Prédiction des architectures sédimentaires d'un aquifère terre mer, par une approche 'source-to-sink'. Le prisme plio-pléistocène du Roussillon.

Predicting sedimentary architectures in a coastal-marine aquifer through asource-to-sink approach. The plio-pleistocene sedimentary deposits of the Roussillon”

• Auteur / Autrice : Teddy Widemann
• Direction : Johanna Lofi
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : STE-Sciences de la Terre
• Date : Inscription en doctorat le 01/12/2021
• Etablissement(s) : Université de Montpellier (2022-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale GAIA Biodiversité, agriculture, alimentation, environnement, terre, eau (Montpellier ; 2015-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : GM - Géosciences Montpellier
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Transferts en Milieux Poreux

Mots clés

Mots clés libres

Modélisation

Architectures sédimentaires

Etude quantitative

Stratigraphie

Aquifère

Source to sink

Modelling

Sedimentary architectures

Quantitative study

Source to sink

Stratigraphy

Aquifer

Résumé

Le projet « ARCHI-ROUSS » consiste en une analyse source to sink intégrée du remplissage plio-pléistocène du Roussillon, couplant quantification des volumes érodés, interprétation de données depuits, stratigraphie sismique, et modélisation numérique. Survenant au-dessus de l'érosion messinienne, ce remplissage remarquablement préservé est constitué de dépôts deltaïques s'avançant largement au-delà du trait de côte actuel et formant un aquifère terre mer très sollicité, qu'il est important de mieux caractériser. Ce système source to sink est alimenté par un nombre limité de cours d'eau dont la dynamique d'incision est relativement bien connue, sa zone de transfert est en bonne partie à l'affleurement, et une partie de son remplissage est d'extension spatiale limitée. Ces caractéristiques en font un cas d'étude particulièrement intéressant pour reconstruire les flux dans les différents segments du système source to sink (bassin-versant, transfert via les fleuves et la zone deltaïque, bassin) et les forçages principaux (subsidence, climat, eustatisme). Plusieurs forages carottés permettent en outre de mieux qualifier la nature du sédiment et les dynamiques d'érosion et de transport du sédiment au cours du transfert. L'architecture sédimentaire du système plio pléistocène du Roussillon sera dans un premier temps caractérisée selon un continuum terre-mer. Une modélisation numérique des processus sédimentaires sera ensuite réalisée pour tester les hypothèses géologiques, affiner la quantification des flux de sédiments et tester l'influence des différents forçages sur l'architecture observée. Elle permettra in fine de modéliser l'ensemble du remplissage sédimentaire de cette zone.

This project entitled “ARCHI-ROUSS” is a source-to-sink analysis of the Plio-Pleistocene sedimentary infilling of the western domain of the Gulf of Lion (French Mediterranean margin). It integrates the quantification of eroded and deposited volumes based on the interpretation of outcrops, well data and seismic reflexion profiles. Those data will be coupled with petrographic analysis and numerical modelling. The remarkably preserved sedimentary infilling of the Roussillon mainly consists of deltaic related deposits that have prograded both onshore and offshore over the Messinian erosion surface. This sedimentary fill hosts onshore a highly solicited aquifer which architecture needs to be better constrained. This source to sink system is characterized by a drainage basin which evolution is relatively well known, a transfer zone outcropping onshore, and a well preserved and well seismically imaged sink area. This sedimentary system thus forms a particularly interesting and promising case study for a source-to-sink approach and for deciphering the respective contributions to that system of various forcings (subsidence, eustatism, climate and sedimentary supply). Moreover, numerous corings will allow the characterization of the mechanisms of production and modification of the sediments during their transfer. The sedimentary architecture of the Roussillon Plio-Pleistocene system will thus be first characterised along an onshore-offshore continuum. A process based numeric modelling will then be performed in order to test the relative importance of the different forcings and to restore the sedimentary architecture and reservoir distribution of the entire sedimentary succession.