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Sedimentary breccias derived from a wide variety of physical processes. The identification of these formation processes is crucial to place them in a paleoenvironmental and geodynamic context. In the first step, we focused on the formation and preservation processes of colluvial sedimentary breccias in an extensive context, by comparing a recent Cretan system with an ancient Pyrenean system. Field results, combined with an analogical modeling approach, show that when colluvial fan sedimentary breccias are preserved, they correspond to syntectonic deposits at the borders of extensive basins and can thus be considered as a sedimentary indicator of the initial stage of continental extension. A new nomenclature is also proposed for the facies of colluvial fan sedimentary breccias typical of rockfall, rockslide and landslide processes. Finally, this first study has allowed us to highlight the importance of an extensive tectonic phase in the Upper Jurassic in the Eastern Pyrenees. In a second step, we were interested in the diagenetic evolution and dating of the breccias of the southern flank of the Bas Agly syncline in the NE Pyrenees. These breccias have been the subject of much controversy regarding their age, genesis and paleoenvironmental context. This study has allowed us to clarify on the tectonic and paleogeographic evolution of the NE Pyrenean domain. More broadly, we propose methodological ways for the analysis of sedimentary breccias in order to clarify their geodynamic significance.; Les brèches sédimentaires proviennent d’une grande diversité de processus physiques. L’identification de ces processus de formation est cruciale pour les replacer dans un contexte paléoenvironnemental et géodynamique. Dans un premier temps, nous nous sommes intéressés aux processus de formation et de préservation des brèches sédimentaires colluviales dans un contexte extensif, en comparant un système récent crétois et un système ancien pyrénéen. Les résultats de terrain, associés à une approche par modélisation analogique, montrent que lorsque les brèches sédimentaires de cône colluvial sont préservées, elles correspondent à des dépôts syntectoniques de bordure de bassins extensifs et peuvent être ainsi considérées comme un indicateur sédimentaire du stade initial de l'extension continentale. Une nouvelle nomenclature est aussi proposée pour les faciès de brèches sédimentaires de cône colluvial typiques des processus de chute de pierre, d'éboulement et de glissement rocheux. Enfin cette première étude a permis de mettre en évidence l'importance d'une phase tectonique extensive au Jurassique supérieur dans les Pyrénées Orientales. Dans un second temps, nous nous sommes intéressés à l'évolution diagenétique et la datation des brèches du flanc sud du synclinal du Bas Agly au NE des Pyrénées. Ces brèches ont été le sujet de nombreuses controverses quant à leur âge, leur genèse et leur contexte paléoenvironnemental. Cette étude nous a permis d’apporter un éclaircissement sur l’évolution tectonique et paléogéographique du domaine NE pyrénéen. Plus largement nous proposons des pistes méthodologiques d’analyse des brèches sédimentaires dans l’optique d’éclaircir leur signification géodynamique.

Dans les Caraïbes, la colonisation a produit des sociétés nouvelles dont les expériences de la violence et de la traite sont des éléments constitutifs. Comment raconter les origines d’un tel contexte ? Quelques éléments initiaux de réponse sont fournis ici par une analyse narrative, symbolique et linguistique des deux romans, montrant qu’il s’agit de narrations des origines en tant que prises de parole participant d’une nouvelle conception des rapports existant parmi les individus et les communautés., Colonisation has produced new societies in the West Indies, whose experience of violence and of the slave trade represents a fundamental element. How can one describe the origins of such a context? This article provides some answers through a narrative, a symbolic and linguistic analysis of the two novels, aiming to show that they can be read as narrations of origins in that they refer to a new conception of the relationships among individuals and among communities.

Detection of pore types and diagenetic features from seismic data is a major challenge for the evaluation of carbonate reservoirs in the subsurface. Based on a detailed petrographical and petrophysical analysis of carbonate rock using optical and scanning electron microscopy, mercury-injection measurements, digital image analysis, and well logs, we have determined the potential of the geophysical pore type ([Formula: see text]) inversion — a rock physics inversion scheme based on the differential effective medium theory—to quantitatively and qualitatively characterize the pore type distribution from acoustic data in the Yadana carbonate gas field (Early Miocene, offshore Myanmar). The geophysical pore type ([Formula: see text]) is revealed to be an upscalable parameter, whose depositional/diagenetic interpretation may be performed at well log and at seismic scales. We apply the inversion method on a 3D seismic data to map the reservoir-scale distribution and highlight the occurrence of laterally extended (100–1000 m) subseismic- to seismic-scale (thickness [Formula: see text]) geologic bodies. From this approach, two main reservoir geobodies are discriminated and interpreted in terms of depositional and diagenetic fabrics: (1) highly microporous, decameter-scale reservoir units (approximately 80% of the reservoir), mainly consisting of foraminiferal, red algae floatstone to rudstone with vuggy moldic porosity and characterized by moderate to high [Formula: see text] (0.11–0.20) and (2) thin, stratiform, cemented scleractinian floatstone/brecciated units (5–10 m; approximately 20% of the reservoir) with low microporosity and macroporosity and exhibiting low [Formula: see text] values ([Formula: see text]).

The objective of the Ph.D. research is to better understand the sedimentary, diagenetic and structural factors controlling the heterogeneity of carbonate reservoir systems and their petrophysical properties in the context of platform to platform-basin transitions. For this purpose, the sedimentary series from the Upper Cretaceous carbonate platform of Kruja and the adjacent Ionian Basin in Albania were chosen as they present a good example reservoir field analogues especially since the carbonate gravity deposits of the slope and basin of this system form one of the most important oil reservoirs exploited in Albania, Greece as well as offshore Italy.Sedimentological analyzes were carried out in three localities in central and southern Albania: i.e. (i) Krujë-Dajt massif, (ii) Çorovodë and (iii) Kremenara anticline structure, in which the carbonate successions of the Upper Cretaceous platform and basin are clearly exposed. In the platform successions twelve sedimentary facies (5 facies in Çorovodë outcrops; 7 facies in the Krujë-Dajt massif outcrop) have been identified reflecting subtidal depositional environments passing through the intertidal zone to the supratidal environment with periods of subaerial exposures. The identified facies are integrated into metric sequences (small-scale sequences) reflecting cyclic high-frequency fluctuations of the relative sea level during the Upper Cretaceous. In the basin, the Campanian period is characterized by thick intervals of calciturbidite deposits. This succession of slope/basin deposits shows a thickness of ~ 160 m, consisting essentially of low and high energy calciturbidite sequences interspersed with few debris flow intervals representing a rather stable phase of the platform-basin sedimentation system. During the Maastrichtian, an inversion takes place of the sedimentation dynamics represented by three slump intervals resulting from the dismantling of the platform edge, reflecting a destabilization of the slope during this period.The diagenetic study of the shallow platform facies of the Çorovodë sections revealed that the stratigraphic succession is impacted by marine diagenesis represented by early, micritic, fibrous, acicular and also bladed cements, that formed in the marine phreatic zone. These cements are responsible for the partial destruction of the primary intergranular and intraparticular porosity in these facies. The majority of the cements identified are linked to specific surfaces of “hardground” development which have been identified in several intervals within the studied succession. In contrast, in the Krujë-Dajt massif, calcitic cements of marine origin, meteoric origin and late diagenetic calcites were identified in the studied section., L’objectif des travaux de recherche menés dans cette thèse est de mieux comprendre les facteurs sédimentaires, diagénétiques et structuraux à l’origine de l’hétérogénéité des systèmes carbonatés réservoirs et de leur propriétés pétrophysiques en contexte de plateforme et de la transition plateforme-bassin. Pour ce faire, les séries sédimentaires de la plateforme carbonatée du Crétacé Supérieur de Kruja et du Basin Ionien adjacent en Albanie ont été choisis et présentent un bon exemple d’analogue terrain de réservoir carbonaté. Les dépôts carbonatés gravitaires de pente et de bassin de ce système forment des réservoirs pétroliers exploités en Albanie, en Grèce ainsi qu'au large de l'Italie. Les analyses sédimentologiques ont été menées sur trois localités dans le centre et le sud de l’Albanie: (i) massif de Krujë-Dajt, (ii) Çorovodë et (iii) Kremenara, dans lesquelles s’affleurent les successions carbonatées du Crétacé Supérieur de plateforme et de bassin. Douze faciès sédimentaires (5 faciès dans les coupes de Çorovodë; 7 faciès dans le massif de Krujë-Dajt) ont été identifiés le long des successions stratigraphiques de plateforme reflétant des environnements de dépôts représentant des conditions allant de subtidal passant par la zone intertidal jusqu’à l’environnement supratidal avec des périodes d’expositions subaériennes. Les faciès identifiés sont intégrés dans des séquences métriques (small-scale sequences) suggérant une cyclicité conduite par des fluctuations haute-fréquence du niveau marin relatif durant le Crétacé Supérieur. Dans le bassin, la période Campanien est caractérisée par d’épais intervalles de dépôts gravitaires calciturbiditiques. Cette succession de dépôts gravitaires montre une épaisseur de ~ 160 m, constitués essentiellement de séquences calciturbiditiques à basse et à forte énergie intercalées avec des dépôts de débris flow représentant une phase stable de système de sédimentation de plateforme-bassin. Au Maastrichtien, une inversion s’opère de la dynamique de sédimentation représentée par trois intervalles de slump résultants du démantèlement de la bordure de plateforme reflétant une déstabilisation de la pente durant cette période.L'étude diagénétique des faciès de plateforme peu profonds des coupes de Çorovodë a révélé que la succession stratigraphique est impactée par une diagenèse marine représentée par de ciments précoces, micritiques, fibreux, aciculaires et aussi en frange, formés dans la zone phréatique marine. Ces ciments sont responsables de la destruction de la porosité primaire intergranulaire et intraparticulaire dans ces faciès. La majorité des ciments identifiés sont liés à des surfaces spécifiques de type « hardground » qui ont été mis en évidence dans plusieurs intervalles le long de la succession étudiée. En revanche, dans le massif de Krujë-Dajt, des ciments calcitiques d’origine marine, d’origine météorique et des calcites tardives ont été identifiés dans la coupe étudiée.

