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Dissertations / Theses on the topic 'Roches mères'
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Boussafir, Mohammed. "La matière organique sédimentaire marqueurs d'environnement. Des roches mères pétroligènes aux sédiments organiques actuels." Habilitation à diriger des recherches, Université d'Orléans, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00356954.
Full textAbstract:
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.
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Tazi, Hamza. "Propriétés élastiques et anisotropie des roches mères : approche expérimentale multi-échelle et modélisation par milieu effectif." Thesis, Paris Est, 2019. http://www.theses.fr/2019PESC1022.
Full textAbstract:
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 échantillonsThe 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
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Crombez, Vincent. "Pétrofaciès, sédimentologie et architecture stratigraphique des roches riches en matière organique : étude multi-approches des formations Montney et Doig (Trias inferieur et moyen, Alberta - Colombie Britannique, Canada)." Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066055.
Full textAbstract:
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 organiqueThe 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
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Khalaf, Sakher. "Formation des sols sur les basaltes du HauranE (Syrie du sud) : influence de l'age et du climat." Toulouse, INPT, 1998. http://www.theses.fr/1998INPT012A.
Full textAbstract:
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.
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Zanella, Alain. "Surpression de fluides et fracturation de roches mères en différents contextes tectoniques : modélisation analogique et exemples de terrain." Phd thesis, Université Rennes 1, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00980281.
Full textAbstract:
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.
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Berthelon, Josselin. "Etude mécanique des déformations des chaînes plissées d'avant-pays et rôle des argiles roches-mères durant leur maturation." Thesis, Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066687/document.
Full textAbstract:
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-mécaniquesIn 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
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Berthelon, Josselin. "Etude mécanique des déformations des chaînes plissées d'avant-pays et rôle des argiles roches-mères durant leur maturation." Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2015. https://accesdistant.sorbonne-universite.fr/login?url=https://theses-intra.sorbonne-universite.fr/2015PA066687.pdf.
Full textAbstract:
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-mécaniquesIn 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
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Crombez, Vincent. "Pétrofaciès, sédimentologie et architecture stratigraphique des roches riches en matière organique : étude multi-approches des formations Montney et Doig (Trias inferieur et moyen, Alberta - Colombie Britannique, Canada)." Thesis, Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066055/document.
Full textAbstract:
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 organiqueThe 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
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Aran, Delphine. "Andosolisation dans les Hautes Vosges : conditions de développement et comparaison avec les autres processus de pédogenèse." Nancy 1, 1998. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/SCD_T_1998_0086_ARAN.pdf.
Full textAbstract:
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'allophanesDuring 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
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Khadraoui, Sofiane. "Analyse des impacts environnementaux liés à l'exploitation des réservoirs non conventionnels." Thesis, Pau, 2022. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-03969353.
Full textAbstract:
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, PMMAThe 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
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Larmier, Salomé. "Génération de fluides, migration et fracturation au sein des roches mères : cas de la formation de la Vaca Muerta, bassin de Neuquén, Argentine." Thesis, Le Mans, 2020. http://cyberdoc-int.univ-lemans.fr/Theses/2020/2020LEMA1009.pdf.
Full textAbstract:
Les fractures hydrauliques naturelles engendrées par des phénomènes de surpression de fluide sont courantes dans les roches mères. Elles se matérialisent généralement par des veines de calcite plus communément appelées « beef ». L’étude de ces veines permet de mieux contraindre l’'histoire tectonique et thermique du bassin. De plus, la compréhension de leur répartition spatiale est un paramètre clef pour l’exploitation pétrolière non-conventionnelle, les beef jouant sur le développement de la fracturation hydraulique induite. Ce travail présente une approche multidisciplinaire dans le domaine des géosciences pour contraindre au mieux le timing, la répartition, la morphologie et l’origine des fluides alimentant les beef. Le cas d’étude porte sur les beef de la formation de la Vaca Muerta, bassin de Neuquén, Argentine. Les résultats des études effectuées sur des carottes sédimentaires et des affleurements de terrain ont montrés que les hétérogénéités sédimentaires, les valeurs de TOC élevées, la maturité de la roche et les contraintes tectoniques compressives contrôlaient la fréquence ainsi que l’épaisseur des beef. Ainsi, ils deviennent des marqueurs de la maturité de la roche. Les beef présentent une morphologie 3D variant en fonction de la composition de la roche encaissante. Des observations pétrographiques ont permis de démontrer qu’ils enregistrent les déformation tectoniques contemporaines et postérieures de leur ouverture. Les fluides alimentant ces fractures évoluent au cours du temps et évoluent localement en fonction de la composition minéralogique de la roche encaissante et de la température. Pour conclure, les beef se mettent en place mécaniquement par l’action des pressions de fluides et / ou de la contrainte tectonique compressive, au maximum de l’enfouissement et au début de l’exhumation du bassinNatural hydraulic fractures caused by fluid overpressure phenomena are common in source rocks. They generally materialize in calcite veins more commonly known as "beef". The study of these veins makes it possible to better constrain the tectonic and thermal history of the basin. Moreover, understanding their spatial distribution is a key parameter for unconventional oil exploitation, as the beef plays an important role on the development of induced hydraulic fracturing. This work presents a multidisciplinary approach in the field of geosciences to constrain the timing, distribution, morphology and origin of the fluid feeding the beef. The case study is from the Vaca Muerta formation, Neuquén basin, Argentina. The results of studies carried out on sediment cores and outcrops showed that sedimentary heterogeneities, high TOC values, rock maturity and compressive tectonic stresses controlled the frequency and thickness of the beef. Thus, they become markers of rock maturity. Beefs have a 3D morphology that varies according to the surrounding rock. Petrographic observations have shown that they record the contemporary and posterior deformation of their opening. The fluids that feed these fractures evolve over time and change locally according to the mineralogical composition of the surrounding rock and temperature. To conclude, the beefs are mechanically set in place by the action of fluid pressure and/or compressive tectonic stress, at the maximum burial and at the beginning of the exhumation of the basin
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Mbani, Jean-Nazaire. "Micropaléontologie et géochimie organique du bassin côtier congolais au Crétacé supérieur : paléoécologie des foraminifères, espèces et associations indicatrices des paléoenvironnements des roches mères pétrolières." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00812448.
