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Fabrique précoce des sédiments et compaction

On a montré (Gay, Lopez et al, 2002, 2003) l’étroite interaction entre la sédimentation de pente et l’acquisition précoce de fabrique, durant la compaction et l’expulsion des fluides . Cette thématique est riche de perspectives tant du point de vue fondamental (géomécanique, interaction fluide-roche, bio-géologie…) que directement appliquées à des objectifs économiques et sociétaux (conditions de stabilité de pentes, fluides thermogéniques, traçage des réservoirs d’hydrocarbures enfouis, distribution des hydrates de gaz…).

L’aspect descriptif et temporel de l’évolution de ces fabriques étant maintenant bien connu, on s’attachera à préciser le rôle des hétérogénéités sédimentaires dans le contrôle des processus d’expulsion de fluides et l’établissement de drains dans la pile sédimentaire. Notamment, on cherchera à mettre en évidence les relations entre les variations latérales des faciès turbiditiques (par exemple : lobes gréseux, levées distales argileuses) et la distribution des drains verticaux. Cette approche complémentaire des actions 1 et 2 sera conduite sur les zones couvertes par des blocs de sismique 3D (Congo, Angola, Golfe du Mexique N et SW, notamment ; M. Lopez, M. Séranne, A. Gay SOC Southampton).

Visualisation des cheminées d’expulsion de fluides dans le Mio-Pliocène du bassin du Congo, réalisé à partir d’interprétation de données de sismique 3D avec le logiciel Sismage (document Aurélien Gay)

Dans le cadre de ce projet, on poursuivra également l’analyse de l’évolution temporelle (cyclique ?) du fonctionnement des cheminées qui alimentent la construction de biohermes chimio-synthétiques sur le fond de la mer (pockmarks). Ce travail sera conduit tant à partir de données de géophysique marine (M. Lopez et coll. A Gay, SOC Southampton) que sur des analogues à l’affleurement dans le Bassin du Sud-Est (M. Lopez, A Gay, SOC Southampton et JM. Luck ; M. Dubois et JL. Potdevin Univ. Lille 1). On tentera ensuite de corréler les périodes d’activités à la nature des sédiments du fond.
En parallèle, l’analyse de la fabrique précoce acquise par les sédiments de pente en cours de lithification (développement du réseau de failles polygonales pour assister le dewatering) devrait apporter une contrainte supplémentaire sur les conditions d’initiation de certains types de joints (Thème failles-fractures-fluides). Les mécanismes de cette fracturation seront enfin testés sur les modèles numériques en éléments finis développés dans l’équipe et qui ont la particularité d’incorporer une phase fluide (A. Taboada, thèse N. Estrada et coll. A Gay, SOC Southampton).