The Western Pyrenean Jurassic carbonate platform, cropping out on the northerwestern Pyrenees foreland, is a remarkable laboratory for the characterization of dolomitization. With a geodynamic evolution at the interface between margin and chain, as well as the presence of the whole carbonate system at the outcrop,the study of this zone allows to apprehend the crucial parameters of the dolomitization and thus to determine which geodynamic and sedimentary contexts are suitable. The combination of field observations, petrographic, isotopic and microthermometric analyses on fluid inclusions coupled with carbonate U-Pb dating allowed to determine the dolomitization conditions of different localities of this carbonate system cropping out in the chaînons béarnais and the Basque Country.In the Mano (Tithonian) and Meillon (Batho-Callovo-Oxfordian) Formations of the Mail Arrouy (referenceoutcrop) in the Chaînons Béarnais, dolomitization occurred in several stages, spanning the Neocomian (prerift)to the Albian (syn-rift, associated with crustal hyper-thinning and mantle exhumation, accompanied by activesalt tectonics). Both units were first massively dolomitized in near-surface to shallow burial conditions duringNeocomian, likely triggered by the influx of marine-derived waters. Between the Barremian and the Albian, theLower Cretaceous rifting caused the upward influx of hot fluids (T > 160°C), associated with partial to completerecrystallization of the initial dolomites. Subsequent dolomites precipitated in both formations during the Albian,from distinct hot fluids (with evaporite-derived water in the Meillon and clay water in the Mano) as vein- andpore-filling cements. Finally, a last episode of dolomite cementation occurred only in the vicinity of faults andvolcanic intrusions during the Albian, from hydrothermal water recording the mixing of mantle-, crustal- andevaporites-derived waters and the highest temperatures in both formations (T > 260°C). Subsequent quartz andcalcite cement precipitation record a temperature decrease in a post-rift to inversion context.Southward (Layens anticline), dolomitization was only partial in the Meillon Formation. The upwelling of hot fluids during the rifting induced a partial recrystallization of this outcrop, located on the necking zone of the rift basin. Dedolomitization was also strongly present, induced by an extended emersion period, until the rifting, causing an influx of meteoric water synchronous with this episode of hydrothermalism.In the Basque Country, the dolomitic Meillon and Mano Formations lateraly pass to the distal formationsof Microfilament limestones and Hosta marls. In these compact and marl-rich formations, only a few traces ofdolomite are present as vein fillings. Calcite was ubiquitous during the Albian, and partially to completelyreplaced the dolomites initially in place. Thus, the distal zone of this carbonate system was also affected bydolomitization, during the Cretaceous rifting, probably caused by the upwelling of hot fluids.The dolomitization of the West Pyrenean platform was primarily controlled by the sedimentary andclimatic depositional environment allowing the influx of seawater generating early massive dolomitization.Cretaceous rifting inducing thermal anomalies, combined with the presence of a significant salt layer and salttectonics represent the second control, inducing massive recrystallization and dolomitic cementationsthroughout the basin. The stratigraphic architecture of the carbonate system also conditions the distribution ofthe dolomite with the presence of traces of cement in the distal environment as opposed to the abundance ofdolomite observed in the more internal environment. Thus, the distribution of dolomite on carbonate platform onsalt-rich hyperthinned passive margin depends essentially on the correlation between the sedimentology of thecarbonate system and the paleogeography of the margin., Affleurant sur le versant nord des Pyrénées, la plate-forme carbonatée jurassique ouest-pyrénéenne constitue un laboratoire d’étude unique dans la caractérisation de la dolomitisation. Avec une évolution géodynamique à l’interface entre marge et chaine, ainsi que la présence de l’ensemble du système carbonate ́à l’affleurement, l’étude de cette zone permet d’appréhender les paramètres cruciaux de la dolomitisation et ainsi déterminer quels contextes géodynamiques et sédimentaires s’avèrent propices. La combinaison d’observations de terrain, d’analyses pet́ rographiques, isotopiques et microthermomet́riques sur inclusionsfluides couplée à la datation U-Pb a permis de déterminer les conditions de la dolomitisation de différentes localités de ce système carbonaté dans les Chaînons Béarnais et le Pays basque.Dans les Formations de Mano (Tithonien) et de Meillon (Batho-Callovo-Oxfordien) du Mail Arrouy, la dolomitisation se fait en plusieurs étapes du Néocomien (anté-rift) à l’Albien (syn-rift associe ́ à un hyperamincissement crustal et une exhumation mantellique, accompagné d’une tectonique gravitaire). Dans un premier temps, ces formations ont éte ́ affectées par une dolomitisation massive en domaine peu profond à émergent, liée à l’influx d’eau de mer durant la période d’émersion puis de ré-ennoiement de la plate-forme au Néocomien. Du Barreḿ ien a ̀ l’Albien, la remontée de fluides chauds (T > 160°C) à affinité évaporitique provoquée par le rifting, a induit la recristallisation complète à partielle de la Formation de Meillon. La précipitation de ciments dolomitiques a ̀ partir de fluides chauds distincts (a ̀ affinité évaporitique dans le Meillon et générés par la diagenèse argileuse dans le Mano), a suivi dans les deux formations. Une dernière précipitation de dolomies baroques (saddle) à proximité de failles enregistre les fluides les plus chauds (T >260°C), témoignant également d’une contribution crustale, mantellique et évaporitique durant l’Albien. Par la suite, la précipitation de quartz et de calcites enregistre une diminution de la température lors du post-rift et de la compression pyrénéenne. En direction du sud (chaînons du Layens), la dolomitisation est seulement partielle dans la Formation du Meillon. La remontée de fluides chauds durant le rifting a induit une recristallisation partielle de cet affleurement excentré du coeur du rift. La dédolomitisation est également présente, induite par une émersion prolongée jusqu’au rifting, provoquant un influx d’eau météorique.Dans le Pays basque, les Formations de Meillon et de Mano passent latéralement aux faciès distaux des Calcaires à Microfilaments et des Marnes d’Hosta. Dans ces formations, seulement quelques traces de dolomies sont présentes. La calcite est omniprésente durant l’Albien, et remplace partiellement à complètement les dolomites initialement en place. Ainsi, la zone distale de ce système carbonate ́ a également éte ́ affectée par une dolomitisation, pendant ou avant le rifting crétacé. La dolomitisation de cette plate-forme est premièrement contrôlée par l’environnement de dépôt sédimentaire permettant l’influx d’eau de mer générant une dolomitisation massive. Le rifting crétacé induisant des anomalies thermiques, combiné à de la tectonique salifère représente le second contrôle, induisant une recristallisation massive ainsi que des cimentations dolomitiques dans l’ensemble du bassin.L’architecture stratigraphique du système carbonaté conditionne également la répartition de la dolomie avec la présence de traces de ciment en milieu distal opposée à l’abondance de dolomies observée en milieu plus interne. Ainsi, la répartition de la dolomie sur une plate-forme carbonateé en contexte de marge salifère hyper-étirée et inversée dépend essentiellement de la corrélation de la sédimentologie du système carbonaté et de la paléogéographiede la marge.

