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SYMPOSIUM 1 : Sédimentologie et transport solide : comment relier temps court et temps long ?

Animateurs : Frédéric Liebault (IRSTEA, Grenoble), Cédric Legout (Université de Grenoble) et Philippe Belleudy (Université de Grenoble), ainsi que tous les organisateurs de sessions labellisées dans ce symposium.

Conférencier invité : Gérard Govers (University of Leuven, Belgique)

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Résumés des sessions :

  • Session 1.1 - Sources et flux sédimentaires dans les bassins versants : observation et modélisation

Animateurs : Caroline Le Bouteiller (IRSTEA, Grenoble) et Cédric Legout (Université de Grenoble).

Descriptif :

Les flux sédimentaires mesurés à l’exutoire des bassins versants sont le résultat d’une grande variété de processus agissant à différentes échelles de temps et d’espace. Sur les versants, les matériaux sont mobilisés et transportés par des mécanismes d’érosion, ravinement, glissements de terrain, laves torrentielles … Dans les lits, les sédiments sont mis en mouvement par les écoulements d’eau, transportés sous forme de charriage ou de suspension, et peuvent être stockés temporairement puis remobilisés lors de crues.

La mesure des flux sédimentaires est souvent délicate du fait de la complexité des mécanismes de transfert et de la forte variabilité spatio-temporelle du transport solide. De même, la diversité des processus mis en jeu et des échelles concernées est un challenge pour la modélisation. Pour avancer dans la compréhension et la quantification de ces flux, cette session a pour objectif de rassembler des contributions sur la mesure et la modélisation physique et numérique des flux de sédiments, dans les lits comme à l’échelle intégrée du bassin versant. Une attention particulière sera portée aux travaux de valorisation des données acquises au sein des observatoires qui s’intéressent aux flux sédimentaires (ORE, SOERE, ZA, OHM).

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  • Session 1.2 - Systèmes fluviatiles : processus et enregistrement

Animateurs : Stéphane Rodrigues (Université de Tours) et Laurent Astrade (Université Savoie Mont Blanc).

Descriptif :

Les hydrosystèmes fluviaux représentent une part importante des environnements de dépôt continentaux soumis à des facteurs de contrôle s’exprimant selon de larges gammes d’échelles spatiales et temporelles (e.g. tectonique, climat, dynamique locale). Malgré ses limites et le potentiel de préservation des dépôts fluviatiles, le principe d’actualisme constitue une voie pour relier les processus observables sur des temps courts aux enregistrements sédimentaires matérialisés par les séries anciennes ; il justifie l’échange entre les différentes communautés travaillant sur la dynamique actuelle des cours d’eau et celle spécialisée sur l’archivage sédimentaire. Le croisement des apports de ces deux communautés, trop souvent artificiellement séparées, constitue un objectif de cette session autour de la thématique des dynamiques sédimentaires fluviatiles, de leur enregistrement et de leurs interactions avec la végétation

Les processus physiques régissant la dynamique et l’évolution des systèmes actuels et anciens tels que la mise en mouvement et la dispersion des sédiments, la connectivité versants-lits, la morphodynamique aux échelles locale (sections, formes du lit [rides, dunes, barres/bancs, step-pools et lits à forte pente…]) et régionale (incision/exhaussement, évolution longitudinale, continuum granulométrique, styles fluviaux [tresses vs méandres]) sont concernés par cette session. De même, les contributions détaillant les interactions entre végétation et dynamiques sédimentaire et morphologique (bois mort et vivant comme paramètre structurant des lits fluviaux, processus locaux et construction des îles, rôle sur l'évolution des styles fluviaux, influence de la dynamique sédimentaire sur le renouvellement des communautés...) sont encouragées.

Les enregistrements (modalités de mise en place et produits) et l’influence des environnements de dépôt sur le processus d’archivage seront analysés via l’examen des archives holocènes et anciennes des terrasses, plaines d'inondations, et chenaux. L’apport des méthodes de reconstitutions hydrogéomorphologiques des dynamiques actuelles, récentes et sur le temps long (stratigraphie et paléohydrologie), et de datations seront également détaillées. La végétation sera également analysée comme témoin et enregistreur de la dynamique fluviatile (étude des communautés et de leurs évolutions, reconstitutions dendrogéomorphologiques,…).

Cette session favorisera les communications qui se fondent sur le croisement des approches (théoriques, de modélisation physique et numérique, in situ [paléoenvironnements, reconstitutions géohistoriques, archives naturelles, stratigraphie]) et des différentes échelles spatiales et temporelles.

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  • Session 1.3 - Continuité sédimentaire dans les systèmes fluviaux

Animateur : Jean-René Malavoi (EDF).

Descriptif :

La continuité du transport sédimentaire dans les systèmes fluviaux constitue un enjeu majeur en matière de préservation et de restauration de la qualité écologique des cours d’eau. Il est en effet aujourd’hui admis que les dynamiques morphologiques associées au transfert de la charge sédimentaire des cours d’eau sont à l’origine de mosaïques d’habitats diversifiés dans les plaines alluviales, et sont donc sources de biodiversité. Par ailleurs, ces plaines sont depuis très longtemps occupées par des sociétés qui exploitent les ressources naturelles (énergie hydraulique, granulats), qui modifient la couverture forestière (défrichements, reboisements), et qui se protègent contre les phénomènes naturels associés à ces dynamiques morpho-sédimentaires. Les activités humaines contribuent ainsi à modifier l’équilibre sédimentaire des cours d’eau et peuvent avoir des impacts majeurs sur la géomorphologie et l’écologie de ces milieux.

