Contributions du thermomètre Δ47 et du chronomètre U-Pb à l’étude de l’histoire diagénétique, thermique, et hydrogéologique des réservoirs carbonatés du Jurassique Moyen du bassin de Paris

Dans l’etude de la diagenese des formations silico-clastiques ou carbonatees, il est souvent difficile de contraindre la temperature et l’âge des differents episodes de cimentation ou de recristallisation. Le premier objectif de ce travail de these etait de tester le potentiel de deux outils isotopiques recents (le geothermometre des « clumpedisotopes » Δ47 et le geochronometre U-Pb par analyse ponctuelle sur lame mince) dans le cadre de l’etude de la diagenese des carbonates. Le deuxieme objectif etait de preciser l’histoire diagenetique, thermique, ethydrogeologique des reservoirs carbonates du bassin de Paris. Pour atteindre ces deux objectifs, nous avons etudie des ciments de calcite et dolomite collectes dans les calcaires du Jurassique Moyen du depocentre du bassin de Paris. La bonne caracterisation petrographique et sedimentologique de ces echantillons, et le couplage entre les geothermometres Δ47 et inclusions fluides, nous ont permis d’acceder a plusieurs informations de premier ordre. Premierement, nous montrons que le Δ47 permet de reconstruire simultanement et precisement la temperature de formation des ciments diagenetiques dans la gamme 60-100°C (avec une precision de ~3-5°C) et la composition isotopique en oxygene des fluides (δ18Owater) a partir desquels ces ciments ont precipites (avec une precision de ~ 1‰). Deuxiemement, nous presentons une amelioration des connaissances de l’histoire thermique et des periodes de paleo-circulation des fluides a l’echelle regionale dans le bassin de Paris. Notamment, le croisement du geothermometre Δ47 avec la methode de datation U-Pb nous a permis pour la premiere fois de poser des contraintes thermo-chronologiques absolues sur l’ensemble des phases de circulations de fluides etudiees. Plus largement, ce couplage Δ47 /(U-Pb) inedit devoile un champ d’application nouveau en thermo-chronologie de basse temperature (10-100°C). Nous anticipons que ce travail initie de nombreuses applications pour l’etude des histoires thermiques des bassins sedimentaires, via l’analyse de la diagenese des carbonates