Reliable dating is essential in order to put palaeoclimatological, palaeoenvironmental and archeological information from continental carbonates in the correct time frame. This study evaluates U/Th dating of travertines based on two case studies, i.e., in the Ballık (Denizli, SW Turkey) and Süttő (N Hungary) areas. Previous petrographic, mineralogical and elemental characterization of the travertines enabled sampling of, purely calcitic, micrite or spar dominant, zones that are non-, or solely weak, cathodoluminescent. Despite adapted sampling and detrital thorium corrections, U/Th ages of the Ballık and the Süttő travertines are inconsistent with their stratigraphic position. Based on the observation of wavy extinction affecting micritic fabrics and ghost structures, the studied travertines behaved as an open system for uranium after deposition through recrystallisation. Their U/Th ages, consequently, can only be considered as minimum ages. The Ballık travertines precipitated earlier than 0.55-1.31 Ma ago, when late-stage cementation along fractures and in cavities took place, and form the oldest travertines deposited in the Denizli basin. The formation of the Süttő travertine area started at the earliest around 2.5 Ma with precipitation of the Cukor travertine. With some short interruptions, active travertine formation in the area took place maximally until 120 ka. The decreasing ages of the Süttő travertines towards the Danube, prove the complex nature of travertines both during deposition as well as during diagenesis, which leads to anomalies with regard to the law of superposition. The diagenetic susceptibility of continental carbonate deposits poses problems in terms of accurate and precise dating. U/Th dating of the intrinsically heterogeneous fabrics of travertines and tufa, as presently applied, should be ceased. Travertines and tufa up to ~100 ka might be the exception due to the limited extent of recrystallisation. Sparite cements and veins can be dated more accurately but, even with multiple samples from the same study site and inclusion of coeval samples, give only minimum ages for the whole deposits. To better constrain the time frame of the whole bodies, results from independent dating methods and from the surrounding deposits are necessary. In addition, it is important to keep in mind that the open-system behavior of continental carbonates has implications for diagenetic, palaeoenvironmental and palaeoclimatological studies based on geochemical proxies. Des datations fiables sont essentielles afin de replacer les informations paléoclimatologiques, paléoenvironmentales et archéologiques tirées des carbonates continentaux dans un cadre chronologique correct. Cette étude évalue la validité des datations U/Th de travertins à partir de deux cas d´études situés dans les régions de Ballık (Denizli, sud-ouest de la Turquie) et Süttő (nord de la Hongrie). La caractérisation pétrographique, minéralogique et géochimique antérieure a permis de choisir des échantillons dans des zones constituées de calcite pure, dominées par la micrite ou la sparite, et faiblement ou non cathodoluminescentes. Malgré un échantillonnage adapté et l’application d’une correction pour le thorium détritique, les âges obtenus sont incohérents avec leur position stratigraphique. L’observation d’extinctions onduleuses affectant les fabriques micritiques et les structures fantômes suggère que les travertins étudiés se comportent comme un système ouvert pour l’uranium après précipitation par recristallisation. En conséquence, leurs âges U/Th ne peuvent donc être considérés que comme des âges minimums. Les travertins Ballık ont précipités il y a plus de 0.55-1.31 Ma lors de la phase de cimentation tardive le long de fractures et dans des cavités, et forment les travertins les plus anciens du bassin de Denizli. La formation des travertins de Süttő a commencé au plus tôt il y a 2.5 Ma avec la précipitation du travertin Cukor. Avec quelques interruptions courtes, la formation de travertins actifs dans la région s’est déroulée au maximum jusqu’à 120 ka. Plus on s’approche du Danube, plus les âges du travertin de Sütto rajeunissent, prouvant ainsi la nature complexe des travertins tant lors du dépôt que lors de la diagenèse, ce qui conduit à des anomalies en ce qui concerne la loi de superposition. Les processus diagénétiques des carbonates continentaux posent problème en termes de datations justes et précises. La datation U/Th des fabriques intrinsèquement hétérogènes des travertins et des tufs, telle qu’elle est actuellement appliquée, devrait donc cesser. Les travertins et tufs jusqu’à ~100 ka pourraient être l’exception en raison de l’étendue limitée de la recristallisation. Les ciments et veines sparitiques peuvent être datés avec plus de précision mais, même avec plusieurs échantillons provenant du même site d’étude et l’inclusion d’échantillons contemporains, ils ne fournissent que des âges minimaux pour l’ensemble des dépôts. Pour mieux contraindre le cadre chronologique de la croissance des carbonates continentaux, les résultats de méthodes de datation indépendantes et de dépôts encadrants sont nécessaires. De plus, il est important de souligner que le comportement des carbonates continentaux en système ouvert a des implications pour les études diagénétiques, paléoenvironnementales et paléoclimatologiques basées sur des indicateurs géochimiques.

The reservoir quality is one of the "risk" factors for hydrocarbon exploration or for the future development of geothermal energy in siliciclastic hydrosystems. Reservoir properties are defined by porosity and permeability values. In deep buried siliciclastic reservoirs, chlorite coatings around quartz grains help to preserve these properties. The mechanisms behind these coatings are still poorly understood. The objectives of this study are: (1) to characterize (mineralogy, crystallography, textural and microstructural properties) and to determine the spatial and temporal distribution of clay and clay coatings in well constrained sedimentary environments and within a well-defined stratigraphic framework; (2) to better understand the factors controlling the formation of clay coatings in siliciclastic reservoirs; (3) to describe the intermediate processes of authigenic chlorite formation via different precursor minerals during burial; (4) to predict the distribution of good reservoir properties in relation to clay coatings. The modern analogue chosen for this study is the Gironde estuary, where the presence of detrital clay grain coats was detected in the intertidal zone of tidal and point bars, but also in pluri-meters long sedimentary cores. The formation mechanisms of these coatings have been investigated with the interaction between hydrodynamic and biological processes. Analogies with buried sandstone reservoirs (>3500m) showed that sand facies of external tidal bars deposited at the end of a transgressive cycle are the preferred targets for finding good reservoir properties in estuarine reservoirs. The evolution of detrital clay grain coats during burial was approached by studying buried reservoirs between 400 and 1000m deep. The detrital coatings are transformed into berthierine and mixed-layer chlorite-smectite at depths between 600 and 900m and temperatures between 30-40°C. These minerals are true precursors to ferrous chlorite coatings that appear at greater depth.; La qualité des réservoirs est l’un des facteurs « risque » pour l’exploration d’hydrocarbures ou pour le développement futur de la géothermie dans les hydro-systèmes silicoclastiques. Les propriétés réservoirs sont définies par les valeurs de porosité et perméabilité. Dans les réservoirs silicoclastiques profondément enfouis, des coatings de chlorite authigénique autour des grains de quartz permettent de préserver ces propriétés. Les mécanismes régissant la formation et la distribution de ces tapissages sont encore mal connus. Les objectifs de ce projet de thèse sont: (1) de caractériser (minéralogie, cristallochimie, propriétés texturales et microstructurales) et de déterminer la distribution spatio-temporelle des tapissages argileux dans des environnements sédimentaires bien contraints et dans un cadre stratigraphique bien défini; (2) de mieux comprendre les facteurs contrôlant la formation des tapissages argileux dans les réservoirs silicoclastiques; (3) de décrire les processus intermédiaires de formation de chlorite authigénique via différents minéraux précurseurs au cours de l’enfouissement; (4) de prédire la distribution des bonnes propriétés réservoirs en lien avec les coatings argileux. L’analogue moderne choisit dans le cadre de cette étude est l’estuaire de la Gironde où la présence de tapissages argileux détritiques a pu être mise en évidence dans la zone intertidale des barres tidales et barres de méandres, mais aussi dans des carottes sédimentaires de plusieurs mètres de profondeur. Les mécanismes de formation de ces tapissages ont été appréhendés avec l’interaction entre processus hydrodynamiques et biologiques. Des analogies avec des réservoirs gréseux enfouis (>3500m) ont permis de déterminer que les dépôts sableux de barres tidales externes déposées à la fin d’un cycle transgressif sont les cibles privilégiées pour trouver de bonnes propriétés réservoirs dans les réservoirs estuariens. L’évolution des coatings détritiques au cours de l’enfouissement a pu être retracée par l’étude de réservoirs enfouis entre 400 et 1000m de profondeur. Les coatings détritiques se transforment en berthiérine et interstratifié chlorite-smectite vers 600-900m de profondeur et des températures comprises entre 30-40°C. Ces minéraux constituent de véritables précurseurs aux coatings de chlorites ferreuses apparaissant plus en profondeur.

