A 2000 mètres sous terre...

Par Cécile Pérol / Publié le 30 juin 2014

Une histoire géologique de 250 millions d’années a été reconstituée à partir d’un forage de 2000 mètres de profondeur dans l’Est du bassin parisien par un consortium de laboratoires issus de nombreuses universités, dont celle de Paris-Sud.


Infographie du forage réalisé. © Studio Durey / Andra

Une vue d’ensemble des sédiments qui se sont déposés dans l’Est du Bassin de Paris, de la surface jusqu’à 2000 mètres de profondeur, a été établie par un consortium de laboratoires issus de nombreuses universités françaises, dont Paris-Sud, et du CNRS, BRGM, IFPEN, IRD et IRSN. Ce forage profond a été réalisé par l’Andra (Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs) en 2008 et mis à la disposition de la communauté scientifique.

Les résultats de l’étude pluridisciplinaire de ce forage profond, supervisée par Pr. Maurice Pagel du laboratoire Géoscience Paris-Sud (GEOPS, Université Paris-Sud/CNRS), sont présentés dans le numéro paru fin mai 2014 de la revue Marine and Petroleum Geology (1).

Le programme de recherche intitulé TAPSS 2000 « Transferts Actuels et Passés dans un Système Sédimentaire aquifère-aquitard : un forage de 2000 m dans le Mésozoïque (2) du Bassin de Paris » a été mis en œuvre dans la région de Bure, où est situé le laboratoire de recherche souterrain de Meuse/Haute-Marne, créé en 1999 pour étudier la faisabilité d’un stockage géologique de déchets radioactifs . Le programme de recherche TAPSS 2000 auquel ont participé plus d’une vingtaine de laboratoires et organismes de recherches, a permis aux scientifiques de caractériser les roches sédimentaires de l’Est du Bassin de Paris en continu.

Des carottes géologiques ont été choisies en fonction des projets de recherche. Aucun projet de cette envergure n’avait été réalisé sur le sol français depuis le forage de Balazuc, en Ardèche, dont le volume 13, issue 6 de la Revue Marine and Petroleum Geology lui avait été consacré en 1996.

Les scientifiques ont étudié ce forage à travers des disciplines très variées telles que la sédimentologie, l’hydrogéologie, la géochimie isotopique, la géothermométrie, la paléoclimatologie, la pétrophysique, la diagenèse, la minéralogie et la géophysique. Ce programme a également été l’occasion de mettre en pratique de nouvelles méthodes d’analyse multidisciplinaires.

Les données obtenues dans chaque projet ont permis de mieux comprendre les différents processus géologiques en jeu dans ce bassin sédimentaire. Les principaux résultats mettent notamment en évidence, le rôle primordial des changements climatiques sur la production carbonatée en domaine marin peu profond.

L’importante sédimentation argileuse du Callovo-Oxfordien (3), présente dans le laboratoire souterrain, est favorisée par des eaux marines plutôt froides et l’évolution isotopique des sédiments enregistrent les cycles astronomiques de la Terre. La porosité des calcaires diminue fortement au cours du temps en liaison avec des circulations liées à des événements géodynamiques. Parmi les autres enseignements qu’ont recueillis les scientifiques figurent le fait que les températures dans le forage ont été 25°C plus chaudes qu’actuellement, ou encore que la diffusion verticale, processus très lent, est le principal vecteur de transport d’eau et d’éléments chimiques à l’échelle kilométrique.

Ce forage fut également l’occasion d’utiliser et d’améliorer de nouvelles méthodes d’analyse diagraphique. Il a contribué à la réalisation d’un modèle géologique à partir des données sismiques de haute résolution en permettant une calibration de grande qualité sur toute la colonne sédimentaire.


Notes de bas de page :

1-   Université de Paris-Sud, UMR CNRS 8148 GEOPS
Université de Lorraine, UMR CNRS 7359 GeoRessources
Université de Bourgogne, UMR CNRS 6282, Biogéosciences
Université de Nîmes, UMR CNRS 6635 CEREGE
Université de Poitiers, UMR CNRS 7285 IC2MP
Université de Rennes, UMR CNRS 6118 Geosciences Rennes
Université de Paris 6, UMR CNRS 7193  ISTEP
Université de Pau et des Pays de l’Adour, UMR CNRS-TOTAL 5150 LFC-R
Université de St Etienne, UMR CNRS 6524, LMV
Université de Versailles Saint Quentin, UMR CNRS 1572 LSCE
Institut de Physique du Globe de Paris, UMR CNRS 7154 IPGP
Ecole Normale Supérieure, Géologie, UMR CNRS 8538
Université de Waterloo, Ontario, Canada
Andra, Chatenay-Malabry
IRSN, Fontenay-aux-Roses
IFP-EN, Rueil Malmaison
Cambridge Carbonate

 

Dernière modification le 25 juillet 2014