Full textAbstract:
Une approche intégrant les données diagraphiques, lithologiques, micropaléontologiques, géochimiques organiques globales et statistiques a été menée sur les échantillons provenant de 6 forages pétroliers implantés en domaines de plate-forme, intermédiaire et de talus du Bassin côtier congolais. Elle a permis de redéfinir la stratigraphie du transect étudié, d'appréhender la distribution spatio-temporelle de la matière organique au cours du Crétacé supérieur, d'apporter les informations sur les préférences paléoécologiques de taxons de foraminifères benthiques et de décrypter des espèces indicatrices des paléoenvironnements eutrophiques et dysoxiques. Les microfaunes étudiées sont classées en quatre sous-ordres : Textulariina, Lagenina, Globigerinina et Rotaliina. L'analyse de la distribution verticale des principaux foraminifères planctoniques et benthiques a révélé les niveaux du Turonien supérieur, du Coniacien, du Santonien, du Campanien, du Maastrichtien, du Paléocène et de l'Eocène. L'application des concepts de la stratigraphie séquentielle à partir des diagraphies, a permis de préciser dans certains puits, les passages Turonien-Coniacien, Santonien- Campanien, Campanien-Maastrichtien et de résoudre les problèmes de datations rencontrées dans les zones bathyales pauvres ou dépourvues de foraminifères planctoniques. Les résultats du découpage séquentiel de la Formation des Marnes de Madingo inférieures, d'âge Coniacien-Maastrichtien, peuvent être ajustés, avec aisance à la charte actuellement en vigueur à l'échelle de l'Europe du Nord Ouest (Hardenbol et al., 1998). La caractérisation de la matière organique par pyrolyse Rock-Eval dans les 6 sondages a indiqué son origine marine, ses bonnes à excellentes qualités pétroligènes, et son immaturité. Du Turonien supérieur au Maastrichtien, les valeurs les plus élevées du carbone organique total et des composés hydrocarbonés ont été localisées sur la plate-forme et le talus supérieur, dans les faciès marneux. Corrélativement les faibles diversités et les très fortes dominances fauniques y sont distinguées. Ces données suggèrent l'existence des phénomènes ''d'upwelling'' avec des conditions dysoxiques-anoxiques sur le fond marin. Pour analyser la distribution spatiale des espèces à partir des données d'abondances relatives des foraminifères benthiques identifiés, la méthode statistique d'analyse détendancée de correspondances (ADC) a été utilisée. La méthode d'analyse canonique de correspondances (ACC) a permis d'évaluer les relations entre la distribution des espèces et les variables environnementales quantitatives et nominales considérées. L'analyse montre que, dans la dynamique des peuplements benthiques, le long d'un gradient bathymétrique, du Coniacien au Maastrichtien inférieur, le paramètre limitant, serait la teneur en oxygène dissous. L'ACC identifie: d'une part Gabonita elongata, Gabonita parva, G. multituberculata, Gavelinella gr. dakotensis, Gavelinella sp. G, Gabonita sp. aff. distorta irregularis, G. distorta, G. spinosa comme espèces d'environnement "peu profond", eutrophique et de dysoxie sévère, d'autre part Praebulimina prolixa longa, et Neobulimina subregularis, comme espèces d'environnnement "intermédiaire", eutrophique à mésotrophique et de dysoxie modérée. Et enfin Gyroidinoides gr. nitidus, Gyroidinoides subangulatus, Conorotalites michelinianus, Buliminella quadrilobata, Buliminella gabonica altispira, comme espèces d'environnement "profond", mésotrophique à oligotrophique, et oxique. Les Gabonita elongata, G. multituberculata, G. spinosa, G. distorta, G. lata et Gavelinella gr. dakotensis, en raison de leur préférence des milieux à MO riche en IH, ainsi à potentiel pétrolier (S2) très élevé, apparaissent comme des taxons indicateurs des environnements potentiels de roches mères d'excellente qualité pétroligène.
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Mbani, Jean Nazaire. "Micropaléontologie et géochimie organique du bassin côtier congolais au Crétacé supérieur : paléoécologie des foraminifères, espèces et associations indicatrices des paléoenvironnements des roches mères pétrolières." Paris 6, 2008. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00812448.
Full textAbstract:
Une approche intégrant les données diagraphiques, lithologiques, micropaléontologiques, géochimiques organiques globales et statistiques a été menée sur les échantillons provenant de 6 forages pétroliers implantés en domaines de plate-forme, intermédiaire et de talus du Bassin côtier congolais. Elle a permis de redéfinir la stratigraphie du transect étudié, d’appréhender la distribution spatio-temporelle de la matière organique au cours du Crétacé supérieur, d’apporter les informations sur les préférences paléoécologiques de taxons de foraminifères benthiques et de décrypter des espèces indicatrices des paléoenvironnements eutrophiques et dysoxiques. Les microfaunes étudiées sont classées en quatre sous-ordres : Textulariina, Lagenina,Globigerinina et Rotaliina. L’analyse de la distribution verticale des principaux foraminifères planctoniques et benthiques a révélé les niveaux du Turonien supérieur, du Coniacien, du Santonien, du Campanien, du Maastrichtien, du Paléocène et de l’Eocène. L’application des concepts de la stratigraphie séquentielle à partir des diagraphies, a permis de préciser dans certains puits, les passages Turonien-Coniacien, Santonien-Campanien, Campanien-Maastrichtien et de résoudre les problèmes de datations rencontrées dans les zones bathyales pauvres ou dépourvues de foraminifères planctoniques. Les résultats du découpage séquentiel de la Formation des Marnes de Madingo inférieures, d’âge Coniacien-Maastrichtien, peuvent être ajustés, avec aisance à la charte actuellement en vigueur à l’échelle de l’Europe du Nord Ouest (Hardenbol et al. , 1998). La caractérisation de la matière organique par pyrolyse Rock-Eval dans les 6 sondages a indiqué son origine marine, ses bonnes à excellentes qualités pétroligènes, et son immaturité. Du Turonien supérieur au Maastrichtien, les valeurs les plus élevées du carbone organique total et des composés hydrocarbonés ont été localisées sur la plate-forme et le talus supérieur, dans les faciès marneux. Corrélativement les faibles diversités et les très fortes dominances fauniques y sont distinguées. Ces données suggèrent l’existence des phénomènes ’’d’upwelling’’ avec des conditions dysoxiques-anoxiques sur le fond marin. Pour analyser la distribution spatiale des espèces à partir des données d’abondances relatives des foraminifères benthiques identifiés, la méthode statistique d’analyse détendancée de correspondances (ADC) a été utilisée. La méthode d’analyse canonique de correspondances (ACC) a permis d’évaluer les relations entre la distribution des espèces et les variables environnementales quantitatives et nominales considérées. L’analyse montre que, dans la dynamique des peuplements benthiques, le long d’un gradient bathymétrique, du Coniacien au Maastrichtien inférieur, le paramètre limitant, serait la teneur en oxygène dissous. L’ACC identifie: d’une part Gabonita elongata, Gabonita parva, G. Multituberculata, Gavelinella gr. Dakotensis, Gavelinella sp. G, Gabonita sp. Aff. Distorta irregularis, G. Distorta, G. Spinosa comme espèces d’environnement ”peu profond”,eutrophique et de dysoxie sévère, d’autre part Praebulimina prolixa longa, et Neobulimina subregularis, comme espèces d’environnnement ”intermédiaire”, eutrophique à mésotrophique et de dysoxie modérée. Et enfin Gyroidinoides gr. Nitidus, Gyroidinoides subangulatus, Conorotalites michelinianus, Buliminella quadrilobata, Buliminella gabonica altispira, comme espèces d’environnement ”profond”, mésotrophique à oligotrophique, et oxique. Les Gabonita elongata, G. Multituberculata, G. Spinosa, G. Distorta, G. Lata et Gavelinella gr. Dakotensis, en raison de leur préférence des milieux à MO riche en IH, ainsi à potentiel pétrolier (S2) très élevé, apparaissent comme des taxons indicateurs des environnements potentiels de roches mères d’excellente qualité pétroligène.
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Even, Véronique. "Analyse de tensio-actifs non ioniques dans le contexte de la récupération assistée : application à des phases aqueuses ayant transité sur des roches mères." Paris 6, 1986. http://www.theses.fr/1986PA066604.
Full textAbstract:
Présentation brève de l'analyse par HPLC et par chromatographie de partage; problèmes rencontrés lors de l'analyse de mélanges de tensioactifs ioniques et non ioniques; application à l'étude de l'analyse de non ioniques en milieu eau saumâtre ou décane (simulant le pétrole); analyse après mises en contact des solutions d'agents de surface avec la roche mère.
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Elie, Marcel. "Effets des conditions temps-température et de la matrice minérale sur l'évolution de matières organiques de type II et III au cours de la pyrolyse en milieu confiné." Nancy 1, 1994. http://www.theses.fr/1994NAN10315.
