie développée dans cette étude est la suivante : (1) la corrélation de forages sur les principes de la stratigraphie séquentielles, (2) l’analyse d’échantillons prélevés sur des affleurements, des carottes et des débris de forages avec un Rock-Eval, un ICP-MS/AES (3) l’intégration des résultats des analyses géochimiques et pétrographiques dans le cadre stratigraphique, (4) l’utilisation du code numérique DIONISOS pour restaurer l’architecture stratigraphique des Formations de Montney et Doig et tester plusieurs scénarios de productivité primaire et de restriction du bassin.Les formations de Montney et Doig ont été découpées en quatre séquences elles-mêmes regroupées en deux cycles de second ordre (A et B) séparés par un hiatus majeurs. Cette étude montre que les formations triasiques de l’Ouest du Canada se sont déposées dans un bassin actif et non pas sur une marge passive. L’intégration des résultats des analyses géochimiques et pétrographiques dans le cadre stratigraphique fait ressortir deux niveaux d’accumulation de la matière organique : une dans le FSST de la séquence A et une dans le TST de la séquence B. La modélisation avec DIONISOS montre un effondrement majeur des apports sédimentaires entre le Trias inférieur et moyen. Dernièrement, cette étude met en avant le contrôle de premier ordre de l’évolution géodynamique sur l’accumulation de la matière organique<br>The aim of this study is to improve the understanding of sedimentary organic matter heterogeneities in unconventional plays, based on outcrop and well data from the Triassic Montney and Doig Formations. The workflow comprises four steps: (1) well correlations, based on sequence stratigraphy, (2) Rock-Eval VI and ICP-MS/AES analyses of outcrop, core and cutting samples, (3) integration of the analyses results in the stratigraphic framework, (4) a process-based forward modeling of the stratigraphic evolution of the basin with DIONISOS in order to test multiple scenarios of primary productivity and basin restriction.The stratigraphic architecture of the Montney and Doig Fms has been subdivided into four sequences gathered in two second order cycles (A and B) separated by a major time gap (approx. 2 My). This study shows that the deposition of the Triassic series on the Western margin of North America took place in an active structural context and not on a passive margin. The integration of the geochemical and petrographic analyses results in the stratigraphic framework shows that significant organic accumulations are located in the FSST of sequence A and in the TST of sequence B. DIONISOS shows a major drop of the sedimentary inputs between Lower and Middle Triassic that is interpreted to be linked to the regional geodynamic evolution and the early stages of the Canadian Cordillera orogeny. Lastly, this study emphasizes the first order control of the geodynamic evolution on organic rich accumulation

L'etude de la formation des sols sur basalte est entreprise au sud - est de syrie, dans une region dite haurane. Dans cette region, differents types de sols se developpent, et differents phenomenes pedologiques sont observes sur le terrain (pellicule rubanee, patine hematitique et encroutement calcaire). Notre recherche a ete basee sur deux principaux parametres qui sont : l'age et le climat. Pour donner une meilleure comprehension de processus de pedogenese, nous avons effectue les travaux de terrain (prelevements et descriptions des profils et des echantillons), et puis les travaux du laboratoire comprenant les analyses physico-chimiques, l'examen microscopique, les analyses mineralogiques et les analyses chimiques des elements majeurs. Les constatations de terrain et les resultats analytique nous ont permis de reconstituer l'histoire des sols et leur repartition dans la regions, en demontrant que l'age des coulees basaltiques et les variations climatiques sont les deux facteurs essentiels qui jouent un role tres important dans l'evolution des sols etudies et leur pedogenese.

