Formulaire de dépôt des sujets de thèse de l`Ecole Doctorale SDLM

ECOLE DOCTORALE : SDLM PROPOSITION DE SUJET DE THESE
Unité de recherche d’accueil
Unité de Recherche : Géosciences Rennes
Equipe : Paléoenvironnements, Paléomagnétisme et Dynamique des bassins
Encadrement
Directeur de thèse : Sylvie BOURQUIN Unité : Géosciences Rennes, UMR6118
% encadrement prévu (≥ 30%) : 40%
Employeur/Établissement d'origine : CNRS/Université Rennes 1
HDR : oui Nb de thèses en cours : 1
Mail : [e-mail] Tél. : [phone]
Co-directeur de thèse : Anne-Catherine PIERSON-WICKMANN Unité : Géosciences Rennes, UMR6118
% encadrement prévu (≥ 30%) : 30%
Employeur/Établissement d'origine : Université Rennes 1
HDR : oui Nb de thèses en cours : 1
Mail : [e-mail] Tél. : [phone]
Co-encadrants de thèse : % encadrement prévu (≥ 30%) : 30%
Laurent BECCALETTO Unité : Unité Géologie des Bassins et Stockages
Employeur/Établissement d'origine : BRGM Orléans
HDR : non Nb de thèses en cours : 0
Mail : [e-mail] Tél. : [phone]
Pierre PELLENARD Unité : Biogéosciences, UMR6282
Employeur/Établissement d'origine : Université de Bourgogne
HDR : non Nb de thèses en cours : 0
Mail : [e-mail] Tél. : [phone]
Financement
Premier organisme : BRGM Pourcentage : 50% Financement : X acquis  en cours de demande
Deuxième organisme : ARED Pourcentage : 50% Financement :  acquis X en cours de demande
Sujet
Titre : Reconstitutions paléoenvironnementales en contexte tardi-orogénique : les bassins sédimentaires fini Carbonifère-
Permien du Massif-Central et du bassin de Paris
Mots clés : séries continentales volcano-sédimentaires, sédimentologie de facies (carottes et affleurements), géochimie
isotopique et élémentaire, géochronologie, interprétation et corrélation de données de subsurface (diagraphie et sismique),
stratigraphie séquentielle

Descriptif (10-30 lignes) :
L'objectif central de la thèse est de préciser l’histoire des bassins sédimentaires nord-ouest européens de la fin du Carbonifère
à la fin du Permien pour tracer leur évolution tectonique, climatique et paléoenvironnementale, depuis la fin de l’orogène
Varisque (démantèlement des reliefs, Massif Armoricain et Massif Central) jusqu’au début du développement des bassins
mésozoïques en contexte intracratonique.
Les séries fini-Carbonifères–Permien affleurent sur les pourtours des massifs varisques (dont le Massif Central et le Massif
Armoricain) et en subsurface sous les bassins méso-cénozoïques (dont le bassin de Paris). Il est maintenant acquis que ces
bassins sont contemporains du démantèlement de l'orogène varisque et enregistrent les stades ultimes de son évolution. Les
sédiments se déposent dans des bassins de type demi-graben ou pull-apart, qui traduisent en surface une activité tectonique
profonde, soit crustale (dômes métamorphiques, cisaillements crustaux), soit lithosphérique (amincissement du manteau,
délamination). Ces bassins ont enregistré une sédimentation continentale dont les épaisseurs peuvent atteindre plusieurs
kilomètres, dans lesquels existent peu de calages stratigraphiques, malgré la présence d'horizons volcaniques interstratifiées
qui ont fait l'objet de peu d’études détaillées. De plus, l’assemblage final de la Pangée à la fin du cycle varisque paléozoïque a
conduit à une continentalisation d’espaces immenses sans équivalent dans les périodes géologiques postérieures. Du point de
vue climatique global, après la fin de l’ère glaciaire au cours du Permien inférieur, émerge progressivement un climat de plus
en plus chaud, provoquant l’aridification de vastes régions. Cependant, la transition fini-carbonifère–Permien est actuellement
très mal contrainte en Europe.
En détail, l'objectif est tout d’abord de reconstituer les environnements de dépôt fini-carbonifères–permiens et leur évolution
spatio-temporelle, via (1) une étude de bassin intégrée (sédimentologie de faciès, analyses pétrographiques, analyse des
assemblages argileux, de la matière organique (MO) et corrélations stratigraphiques), (2) une réévaluation des données
paléopalynologiques (collaboration avec l’Université de Vigo, Espagne), et (3) une caractérisation des épisodes volcaniques
couplée à de nouvelles datations radiométriques U/Pb. Cette étude permettra ainsi de préciser les relations entre le calendrier
tectonique fini-varisque, la dynamique de rifting, et l'évolution des milieux de sédimentation. Un autre objectif est d’aboutir à
des bilans érosion/sédimentation au cours du temps, depuis les zones en érosion (la chaîne Varisque) vers les zones en
sédimentation, en caractérisant l’évolution des paléopaysages et des paléoclimats dans un contexte tectonique bien contraint.
Dans un premier temps, cette étude ciblera les séries du bassin de Paris et du Massif Central. L’étude des séries sédimentaires
et volcaniques sera réalisée à partir de donnée de carottes (disponibles au BRGM) et de terrain (Massif Central), en parallèle
avec les analyses paléopalynologique, géochronologique (datations U/Pb sur zircons), et géochimique de la MO (rapport
atomique C/N, δ13Corg, δ15N) et des sédiments (éléments majeurs et traces). Les corrélations entre les données d’affleurements
et de subsurface permettront de définir un cadre stratigraphique pour ces bassins. Dans un second temps, l’intégration de
données d’autres bassins européens permettra de réaliser des corrélations et ainsi des reconstitutions paléogéographiques
mettant en évidence les zones en érosion, en transit et en sédimentation au cours du temps afin de discuter l’évolution des
paléoclimats dans le contexte tectonique tardi-varisque ouest européen au cours de cette période spécifique de l’histoire de la
Terre.
Collaboration :
Cette étude sera menée en collaboration avec Olivier Averbuch de l'Université de Lille (géologie structurale) et José
Bienvenido DIEZ de l’Université de Vigo (paléopalynologie). Des étudiants de Master 2 seront associés à ce sujet.
S’agit-il d’un projet de thèse en cotutelle internationale (oui/non) : Non
Candidat
Profil du candidat recherché (2-5 lignes) :
Le ou la candidat/e titulaire d’un Master 2 en Sciences de la Terre devra être capable de décrire les séries sédimentaires
(sédimentologie de faciès, analyses pétrographiques et minéralogiques, stratigraphie séquentielle); une première expérience
dans ce domaine est requise, soit à partir de données d’affleurements ou de carottes. Il, elle, devra également avoir un intérêt
pour les analyses en laboratoire (géochimie isotopique et élémentaire, géochronologie), les interprétations des données de
subsurface (diagraphie et sismique) et devra être ouvert/e aux discussions intégrant les problématiques liées à l’évolution
géodynamique du domaine d’étude (tectonique vs climat).