Mémoires proposés
Mémoires de Master proposés
Quand le drone rencontre la stratigraphie : une nouvelle approche pour décrypter les rythmes climatiques du passé
Descriptif : Comment combiner les données d’observation de drone avec des données de terrain et est ce que ça peut être utilisé pour identifier des cyclicités ? Au début de la cyclostratigraphie, l’identification des cycles était essentiellement visuelle sur le terrain. Ensuite, Les cycles ont été identifiés via des indicateurs climatiques et des analyses statistiques. Récemment il a été mis en avant que l’un ne va pas sans l’autre et que l’identification des cycles doit se faire de manière combinée avec des observations de terrain claires combinées à des analyses statistiques. Au-delà de cet aspect méthodologique, le sujet s’attache à identifier les cycles principaux enregistrés dans les sédiments et ce qu’ils peuvent nous apprendre sur le paléo-climat.
Ce sujet peut être réalisé dans une des carrières suivantes au choix :
- Carrière des Nutons à proximité de Spontin (sous réserve d’accord de vol du drone, l’accord d’accès à la carrière est déjà obtenu), recoupe le Tournaisien inférieur. Le Tournaisien inférieur est marqué par une transition entre un climat chaud au Dévonien et une glaciation au Viséen supérieur. Quels sont les cycles enregistrés et comment ces cycles s’intègrent-ils dans le climat de transition du Tournaisien
- Carrière de Trooz, recoupe le Famennien. Des cyclicités ont été identifiées dans les sédiments mixtes calcaires et argiles du Famennien supérieur mais le Famennien inférieur riche en grès n’a pas encore fait l’objet de ce type d’étude.
Méthodes : levé banc par banc et échantillonnage de la coupe et mesure de XRF portable sur les échantillons. Construction d’un modèle 3D (drone et modélisation 3D), analyse spectrale.
Promoteur(s): A-C. Da Silva, H. Claes et D. Boukhalfa (pour le sujet Tournaisien)
Membres du jury provisoire: A.C. Da Silva, D. Pas, H. Claes et J. Denayer (pour le sujet Tournaisien)
Du papier au numérique : modélisation 3D d’un bassin sédimentaire à partir de profils lithologiques
Descriptif : Le géologue Rafaël Conil a produit des mètres et des mètres de colonnes lithologiques remarquables, avec un détail et une précision exceptionnelle. Le but du mémoire est de scanner les différentes colonnes lithologiques, de transformer les profils sédimentaires en profils d’altération (directement liés à la lithologie, le programme existe déjà). Ensuite, l’utilisation de la technique « Dynamical Time Warping », qui est une technique associée à la reconnaissance vocale qui permet de corréler des signaux, doit permettre d’utiliser les différents profils pour reconstituer une image 3D du bassin sédimentaire et des variations sédimentologiques. Les signaux seront également testés par l’analyse spectrale pour identifier les cyclicités.
Méthode : Développement sur R, corrélations, reconstitution de bassin sédimentaire, analyse spectrale
Directeurs : A.C. Da Silva,
Collaborateurs: Michiel Arts
Membres du jury (provisoire): A.C. Da Silva, V. Fischer, D. Pas
Quand les sédiments racontent le temps et les distances planétaires : cyclostratigraphie du Famennien en Allemagne
Descriptif : La coupe de Drewer comprend 8 m de sédiments, qui correspondent à un intervalle stratigraphique allant du Famennien moyen au sommet du Dévonien. Des variations cycliques, stables et répétitives sont clairement visibles à l’affleurement. Quel est l’origine de ces variations ? peuvent-elles être utilisées pour calculer la durée des sédiments présents dans la coupe. Quelle est l’interprétation paléoclimatique de l’identification de ces cycles dans ce contexte ? Grâce à l’identification des cycles, peut on calculer la distance terre lune au Famennien ?
Méthodes : mesures XRF sur les échantillons existants, analyse spectrale.