Cette session souhaite mettre à l’honneur des travaux portant sur les réponses sédimentaires des hydrosystèmes aux impacts anthropiques (barrages, extractions de graviers, changements d’occupation du sol, exploitations minières, travaux de correction torrentielle, endiguements…). Un appel est également lancé aux contributions méthodologiques sur l’évaluation de la continuité sédimentaire aux échelles locales et régionales, ainsi qu’aux retours d’expérience sur des actions de restauration morphologique (suppression d’ouvrages, recharge sédimentaire artificielle…).

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  • Session 1.4 - Dynamique littorale

Animateurs : Eric Chaumillon (Université de La Rochelle) et Nadia Senechal (Université de Bordeaux).

Descriptif :

Les littoraux sont une sentinelle des changements globaux en cours car ils sont extrêmement sensibles et dynamiques et ils sont des lieux d’enjeux majeurs pour nos sociétés. Face au défi qu’ils représentent pour la communauté scientifique, deux approches complémentaires sont nécessaires :

  1. Une approche physique qui part des processus hydrodynamiques pour expliquer ou reconstituer des évolutions morphologiques et/ou de l'archivage sédimentaire. Cette approche est rigoureuse, performante sur les courtes échelles de temps et peut être expérimentale grâce, notamment, aux modélisations numérique et analogique. Mais elle est limitée pour les échelles de temps longues (séculaires à millénaires) et pour la prise en compte de la totalité des processus mis en jeu (problèmes d’échelle, totalité du spectre granulométrique, diversité des processus hydrodynamiques, variabilité et changements climatiques, impacts humains souvent difficiles à quantifier).
  2. Une approche naturaliste qui part de l'archivage sédimentaire et des évolutions morphologiques pour reconstituer les forçages de la dynamique sédimentaire littorale. Systémique, elle permet également d'appréhender des échelles de temps longues, mais elle est limitée dans la quantification et l’explication des processus physiques mis en jeu.

Dans cette session, nous désirons favoriser des communications qui se fondent sur la complémentarité de ces deux approches et qui stimulent les passerelles entre les deux approches.

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  • Session 1.5 - Aller-retour Ancien-Actuel : pour une meilleure compréhension des archives sédimentaires

Animateurs : Claude Colombié (Université Claude Bernard, Lyon 1), Bernadette Tessier (CNRS) et Frédéric Bouchette (Université Montpellier 2). 

Descriptif :

Les études des séries anciennes, de quelques dizaines de milliers à plusieurs millions d’années, sont le plus souvent régionales. Elles permettent d'appréhender l'évolution de l'eustatisme, de la tectonique ou du climat mais sont rarement capables de quantifier les processus hydrodynamiques à l'origine de l'enregistrement étudié. A l'opposé, les travaux de caractérisation précise de l'effet de l'hydrodynamisme sur l'enregistrement sédimentaire d'un site concernent quelques siècles à quelques années. Ces échelles de temps court permettent de mieux contraindre les processus physiques impliqués. Par contre, la récurrence de ces processus est délicate à estimer, limitant le potentiel prédictif de ces travaux, tant du point de vue de la résultante en terme d'architecture sédimentaire que du calcul d'aléa. Cette session vise des études à très haute résolution de séries anciennes cherchant à quantifier l’action de processus de très courtes périodes et des études de successions récentes dont le but est de comprendre l'évolution à long terme d’un système « actuel ». Son objectif est de discuter des possibilités et de l’utilité de transposer les connaissances de deux communautés qui se rencontrent rarement et de définir les études qui pourraient être menées à l'interface entre l'Ancien et l'Actuel.

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  • Session 1.6 - Modélisation sédimentaire : l'intégration du processus physique à l'échelle géologique

Animateurs : Philippe Joseph (IFP Energies Nouvelles), François Métivier (Institut de physique du globe de Paris) et Pierre Weill (École nationale supérieure des mines de Paris). 

Descriptif :

La démarche de modélisation est largement répandue en sédimentologie, et se décline à des échelles d'espace et de temps très variées. Avec le développement des capacités de calcul, des modèles hydro-sédimentaires performants ont vu le jour, prenant en compte toute la complexité des processus en jeu, et capables de modéliser érosion, transport et dépôt de sédiment à des échelles relatives à l'ingénierie. Ce sont ces même processus hydro-sédimentaires, turbulents et évènementiels, qui régissent sur des échelles de temps longues  (quelques milliers à plusieurs millions d'années) l'évolution d'un paysage, la répartition des faciès dans un bassin, ou la géométrie des corps sédimentaires à l'échelle du réservoir. Un défi important est donc l’intégration des processus physiques à l’échelle géologique et tout particulièrement le traitement des changements d’échelle en temps (de l’heure et du jour au milliers ou millions d’années) et en espace (du mètre à la dizaine ou centaines de kilomètres).

Cette session a donc pour but d’accueillir toutes les contributions abordant ce thème central de la transposition de nos connaissances acquises sur les processus actuels (que ce soit par la modélisation analogique ou numérique) à la reconstitution et à la simulation des processus et architectures du passé.

Ces modélisations analogiques et numériques sont également des puissants outils de communication et d’enseignement : seront donc également bienvenues les présentations illustrant l’apport pédagogique de ces approches pour la compréhension du fonctionnement  des systèmes sédimentaires. La fin de la session pourra être consacrée à un échange sur les possibilités de mise en commun de ces outils pédagogiques.

Vous pouvez contacter les coordinateurs si vous voulez voir d'autres thèmes abordés lors de cette session.

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SYMPOSIUM 2 : Enregistrement sédimentaire de l'Anthropocène

Animateurs : Fabien Arnaud (CNRS) ainsi que les organisateurs de sessions labellisées dans ce symposium.