Reservoir quality distribution in subsurface, within an aquifer, storage or a hydrocarbon bearing reservoir, is largely variable and hence, difficult to predict. This study focuses on the early diagenetic processes, which are considered as key in the next steps of the diagenesis of deeply buried reservoir. Based on the examples of sandstones deposited in glacial setting during Ordovician of a gas field in Algeria and tidal sandstones from a Permian formation in Australia, the objective is to show the role and control exerted by the depositional environment on early diagenesis, and especially the major role of sediment reworking to predict reservoir quality distribution. The studied reworking processes are responsible of clay incorporation into sand deposits, as clay coats around detrital gains or as pore linings. The nature of clay is then determinant in the diagenetic processes, as these coatings may enhance chemical compaction if illitic in nature, or reversely, may inhibit cementation and help preserving reservoir quality if they are made of ferrous chlorite. These reworkings are associated to fluid overpressure within the sediment in glacial settings, whilst they are associated to the permanent reworking of sands by tidal currents, enabling the agglomeration of clay flocs to detrital grains with biofilm elements acting as natural glue.; La distribution des qualités réservoirs dans un champ ou un aquifère peut varier rapidement verticalement et latéralement, ce qui la rend difficile à prévoir. Ce travail se focalise donc sur les phénomènes diagenétiques précoces qui sont ensuite déterminants sur la diagenèse d’enfouissement. A travers les exemples profonds de sédiments glaciaires d'un champ gazier dans l'Ordovicien et de sédiments estuariens d’âge Permien d'un champ en Australie, l'objectif est de montrer l'influence de l'environnement de dépôts sur cette diagenèse précoce et de montrer le rôle essentiel joué par les remaniements sédimentaires dans la prédiction des qualités réservoir. En particulier, les remaniements étudiés sont à l’origine de l’incorporation d’argiles au sein du sédiment qui peuvent alors former des enrobages de grains ou du tapissage de pores. Selon la nature des argiles, que ce soit de l’illite ou de la chlorite ferreuse, l’évolution diagenétique ira soit vers une destruction des qualités réservoir, soit vers une préservation à grande profondeur. Les phénomènes à l’origine de ces remaniements sont, soit associés à la redistribution des argiles par élutriation, conséquence des fortes pressions du fluide interstitiel au sein du sédiment en environnement glaciaire, soit associés au remaniement permanent des sables par les courants tidaux, la floculation des argiles et à leur agglomération aux grains détritique par des fragments de biofilms.

Introduction: Determining the postmortem interval in cases of skeletonized remains is a key element of the judicial investigation. However, few methods are applicable for an accurate estimate of this period. This taphonomic study wanted to be performed in a temporality joining the legal requirements applied in forensics. Thus, the main hypothesis of this study was an early organic postmortem bone degradation, particularly a collagen degradation. The latter has been studied prospectively.Materials and Methods: 6 human bodies without known bone disease were included, and for each subject, the ribs were chosen. The bones were included in a diagenetic environment and studied over 2 years. Macroscopic analysis of bone weight loss was performed, and completed by two methods: one molecular (Raman microspectrometry) and the other morphological (histology).Results: This work has highlighted certain features of the temporary bone alteration on its different phases via: a desiccation highlighted by bone mass loss; a diagenesis of organic and mineral phases. Thus, the study of physicochemical parameters by Raman microspectrometry revealed a temporary trend of declining mineral / organic ratios; decreasing carbonation; increasing crystallinity. Multivariate analysis of Raman spectra allowed: to distinguish temporal groups by discriminating via their organic contributions; to design a statistical model of practical use. The microscopic study of the samples revealed no microbial attack in the early postmortem period, but an alteration of collagen by chemical hydrolysis.Discussion: Our study identified three basic parameters of bone diagenesis that must be known to the forensic anthropologist, even over a period of 2 years which is \\\"short\\\" on the scale of anthropology:- The environment strongly influences bone diagenesis and should be studied as well as the bone itself. Indeed, the study of weight loss of the bone, revealed a phenomenon of bone drying, similar to the overall dehydration of the body in the postmortem period;- Bone diagenesis is a global phenomenon in which the various alterations of inorganic and organic phases are interdependent and can be evaluated by Raman microspectrometry. Also its contribution in the analysis of the chemical degradation of the bone, Raman spectroscopy and statistical tools associated with it, allows the identification of diagenesis classes. These classes will require additional studies, eventually to be a practical support in dating a bone;- The organic alteration of the bone may be due to chemical or bacterial degradation, according to the environment and the postmortem period. Histology can make this distinction. On this period of study, the collagen degradation by chemical hydrolysis is predominant.Conclusion: These parameters form a structural unit, which is well known in archaeological anthropology, and is absolutely transposable in forensic practice if appropriate methodologies are developed. Research on this topic has an essential role as forensics can respond to legitimate requests from victims and their relatives towards justice., Introduction : La détermination du délai postmortem dans les cas de découvertes de restes squelettisés est un élément clé de l’enquête judiciaire. Pour autant, face à la découverte de restes osseux, peu de méthodes sont applicables pour une estimation précise de ce délai. Cette étude taphonomique souhaitait s’inscrire dans une temporalité rejoignant les impératifs judiciaires appliqués en médecine légale. Ainsi, l’hypothèse principale de ce travail était constituée par une dégradation organique précoce de l’os en période postmortem, notamment sous la forme d’une dégradation collagénique. Celle ci a donc fait l’objet d’une évaluation prospective.Matériels et Méthodes : 6 dons de corps humains, sans pathologie osseuse connue ont été inclus et pour chaque sujet, le choix des os étudiés s’est orienté vers les côtes. Ces os ont été inclus dans un environnement de diagénèse et étudiés sur 2 ans. Une analyse macroscopique de perte de poids de l’os a été réalisée, et complétée par deux méthodes : l’une moléculaire (microspectrométrie Raman) et l’autre morphologique (histologie).Résultats : Ce travail, a permis de mettre en évidence certaines caractéristiques de l’altération temporelle des différentes phases osseuses via : une dessiccation mise en évidence par une perte de poids osseuse ; une diagénèse des fractions organiques et minérales. Ainsi, l’étude des paramètres physico-chimiques en microspectrométrie Raman a montré une tendance temporelle à la diminution des rapports phase minérale/phase organique ; la diminution de la carbonatation minérale ; l’augmentation de la cristallinité. L’analyse statistique multivariée des spectres Raman a permis : de distinguer des groupes temporels en les discriminant via leurs contributions organiques ; de construire l’ébauche d’un modèle statistique d’utilisation pratique. L’étude microscopique des prélèvements a montré l’absence de toute attaque microbienne en période postmortem précoce, mais un mécanisme d’altération organique collagénique de type hydrolyse chimique.Discussion : Notre travail, a permis d’identifier 3 paramètres fondamentaux du vieillissement osseux qui doivent être connus du praticien qualifié en anthropologie médico-légale, et cela même sur une période d’étude de 2 ans « courte » à l’échelle de l’anthropologie :- L’environnement influence fortement la diagénèse osseuse et doit être aussi bien étudié que l’os en lui même. En effet, l’étude de la perte de poids de l’os, a montré une altération de composition osseuse très précoce avec phénomène de dessiccation osseuse, comparable à la déshydratation globale du corps en période postmortem ;- La diagénèse osseuse est un phénomène global dans lequel les différentes altérations de phases minérales et organiques sont interdépendantes et peuvent être appréciées par la microspectrométrie Raman, qui outre son apport dans l’analyse de la dégradation chimique de l’os, permet par les outils statistiques qui y sont associés, d’identifier des classes temporelles de diagénèse. Ces classes, qui devront faire l’objet d’études supplémentaires, pourraient à terme être une aide pratique et servir de référence dans la datation précise d’un os ;- L’altération organique de l’os peut s’opérer selon des modes de dégradations chimiques ou bactériens en fonction de l’environnement et du délai postmortem. L’histologie peut permettre de faire ce distinguo. Sur ce délai d’étude, la dégradation collagénique de type chimique par hydrolyse est prédominante.Conclusion : Ces paramètres forment une unité structurelle indissociable qui est connue de longue date en anthropologie archéologique, et qui est parfaitement transposable en pratique médico-légale si des méthodologies adaptées sont développées. Les voies de recherche sur cette thématique ont un rôle essentiel à jouer pour que la médecine légale puisse répondre aux légitimes demandes exprimées par les victimes et leurs ayants-droits auprès de la justice.

