Le Nord des Pyrénées: évaluation intégrée de l'histoire de la Migration des fluides, l'Inversion du rift, le rôle des processus de surface et la Déformation dans un (rétro)prisme orogénique. – PYRAMID

Les parties externes des systèmes orogéniques, composés d’une chaîne plissée et du bassin d’avant-pays associé, représentent le système d’exploration pétrolière le plus complexe, en raison de la complexité de leur architecture structurale et stratigraphique, et pour l’histoire polyphasée des transferts de fluides associés. Aujourd’hui à la fin de son exploitation commerciale, le bassin d’Aquitaine est l’un des bassins d’avant-pays les mieux exploré au monde. Il constitue la partie nord du prisme Nord-Pyrénéen, qui est remarquable en raison de la présence de roches de la croûte inférieure et du manteau exhumées lors d’une phase décro-extensive pré-orogénique. Notre projet réunit 3 partenaires industriels et 3 partenaires académiques qui vont collaborer pour étudier de manière multidisciplinaire la formation et l’évolution du système Nord-Pyrénéen à travers l’étude des interactions entre déformations, transferts de fluides, processus de surface, et climat. Le groupe TOTAL, principal opérateur pétrolier dans le bassin d’Aquitaine, et le BRGM apportent à ce projet le plein accès à leurs données de subsurface, nous permettant ainsi pour la première fois d’appliquer des nouvelles techniques et des nouveaux concepts à un système d’avant-pays orogénique entier. Les principaux objectifs de ce projet de 4 ans sont (1) de contraindre le style structural 3D et l’architecture du système d’avant-pays Nord-Pyrénéen, et d’y définir le rôle de l’héritage crustal ; (2) de lier le transfert des sédiments, la formation du relief et l’exhumation à l’évolution du bassin d’avant-pays, et (3) de quantifier les interactions fluide-roches depuis l’extension pré-orogénique jusqu’à la fin de la compression. Ces 3 objectifs correspondent aux 3 tâches principales du projet, tâches qui sont interdépendantes. L’objectif de la première est de construire une série de coupes restaurées à l’aide de données cartographiques et de l’analyses de la stratigraphie et de la déformation.La seconde tâche a pour but de lier l’histoire du bassin à l’évolution du relief (« source to sink ») pendant et après l’orogenèse par l’intégration de la sédimentologie, l’analyse de la subsidence, la datation des zircons et des apatites détritiques dans le bassin à l’aide de la géochronologie basse et moyenne température, ainsi que l’étude des paléo-altitudes et de la géomorphologie de l’orogène lui-même. La troisième tâche se focalise sur la caractérisation des fluides pendant les différentes phases, pré-orogéniques et orogéniques, dans le bassin et dans les différents niveaux structuraux de la chaîne. Dans une 4ème tâche, des modélisations numériques et analogiques vont utiliser les contraintes issues des 3 premières tâches pour construire des modèles 2D et 3D de l’histoire du bassin et des transferts de fluides associés (systèmes pétroliers), de l’évolution du relief, et de l’inversion du système pré-orogénique.