Conférencier invité : Dr B.L.V. Garces (Zaragoza, Espagne)

Présentation :

Alors que le concept d’Anthropocène étend son acception bien au-delà du champ strict de la stratigraphie, voire des sciences de la Terre, pour pénétrer largement les sciences de l’environnement, comme celles de l’Homme et de la société, voire même atteindre une partie du « grand public » (http://education.laglaceetleciel.com/fr/livrets/nouvelle-ere-anthropocene), il nous a semblé important d’interroger comment ce concept pouvait être abordé et comment il alimentait notre pratique de sédimentologues. Au-delà du débat des stratigraphes, nous souhaitons interroger le concept « d’Homme en tant qu’agent géologique » et plus particulièrement en tant qu’acteur du cycle sédimentaire qui nous est cher érosion-transport-sédimentation. Cet éclairage particulier se fera notamment via une série de trois sessions thématiques dédiées plus particulièrement aux enregistrements sédimentaires. Au travers de reconstitutions couvrant des périodes décennales à plurimillénaires, nous nous concentrerons sur les apports de la recherche en sédimentologie pour éclairer les conditions du milieu dans lequel se sont développées les sociétés organisées au cours de l’Holocène, de par ses aspects climatiques, mais aussi écosystémiques (session « Paléoclimat et paléoenvironnements holocènes »). Un intérêt particulier sera également porté à la recherche de nouveaux marqueurs et de nouvelles séquences permettant de retracer l’histoire des pratiques humaines et les éventuelles perturbations qu’elles ont pu causer (session « Nouveaux marqueurs et enregistrements des activités humaines »). Enfin, nous intéresserons plus particulièrement à l’historique des dispersions de contaminants anthropiques, des échelles hyper-locales à globale, via la session « Archivage d’une contamination généralisée de notre environnement».

Comme les reconstitutions paléoenvironnementales sont loin de représenter l’ensemble des potentialités offertes par la recherche en sédimentologie pour éclairer la notion d’Anthropocène, le comité d'organisation construira le programme afin de favoriser un « parcours fléché » au sein de l’ensemble des sessions permettant d'assister à des interventions labellisées « Anthropocène » et  traitant plus particulièrement des dynamiques sédimentaires récentes et actuelles plus ou moins perturbées, ou gérées, par les actions anthropiques. Nos réflexions seront enfin éclairées par la conférence d’un « grand témoin », pionnier des reconstitutions des impacts des activités humaines sur le cycle des sédiments (participation à confirmer).

En espérant que le programme ici proposé inspirera un grand nombre de propositions de communications, puis de riches échanges scientifiques, nous vous attendons nombreux à Chambéry pour présenter vos travaux.

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Résumés des sessions :

  • Session 2.1 - Paléoclimats et paléoenvironnements Holocène

Animateurs : Christophe Colin (Université Paris Sud) et Pierre Sabatier (Université Savoie Mont Blanc).

Descriptif :

La session « Paléoclimats et paléoenvironnements Holocène» permettra de faire l’état de l’art sur la variabilité climatique au cours de l’Holocène et depuis le dernier maximum glaciaire enregistrée dans les archives naturelles océaniques (sédiments côtiers et profonds), et continentales (sédiments lacustres, tourbière, spéléothème, carottes de glace). Les présentations pourront notamment s’articuler autour de thématiques telles que :

  1. la mise en évidence des oscillations du climat aux différentes échelles de temps,
  2. la réponse aux forçages externes (variations orbitales, forçages solaires et volcaniques),
  3. le rôle de l’océan et des couplages du système océan-atmosphère-calotte,
  4. les téléconnections interhémisphériques et entre les hautes et les basses latitudes (systèmes de mousson),
  5. les mécanismes impliqués dans les changements de la variabilité rapide comme les événements extrêmes et dans les bouleversements climatiques abrupts.

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  • Session 2.2 - Nouveaux marqueurs et enregistrements des activités humaines

Animateurs : Charline Giguet-Covex (Université Savoie Mont Blanc) et Nick Marriner (Université de Franche-Comté).

Descriptif :

Cette session examinera les avancées récentes obtenues dans le domaine de l’anthropisation holocène, à travers l’étude d’archives sédimentaires naturelles (lacustres, fluviatiles, littorales) ou anthropiques. L’un des principaux objectifs de cette session, est de réunir des chercheurs de différentes disciplines afin d’aborder la question des interactions société-environnement de manière intégrée, et ainsi de mieux comprendre les activités anthropiques et leurs effets à diverses échelles spatiotemporelles. Un intérêt particulier sera porté sur les études intégrant des outils novateurs et sur les nouvelles connaissances qu’ils apportent.  Les communications attendues porteront sur les reconstitutions des activités humaines, des changements environnementaux (paysages et écosystèmes aquatiques), et des interactions homme-milieu. Nous sollicitons aussi bien des études s’appuyant sur la géomorphologie, la géoarchéologie que sur la sédimentologie, la paléoécologie, la chimie et la biologie moléculaire (en tant que traceurs des activités humaines), ainsi que sur la géochimie et ses applications pour quantifier les impacts anthropiques.

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  • Session 2.3 - Archivage d'une contamination généralisée de notre environnement

Animateurs : Marc Desmet (Université François Rabelais, Tours) et Fabrice Monna (Université de Bourgogne).

Descriptif :

Des lacs et tourbières d’altitude à l’océan, les archives naturelles constituent d’excellents témoins de notre impact sur l’environnement. Les éléments traces métalliques, les micropolluants organiques ainsi que toute autre substance liée à une activité anthropique y sont séquestrés de sorte qu’ils signent l’empreinte de l’Homme sur la planète.

