Palynologie et caractérisation de la matière organique des dépôts Albo/Aptien-Crétacé Supérieur du bassin sédimentaire de Côte d’Ivoire

Palynology and characterization of organic matter in the Albo/Aptian-Upper Cretaceous deposits of the sedimentary basin of Côte d'Ivoire

• Auteur / Autrice : Ignace Tahi
• Direction : Loïc Villier, François Baudin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biogéoscience
• Date : Soutenance le 08/12/2022
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Géosciences, ressources naturelles et environnement (Paris ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de recherche en paléontologie (Paris ; 2009-....)
• Jury : Président / Présidente : Christian Gorini
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Vincent Huault
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Laurent Londeix, Bruno Zeliche Digbehi

Mots clés

Mots clés contrôlés

Albien

Crétacé supérieur

Côte d'Ivoire

Bassins sédimentaires

Paléoenvironnement

Dinokystes

Biostratigraphie

Palynologie

Mots clés libres

Albien-Crétacé supérieur

Palynologie

Kystes de dinoflagellés

Spores et grains de pollen

Biostratigraphie

Paléoenvironnement

Palynofaciès

Bassin sédimentaire

Côte d'Ivoire

Upper Cretaceous

Palynology

Dinoflagellate cysts

Spores and pollen grains

Biostratigraphy

Paleoenvironment

Palynofacies

Sedimentary bassin

Ivory Coast

Résumé

Les dépôts d’âge Albien-Crétacé supérieur de Côte d’Ivoire, offrent un potentiel important pour l’exploitation des hydrocarbures, car elles comportent à la fois des roches mères et des roches réservoirs. Les travaux palynologiques antérieurs menés dans ce bassin sédimentaire, et d’autres bassins marginaux du Golfe de Guinée, ont permis d’établir des échelles biostratigraphiques, opérationnelles pour l’exploitation, mais incomplètes et parfois incohérences entre elles et avec d’autres marqueurs temporels. Ce travail propose une révision complète des archives palynologiques de l’Albien et du Crétacé supérieur de Côte d’Ivoire, leur biostratigraphie, les paléoenvironnements et leur valeur pour l’exploitation pétrolière. 167 échantillons de carottes provenant de 20 sondages et un sondage de déblais de 98 échantillons, produits dans le cadre des activités de la société PETROCI, ont fait l’objet de cette étude palynologique. Le matériel a livré une diversité de kystes de dinoflagellés (46 espèces) et sporomorphes (148 espèces). Un inventaire qualitatif et quantitatif a été réalisé sur l’ensemble des échantillons. Treize biozones ont pu être caractérisées : la palynozone PCI-I à Cerodinium granulostriatum du Maastrichtien supérieur ; la palynozone PCI-II à Andalusiella ivoirensis du Maastrichtien inférieur ; la palynozone PCI-III à Xenascus ceratioides du Campanien supérieur à moyen ; la palynozone PCI-IV à Trichodinium castanea du Campanien inférieur ; la palynozone PCI-V à Oligosphaeridium complex du Santonien ; la palynozone PCI-VI à Droseridites senonicus du Coniacien ; la palynozone PCI-VII à Tricolpites microstriatus du Turonien ; la palynozone PCI-VIII à Classopollis classoides du Cénomanien supérieur ; la palynozone PCI-IX à Triorites africaensis du Cénomanien moyen ; la palynozone PCI-X à Elaterocolpites castelainii de l’Albien supérieur-Cénomanien inférieur ; la palynozone PCI-XI à Lusatisporis dettmannae- Callialasporites dampieri de l’Albien supérieur ; la palynozone PCI-XII à Appendicisporites spp.-Elaterosporites spp. de l’Albien moyen-supérieur et la palynozone PCI-XIII à Callialasporites trilobatus-Afropollis spp. de l’Albien moyen-inférieur. L’évolution des paléoenvironnements au cours du Crétacé s’accompagne d’une réduction de la microflore d’origine continentale, dominante à l’Albien, et de l’installation de conditions marines, pour atteindre des conditions de mer ouverte au Turonien. Le développement du phytoplancton alguaire d’origine marine s’amorce et évolue jusqu’au Maastrichtien. Quatre paléoenvironnements majeurs peuvent être différenciés d’après les assemblages palynologiques, en cohérence avec les données sédimentologiques : un environnement fluvio-lacustre à littoral marin est associé aux dépôts de l’Albien moyen-inférieur ; des conditions marines, néritiques internes caractérisent les dépôts de l’Albien moyen-supérieur à Cénomanien inférieur-Albien supérieur ; un environnement néritique interne à externe va régner du Turonien au Santonien et un environnement néritique externe à bathyal supérieur caractérisant le Campanien- Maastrichtien. Les analyses de la matière organique ont fourni des valeurs de l’Indice d’Hydrogène (IH) inférieures à 300 mg HC g/TOC dans les échantillons étudiés, et le type de kérogène indique une prédominance de matière organique de Type III susceptibles de renfermer des roches mères potentielles dans le Sénonien inferieur, Cénomanien et Albien. Les roches mères cénomaniennes et albiennes sont matures pour la génération des hydrocarbures.

The deposits of Albian- Upper Cretaceous age in the Ivory Coast offer significant hydrocarbon potential. Previous palynological work carried out on this sedimentary basin does not provide consistent and complete biostratigraphic scales. 167 cores samples from 20 wells and a 98 ditch cuttings samples were the subject of this palynological study. The material yielded an abundance of dinocysts (46 species) and sporomorphs (148 species). A qualitative and quantitative inventory was carried out. For biostratigraphy, thirteen biozones were characterized: the palynozone PCI-I with Cerodinium granulostriatum from the Upper Maastrichtian; palynozone PCI-II with Andalusiella ivoirensis of the lower Maastrichtian; upper to middle Campanian palynozone PCI-III with Xenascus ceratioides; Early Campanian palynozone PCI-IV with Trichodinium castanea; Santonian palynozone PCI-V with Oligosphaeridium complex; palynozone PCI-VI with Droseridites senonicus of the Coniacian; the palynozone PCI-VII of Tricolpites microstriatus from the Turonian; Upper Cenomanian palynozone PCI-VIII with Classopollis classoides; palynozone PCI-IX with Triorites africaensis of the Middle Cenomanian; the PCI-X palynozone with Elaterocolpites castelainii of the Lower Cenomanian-Upper Albian; palynozone PCI-XI from Upper Albian with Lusatisporis dettmannae- Callialasporites dampieri; the palynozone PCI-XII of Appendicisporites spp.-Elaterosporites spp. for Upper-middle Albian and palynozone PCI-XIII of Lower-middle Albian with Callialasporites trilobatus-Afropollis spp. Climate change since the Albian sees the microflora of continental origin dominated until the establishment of marine conditions open to the Turonian. The development of algae phytoplankton of marine origin begins and evolves until the Maastrichtian. Four major paleoenvironments: an environment of fluvio-lacustrine facies with a marine littoral is associated with deposits of the Lower-middle Albian; an internal neritic environment characterizes deposits from the Upper-middle-Albian to Lower Cenomanian-Upper Albian; an internal to external neritic environment will reign from the Turonian to the Santonian and an external neritic environment to upper bathyal characterizing the Campanian-Maastrichtian will mark this climatic fluctuation. In general, the values of the Hydrogen Index (HI) are less than 300 mg HC g / TOC in the samples studied, and the type of kerogen indicates a predominance of organic matter Type III likely to contain source rocks in the Lower Senonian, Cenomanian and Albian. Cenomanian and Albian source rocks are mature for the generation of hydrocarbons.