Directeurs: A-C. da Silva, D. Boukhalfa
Membres du jury (provisoire): A.C. Da Silva, D. Pas, X. Devleeschouwer, N. Fagel
Objet sédimentologique en 3 dimensions, propriétés réservoirs et sédimentologie
Descriptif : De nombreux corps sédimentaires ont de bonnes propriétés réservoirs et deviennent des aquifères, sont utilisés pour la géothermie ou pour le stockage de CO2. Le présent sujet s’attache à reconstituer un corps sédimentaire en trois dimensions et à identifier comment les propriétés réservoirs varient latéralement et verticalement et pourquoi ces propriétés varient.
Ce sujet peut être réalisé dans les réservoirs différents au choix :
- Buntsandstein - Trias inférieur, grès bigarrés qui se sont mis en place en partie en contexte éolien et partiellement fluviatile. L’étude se ferait dans la carrière de Loegel (Saarbrucken) qui est une carrière exploitée sous forme de chambres et piliers. Un pilier a déjà été étudié en détail pour comprendre les propriétés réservoir. L’étudiant devra étendre le modèle pour obtenir un modèle 3D global et comprendre la géométrie des dunes et l’impact fluviatile.
- Craie de la côte d’Opale – la craie du Crétacé de la côte d’opale est reconnu comme un réservoir clé. Quelles sont les variations latérales de géométrie et pourquoi. L’étudiant devra réaliser un modèle 3D des variations latérales de ces corps sédimentaires.
© Anne-Christine da Silva
Méthodes : Terrain, perméabilité à air, échantillonnages et dans le laboratoire, nuclear Magnetic resonance, lames minces, analyse d’image, modélisation 3D.
Si vous aimez : Modèle 3D, sédimentologie, réservoirs
Promoteur(s): A-C. Da Silva, H. Claes. Collaborateurs : F. Nader, Marijke Huysmans, Ophélie Fayes
Membres du jury provisoire: A.C. Da Silva, H. Claes, E. Pirard ( ?), S. Brouyere ( ?)
Titre : Réexamen de la géologie belge : y a-t-il des contourites parmi nos dépôts marins ?
Descriptif : La géologie belge abrite de nombreux dépôts marins peu profonds à profonds, la plupart situés en eaux relativement peu profondes, mais certains en eaux profondes (sous la zone photique). Ils ont été généralement interprétés comme des (hémi)pélagites ou des turbidites, ou (dans le cas du Dévonien) comme des dépôts bioclastiques. Bien que certaines descriptions évoquent le rôle des courants de fond, cette question a été peu étudiée. Au cours de la dernière décennie, notre compréhension du rôle des courants de fond, à l’origine des dépôts de contourites dans nos océans modernes, a considérablement progressé. Alors qu’il y a 20 ans, on pensait que les marges océaniques abritaient principalement des sédiments hémipélagiques (et des turbidites près des canyons et des chenaux), nous savons aujourd’hui que les courants de fond (de toutes les manières possibles) sont omniprésents, même jusqu’aux profondeurs abyssales. Il est donc temps de revisiter les interprétations classiques de la géologie de la Belgique et de tenter d'en déduire la présence. Cela peut s'avérer important, car cela pourrait apporter un éclairage totalement différent sur le contexte environnemental contemporain, qu'il s'agisse du Cambrien, du Dévonien, de l'Yprésien ou du Rupélien…
Méthodes : Ce sujet n'implique pas une vaste campagne de terrain retraçant chaque roche en Belgique… et ce sujet de thèse n'a pas pour objectif de répondre pleinement à cette question. Cette étude doit être considérée comme une première étape vers une étude à grande échelle. L'objectif est donc d'étudier l'existence potentielle de gisements de contourite en Belgique. Cette « étude potentielle » nécessitera d'abord une large double étude bibliographique : a) État actuel des processus de dépôt de contourite dans l'océan moderne, ainsi que des études de cas de plusieurs exemples terrestres b) Reconnaissance de la géologie belge, afin d'identifier les environnements propices aux processus de dépôt de contourite. Sur la base de l'étude bibliographique, des exemples de terrain sélectionnés seront visités afin de déterminer la nature contouritique possible de ces dépôts. Il est évidemment impossible de réaliser cette étude sur tous les fuseaux horaires géologiques présents en Belgique. Par conséquent, cette étude se concentrera uniquement sur les dépôts clastiques du Paléozoïque inférieur (interprétés comme des turbidites) ou les dépôts bioclastiques du Dévonien (Frasnien) au choix. L'encadrement sera partagé entre le Pr D. Van Rooij (UGent, océan moderne) et le Pr A.-C. Da Silva (ULiège, géologie de la Belgique). Ce sujet sera également proposé à l'Université de Gand pour d'éventuelles études complémentaires.