Au-delà du passionnant débat quant à la définition exacte de l’Anthropocène, ces contaminants documentent précisément les modalités d’une pollution généralisée de notre environnement.

La session « Archivage d’une contamination généralisée de notre environnement » permettra de faire le point sur l’ensemble des contaminants - à grande affinité particulaire - qui signent l’Anthropocène et sur la façon dont ils peuvent être utilisés en tant que :

  • nouvelles chroniques historiques de rejets de substances émergentes,
  • seuil de pollution actuelle comparé aux états de références passés,
  • méthode de datation et de raffinage de modèle d’âge,
  • outils de comparaison de la qualité des eaux depuis la source d’une rivière jusqu’à l’estuaire,
  • support d’évaluation des risques écotoxicologiques dans les hydrosystèmes.

Nous faisons donc appel à des communications traitant des sédiments en tant que support d’une connaissance améliorée des conditions d’une contamination généralisée de notre environnement.

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SYMPOSIUM 3 : Sédimentation et tectonique

Animateurs : Christophe Basile (Université de Grenoble), Laurence Audin (IRD), Jean-Noël Proust (CNRS), Stéphane Schwartz (Université de Grenoble), Virginie Gaullier (Université de Perpignan), Francis Odonne (Université de Toulouse), Lies Loncke (Université de Perpignan), Aurélien Gay (Université de Montpellier), Laurent Husson (CNRS), Delphine Rouby (CNRS), Nicolas Flament (Université de Sydney).

Conférencier invité : Frank Audemard (Fundisis, Venezuela), Vice-président de l'International Union for Quaternary Research.

Présentation :

Ce symposium regroupe 5 sessions couvrant les interactions entre tectonique et sédimentation à différentes échelles, la cinquième session (3.5) pouvant accueillir des communications synthétiques et/ou qui ne trouveraient pas leur place dans les 4 premières sessions plus spécialisées.

Dans les sessions thématiques, il s’agit d’une part d’envisager comment les déformations mantelliques, lithosphériques, crustales contrôlent la sédimentation via différents types de subsidence créant un espace disponible pour la sédimentation, mais aussi alimentent les systèmes sédimentaires en soulevant des domaines continentaux soumis à l’érosion (session 3.4).
D’autre part, les sédiments représentent un enregistrement de la déformation (session 3.1). On s’attachera en particulier aux sédiments contemporains d’un séisme, que ce soit par déstabilisation sous-aquatique (séismites) ou aérienne, ou par les effets induits par le mouvement de la masse d’eau (seiche, tsunamites). La déformation inter-sismique est, elle aussi, enregistrée par les sédiments, et permet de reconstituer et de quantifier les déformations à long terme.
Enfin, on se focalisera sur 2 types de déformations affectant spécifiquement les séries sédimentaires :

Les déformations gravitaires (session 3.2), liées aux processus de surface avec les glissements gravitaires sur les pentes, superficiels (slumps, glissements de terrains et éboulements) ou pour des épaisseurs plus importantes dans des séries décollées ; également des déformations gravitaires impliquant des équilibrages sur des niveaux profonds, typiquement les évaporites pour la tectonique salifère.
Ces déformations gravitaires sont fréquemment associées à des niveaux de décollement, où les fluides jouent un rôle primordial. Cet exemple d’interaction entre les fluides sédimentaires et la déformation (session 3.3) pourra être plus généralement étudié via la présence et la circulation des fluides à l’intérieur de la pile sédimentaire, préférentiellement dans certains niveaux, et parfois jusqu’à la surface sous forme de pockmarks ou volcans de boue.

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Résumés des sessions :

  • Session 3.1 - Les sédiments, marqueurs de la déformation depuis les échelles de temps du cycle sismique jusqu'au million d’année

Animateurs : Laurence Audin (IRD) et Jean-Noël Proust (CNRS).

Descriptif :

Cette session a pour thématique l’enregistrement sédimentaire des processus tectoniques.
En effet, les liens ou interactions entre déformation et sédimentation peuvent être observés à différentes échelles spatiales et temporelles (de l'échelle de la structure à la déformation de la lithosphère) et dans tous les contextes géodynamiques, onshore ou offhshore. La paléosismologie permet de remonter à la trace de séismes anciens et d’étudier l’impact de ces séismes sur l’évolution de l’environnement ou du relief.
Dans le cadre de cette session, les travaux à l’interface entre plusieurs disciplines sont les bienvenus : géologie structurale, tectonique, sédimentologie.

Mots-clés : stratigraphie, géomorphologie, climatologie, paléosismologie, géophysique, paléotsunamis, méthodes d’imagerie etc.

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  • Session 3.2 - Déformations gravitaires

Animateurs : Stéphane Schwartz (Université de Grenoble), Viriginie Gaullier (Université de Lille) et Francis Odonne (Université de Toulouse).

Descriptif :

Cette session est dédiée aux études qui visent à une meilleure compréhension des déformations gravitaires multi-échelles qui affectent les domaine continentaux et océaniques, depuis la caractérisation géométrique et l’auscultation de zones déstabilisées jusqu’à leur modélisation analogique et numérique.

Dans le cas des grands versants montagneux, de nombreux processus de surface tendent à éroder de façon profonde le substratum rocheux. L’action des glaciers et des rivières qui se succèdent au cours des temps géologiques conduit à de fortes pentes se rééquilibrant par des instabilités de grandes ampleurs. L’étude de ces instabilités nécessite une approche pluridisciplinaire impliquant géologie, tectonique, géomorphologie géomécanique, hydro-geochimie et géophysique de sub-surface.