Full textAbstract:
Une roche mère du toarcien du bassin de paris (broyée, sèche, humide), son kérogène isole et un charbon de la Mahakam ont été matur2s artificiellement en milieu confiné afin d'étudier les effets de la présence de matrice minérale, de la présence d'eau et du couple temps-température lors de la maturation thermique de la matière organique. 224 pyrolyses ont été réalisées sur ces différents précurseurs dans des conditions temps-température variables: 5 heures < t < 100 jours ; 203c < t < 508c. Les résultats obtenus indiquent que: la plupart des paramètres géochimiques sont décalés entre le kérogène et la roche mère en raison des propriétés de rétention des minéraux argileux ; l'influence catalytique des minéraux argileux est plus faible pour une roche mère que pour un mélange artificielle (kérogène + minéraux argileux) ; la présence d'eau (12%) induit un enrichissement du bitume résiduel en hydrocarbures ; l'eau intervient directement dans les processus de transfert d'hydrogène lors de la dégradation de la matière organique en milieu confiné ; le temps et la température ne sont pas des paramètres interchangeables. En effet, la dégradation des composes polaires s'intensifie avec la durée de pyrolyse alors que la dégradation des hydrocarbures est plus sensible à l'utilisation de températures élevées. Ces résultats montrent la nécessité de prendre en compte les différents facteurs (présence de matrice minérale, rôle de l'eau, effets combinés du temps et de la température) dés lors qu'il s'agit d'extrapoler
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Zhou, Bo. "Étude de la migration secondaire du pétrole : expérience de laboratoire, analyse théorique et applications actuelles." Montpellier 2, 2005. http://www.theses.fr/2005MON20156.
Full text
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Nzoussi-Mbassani, Pierre. "Le Cénomano-Turonien de l'Atlantique Nord (bassin du Sénégal) : environnement de dépôt et évolution diagénétique : implications pétrolières." Orléans, 2003. http://www.theses.fr/2003ORLE2045.
Full textAbstract:
L'étude visait principalement à caractériser le Cénomano-Turonien du bassin sénégalais et d'aires voisines (Tarfaya, Maroc). L'approche mise en jeu, principalement fondée sur l'analyse de la matière organique par diverses méthodes géochimiques et pétrographiques, a permis de réaliser une reconstitution paléoenvironnementale de la zone d'étude. Celle-ci se singuralise avant tout par un fort détritisme et de mauvaises conditions de production et de préservation d'une matière organique marine et continentale. Les conditions de genèse et d'accumulation des hydrocarbures ont fait l'objet d'une modélisation 2D. La genèse a débuté vers la fin du Crétacé et l'expulsion à l'Eocène. La tectonique post-rift a permis le développement de structures en "Rollover". Des hydrocarbures ont pu s'y piéger après migration suivant les failles normales.
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Penteado, Henrique Luiz de Barros. "Modélisation compositionnelle 2D de la genèse, expulsion et migration du pétrole dans le compartiment sud du bassin de Recôncavo, Brésil." Paris 6, 1999. http://www.theses.fr/1999PA066041.
Full textAbstract:
Le bassin de Reconcavo fait partie d'un rift formé entre le jurassique supérieur et le crétacé inférieur dans le nord-est du Brésil. L'objectif de cette thèse a été la modélisation compositionnelle de la genèse, expulsion et migration du pétrole le long d'une coupe géologique dans le compartiment sud de ce bassin à l'aide du logiciel de simulation Temispack. Une étude géochimique a été faite sur les argiles lacustres du membre gomo (fm. Candeias) pour déterminer leur potentiel pétrolier, l'évolution de la maturation avec la profondeur et les changements compositionnels du pétrole. Les indices d'hydrogène des kérogènes immatures (400-850 mg/g cot) sont plus élevés que ceux des roches brutes, ce qui nous a permis de mettre en évidence un effet de rétention des produits de la pyrolyse rock-eval dans la matrice minérale. Les saturés (30-50% des extraits organiques dans la zone immature) augmentent en termes absolus et relatifs (60-80%) dans l'intervalle principal de genèse du pétrole (2000-2600 m) à cause du craquage secondaire partiel des NSO et aromatiques. Après avoir teste plusieurs scenarii d'évolution géodynamique, nous avons constaté la nécessite d'une épaisseur variable de sédiments post-rift (maximum de 1200 m) pour calibrer les paramètres de maturité. La migration du pétrole le long de la coupe a été modélisée pour comprendre les chemins de migration et évaluer le rôle des failles comme drains. Ainsi, deux systèmes de migration de pétrole ont été identifies pour les accumulations de dom Joao et Cexis. Les variations compositionnelles du pétrole avant et après expulsion ont été modélisées par le couplage des processus de rétention et craquage secondaire. Une bonne calibration des compositions a été obtenue avec des paramètres de craquage secondaire des NSO et des aromatiques assez proches de ceux de la réaction principale de craquage primaire d'un kérogène de type i, couples avec une rétention de 50% des NSO dans les roches mères.
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Krim, Nesma. "Architecture stratigraphique, dynamique sédimentaire et distribution de la matière organique de la formation de la Vaca Muerta (Bassin de Neuquén, Argentine)." Thesis, Pau, 2015. http://www.theses.fr/2015PAUU3016/document.
Full textAbstract:
La formation de la Vaca Muerta, dans le bassin de Neuquén (Argentine), constitue le gisement non conventionnel le plus important d’Argentine. Dès lors, cette formation à la fois roche mère et roche réservoir a suscité un intérêt particulier dans le monde pétrolier afin de comprendre l’architecture des corps sédimentaires et la distribution de la matière organique de ce réservoir. L’étude menée dans le cadre de cette thèse se base sur la sédimentologie, la stratigraphie, la minéralogie et la géochimie dans le but de comprendre la logique de mise en place des systèmes de dépôt et les conditions d’oxygénation du milieu. Le but final de ce travail est de comprendre les conditions de dépôt et de préciser la relation stratigraphique entre les intervalles riches en matière organique et l'évolution du bassin (interactions entre remplissage et déformations/structuration). L’étude de sismique 3D menée dans la partie orientale du bassin a permis de déterminer un système de dépôt dominé par la houle, et montrer l’impact de la tectonique locale sur la géométrie des clinoformes et le contrôle eustatique des séquences sismiques. L’étude de terrain centrée dans un premier temps sur l’anticlinal de Picún Leufú en partie méridionale du bassin puis sur d’autres secteurs le long d’un transect nord-sud de plus de 500 km de long, a permis de mettre en évidence deux grands secteurs ayant évolué distinctement. Un secteur centro-méridional qui évolue pendant l’intervalle Tithonien-Valanginien depuis un environnement de plateforme silicoclastique vers un environnement de rampe mixte; ce secteur est alimenté essentiellement depuis le sud et le transport des sédiments vers le large est assuré par la combinaison entre des courants de dérive littorale, des courants de tempêtes et des courants gravitaires. Le second secteur au nord du bassin correspondant à la zone de Malargüe, et montre un environnement de rampe carbonatée pérenne pendant tout l’intervalle Tithonien-Valanginien. L’analyse et la synthèse stratigraphique des différents secteurs étudiés montrent un signal stratigraphique homogène avec la mise en place de cinq séquences transgressives-régressives dans le bassin pendant l’intervalle Tithonien-Valanginien. L’étude minéralogique et géochimique a permis d'évaluer l’impact du climat sur les terres émergées et par conséquent sur la distribution des sédiments vers le large. La géochimie révèle des conditions oxiques de la colonne d’eau faisant suite à une période initiale euxiniques qui coïncident avec le dépôt des niveaux les plus riches en matière organique. Enfin, la synthèse entre le signal stratigraphique et le signal géochimique montre l’existence de 4 ou 5 intervalles relativement riches en matière organique et préférentiellement localisés dans les cortèges transgressifsThe Vaca Muerta Formation is the principal source rock in the Neuquén Basin (Argentina). It constitutes also the major unconventional play in Argentina. Therefore, the Vaca Muerta formation stirs up large interest in the oil industry to understand the architecture and the organic matter distribution of this reservoir. Our study proposes an integrated approach, using sedimentology, stratigraphy, mineralogy and geochemistry in order to understand the depositional system and the paleoenvironmental conditions. The ultimate goal of this work is to clarify the stratigraphic relationship between organic-rich level and the basin filling. In the eastern part of the Neuquén basin, the study of 3D seismic allowed us to identify a wave-dominated depositional system and assess the role of the local tectonic and the eustatic control through seismic geometry. We carried out extensive field investigation, including logs and sampling, first in the Picún Leufú Anticline (southern part of the basin) and second, on several areas along a N-S trend over 500 km distance. This study allowed to define two major sectors which evolve differently. The first one corresponds to the central and southern part of the basin (from Picún Leufú Anticline to Chos Malal). There, an evolution from a siliciclastic shelf to a mixed ramp setting is observed during the Tithonian-Valanginian interval. Sediments were redistributed along the shoreface by longshore currents and further transported by storm and gravitary currents basinward. The second sector corresponds to Malargüe area (North area). It displays a perennial carbonate ramp during the Tithonian-Valanginian interval. Sequence stratigraphy analysis of all areas shows an homogeneous signal with five transgressive-regressive sequences in the basin. The geochemistry and clay mineralogy indicate the climate role in the evolution of the sedimentary environments. Geochemistry displays a “normal marine” environment with oxic waters and short-lived episodes of euxinia that coincides with the organic-rich levels. Lastly, the integrated approach, connecting stratigraphy end geochemistry shows four to five organic-rich intervals that coincide with the transgressive systems tract
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Sunarminto, Bambang Hendro. "Étude de quelques sols sur roches ignées et volcaniques de Kalimantan centre, Indonésie." Nancy 1, 1993. http://www.theses.fr/1993NAN10076.