L'étude des surpressions de fluide et de fracturation hydraulique des roches mères peut nous renseigner sur les mécanismes de génération qui en sont à l'origine. Ces dernières années, l'intérêt pour ces phénomènes s'est largement accru, notamment sous l'influence des sociétés pétrolières qui exploitent les ressources non-conventionnelles au cœur des problèmes énergétiques actuels. Dans ce travail de thèse, nous avons choisi deux approches différentes pour l'étude de ces mécanismes : (1) des exemples de cas géologiques naturels, et (2) le développement de la modélisation analogique. Ainsi, nous montrons que ces phénomènes sont très répandus au sein des bassins sédimentaires et que leurs manifestations s'expriment notamment par la génération de veines fibreuses parallèles à la stratification de la roche (beef), mais également par la formation de veines d'hydrocarbures solides (bitume). Nous démontrons également que les surpressions de fluides peuvent profondément changer le style de déformation d'un bassin sédimentaire par la génération de niveaux de décollement localisés au sein même des roches mères. Enfin, à l'aide de la modélisation analogique, nous avons pu identifier les mécanismes à l'origine des surpressions de fluide et de la fracturation hydraulique. En effet, lors de la génération d'hydrocarbures la transformation de solide à liquide de la matière organique conduit à la compaction chimique des sédiments. Par un mécanisme de transfert de charge lors de ce processus, ainsi que par l'accroissement de volume associé, des surpressions de fluides se développent et atteignent des pressions lithostatiques, capables de fracturer hydrauliquement les roches.

Dans cette thèse, les changements de propriétés mécaniques des argiles riches en matière organique sont étudiés afin d'en déduire si leur enfouissement peut déclencher l'écaillage tectonique. Ce travail multidisciplinaire s'organise selon trois axes : une étude de terrain, une étude en laboratoire et une étude de modélisation numérique. L'étude de coupes géologiques équilibrées à travers les chaînes plissées Méditérranéennes montre l'importance de l'interprétation mécanique pour les thématiques de restaurations et pour valider les scénarios d'évolution structurale. Sur les Posidonia Schist Albanais, une caractérisation en laboratoire et à haute résolution de la formation roche-mère permet d'observer l'évolution verticale des paramètres minéralogiques, géochimiques et mécaniques qui contrôle le comportement rhéologique des roches-mères. En utilisant les modèles de bassin TEMISFlow, j'analyse les conditions pour créer des surpressions au sein d'un niveau de décollement roche-mère localisé sous un chevauchement. Au travers de modélisations géo-mécaniques FLAMAR, j'étudie les conditions mécaniques nécessaires pour développer des géométries de plis idéales au sein d'une stratigraphie mécanique. Une hiérarchisation des paramètres qui permettent d'activer un décollement au sein d'une roche-mère intégrée dans une stratigraphie mécanique est proposée. Au travers d'une analyse couplant ces deux aspects géo-mécanique et hydro-mécanique, ce travail est une contribution à la recherche d'une loi de comportement rhéologique permettant de prendre en compte l'adoucissement mécanique thermo-dépendant des argiles et des roches-mères dans les modélisations géo-mécaniques<br>In this thesis, changes in the mechanical properties of organic-rich shales, when they mature, are studied in order to deduce if burial may mechanically activate tectonic imbrication and control the folding style. This multidisciplinary work is organized according to three axes: a field study, a laboratory study and a thermo-mechanical modeling study. In the first part, the study balanced geological cross-sections through the Mediterranean fold-and-thrust belts shows the importance of the mechanical interpretation for structural restorations and to validate structural evolution scenarios. The Albanian Posidonia Schist laboratory characterization allows discussing the vertical evolution of mineralogical, geochemical and mechanical parameters in a source-rock formation that control the rheological behavior of source rocks. Both geological cases serve as input data for modeling designed to simulate the evolution of a source rock during its burial. Two aspects are examined: Using TEMISFlow Arctem basin models, I analyze the conditions necessary to create overpressure in a source-rock detachment located in the footwall of a thrust. Through geo-mechanical modeling, I study the mechanical conditions necessary to develop ideal fold geometries within a mechanical stratigraphy. A hierarchy of parameters to activate a detachment within source rocks embedded in a mechanical stratigraphy is thus proposed. Through an analysis of the coupling between these two aspects, geo-mechanical and hydro-mechanical, this thesis is a contribution to the search of a rheological law that takes into account the thermo-dependent softening of shale and source rocks in geo-mechanical modeling