Les instabilités gravitaires sous-marines sont un moyen privilégié de la redistribution des sédiments sur les marges. Leur identification, leur caractérisation fine et la compréhension des mécanismes impliqués dans leur déclenchement et leur évolution constituent donc des étapes nécessaires pour l’interprétation du signal sédimentaire contenu dans les archives sous-marines. Cette approche concerne l’échelle du corps sédimentaire (debris flow, slump) mais également celle de la marge continentale dans son ensemble quand elle implique une tectonique salifère ou argileuse.

Les instabilités gravitaires superficielles sont révélées par les cicatrices d’arrachement amont, qui constituent des pièges à sédiments. Vers l’aval suit une zone de transit où des blocs déplacés et déformés se mélangent à la sédimentation en cours. Enfin, si les matériaux déplacés ne se sont pas échappés vers la partie profonde du bassin, il existe une partie distale compressive où se mélangent les écailles empilées, les déformations rotationnelles de slumps et la sédimentation distale. L’étude de ces instabilités implique donc l’observation de la morphologie du fond marin par bathymétrie fine, la déformation souple des sédiments, l’étude des mélanges sédimentaires à différents stades d’évolution.

A l’échelle de la marge continentale, la présence d’une couche de sel crée une instabilité gravitaire généralisée de l’ensemble de la pile sédimentaire sur le niveau de décollement. Sur les marges passives, ce sont la pente de surface et/ou la pente basale qui constituent le moteur principal de cette tectonique gravitaire à l’origine d’une zonation structurale caractéristique (extension amont, translation intermédiaire, compression distale). La tectonique salifère crée ainsi des géométries 2D et 3D souvent extrêmement complexes et fréquemment délicates à discriminer des structures d’origine tectonique sensu stricto. La compréhension de l’évolution des structures salifères au cours du temps et des paramètres de contrôle de leur initiation apparaît donc cruciale pour appréhender l’histoire des bassins sédimentaires comportant un niveau mobile. Dans le cadre de ce sous-thème, les contributions présentant des données de terrain (à terre ou en mer) et/ou des modélisations sont donc les bienvenues et les travaux portant plus spécifiquement sur l’interaction entre tectonique salifère, tectonique crustale et sédimentation, particulièrement encouragés.

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  • Session 3.3 - Interactions fluides / sédimentation / déformation

Animateurs : Lies Loncke (Université de Perpignan) et Aurélien Gay (Université de Montpellier).

Descriptif :

Cette session sera dédiée à la caractérisation et au rôle des fluides dans les bassins sédimentaires.

Les marges continentales sont fondamentalement des domaines de genèse et de circulation de fluides d’origine diagénétique ou organique. La circulation à travers la colonne sédimentaire et l’expulsion sur les fonds marins de ces fluides est détectable par des moyens géophysiques, satellitaires, géochimiques et d’analyses minéralogiques. Elles donnent lieu à une grande diversité de structures: cheminées (ou pipes), bright-spots, pockmarks, volcans de boue et injectites qui peuvent même parfois se combiner entre elles. Elles sont également à l’origine de glissements à toutes les échelles (tectonique gravitaire type Amazone ou glissements sous-marins de petites dimensions) et peuvent déformer certains intervalles sédimentaires notamment argileux.

L'approche traditionnelle d'étude tectono-sédimentaire des marges consistait à caractériser les processus d'érosion-transport-sédimentation-diagenèse-déformation-exhumation sans réellement lier ces événements entre eux. Or, les fluides interviennent à chacun de ces stades d'évolution, ce qui signifie que leur place a largement été sous-estimée dans les processus globaux. Pourtant, en raison de leur nature (eau + CO2, CH4 et H2S principalement) et du volume piégé puis remobilisé, ils sont directement impliqués dans les bilans de matière entre les réservoirs (océan, atmosphère, biosphère) et présentent donc un enjeu à la fois sociétal et fondamental.

Nous attendons de cette session de discuter des différentes approches permettant de détecter et de qualifier les circulations de fluides (exemples marins et fossiles), de discuter de l’origine de ces fluides, des flux, de la temporalité ou rythmicité de ces circulations, des conséquences en terme de déformation des bassins et des transferts de matière, et des facteurs globaux et locaux contrôlant ces migrations.

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  • Session 3.4 - Dynamique profonde, formation de bassins et divers

Animateurs : Laurent Husson (CNRS), Delphine Rouby (CNRS) et Nicolas Flament (Université de Sydney). Christophe Basile (Université de Grenoble)

Descriptif :

Les mouvements verticaux de la surface de la Terre, d'origine profonde, sont enregistrés par les systèmes sédimentaires en surface; soit, lorsque la surface est déprimée, par la création d’espace disponible où sont piégés et préservés les sédiments; soit, lorsque la surface est soulevée, par la modification de la source des sédiments ou des drainages continentaux assurant leur transit vers les bassins. Au cours des dernières années, la contribution de la dynamique mantellique aux mouvements verticaux de la surface de la Terre été soulignée par notre progression dans la compréhension de la  géodynamique (e.g. topographie dynamique). Cette composante, souvent invoquée des mouvements verticaux des bassins -que ce soit dans les domaines en érosion-transit ou en sédimentation-préservation- reste encore élusive car elle est en effet difficile à distinguer de la contribution de la déformation de la lithosphère dans l’histoire des subsidences et soulèvement et des flux sédimentaires. Cette session a vocation à rassembler observations et théorie sur la formation de bassins dans différents contextes géodynamique (rifts, avant-pays, intra-plaque, etc…) permettant de caractériser et séparer l‘influence de la déformation de la lithosphère et celle du manteau sur la topographie, les processus de surface, et la dynamique des bassins sédimentaires en général.