Full textAbstract:
La prospection pédologique de la zone de piémont de monts Schawners dans la province de Kalimantan (Bornéo), Indonésie, a été effectuée par l'auteur et ses collègues de Gadjah Mada (l'UGM), du centre de recherche pédologique de Bogor et de L'orstom, entre 1980 et 1985. Onze profils ont été étudiés, sur cinq différentes roches mères, sur lesquelles on peut distinguer deux groupes de sols: 1) les sols humique haploperoxs (ferralsol humique, ferralitique humifère, sur andésites, granites et granodiorites et sur matériaux à haute densité; 2) les sols typiques humitropepts (cambisol humique, fersiallitique humifère), sur matériaux volcano-sédimentaires et pyroclastiques. Les valeurs élevées de la CEC dans les sols Kalimantan, correspondent aux caractéristiques minéralogiques des sols. Les minéraux secondaires 2:1 se trouvent en quantité assez importante de 8 à 17% dans le premier groupe de sols et encore plus, de 30 à 75% dans le deuxième groupe de sols. Tous les sols a kalimantan, ont des caracteres humiques avec une teneur cumulee en carbone dans le premier mètre du profil, voisine de 20 kg/m#2. Cette abondance de matière organique semble l'effet synergique d'une extrême désaturation en bases, d'une exceptionnelle richesse en aluminium extractible et d'une forte pluviosité
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Iatzoura, Agnès. "Caractérisation sédimentologique et géochimique d'une roche mère : la formation Querecual (Crétacé du Vénézuela oriental)." Paris 6, 1994. http://www.theses.fr/1994PA066816.
Full text
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Grosjean, Emmanuelle. "Etude de l'altération d'une roche-mère exposée aux conditions atmosphériques : Identification de nouveaux marqueurs biologiques polyterpéniques." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2002. http://www.theses.fr/2002STR13059.
Full textAbstract:
Dans le cadre de cette thèse, plusieurs aspects liés à l'altération des produits pétroliers exposés aux conditions atmosphériques ont été étudiés. Le premier chapitre est dédié à l'étude de l'impact de l'altération sur la composition moléculaire de la matière organique d'une roche mère du bassin de Paris, affleurant en surface et soumise aux conditions naturelles. Malgré un degré d'altération important sur un plan quantitatif, mis en évidence par des analyses globales, les conséquences de l'exposition du sédiment aux conditions atmosphériques sur les distributions de biomarqueurs se sont révélées relativement modérées. Au niveau moléculaire, le phénomène le plus spectaculaire lié à l'altération en surface est la disparition des métalloporphyrines à l'affleurement. Des analyses quantitatives par spectrophotométrie UV/visible et des analyses par CLHP des profils de nickel- et de vanadylporphyrines le long de la colonne sédimentaire montrent que l'altération affecte principalement les nickelporphyrines ainsi que les structures présentant des exocycles sur leur noyau porphyrinique. Des simulations d'oxydation réalisées sur des mélanges de nickel- et de vanadylporphyrines naturelles, corroborant les observations faites sur les échantillons naturels, suggèrent fortement que l'oxydation abiotique est le mécanisme principal responsable de la dégradation des métalloporphyrines dans le sédiment. Dans le deuxième chapitre, trois nouveaux hydrocarbures saturés polycycliques hautement cyclisés ont été isolés d'une roche bitumineuse et identifiés par RMN. Ces composés résultent de la transformation dans le sous-sol de précurseurs polycycliques polypréniques formés par cyclisation de polyprénoi͏̈des réguliers insaturés tout trans. L'absence de certains groupements méthyles sur les structures de ces nouveaux composés fossiles permet de donner des indices quant à la structure éventuelle de leurs précurseurs biologiques, d'origine encore inconnue à l'heure actuelleIn the present study, several aspects related to the weathering of geological samples exposed to atmospheric conditions were studied. The first chapter was devoted to the study of the weathering impact on the molecular composition of the organic matter of a source rock from the Paris basin, superficially outcropping and therefore, exposed to natural conditions. Despite a quite important weathering level, as deduced from global analyses, the effects of weathering on the biomarker distributions revealed to be relatively moderate. At a molecular level, the most striking phenomenon related to the superficial weathering is the disappearance of the metalloporphyrins at the outcrop. Quantitative analyses by UV/visible spectrophotometry and HPLC analyses of the nickel and vanadylporphyrin distributions reveal that weathering mainly affects nickelporphyrins and structures bearing exocyclic rings. Oxidation experiments on a mixture of natural nickel and vanadylporphyrins, in full agreement with the observations deduced from the natural geological samples, strongly suggest that abiotic oxidation is the main weathering process responsible for the degradation of the metalloporphyrins in the sediment. In the second chapter, three novel polycyclic highly cyclised alkanes were isolated from a bituminous rock and characterised by NMR. These compounds result from the diagenetic transformation of biological polycyclic polyprenoid precursors formed by cyclisation of regular all-trans polyprenoid. The absence of specific methyl groups on the structures of these fossil compounds gives clues to the structure of their biological precursors whose origin is still unknown
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Bruneau, Benjamin. "Modélisation numérique de la sédimentation organique : réévaluation des processus gouvernant sa distribution au Jurassique inférieur en Europe." Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066293.