Directeurs: A-C. da Silva, D. Van Rooij
Membres du jury (provisoire): A-C. da Silva, D. Van Rooij, D. Pas, N. Fagel
Etude sédimentologique de la limite Crétacé Paléogène dans les tunnels de Geulhemmerberg
Descriptif : La limite Crétacé-Paléogène affleure de manière remarquable dans les carrières sous-terraines de Geulhemmerberg (Montagne Saint-Pierre, côté Pays-Bas). Le but du présent travail est de comprendre comment la limite Crétacé-Paléogène qui a décimé les dinosaures se manifeste en Belgique. Il faudra étudier la sédimentologie détaillée avant, pendant et après l’évènement et proposer une reconstitution 3D (variations latérales) de la succession. Cela devrait permettre de reconstituer en détail la succession des évènements.
Méthodes : levé banc par banc à échelle centimétrique, échantillonnage de la coupe et mesure de XRF portable. Dessin détaillé de différentes parties de la coupe, photographies à haute résolution pour permettre la construction d’un modèle 3D. Lames minces.
Si vous aimez : Extinction, sédimentologie, pétrologie sédimentaire
Promoteur(s): A-C. Da Silva, F. Boulvain
Membres du jury provisoire: A.C. Da Silva, F. Boulvain ( ?), J. Vellekoop ( ?), V. Fischer
Quelle est la manifestation des anoxies et des extinctions dans les sédiments du Dévonien ?
Descriptif : La Dévonien a connu de nombreux évènements dis anoxiques. Cependant certains de ces évènements ont une nature relativement globale et d’autres moins et leurs caractéristiques varient latéralement. Le but de ce sujet sera de se concentrer sur un enregistrement sédimentaire et de comprendre si l’évènement « anoxique » peut être identifié ou non et quelles sont ses caractéristiques. Quelle est la géochimie de cet évènement et quelles conclusions peut-on tirer sur l’intensité de l’anoxie. Ce sujet peut être réalisé dans un des enregistrements sédimentaires suivant au choix :
- Le forage Sullivan (Bassin d’Illinois, USA) représente une succession continue de sédiments marins profonds recoupant l’entièreté du Famennien (Dévonien supérieur). Le Famennien est caractérisé par des nombreuses extinctions qui sont considérées comme associées à des évènements anoxiques. Ces évènements devront être identifiés. Des échantillons du forage sont disponibles pour analyses. Est-il possible d’identifier, les évènements du Famennien au sein du forage de Sullivan comment se manifestent-ils ?
- La coupe de la carrière de la Thure - qui se situe au bord nord du Synclinorium de Dinant, comprend une succession qui va du Givetien inférieur au Frasnien inférieur. Au cours de cette succession stratigraphique, des évènements anoxiques globaux ont affectés les écosystèmes marins globalement. Est-il possible d’identifier, les évènements pumilio, Taghanic, Geneseo et Frasnes au sein de la coupe de La Thure et quelle est leur caractéristique ?
Méthodes : géochimie des éléments majeurs et en traces (par XRF portable), potentielles mesures supplémentaires selon résultats obtenus (TOC, δ13C, ICP-MS). Les mesures de géochimie seront comparées aux mesures de susceptibilité magnétique déjà acquises.
Si vous aimez : Géochimie, sédiments, anoxies
Directeurs: A-C. da Silva, J. Huygh (La Thure), D. Pas (Sullivan)
Membres du jury (provisoire): A.C. Da Silva, D. Pas, X. Devleeschouwer, N. Fagel