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  • Session 3.5 - Sédimentation et tectonique à diverses échelles de temps et  d’espace

Animateurs : Christophe Basile (Université de Grenoble) et al.

RESUMES INCLUS DANS LES SESSIONS PRECEDENTES (PRINCIPALLEMENT 3.4)

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AUTRES SESSIONS

  • Session 15 - Systèmes turbiditiques / processus gravitaires

Animateurs : Thierry Mulder (Université de Bordeaux) et Philippe Joseph (IFPEN).

Descriptif :

Processus et dépôts gravitaires à différentes échelles en domaines carbonatés et silicoclastiques : du processus au bassin, de la modélisation au terrain
La session a trois objectifs majeurs :

  1. Comprendre les processus d'érosion, de transport, de transformation, de sédimentation des dépôts liés à la gravité, tels que glissements, coulées de débris, avalanches de blocs ou courants de turbidité. On s'intéressera à la dynamique des écoulements, aux processus de ségrégation des particules et à la genèse de la grande variété des dépôts gravitaires.
  2. Avoir un état de l'art des relations entre processus de transport et d'érosion et dépôts associés aux différents types d'écoulement gravitaires, que ce soient des écoulements dilués (courants de turbidité) ou concentrés. Les dépôts en masse liés aux Complexes de Transport en Masse sont aussi inclus.
  3. Caractériser, à l'échelle géologique, la position stratigraphique des processus gravitaires, et éventuellement des paramètres qui les contrôlent. Des résultats sont attendus soit dans les systèmes dominés par les apports silicoclastiques (fleuves, dérive littorale), soit sur les pentes carbonatées. Les données concernant à la fois des systèmes fossiles et modernes sont bienvenues.

Finalement cette session souhaite des contributions à la fois présentant des recherches d'expérience en bassin, de modélisations numériques ou d’études de terrain acquises soit à l'affleurement, soit lors de campagnes océanographiques.

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  • Session 16 - Architecture et diagenèse des réservoirs

Animateurs : Benjamin Brigaud (Université Paris Sud) et Jean-Pierre Girard (Total).

Descriptif :
Le principal objectif de cette session est de regrouper les études traitant de l’architecture et/ou de la diagenèse des réservoirs (ou analogues actuels/anciens) silicoclastiques ou carbonatés, afin de répondre à ces problématiques :

- Quelles sont les relations possibles entre stratigraphie séquentielle et diagenèse ?

- Quelle est la nature et l’extension spatio-temporelle des processus contrôlant les transformations physico-chimiques des sédiments/roches depuis leur dépôt jusqu'à aujourd'hui, en passant par les processus liés à l’enfouissement ?

- Comment les processus diagénétiques précoces peuvent permettre à une roche de demeurer poreuse/perméable (exemples des tapissages argileux dans les grès) ?

- Quel est le rôle des processus diagénétiques sur la nature (architecture des réseaux poreux) et la qualité des réservoirs (distribution spatiale des propriétés pétrophysiques) ?

- Quelles sont les dernières avancées méthodologiques applicables à la diagenèse (datations U-Pb, Sm/Nd, (U/Th)/He..., delta 47, isotopes de l'H, Cl, MagEval, biomarqueurs, traces de fission) ?

- Comment les marqueurs géochimiques des minéraux apportent une contrainte forte sur l'âge et la nature des fluides à l’origine des transformations diagénétiques et peuvent être intégrées dans l’histoire thermique et géodynamique des bassins sédimentaires ?

Les études illustrant l’intérêt de l’utilisation des logiciels de modélisation géologique sont les bienvenues dans cette session. L’objectif de cette session est également de rassembler des spécialistes couvrant un domaine allant des approches académiques aux applications industrielles afin de faire le point sur notre compréhension des processus diagénétiques dans les séries carbonatées, silicoclastiques et leurs intégrations dans la prédiction des qualités réservoirs, de stockage ou d’accumulation d’hydrocarbures/métaux. Toutes ces questions scientifiques et intégratives sont essentielles pour comprendre la genèse ainsi que la localisation des ressources économiques disponibles dans les bassins sédimentaires (hydrocarbures, gitologie, géothermie, stockage de CO2 et de déchets). Elles sont de surcroît indispensables pour le développement et/ou la récupération améliorée de certaines de ces ressources.

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  • Session 17 - Minéralisations dans les bassins sédimentaires : quels contrôles géodynamiques ?

Animateurs : Olivier Parize (AREVA) et Jocelyn Barbarand (Université Paris Sud).

Descriptif :

Les bassins sédimentaires contribuent fortement aux ressources minérales et aux concentrations métallifères. Ces accumulations sont souvent l’aboutissement d’une longue histoire, complexe et polyphasée, à laquelle peut contribuer également le magmatisme.

Au travers de cette session, nous vous proposons de :

  1. décrire des gisements, et également des gîtes d’intérêt génétique, en domaine (volcano-) sédimentaire,
  2. inventorier les processus à l’origine des concentrations métallifères (Pb, Zn, Cu, Ag, U, Mn, Fe, …),
  3. et replacer ces gisements dans leur cadre géodynamique le plus large.

Nous vous suggérons de contribuer à cette session en abordant notamment :

  • Les contrôles géométrique et faciologique des couches hôtes sur la localisation de la minéralisation,
  • L’origine et la persistance des propriétés réservoir des couches hôtes (milieux poreux et/ou fracturés),
  • L’âge de la minéralisation et leur relation avec l’âge du dépôt et le calendrier de son évolution diagénétique au sein du bassin sédimentaire,
  • La nature et l’origine des fluides impliqués dans les processus de minéralisations (fluides de bassins, de socles, météoriques, …).