Full textAbstract:
Les roches mères marines présentent des hétérogénéités spatiales et temporelles de répartition et de qualité. Leur dépôt et leurs variations sont des phénomènes complexes résultant de l’interaction de plusieurs processus. Ces derniers ont fait l’objet de nombreuses études, mais le débat sur leurs impacts relatifs reste vif. L’évolution des outils de modélisation numérique permet désormais une approche quantitative et ouvre la voie à l’étude des couplages entre ces processus. La bonne connaissance géologique acquise sur les bassins sédimentaires du Jurassique inférieur d’Europe et la présence de plusieurs niveaux de roche mère en font un cas idéal pour caractériser les processus gouvernant la distribution de la matière organique (MO). Cette thèse présente l’étude et la modélisation numérique de ces bassins qui ont permis de déterminer l’influence relative des facteurs de contrôle de la distribution de la MO à différentes échelles. Ces travaux apportent de nouveaux éléments au débat portant sur le rôle relatif de ces processus. L’impact primordial de la morphologie des bassins mis en avant va à l’encontre de la littérature dominante dans laquelle la production et la conservation de la MO occultent les autres facteurs. Ces deux processus jouent à l’évidence un rôle important, mais les modalités de leur expression sont entièrement dépendantes de la morphologie des bassins. L’ensemble de ces travaux met en avant la nécessité d’élargir le débat pour une meilleure compréhension de la distribution globale des roches mères, en testant la même approche modélisatrice sur d’autres intervalles riches en MO, dans d’autres contextes paléogéographiques et pour d’autres types de kérogèneMarine source-rocks have heterogeneities both in their distribution and quality over time and space. The deposition of these organic-rich sediments and their variations are complex phenomena resulting from the convergence of several processes which were the subject of many studies. However, the debate on their relative roles and impacts remains strong. The evolution of numerical modelling tools now allows a quantitative approach and new studies about the interaction between these processes. Because of their general context and the presence of several source-rocks, the Lower Jurassic sedimentary basins of Europe are an ideal case to characterize the processes governing the distribution of organic matter (OM). This thesis present the study and the numerical modelling of these basins which allowed to determine the relative influence of the control factors of the OM distribution at various scales. These works bring new elements into the debate about the relative role of these processes. The primary impact of the basin morphology highlighted by these works goes against the dominant literature in which the production and preservation of OM conceal the other factors. Both of these processes obviously play an important role in the distribution of organic-rich layers, but their setting are entirely dependent on the basin morphology. All this work highlights the need to widen the debate for a better understanding of the source rock global distribution, by using the same modelling approach with others organic-rich intervals, others palaeogeographic contexts and for others kind of kerogens
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Bruneau, Benjamin. "Modélisation numérique de la sédimentation organique : réévaluation des processus gouvernant sa distribution au Jurassique inférieur en Europe." Thesis, Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066293/document.
Full textAbstract:
Les roches mères marines présentent des hétérogénéités spatiales et temporelles de répartition et de qualité. Leur dépôt et leurs variations sont des phénomènes complexes résultant de l’interaction de plusieurs processus. Ces derniers ont fait l’objet de nombreuses études, mais le débat sur leurs impacts relatifs reste vif. L’évolution des outils de modélisation numérique permet désormais une approche quantitative et ouvre la voie à l’étude des couplages entre ces processus. La bonne connaissance géologique acquise sur les bassins sédimentaires du Jurassique inférieur d’Europe et la présence de plusieurs niveaux de roche mère en font un cas idéal pour caractériser les processus gouvernant la distribution de la matière organique (MO). Cette thèse présente l’étude et la modélisation numérique de ces bassins qui ont permis de déterminer l’influence relative des facteurs de contrôle de la distribution de la MO à différentes échelles. Ces travaux apportent de nouveaux éléments au débat portant sur le rôle relatif de ces processus. L’impact primordial de la morphologie des bassins mis en avant va à l’encontre de la littérature dominante dans laquelle la production et la conservation de la MO occultent les autres facteurs. Ces deux processus jouent à l’évidence un rôle important, mais les modalités de leur expression sont entièrement dépendantes de la morphologie des bassins. L’ensemble de ces travaux met en avant la nécessité d’élargir le débat pour une meilleure compréhension de la distribution globale des roches mères, en testant la même approche modélisatrice sur d’autres intervalles riches en MO, dans d’autres contextes paléogéographiques et pour d’autres types de kérogèneMarine source-rocks have heterogeneities both in their distribution and quality over time and space. The deposition of these organic-rich sediments and their variations are complex phenomena resulting from the convergence of several processes which were the subject of many studies. However, the debate on their relative roles and impacts remains strong. The evolution of numerical modelling tools now allows a quantitative approach and new studies about the interaction between these processes. Because of their general context and the presence of several source-rocks, the Lower Jurassic sedimentary basins of Europe are an ideal case to characterize the processes governing the distribution of organic matter (OM). This thesis present the study and the numerical modelling of these basins which allowed to determine the relative influence of the control factors of the OM distribution at various scales. These works bring new elements into the debate about the relative role of these processes. The primary impact of the basin morphology highlighted by these works goes against the dominant literature in which the production and preservation of OM conceal the other factors. Both of these processes obviously play an important role in the distribution of organic-rich layers, but their setting are entirely dependent on the basin morphology. All this work highlights the need to widen the debate for a better understanding of the source rock global distribution, by using the same modelling approach with others organic-rich intervals, others palaeogeographic contexts and for others kind of kerogens
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Sabriana, Ortega Georgia Irai. "Développement de méthodes analytiques pour la détermination de l’isotopie du plomb et des éléments traces dans des produits pétroliers (huile, asphaltène, kérogène, roche mère). Application à la datation de la génération du pétrole et de la déposition de la roche mère dans un bassin pétrolier." Thesis, Pau, 2012. http://www.theses.fr/2012PAUU3043/document.
Full textAbstract:
La datation de l’âge de génération des hydrocarbures et de la déposition de la roche mère fournit des informations importantes dans la prospection pétrolière. Dans ce travail, différentes stratégies ont été étudiées pour la détermination des métaux traces, et des rapports isotopiques du plomb dans des produits pétroliers par des techniques de spectrométrie de masse. Les stratégies d’analyses développées dans ce travail ont été utilisées pour estimer l’âge de génération du pétrole, ainsi que l’âge de déposition de la roche mère âge du « New Albany shales » dans le basin d’Illinois, en utilisant les géochronomètres U-Th-Pb. Les ages déterminés par la méthode U-Th-Pb sont en très bon accord avec ceux prédits par les modèles numériques géologiques, ce qui démontre le potentiel de cette approche pour étudier l’histoire de la formation des hydrocarbures et dans la recherche de nouvelles sources d'hydrocarburesTiming crude oil generation and source rock deposition provides important clues in petroleum prospection. In this work, different analytical procedures were developed for trace metals and Pb isotope ratio were determination crude oils and related products. These analytical strategies were then used, for the first time, to assess the applicability of the U-Th-Pb geochronometers for timing source rock deposition age and crude oil generation in the Illinois Basin. Ages determined are in good agreement with those predicted by geological numerical models, demonstrating the potential of these geochronometers to study the history of hydrocarbons formation and to find new hydrocarbon sources
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Michels, Raymond. "Étude expérimentale de l'influence de la pression d'effluents et de la pression d'eau sur les mécanismes de maturation thermique de la matière organique." Nancy 1, 1994. http://www.theses.fr/1994NAN10056.