The main U-deposits of Niger (Arlit, Akouta, and Imouraren) are all located in the Tim Mersoï Basin, east of the Arlit Fault. The deposits of Arlit and Akouta are hosted in Carboniferous formations and have a substantially reduced uranium mineralization, while the Imouraren deposit is contained in a Jurassic formation in the form of predominantly oxidized uranium mineralization with some pockets of reduced mineralization. New ore bodies discoveries west of the Arlit Fault in the regions of Arlit and Akouta and the differences between the U-deposits in the Carboniferous and Jurassic, have encouraged a reevaluation of the previous metallogenic models. The objective is to determine whether the uranium mineralizations of Tim Mersoï Basin were formed during the same diagenetic/hydrothermal event in relation with a major geotectonic event, or if they are polyphase over time, in order to propose a general metallogenic model. A multi-technique approach involving a detailed study of diagenesis, fluid circulations, mineralization, geochronology and geothermometry was applied to trace the burial history of the basin and constrain the P-T conditions of uranium deposition. Two main phases of uranium mineralization are distinguished: (i) A diagenetic/hydrothermal episode between 100 and 135 Ma in which primary uranium and copper minerals precipitate in reduced environment under conditions close to maximum burial (P : 80-120 bars, T : 115-150 °C), in relation with Atlantic rift periods during Cretaceous. (ii) A serie of remobilizations of primary uranium minerals in oxidizing environment to form secondary uranium, vanadium and copper minerals under supergene conditions related to uplift since 50 Ma, during the major events of oxidation in western Africa.; Les principaux gisements d’uranium connus du Niger (Arlit, Akouta et Imouraren) sont tous localisés dans le bassin de Tim Mersoï, à l’Est de la faille d’Arlit. Les gisements d’Arlit et d’Akouta sont encaissés dans des formations Carbonifères et présentent une minéralisation à uranium essentiellement réduite, alors que le gisement d’Imouraren est contenu dans une formation d’âge Jurassique sous forme de minéralisation uranifère majoritairement oxydée avec quelques poches de minéralisation réduite. La découverte de nouvelles concentrations d’uranium à l’Ouest de la faille d’Arlit et les différences entre les gisements dans le Carbonifère et le Jurassique, ont encouragé une réévaluation des modèles métallogéniques antérieurs. L’objectif est de déterminer si les différentes minéralisations uranifères ont été formées durant un même évènement diagénétique/hydrothermal en lien avec un épisode géotectonique majeur, ou si celles-ci sont polyphasées dans le temps, afin de proposer un modèle métallogénique global. Une approche multi-technique regroupant une étude détaillée de la diagenèse, des fluides, de la minéralisation, de la géochronologie et de la géothermométrie, a été appliquée afin de retracer l’histoire d’enfouissement du bassin et d’appréhender les conditions de dépôt de l’uranium. Deux phases principales de minéralisation uranifère se distinguent: (i) un épisode diagénétique/hydrothermal principal entre 100 et 135 Ma au cours duquel les minéraux primaires d’uranium et de cuivre précipitent en milieu réduit dans des conditions proches de l’enfouissement maximal (P : 80-120 bars, T : 115-150 °C), en relation avec les périodes de rift atlantique au Crétacé. (ii) une série de remaniement des minéraux primaires en milieu oxydant pour former des minéraux secondaires d’uranium, de vanadium et de cuivre en conditions supergènes liée à l’exhumation des séries depuis 50 Ma, lors des grandes phases d’oxydation connues en Afrique de l’Ouest.

International audience; Many studies have shown the role of the weathering in karst and speleo genesis with Ghost Rocks and corridors as important aerial and subterranean landforms (Bruxelles, 2001, 2002, Cailhol, 2015, Dandurand, 2011, Dubois et al., 2014, Quinif 1999, 2010). In the past, geologists or geographers have soon described these phenomena but without explanations of the processes (Aubert, 1975, Fénelon, 1976).The recent works realized in different area, in Europe mainly, have pointed the necessity of a low energy context, specific climate and long duration to install the chemical processes (solubility and hydrolysis) in the sedimentary unit, precondition to install, later, caves and caves networks (Dubois et al., 2014), but the question of the starting condition is still open. Thus, the researches in the fields of the sedimentology and the microbiology or biogeology are a support to identify and understand the initial conditions of the weathering, and the dynamic of the evolutions of the processes during time and in the space, (Boulvain, 2011, Kędzierski, 2015, Wyns, 2002).With the examples of the Jura Massif, and the Dronne Valley in the Aquitanian Basin, this article will try to make a review of the contextual conditions of the weathering and their influences of the karst organization and the landforms. The topics of the initial conditions and their evolution will be discussed to propose different steps for the evolution of the karstification and the organization of a karst system.

Petrophysic properties of siliciclastic reservoirs are influenced by many sedimentary and diagenetic factors. The main diagenetic processes affecting the reservoir quality are quartz cementation and mechanical and chemical compaction. The cementing of quartz plays a role in reducing the porosity as it precipitates occupying intergranular porosity. However, its influence on the evolution of permeability is not well known because the morphology of authigenic quartz crystals and controls responsible for this morphology remain poorly understood. Sandstone reservoirs with different geological settings were considered in this study; Carboniferous reservoirs of deltaic-marine Palmyrides South Basin (fields: Arak, Debayate South, and Sukhneh) in Syria and the Cambro-Ordovician reservoirs Sbaa Basin (fields : Hassi Ilatou , Hassi Ilatou NE, Bou Hadid, Oued Zine, and Bou Hadid W) in Algeria. They have widely varying porosities both laterally and vertically and permeabilities. Thus, this thesis is to establish the diagenetic history, determine the sedimentary and structural controls influencing the evolution of diagenesis, characterize crystallographic habits of authigenic quartz formed around the detrital grains and to relate the different sedimentary controls and diagenetic on pore characteristics and as well as the variation of the permeability. In the Sbaa Basin, the presence of inclusions hydrocarbons allowed to reconstruct the history of gas migration. The diagenetic history of the Sbaa Basin is characterized by strong cementing quartz composed of three phases Q1, Q2 / Q3, illite coatings, significant chemical compaction, and also by illite cements, especially in the fields of Oued Zine and Bou Hadid. However, Hassi Ilatou field shows low quartz cementation (Q1). In addition, reservoir sandstones of the Palmyrides-South Basin show low quartz cementation composed of a single phase Q1, an absence of chemical compaction, as well as clay cementation dominated by chlorite and kaolin characterize the diagenesis history. Microthermometric analyzes of fluid inclusions located in quartz overgrowths show that the silicification occurred mainly between 100 and 160 °C in both basins. According to the reconstruction of the thermal history, these temperatures have been reached between the end of the Visean and Namurian for the Sbaa Basin and Upper Cretaceous-Paéocène for the Palmyrides-South Basin. Isotope analyzes indicate marine/meteoric water gradually heated during burial, and enriched in ¹⁸O in intergranular pores and evolved hot fluids are responsible for vein precipitation. The habits of quartz overgrowth crystals and growth forms observed in the studied sandstones show a relation with the number of quartz cement phases. Effectively, crystals with short prisms, truncated by supplementary faces, and large crystals characterize one-phased (Q1) cemented sandstones. In addition, quartz crystals of multiple nucleations are frequent in these sandstones. However, crystals with long prisms and rarely crystals with short prisms characterize two-phased (Q1 and Q2) cemented sandstones. Crystals of poorly developed faces are present in three-phased (Q1, Q2, and Q3) cemented sandstones. Step-like striation present only in these sandstones. Methane inclusions in the quartz overgrowths of the upper part of Ordovician reservoir of Oued Zine indicate that the gas emplacement into the reservoir occurred synchronically with early quartz cementation in the sandstones located near the contact with the Silurian gas-source rocks at 100-140°C during the Late Carboniferous period and the late Hercynian episode fracturing at temperatures between 117 and 185°C. Microthermometric data on gas inclusions reveal the presence of an average of 92 ± 5 mole % of CH4, which is similar to the present-day gas composition in the reservoirs.; Les propriétés pétrophysiques des réservoirs silicoclastiques sont influencées par de nombreux facteurs sédimentaires et diagénétiques. Les principaux phénomènes diagénétiques affectant les réservoirs sont généralement la cimentation de quartz et les compactions mécanique et chimique. Des réservoirs gréseux ayant des contextes géologiques différents ont été considérés dans cette étude ; les réservoirs carbonifères d’origine deltaïque-marine du bassin des Palmyrides-Sud en Syrie et les réservoirs cambro-ordoviciens du bassin de Sbaa en Algérie. Cette thèse consiste à établir l’histoire diagénétique, déterminer les contrôles sédimentaires et structuraux influençant l’évolution des phénomènes diagénétiques, caractériser l’habitus des cristaux authigènes de quartz formés autour les grains détritiques et aussi mettre en relation les différentes contrôles sédimentaires et diagénétiques sur les caractéristiques des pores et ainsi que sur la variation de la perméabilité. L’histoire diagénétique entre le réservoir du bassin de Sbaa se caractérise par une forte cimentation de quartz composée de trois phases Q1, Q2 /et Q3, par tapissage illitique et ainsi par une importante compaction chimique liée à certains faciès glaciaires et également une cimentation d’argiles principalement en illite mais surtout dans les champs d’Oued Zine et de Bou Hadid. A l’exception du champ de Hassi Ilatou, où une faible cimentation de quartz composée de Q1 a eu lieu. Alors que la diagenèse des réservoirs gréseux du bassin des Palmyrides-Sud est représentée par une faible cimentation de quartz composée d’une seule phase Q1, une absence de compaction chimique, ainsi qu’une cimentation d’argiles dominée par la chlorite et les kaolins. Les analyses microthermométriques des inclusions fluides dans les surcroissances de quartz mettent en évidence une silicification se déroulant principalement entre 100 et 160°C dans les deux bassins. D’après la reconstitution de l’histoire thermique de bassin, cet intervalle de température a été atteint entre le Viséen et la fin du Namurien dans le bassin de Sbaa et au Crétacé supérieur-Paléocène dans le bassin des Palmyrides-Sud. Les analyses isotopiques indiquent une eau originelle météorique et marine, progressivement réchauffée lors de l’enfouissement, et s’enrichissant au fur et à mesure en ¹⁸O dans les pores intergranulaires et des fluides évolués et chauds à l’origine des filonnets. L’habitus des cristaux authigènes de quartz et la forme de croissance montrent une relation avec les phases de ciment de quartz, son taux et la présence/absence de gaz. En effet, des cristaux à prisme court, tronqués par des facettes additionnelles, et des cristaux trapus caractérisent les grès cimentés par une seule phase de quartz authigène, et une fréquence importante des cristaux de quartz à multiples nucléas est constatée dans ces grès. Des cristaux à prisme développé et rarement des cristaux à prisme court caractérisent les grès contenant deux phases du ciment de quartz. Des cristaux peu développés et limités à quelques faces sont présents dans les grès cimentés par trois phases du ciment de quartz dans la paléozone à eau du réservoir dans le champ ODZ. Une forme de croissance en escalier est présente uniquement dans ces derniers grès. La présence des inclusions à hydrocarbures dans les surcroissances de quartz dans la partie supérieure du réservoir ordovicien du champ de Oued Zine indique que la mise en place des hydrocarbures dans le réservoir a été contemporaine à la cimentation de quartz à des températures 100-140°C en raison de la paléostructure anticlinale dans ce champ. Un deuxième épisode a eu lieu suite à la fracturation hercynienne à des températures comprises entre 117-185°C qui augmente vers le nord-ouest du bassin. La composition du gaz dans les inclusions monophasées (92 ± 5 mole %) est comparable à la composition actuelle du gaz dans le réservoir.

