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Apport de méthodes géophysiques marines et de la scanographie à l'étude de la genèse des faciès de sismique-réflexion de haute et très haute résolution.

Duchesne, Mathieu J. (2005). Apport de méthodes géophysiques marines et de la scanographie à l'étude de la genèse des faciès de sismique-réflexion de haute et très haute résolution. Thèse. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de la terre, 440 p.

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Résumé

L'étude de la genèse des faciès sismiques revêt un intérêt important en géologie, car elle traduit l'architecture interne des corps sédimentaires et leur mise en place. La première partie des travaux traite de l'apport du couplage de la scanographie et de la sismique-réflexion à l'interprétation génétique des faciès sismiques. Des données provenant d'environnements sédimentaires différents, soit d'un fjord, de lacs et d'un plateau continental, furent comparées. Les profils de sismique- réflexion utilisés ont produit une image sismo-stratigraphique précise des dépôts, facilitant l'identification des divers faciès sismiques. L'acquisition des données scanographiques a généré des informations qualitatives et quantitatives sur les dépôts à une très grande résolution (1 mm). L'observation scanographique des sédiments a amélioré les connaissances relatives aux conditions de mise en place des dépôts et à l'effet des variations de l'architecture sédimentaire et de certaines propriétés physiques des sédiments, sur la signature sismique de ceux-ci. Le couplage des données sismiques et scanographiques est une approche décisive pour l'interprétation génétique en sismique-réflexion. Cette méthode illustre que certains faciès sismiques ayant des configurations internes similaires, possèdent des faciès scanographiques différents et que, par opposition, certains faciès scanographiques présentent des signatures sismiques identiques. Ceci implique que la configuration interne des faciès sismiques doit être associée à plusieurs faciès et processus sédimentaires plutôt qu'à un seul type de faciès et de processus. De plus, les réflexions internes du dépôt ne réfèrent pas nécessairement à son architecture sédimentaire, mais plutôt à l'architecture des propriétés physiques du dépôt. La deuxième partie des travaux aborde l'influence des différents styles de delta sur la genèse des faciès sismiques observés en bordure de la péninsule de Manicouagan, Canada. Les résultats suggèrent qu'un lien existe entre le type de delta et l'évolution des talus continentaux et les cônes sous-marins profonds. L'étude propose que l'énergie des conditions hydrodynamiques à laquelle est soumis le delta, affecte la construction des cônes sous-marins profonds. Les interprétations montrent que les facteurs autochtones contrôlent la formation et la localisation des zones de dépôts maximum. Les limitations rencontrées permettent d'orienter les travaux futurs traitant de sujets similaires. Premièrement, les méthodes de corrélation furent développées dans un espace bidimensionnel ce qui limite l'interprétation des mécanismes d'écoulement ayant formé les corps sédimentaires. L'application d'une démarche corrélative similaire en trois dimensions rehausserait la qualité de l'interprétation. En scanographie, la principale limitation est la contribution de l'effet photoélectrique. Les travaux ultérieurs devraient donc cibler cette problématique afin qu'il soit possible d'utiliser, avec plus de confiance, les valeurs scanographiques comme indicateur de densité. Pour valider les préceptes proposés par cette thèse, concernant l'influence des différents styles de delta sur l'évolution des bassins, les travaux futurs devraient inclure un plus grand nombre de systèmes deltaïques. Les deltas étant des milieux sédimentaires bien documentés dans la littérature, de vastes bases de données sont accessibles pour réaliser ces travaux. Une meilleure compréhension de l'implication des différents styles de delta sur la construction des bassins, est un élément clé pour localiser des réservoirs au sein de ceux-ci.

Abstract

The study of the genesis of seismic facies is important in geology to reveal information on the architecture of sedimentary bodies and on the processes that lead to the formation of these bodies. The first part of this study discusses the contribution of the coupling of sei smic profiles with CT -scan data to determine the genesis of seismic-reflection facies. Data coming from three different sedimentary environments; i.e. from a fjord, lakes and a continental shelf, were compared. The seismic-reflection profiles have shown a detailed image of the sei smic stratigraphy of the deposits, guiding more easily the identification of the seismic facies. The CT -scan data provided qualitative and quantitative information on the sediments at a very-high resolution (1 mm). The CT-scan observations of the sediments have improved 1) knowledge regarding the processes responsible of the formation of the deposits and 2) the effect of the sedimentary architecture and the physical properties on the sei smic signature of the deposits. The coupling of seismic and CT -scan data showed that similar seismic facies may correspond to different CT-scan facies and, conversely, different CT-scan facies may have the same acoustic response. This implies that the internaI configuration of the seismic facies should be linked to a synthesis of lithological variations instead of a single and unique lithology. Moreover, the geometry of the reflections does not always correspond to the geometry of sedimentary structures but rather to the geometry of the physical properties of the deposit. The second part of the study discusses the influence of different types of delta on the genesis of seismic facies observed around the Manicouagan Peninsula, St. Lawrence Estuary, Canada. The results suggest a relation exists between the type of delta and the way in which the continental slope and submarine fans are constructed. The study proposes that the energy of the hydrodynamic conditions which affect the delta, influences the construction of submarine fans. The interpretations also illustrate that autochthonous factors control the formation and the location of the depocenters. The limitations emerging from the present work orient future work treating similar topics. First, the correlation methods were developed in a 2-D space. This limits the interpretation of the flow mechanisms responsible of the formation of the sedimentary bodies. The application in a 3-D space of such methods should enhance the quality of the interpretations. Conceming the CT -scan analysis, the main limitation is the contribution of the photoelectric effect. Future work needs to target this problem in the perspective of using CT -scan data more confidently as density proxies. To validate with additional certainty the influence of different types of delta on the evolution of a basin, further investigations on this subject should include a larger number of deltaic systems. Deltas are well-documented in the literature. Therefore, access to several existing databases is possible. A better comprehension of the implication of the deltaic styles on the formation of sedimentary basins is a key element to localize reservoirs within these basins.

Type de document: Thèse
Directeur de mémoire/thèse: Long, Bernard
Co-directeurs de mémoire/thèse: Piper, David J.W.
Mots-clés libres: géophysiques marines; scanographie; sismique-réflexion; sédiment
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 20 nov. 2012 16:47
Dernière modification: 17 nov. 2015 20:07
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/405

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