SÉDIMENTOLOGIE DE LA MATIÈRE ORGANIQUE DANS LES BASSINS PROFONDS : CAS DE L’EOCÈNE DANS LE BASSIN ARCTIQUE
Résumé
La caractérisation des roches mères en partie distale des marges (domaine profond et domaine
ultra profond) reste une question clé en géologie pétrolière. Un des points fondamental encore
méconnu est de comprendre comment de la matière organique d’origine continentale se dépose aussi
loin des continents dans les bassins profonds. C’est pourquoi l’origine, continentale ou ma- rine, les
processus de dépôts, et les mécanismes de préservation de ces roches mères sont encore mal compris
dans ces domaines sédimentaires. Le climat, ainsi que le contexte océanique ont de toute évidence
une forte influence sur ces processus. Il est également important d’associer à cette question l’étude du
transport et de la sédimentation des argiles, ces dernières pouvant être le vecteur de transport de la
matière organique.
Afin de comprendre ces processus, l’Eocène du domaine arctique est un chantier idéal : l’Eocène
enregistre une forte variabilité climatique caractérisé par l’optimum climatique Paléocène-Eocène
(PETM) puis par l’initiation de la période “ icehouse ” de l’Eocène moyen (niveau Azolla). Cette
période clé peut ainsi permettre de caractériser l’impact du climat sur la production de matière
organique et sur son export et préservation en domaine distal. Ainsi, dans le bassin Canadien, un
partitionnement des volumes sédimentaires a été mis en évidence dans le cycle climatique
Yprésien/Lutétien entre les zones proximales et les zones distales. Les plus forts taux de carbone
organique dans le bassin profond se trouvent dans les séries enregistrant le refroidissement Luté- tien
et non dans celles enregistrant l’optimum climatique Yprésien. De plus, le bassin Arctique ne subit
aucune transformation géodynamique majeure et était quasiment isolé pendant tout le Tertiaire, les
effets océanographiques étant de ce fait limités. On a choisi notamment le delta de Mackenzie
(Canada) qui se développe depuis le début du Tertiaire dans un contexte géody- namique stable, sur
la marge passive nord-canadienne d’âge Crétacé (début de l’ouverture du bassin océanique Canadien).
Pour l’étude de ce delta, nous avons à notre disposition des données biostratigraphiques, un jeu
important de lignes sismiques 2D onshore et offshore couvrant tout le delta, des puits pétroliers ainsi
que les données de carottes et de cuttings associés. La première étape de cette étude a été de réaliser
un découpage stratigraphique des données sismiques en utilisant les calages aux puits déjà existants.
Le cadre chronostratigraphique de cette étude est basé sur une rééval- uation biostratigraphique
des données disponibles et par de nouvelles datations (palynologie, micropaléontologie). Les carottes
disponibles sur les puits pétroliers ont été décrites afin d’avoir une caractérisation des faciès et
environnements sédimentaires. L’échantillonnage de ces carottes et des cuttings des puits étudiés
permettra de caractériser la matière organique et les argiles (Rock-Eval, palynofaciès, RX...).
Il s’agit ainsi sur une coupe proximale-distale du delta de Mackenzie de caractériser les cortèges
argileux et organiques et ceci dans un cadre stratigraphique afin d’identifier les conditions optimales
de sédimentation de la matière organique continentale en position distale d’une marge.