The Middle East and North Africa regions are known by phosphates of the Cenozoic age with a workable commercial quality. And Morocco is by far the main producer with more than three quarters of the world's sedimentary phosphate reserve. Moroccan phosphates from upper Cretaceous - lower Eocene, attracted the interest of many scientists for years. Several investigations have been focused on the first extremely diagenetic phenomena and since then, the sedimentological studies still offer lots of fascinating results. Indeed, they are the referential deposits for the geological studies and particularly the diagenetic Post and Syn sedimentary phenomena. The Silicification is then the object of this study that aim to inventory all the forms and the facies siliceous and silicified, in addition to determine the origin and the diagenetic processes that control the neoformation of silica. And that has been performed on the deposits of Ghar Tajer, Sidi El Maâti, Sidi Chennane and EL Halassa, all a part of the Ouled Abdoun Basin; and go from the Maastrichtian to the Lutetian. At first, a sedimentological and petrographic approach was applied on the different terms of the phosphate series, in order to characterize the silicification and deduce the probable links between this diagenetic phenomenon and the facies and forms containing the silica. As a result, the silicification turns to be diversified and abundant, usually in the form of flint, opal and chalcedony, as lenticular layers of asymmetric lenses with zonation, nodules or rognons called nougat facies and silicified rocks.The second step consisted on a mineralogical and geochemical approach on the same silica and silicified facies of phosphate series of Ouled Abdoun basin. The mineralogical results showed their quality of crystalline minerals, clastic quartz and microcrystalline or fibrous quartz, and marked major peaks 3.34 Å and 4.26 Å. On an other hand, the opal types of silica was presented by the intense and large peaks 4.10 Å, 4.33 Å and 2.50 Å, that correspond to opal CT (Cristobalite-Tridymite opal) and opal T (Tridymite). According to the mineralogical phases’ reports, three main phases: the silicate phase, the carbonate phase and the clay phase. Regarding geochemistry, major and trace elements were measured, then geochemical associations of SiO2 and all elements seemed having significant relationships with the increased degree of diagenetic silicification. The Diagenetic phenomena and silicification have been conditioned by the factors pH, the depositional environment of phosphates and also the rise of upwelling currents., Les pays du Moyen-Orient et les régions d’Afrique du Nord sont connus par les phosphates de qualité commerciale exploitables d’âge Cénozoïque. Le Maroc est le principal producteur, il a plus de trois quarts des réserves mondiales de phosphate sédimentaire. Les phosphates marocains, d’âge fini Crétacé — Éocène inférieur, ont attiré l’attention de nombreux scientifiques depuis longtemps. Plusieurs enquêtes ont été portées sur les premiers phénomènes extrêmement diagénétiques et depuis lors, des études sédimentologiques offrent encore de nombreux résultats fascinants. En effet, ce sont des dépôts de référence pour les études géologiques et particulièrement les phénomènes diagénétiques post et synsédimentaires. La silicification est donc l’objet de cette étude, qui porte à inventorier tous les formes et les faciès siliceux et silicifiés, ainsi qu’à determiner l’origine et les processus diagénétiques qui contrôlent la néoformation de la silice. Cette étude a été menée sur les gisements de Ghar Tajer, Sidi El Maâti, Sidi Chennane et EL Halassa, qui appartiennent au bassin des Ouled Abdoun, et s’étalent du Maastrichtien au Lutétien. Dans un premier temps, une approche sédimentologique et pétrographique a été appliquée sur les différents termes composant la série phosphatée, afin de caractériser la silicification et de déduire les liens probables entre ce phénomène diagénétique et les formes et faciès contenant la silice. Il en résulte que la silicification est diversifiée et abondante, elle se présente généralement par du silex, de l’opale et de la calcédoine, sous forme de couches lenticulaires, de lentilles asymétriques avec zonation, de nodules ou rognons appelés faciès nougat et des roches silicifiées. Dans un deuxième temps, une approche minéralogique et géochimique a été faite sur les mêmes faciès siliceux et silicifiés de la série de phosphate du bassin des Ouled Abdoun. Les résultats minéralogiques montrent qu’il s’agit de minéraux de forme cristalline, de quartz clastiques et de quartz microcristallin ou fibreux. Et ont enregistré des pics majeurs 3,34 Å et 4,26 Å. En revanche, la silice de type opale a été présentée par les pics intenses et larges 4,10 Å, 4,33 Å et 2,50 Å, et qui correspondent à l’opale CT (opale Cristobalite-Tridymite) et l’opale T (Tridymite). Selon les rapports des phases minéralogiques, on a pu distinguer trois principales phases : la phase silicatée, la phase carbonatée et la phase argileuse. En ce qui concerne la géochimie, des éléments majeurs et traces ont été dosés. Les associations géochimiques de la SiO2 et tous les éléments présentent des relations notables avec l’accroissement du degré diagénétique de la silicification. Les phénomènes diagénétiques et la silicification ont été conditionnés par les facteurs PH, l’environnement de dépôt des phosphates et aussi par la remontée des courants d’upwelling.