Full textAbstract:
Une roche mère, son kérogène de type II, ainsi qu'un charbon de type III ont été maturés artificiellement par pyrolyse confinée, par hydrous pyrolysis classique (pyrolyse en présence d'un excès d'eau liquide) et par hydrous pyrolysis sous haute pression d'eau afin de tester les effets de la pression hydrostatique et de la présence d'eau sur les transformations liées à la maturation thermique de la matière organique. La pyrolyse confinée permet le contrôle de la pression d'effluents générés pendant la maturation. Lors de la pyrolyse du kérogène isolé, l'augmentation de cette pression conduit à une légère diminution du maximum de genèse d'extrait organique et ralentit la consommation du potentiel pétrolier. La comparaison de la pyrolyse d'un charbon de type III en milieu confine et en hydrous pyrolysis classique montre que certaines différences de composition de l'extrait organique peuvent être attribuées à la pression hydrostatique, affectant la dégradation thermique des hydrocarbures et à la présence d'une grande quantité d'eau liquide (ralentissement de la conversion du charbon). L’augmentation de la pression lors de la pyrolyse confinée d'une roche mère a des effets similaires à ceux observés lors de la pyrolyse du kérogène pur correspondant. Augmenter la pression d'eau lors des expériences de hydrous pyrolysis, inhibe fortement la conversion du kérogène en extrait organique. La comparaison des résultats obtenus avec les deux systèmes de pyrolyse montre que les effets de la pression hydrostatique dépendent de la nature du fluide pressurisant et sont liées à la quantité d'eau ainsi qu'au degré de confinement dans le système. Ces deux paramètres conditionnent les réactions de transfert de protons en mettant en compétition un mécanisme aqueux avec un mécanisme de transfert direct entre composés organiques
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Nzoussi, Mbassani Pierre. "LE CENOMANO-TURONIEN DE L'ATLANTIQUE NORD (BASSIN DU SENEGAL): ENVIRONNEMENT DE DEPOT ET EVOLUTION DIAGENETIQUE." Phd thesis, Université d'Orléans, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00004602.
Full textAbstract:
L'étude visait principalement à caractériser le Cénomano-turonien du bassin sénégalais et d'aires voisines (Tarfaya, Maroc). L'approche mise en jeu, principalement fondée sur l'analyse de la matière organique par diverses méthodes géochimiques et pétrographiques, a permis de réaliser une reconstitution paléoenvironnementale de la zone d'étude. Celle-ci se singularise avant tout par un fort détritisme et de mauvaises conditions de production et de préservation d'une matière organique marine et continentale. Les conditions de genèse et d'accumulation des hydrocarbures ont fait l'objet d'une modélisation 2D. La genèse a débuté vers la fin du Crétacé et l'expulsion à l'Eocène. La tectonique post-rift a permis le développement de structures en "Rollover". Des hydrocarbures ont pu s'y piéger après migration suivant les failles normales.
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Sinak, Sokrat. "Influence comparée de la pédogenèse et des pratiques agricoles sur la fertilité phosphorique des sols." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1993. http://www.theses.fr/1993INPL108N.
Full textAbstract:
La fertilité phosphorique des sols agricoles dépend de facteurs naturels et anthropiques dont l'influence respective est mal connue. Ce travail était destiné à identifier, à différentes échelles (pays, région, parcelle, profil et interface sol-racine), les facteurs déterminant la fertilité phosphorique. L'Albanie a servi de support expérimental en raison des grandes diversités pédologiques (roche mère, relief et type de sol) et de pratiques culturales (fertilisation minérale ou organique et type d'exploitation) rencontrées. La fertilité P de 256 échantillons de terre a été caractérisée par la méthode des échanges isotopiques et par extraction Olsen, Machigin et résine cl#. L'évolution de la fertilité à l'interface sol-racine a été étudiée en présence de deux engrais phosphates insolubles dans l'eau (phosphate naturel et scories de déphosphoration) en présence de Zea mays. Les données ont permis de cartographier la fertilité P de l'Albanie en fonction des facteurs intensité, quantité et capacité ainsi que des paramètres cinétiques décrivant le flux moyen des ions phosphate entre la phase solide et liquide du sol. La pédogenèse a une influence nettement plus importante que l'intensification agricole. A l'échelle de la parcelle, la position du profil dans la toposéquence détermine sa fertilité. La fertilité P est surtout portée par la fraction argileuse et l'organisation structurale détermine l'accessibilité des ions phosphate. Au voisinage de la racine, la fertilité P est rapidement modifiée par un épuisement local et une nouvelle répartition du P à l'intérieur des compartiments du sol. L'altération des engrais P dépend de leur nature physico-chimique, du type de sol et de l'activité racinaire. En conclusion, la fertilité P est fortement liée à la composition minéralogique du sol (fraction argileuse, oxydes de fer) et des facteurs susceptibles de la modifier (érosion, terrassement). L'activité biologique (racines) peut altérer fortement mais localement et temporairement la biodisponibilité du phosphore. La prévision de l'évolution de la fertilité phosphorique des sols agricoles nécessite de raisonner en terme de flux
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Cavelan, Amélie. "Rôle de la maturité thermique et des propriétés chimiques de la matière organique sédimentaire dans la structuration du réseau poral d'argilites pétroligènes à gaz." Thesis, Orléans, 2019. http://www.theses.fr/2019ORLE3008.
Full textAbstract:
La qualité des réservoirs non conventionnels et notamment argileux, dépend étroitement du volume et de l’arrangement du réseau poral, car ils contrôlent à la fois leur capacité de stockage et les voies par lesquelles les hydrocarbures peuvent s’écouler. Il était donc primordial d'identifier les facteurs à l'origine de la porosité de ces réservoirs particuliers. Les travaux menés ces dix dernières années montrent que la production des hydrocarbures au cours de l’évolution thermique influence fortement l’évolution de la porosité de ces argilites pétroligènes. Cependant, la porosité ne semble pas toujours directement liée au degré de maturité thermique suggérant un effet non négligeable de la composition et des propriétés chimiques initiales de la MO sur les mécanismes à l’origine de ce réseau poral. L'objectif de cette thèse était d'étudier l’influence de la composition géochimique et des transformations de la MO et du degré de maturité thermique sur le développement et l’évolution de la porosité d’argilites pétroligènes. Ces travaux ont été menés sur des échantillons naturels issus de la « Kimmeridge-Clay- formation (KCF) » d’Angleterre et de la « Vaca Muerta-formation » en Argentine. Dans ce but, les variations de la composition de la MO et l’augmentation de la maturité thermique ont été caractérisées par différentes méthodes (analyse macérale, palynofaciès, pyrolyse Rock Eval, GC/MS, GC-TCD) et mises en relations avec les variations de structure et de porosité observées (MEB, MET) et quantifiées (adsorption de diazote, porosimetry au mercure, diffusion des rayons-X aux petits angles, spectroscopie Raman) au sein de la roche totale et/ou de la MO isolée. Les expériences de maturation menées sur des argilites du KCF, comparées aux analogues naturels, montrent que les processus de dégradation thermique de la MO sont effectivement à l’origine de variations significatives de la porosité. Quel que soit la teneur en MO, ces processus jouent donc un rôle majeur dans la structuration du réseau poral. Nos travaux montrent que ces variations sont essentiellement liées à l’apparition et au développement progressif de pores au sein de la MO, qui devient le contributeur majeur de la porosité, en lien direct avec les différents stades de production des hydrocarbures liquides et gazeux. Nos résultats ultrastructuraux au MET montrent des variations progressives de structure du kérogène et des bitumes associés à l’échelle nanoscopique. Néanmoins, cette étude révèle pour la première fois que de légères différences de composition de la MO entre les échantillons affectent de manière significative la capacité de la roche à former et préserver la porosité au cours de la maturation thermique aboutissant à un comportement différent du réseau poral. Ainsi, contrairement à ce qui est généralement admis dans la littérature, ces résultats montrent que la capacité des argilites étudiées à préserver le volume