Détection d'anomalies thermiques passées dans le Bassin de Paris

Publié par Isabelle le 31/05/2020 à 13:00
Source: CNRS INSU

Le forage EST433 à Montiers-sur-Saulx dans la Meuse © Andra
Les géothermomètres sont couramment utilisés pour reconstituer l'histoire diagénétique et thermique des roches sédimentaires. Cependant, la temporalité et l'évolution thermique (La thermique est la science qui traite de la production d'énergie, de l'utilisation de l'énergie pour la production de chaleur ou de froid, et des transferts de chaleur suivant différents phénomènes...) des événements de circulation (La circulation routière (anglicisme: trafic routier) est le déplacement de véhicules automobiles sur une route.) de paléofluides restent difficile à évaluer. Dans cette étude, les chercheurs ont mesuré, sur des cristaux de calcite diagénétiques, la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de froid et de chaud, provenant du transfert de...) de cristallisation par la méthode "clumped isotopes" des carbonates (ou ∆47) et l'âge de cristallisation par géochronologie U-Pb dans une partie du bassin de Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville est construite sur une boucle de la Seine, au centre du bassin...) dont l'histoire thermique est très bien connue et relativement simple.

Grâce à ces mesures, ils ont fait deux découvertes concernant la cimentation. D'une part qu'elle avait eu lieu en deux étapes associées à des événements majeurs à l'échelle lithosphérique en Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un continent à part entière, mais aussi comme l’extrémité occidentale du continent eurasiatique, voire...) occidentale: (1) l'ouverture du golfe (Un golfe (italien golfo, grec kolpos, pli) est une partie de mer avancée dans les terres, en général selon une large courbure.) de Gascogne (vers la transition Jurassique / Crétacé) et (2) la compression pyrénéenne (Eocène) suivie d'une période d'extension assez active à l'Oligocène (ouverture des fossés rhénan et de Limagnes...). D'autre part que s'étaient produites, lors de ces deux événements, des circulations de fluides étonnamment chauds, jusqu'à 110 °C, contrastant avec les températures beaucoup plus basses déduites d'autres géothermomètres. Les chercheurs ont aussi pu mettre en évidence, durant l'Eocène / Oligocène, un gradient thermique horizontal (Horizontal est une orientation parallèle à l'horizon, et perpendiculaire à la verticale. Une ligne horizontale va « de la gauche vers la droite » ou vice...) depuis le fossé de Gondrecourt où le fluide (Un fluide est un milieu matériel parfaitement déformable. On regroupe sous cette appellation les gaz qui sont l'exemple des fluides compressibles, et les liquides, qui sont des fluides peu...) minéralisateur se refroidit d'environ 6°C/km en s'éloignant de l'accident tectonique (La tectonique (du grec « τ?κτων » ou « tekt?n » signifiant batisseur, charpentier) est l'étude des structures...) qu'est le fossé. Autre résultat surprenant: les calcites présentant des caractéristiques pétrographiques et d18O identiques peuvent cristalliser dans des fluides différents en termes de nature d18O et de température.

Ces découvertes prouvent que des anomalies de température marquées peuvent ponctuer l'histoire des bassins sédimentaires intracratoniques pendant des périodes de rifting ou d'accrétion (L'accrétion désigne en astrophysique, en géologie et en météorologie l'accroissement par apport de matière.) océanique, jouant un rôle clé dans l'évolution des propriétés des roches sédimentaires.


Localisation du puits étudié à l'Est du Bassin de Paris

En savoir plus:
Past hot fluid flows in limestones detected by ∆47-(U-Pb) and not recorded by other geothermometers - Geology, V. 48.
Benjamin Brigaud, Magali Bonifacie, Maurice Pagel, Thomas Blaise, Damiens Calmels, Frédéric Haurine, Philippe Landrein.
https://doi.org/10.1130/G47358.1

Contact:
Benjamin Brigaud -GEOPS
benjamin.brigaudat at u-psud.fr
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