The Middle East and North Africa regions are known by phosphates of the Cenozoic age with a workable commercial quality. And Morocco is by far the main producer with more than three quarters of the world's sedimentary phosphate reserve. Moroccan phosphates from upper Cretaceous - lower Eocene, attracted the interest of many scientists for years. Several investigations have been focused on the first extremely diagenetic phenomena and since then, the sedimentological studies still offer lots of fascinating results. Indeed, they are the referential deposits for the geological studies and particularly the diagenetic Post and Syn sedimentary phenomena. The Silicification is then the object of this study that aim to inventory all the forms and the facies siliceous and silicified, in addition to determine the origin and the diagenetic processes that control the neoformation of silica. And that has been performed on the deposits of Ghar Tajer, Sidi El Maâti, Sidi Chennane and EL Halassa, all a part of the Ouled Abdoun Basin; and go from the Maastrichtian to the Lutetian. At first, a sedimentological and petrographic approach was applied on the different terms of the phosphate series, in order to characterize the silicification and deduce the probable links between this diagenetic phenomenon and the facies and forms containing the silica. As a result, the silicification turns to be diversified and abundant, usually in the form of flint, opal and chalcedony, as lenticular layers of asymmetric lenses with zonation, nodules or rognons called nougat facies and silicified rocks.The second step consisted on a mineralogical and geochemical approach on the same silica and silicified facies of phosphate series of Ouled Abdoun basin. The mineralogical results showed their quality of crystalline minerals, clastic quartz and microcrystalline or fibrous quartz, and marked major peaks 3.34 Å and 4.26 Å. On an other hand, the opal types of silica was presented by the intense and large peaks 4.10 Å, 4.33 Å and 2.50 Å, that correspond to opal CT (Cristobalite-Tridymite opal) and opal T (Tridymite). According to the mineralogical phases’ reports, three main phases: the silicate phase, the carbonate phase and the clay phase. Regarding geochemistry, major and trace elements were measured, then geochemical associations of SiO2 and all elements seemed having significant relationships with the increased degree of diagenetic silicification. The Diagenetic phenomena and silicification have been conditioned by the factors pH, the depositional environment of phosphates and also the rise of upwelling currents., Les pays du Moyen-Orient et les régions d’Afrique du Nord sont connus par les phosphates de qualité commerciale exploitables d’âge Cénozoïque. Le Maroc est le principal producteur, il a plus de trois quarts des réserves mondiales de phosphate sédimentaire. Les phosphates marocains, d’âge fini Crétacé — Éocène inférieur, ont attiré l’attention de nombreux scientifiques depuis longtemps. Plusieurs enquêtes ont été portées sur les premiers phénomènes extrêmement diagénétiques et depuis lors, des études sédimentologiques offrent encore de nombreux résultats fascinants. En effet, ce sont des dépôts de référence pour les études géologiques et particulièrement les phénomènes diagénétiques post et synsédimentaires. La silicification est donc l’objet de cette étude, qui porte à inventorier tous les formes et les faciès siliceux et silicifiés, ainsi qu’à determiner l’origine et les processus diagénétiques qui contrôlent la néoformation de la silice. Cette étude a été menée sur les gisements de Ghar Tajer, Sidi El Maâti, Sidi Chennane et EL Halassa, qui appartiennent au bassin des Ouled Abdoun, et s’étalent du Maastrichtien au Lutétien. Dans un premier temps, une approche sédimentologique et pétrographique a été appliquée sur les différents termes composant la série phosphatée, afin de caractériser la silicification et de déduire les liens probables entre ce phénomène diagénétique et les formes et faciès contenant la silice. Il en résulte que la silicification est diversifiée et abondante, elle se présente généralement par du silex, de l’opale et de la calcédoine, sous forme de couches lenticulaires, de lentilles asymétriques avec zonation, de nodules ou rognons appelés faciès nougat et des roches silicifiées. Dans un deuxième temps, une approche minéralogique et géochimique a été faite sur les mêmes faciès siliceux et silicifiés de la série de phosphate du bassin des Ouled Abdoun. Les résultats minéralogiques montrent qu’il s’agit de minéraux de forme cristalline, de quartz clastiques et de quartz microcristallin ou fibreux. Et ont enregistré des pics majeurs 3,34 Å et 4,26 Å. En revanche, la silice de type opale a été présentée par les pics intenses et larges 4,10 Å, 4,33 Å et 2,50 Å, et qui correspondent à l’opale CT (opale Cristobalite-Tridymite) et l’opale T (Tridymite). Selon les rapports des phases minéralogiques, on a pu distinguer trois principales phases : la phase silicatée, la phase carbonatée et la phase argileuse. En ce qui concerne la géochimie, des éléments majeurs et traces ont été dosés. Les associations géochimiques de la SiO2 et tous les éléments présentent des relations notables avec l’accroissement du degré diagénétique de la silicification. Les phénomènes diagénétiques et la silicification ont été conditionnés par les facteurs PH, l’environnement de dépôt des phosphates et aussi par la remontée des courants d’upwelling.

Among the variety of microstructural types that can be found within Molluscs shells, intercrossed structures (crossed-lamellar, complex crossed-lamellar and cross-foliated) are by far the most commonly found. They are, however, still poorly documented - mainly due to their complex 3D organization. The majority of biomineralization studies, and the resulting models, are indeed essentially based on simple architectures (such as nacreous or prismatic layers). In order to achieve a better understanding of the fundamental mechanisms that drive the mineralization of such biocarbonates, it is therefore mandatory to check to which extent models developed from « simple » shells stay consistent when applied to more complex microstructural organizations. The present study focuses on intercrossed layers of several Mollusk shells, in order to highlight the various levels of biological control exerted by the organism on their formation and growth. In-situ techniques are used to characterize biochemical compositions, in close correlation with microstructural patterns, as well as fine-scale biocrystallization processes. Some peculiar features of the diagenesis of these microstructures are illustrated, through the study of fossil shells from Patella sp (~100 ky) and Velates perversus (~50 My)., Parmi la diversité des types microstructuraux que l’on peut trouver dans les coquilles des Mollusques, les architectures entrecroisées (lamellaire-croisé, lamellaire-croisé complexe, folié-croisé) sont de loin les plus abondantes. Mais elles restent, de par leurs organisations tridimensionnelles complexes, peu documentées : la majorité des études de biominéralisation, et les différents modèles qui en découlent, sont en effet essentiellement basés sur des architectures plus simples (telles que les couches nacrées ou prismatiques). Or il convient, si l'on souhaite aboutir à une meilleure compréhension des mécanismes fondamentaux qui dirigent la minéralisation de ces biocarbonates, de vérifier dans quelle mesure les modèles développés à partir de coquilles ”simples” sont aussi applicables à des organisations microstructurales plus complexes. Cette étude se focalise donc sur les couches entrecroisées des coquilles de quelques Mollusques, dans le but de mettre en évidence les différents niveaux du contrôle biologique que l'organisme exerce sur leur formation et leur croissance. À cette fin, des techniques de caractérisation in-situ des assemblages organiques sont privilégiées, en relation étroite avec l’analyse des organisations microstructurales et des mécanismes de biocristallisation à fine échelle. Quelques aspects de la diagénèse de ces microstructures seront aussi abordés, à travers l’étude de coquilles fossiles de Patella sp (~100 ka) et Velates perversus (~50 Ma).