poral formé au sein de la MO diminue fortement avec la concentration d’hydrocarbures gazeux générés au cours de la maturation thermique et de manière général, avec la qualité pétroligène de la MO. Enfin, les résultats issus des deux séries de maturation artificielles utilisant différents couples durée-température montrent que si l’augmentation de la durée des expériences de maturation thermique conduisent à quelques variations de la composition des bitumes et des gaz, ces paramètres n’influencent que très peu les processus de dégradation thermique de la MO et l’évolution du volume poral. Ces résultats comparés aux analogues naturels montrent que la cinétique des réactions de dégradation thermique sont peu influentes. Nos résultats sur les tendances porales liées à la cinétique peuvent donc être applicables aux environnements naturelsThe quality of mudstone reservoirs is closely dependent on the volume and the arrangement of the pore system as they control both the pathways for hydrocarbon flow and their storage capacity. It is thus primordial to identify the factors at the origin of this porosity. It has been well documented that thermal maturation of OM with burial is the main factor controlling the development of OM-hosted pores in organic-rich mudstones. Relationship between maturity and porosity is however, not always clear and contradictions exist between pore evolution models suggesting the influence of other factors such as the OM content and composition. The objective of this work was therefore, to investigate how the geochemical composition of the OM and its thermal degradation processes during maturation influence the development and the evolution of the porosity of organic-rich source rocks. This work was carried out on natural organic-rich mudstones selected from the “Kimmeridge-Clay- formation (KCF)” (UK) and the “Vaca Muerta-formation” (Argentina). To this end, the variations of the OM composition with increasing thermal maturity were assessed by different techniques (maceral and palynofacies analyses, Rock Eval pyrolysis, GC/MS, GC-TCD) and brought into relationship with the variations of the structure and the porosity observed (SEM, TEM) and quantified (nitrogen adsorption, mercury intrusion porosimetry, small angle X-ray scattering, Raman spectroscopy) in the bulk rock and/or the isolated kerogen. Thermal maturation experiments of KCF mudstones compared with natural analogues, show that the OM thermal degradation processes are, indeed, responsible for significant changes in porosity, and plays a major role in the organic-rich source rocks pores development. These variations are closely tied with the formation of OM-hosted pores, which became the major contributor to the porosity in thermally matured rocks in response to the production of oil and gas. Our TEM studies show that these processes are accompanied by a progressive variation of the kerogen and residual bitumen structure at the nanoscopic scale. Nevertheless, this study reveals for the first time that slight differences of the OM composition between samples can strongly influenced the ability of the rock to form and preserve pores from compaction leading to different pore evolution models. Hence, contrary to what is generally accepted in the literature, these results show that the ability of the studied mudstones to preserve pores strongly decreases with the increase of the amount of the hydrocarbons gases generated during maturation and thus, with the original OM oil generation potential. Finally, comparison between the two series of laboratory thermal maturation using different temperature-duration pairs show that the increase of the duration of the experiments lead to variations of the composition of bitumen and gas. These factors have however a very limited influence on the OM thermal degradation processes and pore development. These results, compared with natural samples, show that the influence of the kinetic of thermal degradation processes on porosity are very weak. Our results should thus be applied to natural gas shale systems
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Pierson-Wickmann, Anne-Catherine. "Le cycle de l'osmium et du rhénium pendant l'érosion himalayenne." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2000. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL_T_2000_PIERSON-WICKMANN_A.pdf.
Full textAbstract:
Cette étude a permis de déterminer la composition isotopique d'Os des trois principales formations himalayennes (TSS, HHC et LH) à partir de roches sources, ainsi que celle de sédiments de rivières qui représentent le produit d'érosion de la chaîne. Les formations du Haut Himalaya ont un rapport ¹⁸⁷0s/¹⁸⁸0s comparable à celui de la croûte continentale moyenne. Par contre, le LH se distingue par des rapports radio géniques rencontrés dans deux lithologies distinctes: les schistes noirs et les marbres impurs du LH. Un mélange de trois pôles (silicates du Haut Himalaya + schistes noirs du LH + carbonates impurs du LH) permet d'expliquer les signatures des sédiments de rivières à la sortie de la chaîne ou dans le Gange. Les sédiments du Brahmapoutre montrent un rapport moins radio génique que ceux du Gange, expliqué d'une part par la présence d'affleurement d'ophiolites dans le bassin versant du Brahmapoutre et d'autre part par l'absence de carbonates résiduels. L'origine des carbonates radiogéniques dans le LH est à relier au métamorphisme himalayen qui a permis la mobilisation d'Os et de Re à partir des schistes noirs radio géniques du LH. L'altération à basse température étudiée à partir de sols a montré que les compositions isotopiques et les concentrations d'Os et de Re ne varient pas avec la profondeur. Cependant une perte importante d'Os et de Re a probablement lieu dans les premiers stades de l'altération, lors du passage de la roche saine au saprolite. Les sédiments récents du Cône du Bengale montrent que l'érosion de la chaîne himalayenne est la source majeure des sédiments, surtout dans le cône actif. Cependant, dans le reste de la Baie du Bengale, cette source himalayenne peut être masquée par des sources secondaires, comme l'érosion de la chaîne indo-birmane ou l'érosion du Sri Lanka. Il n'y a aucune preuve qu'une perte significative d'Os lors du transport ou après le dépôt dans le Cône se produise. Ceci implique que la contribution de l'érosion himalayenne au budget de l'Os marin est limitée à la phase dissoute, et donc insuffisante pour expliquer l'augmentation du rapport ¹⁸⁷0s/¹⁸⁸0s marin durant les 16 derniers MaThis study allowed determination of the Os isotopic compositions of the three major Himalayan formations (TSS, HHC, LH), based on both source rocks and river sediments, which represent the erosional products of Himalayan erosion. The High Himalayan formations (TSS+HHC) have ¹⁸⁷0s/¹⁸⁸0s ratios (0. 9 to 1. 6) similar to that of average continental crust. In contras t, the LH includes very radiogenic Os isotopic ratios, found in black shales and some carbonates. River sediments are mixtures of three components: High Himalayan silicates, LH black shales and LH carbonates. Sediments from the Brahmaputra are less radiogenic than those from the Ganga, due to either the addition of an ophiolitic fraction or the absence of detrital carbonates in, the sediments. The origin of the radiogenic Os isotopic compositions in LH carbonates is related to Himalayan metamorphism which mobilized Re and radiogenic Os from black shales and redistributed it in carbonates. Alteration at low temperature was studied in soil profiles. The concentrations of Re and Os, as well as the Os isotopic ratios, do not vary with depth. Nevertheless, an important loss of Re and Os occurs during the earlier stages of alteration, during the passage from source rock to saprolith. Sediments from the Bengal Fan show that Himalayan erosion is the major source of detritic material, especially in the active fan. In the rest of the Bay of Bengal, the Himalayan source may be masked by secondary sources, such as the erosion of the Indo-Burman range or the Sri Lanka. There is no evidence for significant loss of Os during sediment transport or after deposition in the Fan. This implies that the contribution of Himalayan erosion to seawater is limited to that carried in dissolved form, which is not nearly sufficient to explain the increase of the ¹⁸⁷0s/¹⁸⁸0s seawater ratio during the past 16 Ma
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Bigorre, François. "Influence de la pédogenèse et de l'usage des sols sur leurs propriétés physiques : mécanismes d'évolution et éléments de prévision." Nancy 1, 2000. http://www.theses.fr/2000NAN10239.