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  • Session 18 - Carbonate de plate-forme et paléoenvironnements

Animateurs : Danièle Groshény (Université de Lorraine) et Etienne Jaillard (Université de Grenoble).

Descriptif :

Lors de cette session consacrée aux carbonates de plate-forme pourront être notamment abordés les thèmes suivants :  

  • Paléoenvironnements (actuels et anciens),
  • Enregistrement des changements environnementaux via les données biologiques, géochimiques, isotopiques, etc.
  • Synthèses régionales,
  • Evolution latérale des faciès et géométries sédimentaires,
  • Rapports avec les carbonates de bassin : dépôts autochtones, exportation, remaniements gravitaires, …

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  • Session 19 - Biominéralisations et Bioconstructions

Animateurs : Nicolas Olivier (Université Blaise Pascal, Clermont-Ferrand), Bertrand Martin-Garin
(Aix–Marseille Université), Alejandro Martinez-Fernandez (Université de Grenoble) et Jennyfer Miot (Université Pierre et Marie Curie, Paris).

Descriptif :

Cette session sera l’occasion d’aborder les bioconstructions dans tous leurs états, sans limite d’âge, sans groupe de prédilection et où toutes les méthodes pour aborder leurs études sont les bienvenues. Nous encourageons particulièrement les communications et posters traitant :

- de la nature et de la diversité des organismes édificateurs de bioconstructions,

- de la place des objets récifaux au sein des systèmes sédimentaires et de leur rôle dans la production carbonatée,

- de la réponse des bioconstructions aux variations des paramètres physico-chimiques – température des océans, pH, eustatisme, pCO2, etc. – et des climats passé, présent et futur,

- des bioconstructions microbiennes ou à métazoaires lors de certaines étapes clés de l’histoire de notre planète comme de l’Archéen au Protérozoïque ou lors des crises biologiques,

- de l’intérêt industriel des bioconstructions.

La biominéralisation est le fruit de l’activité d’une grande diversité d’êtres vivants, en particulier de Bactéries et Archées. Elle conduit à des assemblages entre minéraux et matière organique qui prennent part aux cycles biogéochimiques de nombreux éléments (y compris polluants) et qui peuvent être préservés sous forme de biosignatures au cours de la diagenèse. La diversité des biominéraux (carbonates, oxydes, phosphates, ...) dans l'enregistrement fossile offre ainsi un reflet de l'évolution de la biogéosphère au cours des temps géologiques. Depuis plusieurs années, les outils permettant de sonder ces assemblages biominéralisés à très fine échelle et d'explorer les processus biologiques sous-jacents jusqu'à l'échelle moléculaire, bouleversent notre compréhension de ces mécanismes et de leur évolution. Cette session a pour objectif d'explorer la diversité de ces processus de biominéralisation (en particulier microbienne) dans l’environnement ainsi qu’au cours des temps géologiques. Des études portant sur la composition et microstructure des biominéraux et leur lien avec des processus sédimentaires sont encouragés.

 

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  • Session 20 - Les biomarqueurs moléculaires en Sciences de la Terre : de la cellule au paysage, de l'archéen à l'Anthropocène

Animateurs : Vincent Grossi (CNRS) et Jérémy Jacob (Université d'Orléans).

Descriptif : 

Certains constituants moléculaires de la matière organique (MO) possèdent une spécificité et une stabilité leur permettant d’être utilisés comme biomarqueurs dans les archives environnementales (de l’Actuel au Précambrien). L’analyse de ces biomarqueurs et de leurs produits de transformation (fossiles moléculaires) dans diverses matrices (organismes vivants, eau, sédiments, sols, pétrole, etc.) permet de définir leur origine, les conditions environnementales/climatiques/sociétales dans lesquelles ils ont été produits, éventuellement transformés et archivés, et leurs modes de transfert dans les écosystèmes modernes et anciens.

Cette session s'intéressera aux avancées récentes faites sur l'utilisation des biomarqueurs moléculaires (identification, distribution et composition isotopique δ13C, 14C, δD, etc.) pour, notamment, étudier le fonctionnement d'écosystèmes actuels ou anciens (cycles et processus biogéochimiques, évolution des communautés biologiques, variations climatiques, impacts des activités anthropiques, etc.).

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  • Session 21 - Biominéralisation

Animateurs : Alejandro Martinez-Fernandez (Université de Grenoble) et Jennyfer Miot (Université Pierre et Marie Curie, Paris).

REGROUPEE AVEC LA SESSION 19

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  • Session 22 - Éléments majeurs, traces et isotopes comme outils paléoenvironnementaux

Animateur : Nicolas Tribovillard (Université de Lille) et Alexandra Gourlan (Université de Grenoble).

Descriptif :

Les éléments chimiques figurent parmi les outils permettant les reconstitutions paléoenvironnementales. Qu'ils soient présents à l'état de majeurs ou de traces, que ce soit leurs abondances ou leur composition isotopique qui nous intéressent, les éléments peuvent traduire les sources des particules terrigènes, les niveaux de productivité du milieu marin, les caractères redox des environnements de dépôt, certains paramètres authigéniques et diagénétiques, pour ne citer que quelques points. Cette session est ouverte à toutes les reconstitutions paléoenvironnementales, s'intéressant aux processus ou aux cas d'application, et portant sur des objets géologiques de tout âge, allant de la nuit des temps à l'Actuel. Ce sera l'occasion de présenter des concepts émergents qui ont besoin d'être confortés et confrontés aux opinions variées d'une audience au spectre de compétences le plus large possible.

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  • Session 23 - Minéraux argileux et argiles sédimentaires

Animateurs : Jean-François Deconinck (Université de Bourgogne) et Bruno Lanson (Université de Grenoble). 