Dans cette thèse, les changements de propriétés mécaniques des argiles riches en matière organique sont étudiés afin d'en déduire si leur enfouissement peut déclencher l'écaillage tectonique. Ce travail multidisciplinaire s'organise selon trois axes : une étude de terrain, une étude en laboratoire et une étude de modélisation numérique. L'étude de coupes géologiques équilibrées à travers les chaînes plissées Méditérranéennes montre l'importance de l'interprétation mécanique pour les thématiques de restaurations et pour valider les scénarios d'évolution structurale. Sur les Posidonia Schist Albanais, une caractérisation en laboratoire et à haute résolution de la formation roche-mère permet d'observer l'évolution verticale des paramètres minéralogiques, géochimiques et mécaniques qui contrôle le comportement rhéologique des roches-mères. En utilisant les modèles de bassin TEMISFlow, j'analyse les conditions pour créer des surpressions au sein d'un niveau de décollement roche-mère localisé sous un chevauchement. Au travers de modélisations géo-mécaniques FLAMAR, j'étudie les conditions mécaniques nécessaires pour développer des géométries de plis idéales au sein d'une stratigraphie mécanique. Une hiérarchisation des paramètres qui permettent d'activer un décollement au sein d'une roche-mère intégrée dans une stratigraphie mécanique est proposée. Au travers d'une analyse couplant ces deux aspects géo-mécanique et hydro-mécanique, ce travail est une contribution à la recherche d'une loi de comportement rhéologique permettant de prendre en compte l'adoucissement mécanique thermo-dépendant des argiles et des roches-mères dans les modélisations géo-mécaniques<br>In this thesis, changes in the mechanical properties of organic-rich shales, when they mature, are studied in order to deduce if burial may mechanically activate tectonic imbrication and control the folding style. This multidisciplinary work is organized according to three axes: a field study, a laboratory study and a thermo-mechanical modeling study. In the first part, the study balanced geological cross-sections through the Mediterranean fold-and-thrust belts shows the importance of the mechanical interpretation for structural restorations and to validate structural evolution scenarios. The Albanian Posidonia Schist laboratory characterization allows discussing the vertical evolution of mineralogical, geochemical and mechanical parameters in a source-rock formation that control the rheological behavior of source rocks. Both geological cases serve as input data for modeling designed to simulate the evolution of a source rock during its burial. Two aspects are examined: Using TEMISFlow Arctem basin models, I analyze the conditions necessary to create overpressure in a source-rock detachment located in the footwall of a thrust. Through geo-mechanical modeling, I study the mechanical conditions necessary to develop ideal fold geometries within a mechanical stratigraphy. A hierarchy of parameters to activate a detachment within source rocks embedded in a mechanical stratigraphy is thus proposed. Through an analysis of the coupling between these two aspects, geo-mechanical and hydro-mechanical, this thesis is a contribution to the search of a rheological law that takes into account the thermo-dependent softening of shale and source rocks in geo-mechanical modeling

L’objectif de cette étude est d’affiner notre compréhension de la distribution des hétérogénéités de concentration de la matière organique dans les roches mères en se basant sur des affleurements et des données de puits provenant des Formations Triasiques de Montney et Doig (Canada). La méthodologie développée dans cette étude est la suivante : (1) la corrélation de forages sur les principes de la stratigraphie séquentielles, (2) l’analyse d’échantillons prélevés sur des affleurements, des carottes et des débris de forages avec un Rock-Eval, un ICP-MS/AES (3) l’intégration des résultats des analyses géochimiques et pétrographiques dans le cadre stratigraphique, (4) l’utilisation du code numérique DIONISOS pour restaurer l’architecture stratigraphique des Formations de Montney et Doig et tester plusieurs scénarios de productivité primaire et de restriction du bassin.Les formations de Montney et Doig ont été découpées en quatre séquences elles-mêmes regroupées en deux cycles de second ordre (A et B) séparés par un hiatus majeurs. Cette étude montre que les formations triasiques de l’Ouest du Canada se sont déposées dans un bassin actif et non pas sur une marge passive. L’intégration des résultats des analyses géochimiques et pétrographiques dans le cadre stratigraphique fait ressortir deux niveaux d’accumulation de la matière organique : une dans le FSST de la séquence A et une dans le TST de la séquence B. La modélisation avec DIONISOS montre un effondrement majeur des apports sédimentaires entre le Trias inférieur et moyen. Dernièrement, cette étude met en avant le contrôle de premier ordre de l’évolution géodynamique sur l’accumulation de la matière organique<br>The aim of this study is to improve the understanding of sedimentary organic matter heterogeneities in unconventional plays, based on outcrop and well data from the Triassic Montney and Doig Formations. The workflow comprises four steps: (1) well correlations, based on sequence stratigraphy, (2) Rock-Eval VI and ICP-MS/AES analyses of outcrop, core and cutting samples, (3) integration of the analyses results in the stratigraphic framework, (4) a process-based forward modeling of the stratigraphic evolution of the basin with DIONISOS in order to test multiple scenarios of primary productivity and basin restriction.The stratigraphic architecture of the Montney and Doig Fms has been subdivided into four sequences gathered in two second order cycles (A and B) separated by a major time gap (approx. 