Full textAbstract:
Les besoins croissants de données sur le comportement hydrique des sols face au peu de données mesurées ont conduit à estimer les propriétés hydriques des sols à partir de données plus courantes (essentiellement granulométrie et matière organique). Dans ce contexte, ce travail visait à déterminer mieux connaître les effets partagés du développement pédologique et de l'usage des sols sur leurs propriétés de rétention d'eau. L'objectif final était d'intégrer de nouvelles variables dans les fonctions d'estimation des propriétés hydriques des sols. Notre démarche a consisté à comparer les propriétés de sols identiques au plan de leur pédogenèse, sous couvert forestier et sous culture, de façon à quantifier l'impact de l'usage des sols sur leurs propriétés. Le cadre de l'étude a été une séquence de sols de l'Est de la France développée sur un substrat calcaire (plateaux du Dogger) relativement homogène. La séquence d'évolution est classique à savoir qu'elle implique la succession des processus de décarbonatation, de décalcification et de lessivage. L'étape décisive de l'évolution des sols apparaît celle du lessivage car elle montre clairement une évolution des sols tant au plan de la nature des constituants que de leur environnement géochimique. Des variations de CEC en fonction du pH, jusqu'à 50%, ont été attribuées à la présence de charges variables sur les constituants du sol. Des limites de comportement correspondant aux trois étapes de l'évolution ont été définies en fonction du pH et du taux de saturation en cations. [. . . ]In fine, ce mémoire démontre que l'horizon de sol, qu'il soit cultivé ou sous forêt est l'unité de base à partir de laquelle les propriétés physiques, mais aussi physico-chimiques doivent· être raisonnées. Dès lors que des unités de sols ont été définies et caractérisées au plan de leurs propriétés, et sous réserve que les sols appartiennent à un contexte similaire, des fonctions de pédotransfert simplifiées peuvent être définies. Ce travail ouvre donc la voie à la valorisation de données provenant de bases de données ou de cartes établies à partir de critères morpho-génétiques du référentiel pédologique français ou encore de la classification des sols de 1967 (CPCS).
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Atmani, Léa. "Study of organic matter decomposition under geological conditions from replica exchange molecular dynamics simulations." Thesis, Aix-Marseille, 2017. http://www.theses.fr/2017AIXM0104/document.
Full textAbstract:
Pétrole et gaz proviennent de la décomposition de la matière organique dans la croûte terrestre. En s’enfouissant, les résidus organiques se décomposent en un solide poreux et carboné, appelé kérogène et en un fluide composé d’hydrocarbures et de petites molécules telles que de l’eau. Le processus de formation du kérogène n’est pas totalement élucidé et une modélisation aiderait à une meilleure compréhension à la fois de sa structure et de sa composition et serait utile à l’industrie pétrolière.Dans le présent travail, nous adoptons une approche thermodynamique ayant pour but, à l’aide de simulations numériques, de d’étudier la décomposition de précurseurs de kérogène d’un type donné –ici le type III- dans les conditions d’un réservoir géologique. La méthode dite de Replica Exchange Molecular Dynamics (REMD) est appliquée pour étudier la décomposition de cristaux de cellulose et de lignine. Le potentiel d’interaction ReaxFF et le code LAMMPS sont utilisés. La REMD est une façon de surmonter de larges barrières d’énergie libre, en améliorant l’échantillonnage de configurations d’une dynamique moléculaire conventionnelle à température constante, en utilisant des états générés à températures supérieures.En fin de simulation, les systèmes ont atteint un état d’équilibre entre deux phases : une phase riche en carbone, composée d’amas de macromolécules, que nous appelons « solide » et d’une phase riche en oxygène et en hydrogène, composée de petites molécules, que nous dénommons « fluide ». L’évolution des parties solides de nos systèmes coïncide avec celle d’échantillons naturels de kérogènes de type IIIIn deep underground, organic residues decompose into a carbonaceous porous solid, called kerogen and a fluid usually composed of hydrocarbons and other small molecules such as water, carbon monoxide. The formation process of the kerogen remains poorly understood. Modeling its geological maturation could widen the understanding of both structure and composition of kerogen, and could be useful to oil and gas industry.In this work we adopt a purely thermodynamic approach in which we aim, through molecular simulations, at determining the thermodynamic equilibrium corresponding to the decomposition of given organic precursors of a specific type of kerogen –namely type III- under reservoir conditions. Starting from cellulose and lignin crystal structures we use replica exchange molecular dynamics (REMD) simulations, using the reactive force field ReaxFF and the open-source code LAMMPS. The REMD method is a way ofovercoming large free energy barriers, by enhancing the configurational sampling of a conventional constant temperature MD using states from higher temperatures.At the end of the simulations, we have reached for both systems, a stage where they can clearly be cast into two phases: a carbon-rich phase made of large molecular clusters that we call here the "solid" phase, and a oxygen and hydrogen rich phase made of small molecules that we call "fluid" phase.The evolution of solid parts for both systems and the natural evolution of a type III kerogen clearly match. Evolution of our systems follows the one of natural samples, as well as the one of a type III kerogen submitted to an experimental confined pyrolysis
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Thuo, Peter. "Stratigraphic, petrographic and diagenetic evaluation of Cretaceous-Paleogene potential reservoir sandstones of Western Turkana, Kenya : implications on the petroleum potential of Northwestern Kenya." Brest, 2009. http://www.theses.fr/2009BRES2048.
Full textAbstract:
Les régions centre/nord du Rift kenyan sont parmi les différentes régions du Système de Rift Est-africain les plus importantes pour l’exploration pétrolière. Au cours des années 70 et 80, de nombreuses compagnies pétrolières se sont intéressées à la région du lac Turkana au nord du Kenya. Des opérations de sismique réflexion associées à des forages ont permis de reconnaître plusieurs bassins sédimentaires enfouis, Dans le nord du rift, 3 ensembles de bassins orientés nord-sud ont été identifiés, les plus anciens étant d’âge Crétacé-Paléogène. Dans le rift central, deux bassins orientés nord-sud, le Bassin de Baringo, d’âge Paléogène-Présent, et le Bassin de Kerio (Paléogène-Miocène supérieur), ont été identifiés. Tous ces bassins contiennent un remplissage sédimentaire de 8 km d’épaisseur, faits de sédiments alluviaux, fluvio-deltaiques et lacustres associés parfois à des roches volcaniques. De nouvelles études ont été conduites sur certaines formations géologiques constituant ces remplissages de bassins, jusqu’alors fort peu étudiées. Les formations de Lapur, Muruanachok et Lokichar en particulier ont été analysées du point de vue sédimentologique et diagénétique, et évaluées positivement en termes de potentiel réservoir avec des porosités de 25 %. Ces formations sont ensuite replacées dans leur contexte de bassins de rift et comparées entre elles. Outre le potentiel réservoir des remplissages sédimentaires de ces bassins, le potentiel « roche-mère » est également considéré. Les caractères ainsi définis pour chacun de ces bassins permettent de proposer une sorte de classification en termes de potentiel pétrolier, pouvant guider une exploration future de ces bassinsBecause they offer the oldest and longest-lived sedimentary basins and they are a cross-over area between Cenozoic and Cretaceous rifts, the Northern (NKR) and Central (CKR) Kenya Rifts are among the most important areas of the East African Rift for hydrocarbon prospecting. During the 70s and 80s, the interest of oil companies focussed in the Turkana depression and the northeastern region of Kenya. Seismic reflection surveys and several exploration wells allowed the identification of several deep buried basins: 1) In the NKR, 3 strings of N-S oriented half-grabens, the oldest known basins being of Cretaceous(?)-Paleogene to middle Miocene age; 2) In the CKR, two N-S half-grabens, the Baringo Basin (Paleogene-Present) and the Kerio Basin (Paleogene-upper Miocene). All basins are filled by up to 8-km thick of alluvial, fluvio-deltaic or lacustrine sediments and volcanics of late Eocene to Neogene age. New sedimentological studies have focussed on reservoir/source rock quality in several of these basins. In terms of hydrocarbon potential, arkosic sandstones in CKR/NKR such as the Lapur Sandstone Formation or the Muruanachok Sandstone Formation demonstrate a good reservoir quality with porosity up to 25 %. Strong changes in terms of diagenetic alteration relate to deformation events (burial/uplift) or change in sediment source. High quality source rocks relate to freshwater lake environments under tropical climate. Such environments have been identified during Cretaceous-Paleogene in the NKR and lower Neogene in the CKR and can be envisaged to occur in basins of same age that are highly under-explored