stage de Master 2 : MECANISMES D'OUVERTURE DU SYSTEME DE RIFTS OUEST EUROPEENS : APPORT DE LA MODELISATION ANALOGIQUE
Direction Sciences de la Terre et Technologies de l’Environnement

IFP Energies nouvelles (IFPEN) est un acteur majeur de la recherche et de la formation dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement. De la recherche à l’industrie, l’innovation technologique est au cœur de son action, articulée autour de quatre priorités stratégiques : Mobilité Durable, Energies Nouvelles, Climat / Environnement / Economie circulaire et Hydrocarbures Responsables.

Dans le cadre de la mission d’intérêt général confiée par les pouvoirs publics, IFPEN concentre ses efforts sur :

• l’apport de solutions aux défis sociétaux de l’énergie et du climat, en favorisant la transition vers une mobilité durable et l’émergence d’un mix énergétique plus diversifié ;
• la création de richesse et d’emplois, en soutenant l’activité économique française et européenne et la compétitivité des filières industrielles associées.

Partie intégrante d’IFPEN, l’école d’ingénieurs IFP School prépare les générations futures à relever ces défis.

Stage de Master 2 : MECANISMES D’OUVERTURE DU SYSTEME DE RIFTS OUEST EUROPEENS : APPORT DE LA MODELISATION ANALOGIQUE

Objectifs et contexte scientifique :

Les systèmes de rifts sont des cibles prioritaires pour la géothermie profonde. Des études récentes montrent que les géométries des formations géologiques et surtout des réseaux structuraux ont un impact fondamental sur la capacité à conduire ou non les fluides géothermaux.

Dans ce contexte, le sujet proposé a pour objectif d’étudier le système de rifts ouest européens (ECRIS) en se focalisant sur le fossé rhénan et sur le fossé de la Bresse, ainsi que la zone de transfert Rhin-Saône qui sépare ces deux segments. Il a pour but d’améliorer la compréhension des mécanismes d’ouverture de ces rifts intracontinentaux. En effet, plusieurs mécanismes sont évoqués dans la littérature (extension vs. transtension) et chacun présente un contrôle très différent sur (1) la géométrie générale des bassins et (2) le système de failles en lien direct avec les réservoirs géothermiques.

Afin d’évaluer l’impact des différents paramètres (obliquité de l’axe des contraintes, héritage structural, etc) sur la géométrie et la cinématique de ces rifts, nous proposons d’utiliser la modélisation analogique pour tester différents scenarii.

Ce sujet est proposé dans le cadre de l’ANR GLITER, projet de recherche en cours qui vise à mieux contraindre les sources et chemins de circulation des fluides chauds riches en lithium dans le fossé Rhénan, dans une perspective de co-production de chaleur et de lithium. Les résultats obtenus grâce aux modèles analogiques seront comparés aux réseaux structuraux de ces bassins dont les géométries et les cinématiques ont été réévaluées dans le cadre de la thèse de Camille Ourliac financée par l’ANR (orientation et connexion des failles, âge des déformations tertiaires dans les remplissages synrift et postrift).

Descriptifs des travaux :

Le stage de M2 consistera à tester des scenarii de mécanisme d’ouverture du système de rifts ouest-européens en faisant varier les contraintes aux limites ainsi que l’impact de l’héritage dans le socle et la couverture, afin de comparer les réseaux structuraux obtenus avec ceux existants et retravaillés dans le cadre de travaux antérieurs.

Dans un premier temps, le travail consistera en l’élaboration de scenarii de déformations sur la base de recherches bibliographiques. Un accent sera plus particulièrement mis sur la définition des conditions aux limites permettant de tester les hypothèses choisies.

Dans un deuxième temps, une série de modèles analogiques sera définie et réalisée afin de tester les scenarii de déformation choisis. Le stagiaire sera impliqué dans les phases de conception, préparation, réalisation et interprétation des différentes expériences.

Enfin, les résultats seront comparés aux données du projet ANR, et confrontés aux principaux évènements géodynamiques régionaux, afin de discuter l’évolution de ce système de rifts.

Ce stage permettra à l’étudiant d’acquérir une culture scientifique robuste sur l’initiation et l’évolution tectono-sédimentaire des systèmes de rifts intracontinentaux, profil très recherché actuellement dans la prospection des ressources énergétiques actuelles (géothermie haute-température, H₂, He)

Profil requis :

L’étudiant devra avoir de bonnes connaissances générales en géosciences.

• De bonnes notions en géologie structurale et une capacité à visualiser en 3D sont requis.
• Le candidat devra montrer de l’intérêt pour le travail en laboratoire, de la rigueur pour le traitement des analyses, ainsi qu’un bon esprit de synthèse et de communication.
• Un niveau correct en anglais est requis.

Financement du stage : ANR GLITER (Integrative multiscale investigation of heat and lithium source and pathways in Deep Geothermal System in a rift context : Focus on the Upper Rhine Graben)

Encadrants : Sylvie Schueller (IFPEN), Catherine Homberg, Anne Verlaguet (ISTeP, SU), Cécile Allanic, Justine Briais (BRGM).

Laboratoire / Localisation : IFPEN (Rueil-Malmaison), ISTeP (Paris, Sorbonne Université), et ponctuellement BRGM (Orléans).

(joindre CV et lettre de motivation).