2 My). This study shows that the deposition of the Triassic series on the Western margin of North America took place in an active structural context and not on a passive margin. The integration of the geochemical and petrographic analyses results in the stratigraphic framework shows that significant organic accumulations are located in the FSST of sequence A and in the TST of sequence B. DIONISOS shows a major drop of the sedimentary inputs between Lower and Middle Triassic that is interpreted to be linked to the regional geodynamic evolution and the early stages of the Canadian Cordillera orogeny. Lastly, this study emphasizes the first order control of the geodynamic evolution on organic rich accumulation

Le concept d'andosol a subi, durant ces dernières années, une profonde évolution conduisant les commissions internationales à adopter de nouvelles règles de définition et de classification de ces sols. Un inventaire de terrain et l'application de ces critères dans le massif vosgien, ou des sols à caractères andiques avaient été signalés autrefois, aboutissent à la mise en évidence de l'existence d'andosols. La caractérisation précise de ces sols, l'étude de leur fonctionnement actuel ainsi que des comparaisons avec d'autres sols vosgiens et avec des andosols d'autres régions, permettent de déterminer les conditions nécessaires et les facteurs limitant au développement du processus d'andosolisation dans ce massif montagneux ou dominent habituellement brunification et podzolisation. Les andosols vosgiens à peu près dépourvus d'allophanes sont riches en complexes organo-metalliques stables non mobiles mais leur degré d'évolution ainsi que leur extension géographique demeurent modestes. La formation d'andosols exige la conjonction de conditions climatiques et de roche mère favorables : les conditions climatiques humides propices à l'altération des minéraux et froides affaiblissant l'activité biologique minéralisatrice des matières organiques ne peuvent être rencontrées que dans les parties les plus élevées du massif. Dans de tels environnements, l'andosolisation nécessite la présence de roches mères basiques riches en minéraux altérables. La composition chimique de ces roches apparait comme principal responsable de l'orientation de la pédogenèse. Sa texture, sa minéralogie, sa compacité sont déterminantes dans le degré de développement du processus. L'absence de matériaux pyroclastiques vitreux meubles explique certaines particularités de cette andosolisation : faible développement et absence d'allophanes<br>During the last few years, the Andosol concept has undergone significant modifications leading to the setting up of new definition and classification rules by the international commissions. In the Vosges mountains, where sorne soils with andic features have been studied in the past, the use of these criteria coupled with a field survey shows the presence of Andosols. The limiting factors and the necessary conditions for andosolisation in the Vosges, where brunification and podzolisation usually prevail, have been established by a precise characterisation of these soils, a study of the processes occuring within them and a comparison with other soils from the Vosges or with Andosols from other areas. Andosols from the Vosges have low contents of allophanes and high amounts of stable and immobile organo-metallic complexes, but they show a weak stage of development and the y cover only a small area. Andosol formation needs the union of favourable climatic conditions and parent rock: the former can only be found in the highest parts of the moutains, where humid conditions allow mineraI weathering and cold temperatures reduce the mineralisation of organic matter by biological activity. In such environments, andosolisation needs basic rocks with high amounts of weatherable mineraIs. The chemical composition of the parent rock appears to be the main factor governing pedogenesis. The development stage of the process is mainly governed by the rock's texture, mineralogy and compactness. The absence of loose pyroclastic materials rich in glass can explain some particularities of this andosolisation: weak development and absence of allophanes

