Stratigraphie séquentielle et architecture sédimentaire haute résolution de l'Oolithe Blanche du Bassin Parisien
Résumé
La formation carbonatée de l'Oolithe Blanche (Bathonien) du Bassin de Paris est, avec le Trias, un aquifère salin profond majeur qui présente un potentiel réservoir important et reconnu, notamment via l'exploitation géothermique ou les grands projets de recherche dans le domaine du stockage géologique du CO2. Elle a été largement étudiée d'un point de vue sédimentologique et stratigraphique en particulier sur les affleurements de Bourgogne (Floquet et al., 1989 ; Garcia et Sambet, 1994 ; Gaumet et al., 1996 ; Gaumet, 1997). Ces études ont permis de définir un profil de dépôt de type rampe carbonatée qui varie entre une rampe ouverte et une rampe barrée, permettant le développement d'un domaine de lagon à sédimentation fine (Gaumet et al., 1996). Cependant, les géométries et hétérogénéités (de type faciès sédimentaires et diagénétiques) qui composent cette formation restent encore peu connues, et les récentes études visant à exploiter ce réservoir ont démontré qu'il était nécessaire de mieux comprendre l'architecture de l'Oolithe Blanche ainsi que la localisation des corps poreux et d'en appréhender leur connectivité. Cette étude propose, au travers de corrélations diagraphiques, d'étudier l'intervalle Bajocien-Callovien afin de caractériser la rampe carbonatée du Dogger (géométries sédimentaires et leur contenu en faciès). La zone d'étude s'étend entre Troyes et Paris sur environ 150km par 150km afin de couvrir la zone géothermique (poreuse/perméable) et le secteur sud-est (peu poreux/peu perméable). Les corrélations sont réalisées au 3ème ordre, ce qui nous a permis de monter en résolution et de subdiviser les grands cycles définis par Gaumet (1997) en 7 cycles mineurs. Ces cycles s'expriment par des géométries assez lisses et continues. Ces dernières montrent une dynamique de rampe carbonatée déposée principalement en aggradation/rétrogradation et caractérisée par un profil de dépôt très peu penté, ce qui entraine des variations de faciès extrêmement rapides en réponse à des variations du niveau marin relatif. Nous avons démontré que l'ennoiement de la rampe se traduit par un déplacement de la production carbonatée en amont du système alors qu'en partie distale, la barrière privée d'apports sédimentaires s'affame et subit une cimentation précoce. Cette dynamique conditionne la répartition des faciès et des corps poreux qui se mettent systématiquement en place au-dessus de la FS en position proximale. En position distale, les faciès ont un signal diagraphique montrant une forte induration et une absence de porosité (niveaux condensés) Les corrélations de 4ème ordre montrent en diagraphie ainsi que sur le terrain une forte variabilité qui correspond à des cycles à très haute fréquence. Ils témoignent d'une très forte hétérogénéité suggérant une géométrie de shoal très complexe. Ces perspectives sont à développer car elles sont fondamentales, en particulier dans la gestion à cette échelle des projets d'exploitation du réservoir (stockage d'énergie, géothermie, stockage géologique du CO2...).