Descriptif :

Cette session sera consacrée aux argiles sédimentaires, de l'échelle du cristal à celle des massifs argileux.

Les différents aspects de la formation des argiles dans les profils d'altération, de la sédimentation et de la diagenèse des minéraux argileux sont concernés. Seront abordés plus spécifiquement les processus de sédimentation, la signification des argiles en termes d'environnement et de paléoenvironnement et les processus cristallo-chimiques intimes d'authigenèse et d'évolution des argiles dans les formations sédimentaires, en particulier en liaison avec les qualités pétrolières des réservoirs gréseux ou carbonatés. Les  problématiques de stockage dans les formations argileuses seront également abordées dans cette session.

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  • Session 24 - Surfaces planétaires

Animateurs : Pierre Beck (Université de Grenoble) et Olivier Bourgeois (Université de Nantes).

Descriptif : 

Les nombreuses données acquises grâce à ces missions spatiales et aux observations depuis la Terre montrent que les surfaces des différents corps solides du Système Solaire (planètes, satellites, astéroïdes, comètes,...) sont soumises à des processus d'évolution extrêmement variés. Ces processus superficiels comprennent aussi bien des changements morphologiques (déformations tectoniques, volcanisme, impacts, érosion, transport, sédimentation,...) que des changements de composition (chimie, minéralogie, pétrologie), qui impliquent des transferts. Certains de ces processus d'évolution superficiels sont comparables à ceux qui ont déjà été largement décrits, quantifiés et modélisés sur la Terre ; l'évolution des surfaces planétaires en réponse à ces processus peut donc être utilement contrainte grâce à l'analyse de l'évolution géologique de la surface terrestre. En revanche, d'autres processus d'évolution des surfaces planétaires sont inexistants, peu représentés ou encore largement méconnus sur Terre ; la reconnaissance de l'importance dans le Système Solaire, de ces processus exotiques, peut donc fournir une opportunité de reconsidérer leur rôle dans l'évolution de la surface terrestre. Le but de cette session est donc de favoriser les échanges et les rapprochements entre les différentes communautés impliquées dans la compréhension des processus actifs à la surface des planètes : géologues, géomorphologues, hydrologues, glaciologues, climatologues, physiciens, chimistes, ...et bien évidement sédimentologues. 
Quelques sujets possibles :

  • Les dunes de Titan ;
  • Les lacs de Titan ;
  • Sédimentologie à Gale crater Mars ;
  • Sedimentologie dans Vales Marineri ;
  • Evaporites sur Mars ;
  • Sedimentation volcanoclastique sur Mars ? ;
  • Depots glaciaires sur Mars ;
  • Stratigraphie d'un noyau cométaire.

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  • Session 25 - Sédimentation en contexte glaciaire

Animateurs : Jean-François Buoncristiani (Université de Bourgogne), Jean-François Ghienne (Université de Strasbourg) et Eric Portier (GDF Suez).

Descriptif :

Les grandes glaciations/déglaciations jouent un rôle majeur sur les cycles géochimiques ou biologiques, mais également la dynamique sédimentaire. Les objectifs de cette session consisteront à établir les forçages spécifiques aux environnements glaciaires et périglaciaires contrôlant l’évolution, les processus de sédimentation et l’architecture sédimentaires aux différentes échelles de temps (principalement du Pléistocène au Précambrien) et d'espace. Les travaux présentés permettront de mieux comprendre les processus de dépôts et d’érosion dans les environnements glaciaires et périglaciaires, ainsi que leurs impacts sur les cycles biogéochimiques. Les approches sédimentologique, géochimiques et l’utilisation de modélisations numériques ou analogiques sont concernées.
C'est dans cette session que devront être présentés les résultats acquis dans le cadre de l’ANR SeqStrat-Ice : Les glaciations du passé: leçons pour un modèle de stratigraphie séquentielle dédié aux systèmes glaciaires.

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  • Session 26 - Sédimentation et dynamique des formes en contexte glaciaire, périglaciaire et paraglaciaire : du dernier maximum glaciaire à l'actuel

Animateurs : Christian Crouzet (Université Savoie Mont Blanc), Philip Deline (Université Savoie Mont Blanc), Xavier Bodin (Université Savoie Mont Blanc) et Jean-Louis Mugnier (Université Savoie Mont Blanc).

Descriptif :

Qu'ils soient situés en haute montagne ou aux hautes latitudes, les environnements froids du Globe sont généralement affectés par des processus impliquant un ou plusieurs éléments de la cryosphère (glace, neige, permafrost). Selon les contextes, des dynamiques glaciaires, périglaciaires ou paraglaciaires vont contrôler les mécanismes d'érosion, de sédimentation et les formes qui en résultent. Parallèlement, l’aspect temporel et la problématique des datations impliquent que les variations climatiques, à différentes échelles de temps, et leurs conséquences sur l’érosion et les flux sédimentaires soient appréhendées. De nombreux travaux de recherche récents visent ainsi à reconstituer et suivre ces milieux, afin de mieux comprendre les forçages qui contrôlent leur évolution du Quaternaire à l'actuel. L'objectif de cette session est de rendre compte de la diversité des approches employées, de confronter les résultats, de favoriser les débats et l'émergence de nouveaux questionnements.

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  • Session 27 - Autres études sur les sédiments

Descriptif :

Cette session concerne des études novatrices ou synthétiques  portant sur la sédimentologie et qui ne trouveraient pas leur place dans les sessions précédentes. Le comité scientifique  analysera leur contenu au  cas par cas pour valoriser ces communications lors de la définition du programme d’ensemble du  congrès. 

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