L'objectif de ce travail est d'évaluer les impacts environnementaux liés aux opérations de fracturation hydraulique à travers l'étude des mécanismes d'adsorption des produits chimiques utilisés dans les fluides de fracturation et prédire le devenir de ces additifs injectés dans la roche mère. A travers les résultats obtenus, Il s'avère que la bentonite a un pouvoir très adsorbant du xanthane par rapport aux autres minéraux contenus dans la roche mère. Les trois matrices modèles à savoir la bentonite, la calcite et la kaolinite ont le même pouvoir adsorbant du sp breaker. Il apparaît, aussi, que le xanthane est un produit biodégradable car c'est un biopolymère de fermentation utilisant le xanthomonas campestris, à l'inverse du sp breaker qui est un produit non biodégradable, nécessitant d'autres méthodes de traitement. Ces deux résultats nous ont permis de conclure que la bentonite peut être utilisée comme un adsorbant pour le traitement des eaux de retour afin l'éliminer des deux produits cités précédemment (xanthane et sp breaker) dont les quantités ne sont pas négligeables dans ces eaux (flow back) et qui posent un problème environnemental assez important. Les résultats obtenus à travers l'étude rhéologique ont montré que l'agent gélifiant (xanthane) à tendance à s'épaissir (forte viscosité) quand il est soumis à de faibles contraintes de cisaillement et à se fluidifier (faible viscosité) quand il est soumis à de fortes contraintes de cisaillement. De plus, cet additif présente une viscosité qui augmente avec le temps. Ainsi, les échantillons conservés pendant 24 heures nécessitent plus d'énergie pour être injectés dans le gisement. Le mélange eau-gélifiant se comporte comme un fluide rhéofluidifiant avec l'existence d'une contrainte critique d'écoulement. Cet écoulement n'est observé que lorsque la contrainte de cisaillement appliquée est supérieure à cette valeur critique. Par ailleurs, les essais analytiques, numériques et expérimentaux de fracturation hydraulique réalisés au laboratoire sur un certain nombre d'échantillons cylindriques de PMMA synthétisés nous ont permis de conclure que le débit et la taille des fissures initiales ont plus d'impact que la viscosité sur la pression de rupture. Un accord raisonnable a été obtenu entre les résultats des modèles analytiques et numériques comparés aux données expérimentales (réelles). Comparés aux résultats de l'étude analytique, les résultats de l'étude de simulation numérique sont les plus proches des résultats expérimentaux (réels). Cette bonne corrélation entre les résultats expérimentaux et numériques s'explique par le fait que l'étude analytique ne prend en compte que la profondeur de la fissure, à l'inverse de la simulation numérique, qui prend en considération la forme de la fissure semi-elliptique (demi-longueur et profondeur). Mots clés : schiste, fluide de fracturation roche mère, PMMA<br>The objective of this work is to evaluate the environmental impacts related to hydraulic fracturing operations by studying the adsorption mechanisms of chemicals additives used in fracturing fluids and to predict the evolution of these additives injected in large quantities into the shale. Based on the results obtained, it appears that bentonite has a high adsorption capacity of xanthan additive compared to other minerals contained in the shale. The three-model matrices bentonite, calcite and kaolinite have the same adsorption capacity of sp breaker additive. It also appears that xanthan is a biodegradable product, unlike sp breaker, which is a non-biodegradable product, requiring other treatment methods other than the biological method. These two results allowed us to conclude that Bentonite can be used as an adsorbent for the treatment of return water for the elimination of the two products (xanthan and sp breaker), both of which are present in significant quantities in the return water (flow back) and present a fairly significant environmental problem. The results obtained by the rheology studies showed that the gelling agent (xanthan) has a high viscosity when applied under low shear stress and a low viscosity when applied under high shear stress. This shear stress tends to increase for the samples conserved for 24 hours and needs more energy to be injected into the shale. The water-gelling agent mixture behaves like a rheofluidifying fluid with a critical flow stress and flow is only observed when the applied shear stress is above this critical value. In addition, analytical, numerical and experimental hydraulic fracturing tests carried out in the laboratory on a number of cylindrical samples of synthesized PMMA showed that the flow rate and the initial crack size has more impact than viscosity on breakdown pressure. A good agreement was obtained between the results of the analytical and numerical models compared to the experimental results. The results of the numerical simulation study are nearly the same as the experimental (real) results compared to the analytical study, because the analytical study only takes into account the depth of the crack, but the numerical simulation, which considers the shape of the semi-elliptical crack (half-length and depth). Key Words: shale, fracturing fluid, source rock, PMMA