Dynamique des bassins sédimentaires et couplage fluide / mécanique
La reconstruction tectono-stratigraphique des séquences de dépôt, la caractérisation géométrique des étapes de déformation, et la prise en compte du contexte géodynamique sont indispensables à la compréhension et à la modélisation des circulations de fluide dans les bassins sédimentaires. La fracturation, l’initiation, la propagation et la réactivation des failles, la diagenèse tectonique, sont autant de phénomènes où la dynamique des couplages fluide / mécanique intervient.
Nous accordons une attention particulière à la caractérisation des réseaux de fractures et de leur rôle dans les migrations de fluide de l’échelle de l’affleurement à celle du bassin, aux processus de couplage hydromécanique, abordés par l’expérimentation in situ dans les zones de faille, à l’imagerie géophysique et à la reconstruction 3D/4D de structures géologiques complexes (e.g. zones de faille, tectonique salifère, structures compressives cachées…).
Les principaux basins étudiés sont le Bassin du Sud-Est et l’avant-pays plissé Pyrénéo-Alpin de Provence, les systèmes d’avant-arc Pérou et Equateur, les Bassin de la Mer de Marmara, de la Mer Noire, et d’Adana, et les chaînes plissées des Pontides et de Crimée. Dans le domaine expérimental, suite aux expériences menées sur des failles argileuses sur la période (2012-2017), l’objectif phare sera l’étude hydromécanique d’une faille d’échelle comparable dans des roches carbonatées (projet Albion 2).
Un autre type d’étude est la dynamique de systèmes sédimentaires thermohydro-mécaniques ou hydrothermaux telle que l’étude de la dynamique de volcans actifs (e.g. Le Piton de la Fournaise, Ile de la Réunion ; Kawa Ijen, Indonésie ,..). La recherche de failles drainantes, et le suivi de l’évolution temporelle et spatiale du système de fissuration et des cellules hydrothermales en fonction de l’état de pressurisation/dépressurisation du volcan, devient un atout majeur dans la prévision du risque volcanique. Pour cela, à partir des mesures spatiales de PS électrique (sensible aux variations hydriques) pris sur les cratères à différentes époques (condition initiale), il est possible de reconstruire le champ spatio-temporel de potentiel dans l’espace z>0. Combinant théorie du potentiel et théorie des ondelettes, nous obtenons des estimateurs de l’évolution spatio-temporelle des cellules hydrothermales (siège des sources de potentiel) dans la structure volcanique (z<0), en lien avec l’état de pressurisation/dépressurisation du volcan et l’évolution du système fissural, indicateurs du risque éruptif (Collaboration avec le LMV (Clermont-Ferrand) ; l’OPGC ; l’Observatoire de la Réunion ; de Singapour ; le département Earth Sciences de Simon Fraser Univ., Canada).