Petrophysic properties of siliciclastic reservoirs are influenced by many sedimentary and diagenetic factors. The main diagenetic processes affecting the reservoir quality are quartz cementation and mechanical and chemical compaction. The cementing of quartz plays a role in reducing the porosity as it precipitates occupying intergranular porosity. However, its influence on the evolution of permeability is not well known because the morphology of authigenic quartz crystals and controls responsible for this morphology remain poorly understood. Sandstone reservoirs with different geological settings were considered in this study; Carboniferous reservoirs of deltaic-marine Palmyrides South Basin (fields: Arak, Debayate South, and Sukhneh) in Syria and the Cambro-Ordovician reservoirs Sbaa Basin (fields : Hassi Ilatou , Hassi Ilatou NE, Bou Hadid, Oued Zine, and Bou Hadid W) in Algeria. They have widely varying porosities both laterally and vertically and permeabilities. Thus, this thesis is to establish the diagenetic history, determine the sedimentary and structural controls influencing the evolution of diagenesis, characterize crystallographic habits of authigenic quartz formed around the detrital grains and to relate the different sedimentary controls and diagenetic on pore characteristics and as well as the variation of the permeability. In the Sbaa Basin, the presence of inclusions hydrocarbons allowed to reconstruct the history of gas migration. The diagenetic history of the Sbaa Basin is characterized by strong cementing quartz composed of three phases Q1, Q2 / Q3, illite coatings, significant chemical compaction, and also by illite cements, especially in the fields of Oued Zine and Bou Hadid. However, Hassi Ilatou field shows low quartz cementation (Q1). In addition, reservoir sandstones of the Palmyrides-South Basin show low quartz cementation composed of a single phase Q1, an absence of chemical compaction, as well as clay cementation dominated by chlorite and kaolin characterize the diagenesis history. Microthermometric analyzes of fluid inclusions located in quartz overgrowths show that the silicification occurred mainly between 100 and 160 °C in both basins. According to the reconstruction of the thermal history, these temperatures have been reached between the end of the Visean and Namurian for the Sbaa Basin and Upper Cretaceous-Paéocène for the Palmyrides-South Basin. Isotope analyzes indicate marine/meteoric water gradually heated during burial, and enriched in ¹⁸O in intergranular pores and evolved hot fluids are responsible for vein precipitation. The habits of quartz overgrowth crystals and growth forms observed in the studied sandstones show a relation with the number of quartz cement phases. Effectively, crystals with short prisms, truncated by supplementary faces, and large crystals characterize one-phased (Q1) cemented sandstones. In addition, quartz crystals of multiple nucleations are frequent in these sandstones. However, crystals with long prisms and rarely crystals with short prisms characterize two-phased (Q1 and Q2) cemented sandstones. Crystals of poorly developed faces are present in three-phased (Q1, Q2, and Q3) cemented sandstones. Step-like striation present only in these sandstones. Methane inclusions in the quartz overgrowths of the upper part of Ordovician reservoir of Oued Zine indicate that the gas emplacement into the reservoir occurred synchronically with early quartz cementation in the sandstones located near the contact with the Silurian gas-source rocks at 100-140°C during the Late Carboniferous period and the late Hercynian episode fracturing at temperatures between 117 and 185°C. Microthermometric data on gas inclusions reveal the presence of an average of 92 ± 5 mole % of CH4, which is similar to the present-day gas composition in the reservoirs., Les propriétés pétrophysiques des réservoirs silicoclastiques sont influencées par de nombreux facteurs sédimentaires et diagénétiques. Les principaux phénomènes diagénétiques affectant les réservoirs sont généralement la cimentation de quartz et les compactions mécanique et chimique. Des réservoirs gréseux ayant des contextes géologiques différents ont été considérés dans cette étude ; les réservoirs carbonifères d’origine deltaïque-marine du bassin des Palmyrides-Sud en Syrie et les réservoirs cambro-ordoviciens du bassin de Sbaa en Algérie. Cette thèse consiste à établir l’histoire diagénétique, déterminer les contrôles sédimentaires et structuraux influençant l’évolution des phénomènes diagénétiques, caractériser l’habitus des cristaux authigènes de quartz formés autour les grains détritiques et aussi mettre en relation les différentes contrôles sédimentaires et diagénétiques sur les caractéristiques des pores et ainsi que sur la variation de la perméabilité. L’histoire diagénétique entre le réservoir du bassin de Sbaa se caractérise par une forte cimentation de quartz composée de trois phases Q1, Q2 /et Q3, par tapissage illitique et ainsi par une importante compaction chimique liée à certains faciès glaciaires et également une cimentation d’argiles principalement en illite mais surtout dans les champs d’Oued Zine et de Bou Hadid. A l’exception du champ de Hassi Ilatou, où une faible cimentation de quartz composée de Q1 a eu lieu. Alors que la diagenèse des réservoirs gréseux du bassin des Palmyrides-Sud est représentée par une faible cimentation de quartz composée d’une seule phase Q1, une absence de compaction chimique, ainsi qu’une cimentation d’argiles dominée par la chlorite et les kaolins. Les analyses microthermométriques des inclusions fluides dans les surcroissances de quartz mettent en évidence une silicification se déroulant principalement entre 100 et 160°C dans les deux bassins. D’après la reconstitution de l’histoire thermique de bassin, cet intervalle de température a été atteint entre le Viséen et la fin du Namurien dans le bassin de Sbaa et au Crétacé supérieur-Paléocène dans le bassin des Palmyrides-Sud. Les analyses isotopiques indiquent une eau originelle météorique et marine, progressivement réchauffée lors de l’enfouissement, et s’enrichissant au fur et à mesure en ¹⁸O dans les pores intergranulaires et des fluides évolués et chauds à l’origine des filonnets. L’habitus des cristaux authigènes de quartz et la forme de croissance montrent une relation avec les phases de ciment de quartz, son taux et la présence/absence de gaz. En effet, des cristaux à prisme court, tronqués par des facettes additionnelles, et des cristaux trapus caractérisent les grès cimentés par une seule phase de quartz authigène, et une fréquence importante des cristaux de quartz à multiples nucléas est constatée dans ces grès. Des cristaux à prisme développé et rarement des cristaux à prisme court caractérisent les grès contenant deux phases du ciment de quartz. Des cristaux peu développés et limités à quelques faces sont présents dans les grès cimentés par trois phases du ciment de quartz dans la paléozone à eau du réservoir dans le champ ODZ. Une forme de croissance en escalier est présente uniquement dans ces derniers grès. La présence des inclusions à hydrocarbures dans les surcroissances de quartz dans la partie supérieure du réservoir ordovicien du champ de Oued Zine indique que la mise en place des hydrocarbures dans le réservoir a été contemporaine à la cimentation de quartz à des températures 100-140°C en raison de la paléostructure anticlinale dans ce champ. Un deuxième épisode a eu lieu suite à la fracturation hercynienne à des températures comprises entre 117-185°C qui augmente vers le nord-ouest du bassin. La composition du gaz dans les inclusions monophasées (92 ± 5 mole %) est comparable à la composition actuelle du gaz dans le réservoir.

The preservation of good petrophysical properties (high porosity / high permeability) at great depth in carbonate rocks may lead to the existence of a deeply buried reservoir (DBR), a target of interest for the oil industry. However, chemo-mechanical processes involved in the burial diagenesis of carbonate petroleum reservoirs are still poorly understood or restrained and few experimental results exists in this domain. To better understand these processes and explain how porosity and permeability can be preserved at the great depth of DBR (burial > 4000m), we developed an innovative experimental device and an associated protocol. This device allows both the simulation of high pressure/stresses/temperature conditions (80°C, 60 MPa of confining pressure and differential stress up to 40 MPa) of DBR and the circulation of different fluids in rock samples. Through a multidisciplinary approach we tested core samples of a cemented bioclastic limestone (Massangis limestone) and we analyzed creep deformations, chemistry of pore fluids, petrographical and petrophysical properties of samples. It has been demonstrated that there exists an important relationship between the mechanical stress affecting the rock, the thermodynamic of water/rock interactions and the evolution of the petrophysical properties. The main process responsible for creep deformation of carbonated rocks during burial has been determined to be Intergranular Pressure Solution (IPS) resulting in Pressure Solution Creep (PSC) which is the main process implied in the porosity reduction of a carbonate rock during deep burial. Different flow conditions (no-flow and flow-through) and chemical compositions (natural meteoric water, adjunction of phosphate ions, brine) were considered. The effects of hydrocarbon and of their timing of set-up have also been investigated. It has been discovered from our study that, in presence of meteoric fluid, PSC happens at the micritic scale, and results in the blocking of microporosity between micrites crystals due to the precipitation of calcite on free pore walls of micrites. The preservation of macropores allows the preservation of permeability. The adjunction of phosphate ions in the circulating fluid results in the inhibition of PSC while the increase of salinity by addition of NaCl leads to its acceleration. An early injection of oil prior to water circulation causes the inhibition of PSC by the coating of the grains, leading to the preservation of porosity. The dataset obtained from this study show the importance of fluid chemistry and of the timing of oil charging in a reservoir in the preservation of early porosity at great depth; Afin de satisfaire à la croissance des besoins énergétiques mondiaux, le domaine des réservoirs carbonatés très enfouis (Deeply Buried Reservoirs) constitue une cible privilégiée pour l'exploration et l'exploitation pétrolière. La préservation, dans les roches carbonatées, de propriétés pétrophysiques favorables (porosité / perméabilité) à grande profondeur peut alors conduire à l'existence d'un réservoir profondément enfoui (Deeply Buried Reservoir, DBR). Les processus chemo-mécaniques impliqués dans la diagénèse d'enfouissement des réservoirs carbonatés sont cependant encore mal contraints et il y a un manque crucial de données expérimentales sur ce sujet. Afin de mieux comprendre ces processus et de déterminer comment la porosité et la perméabilité peuvent être préservées aux profondeurs des DBR (>4000m), un dispositif expérimental novateur et le protocole associé ont été développés. Ce dispositif expérimental permet à la fois de reproduire les conditions de pression / contraintes / température des DBR (80°C, contrainte de confinement de 60 MPa et contrainte déviatorique jusqu'à 40 MPa) et de faire circuler des fluides de diverse nature dans les échantillons. Des échantillons d'un calcaire bioclastique induré (calcaire de Massangis) ont été testés via une approche multidisciplinaire : déformations mécaniques de fluage, suivi de l'évolution de la chimie du fluide de circulation et analyses pétrographiques et pétrophysiques des roches. Il a ainsi été démontré qu'il existe une relation importante entre la contrainte mécanique à laquelle est soumise la roche, les interactions thermodynamiques fluide-roche et l'évolution des propriétés pétrophysiques. Le processus principal responsable des déformations de fluage des roches carbonatées lors de l'enfouissement a été déterminé comme étant la pression-dissolution sous contraintes, processus chemo-mécanique impliqué dans la perte de porosité lors de la diagénèse de profondeur. Les expériences menées l'ont été avec différentes conditions de circulation de fluide (saturation et circuit ouvert) et différentes compositions chimiques du fluide ont été testées (eau météorique, eau météorique additionnée de phosphates et saumure). De même, les effets des hydrocarbures et de leur timing de mise en place ont été étudiés. Les résultats obtenus ont permis d'affirmer que, en présence de fluide météorique, la PSC se produit à l'échelle micritique, et résulte en la précipitation de calcite sur les faces libres de la calcite, provoquant le blocage de la microporosité. La préservation des macropores permet de conserver la perméabilité. L'addition de phosphates dans le fluide de circulation résulte en l'inhibition de la PSC tandis que l'augmentation de la salinité par l'ajout de NaCl accélère ce mécanisme. L'injection précoce d'huile dans les échantillons, précédant la circulation de fluide aqueux provoque l'inhibition de la PSC par un coating des grains, résultant en la préservation de la porosité. Les résultats de cette étude montrent l'importance de la chimie du fluide de circulation et du timing de mise en place des hydrocarbures dans la préservation de la porosité précoce à grande profondeur