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BRIGAUD Benjamin

Maître de Conférences

Adresse : Rue du Belvédère Bâtiment 504 91405 Orsay

Téléphone : 01.69.15.49.12

Contact : benjamin.brigaud@u-psud.fr

Page personnelle : http://hebergement.u-psud.fr/brigaud/ Equipe Relief, Bassin et Ressources

Fonctions administratives et collectives

- Membre nommé du Conseil National des Universités, section 36 - Terre solide : géodynamique des enveloppes supérieures, paléobiosphère depuis 2015
- Membre du Comité thématique 5 CESSUR « Connaissance et technologie du Sous Sol pour son exploitation et usage durable », Programme TelluS INSU-CNRS, depuis 2015
- Membre élu du Conseil du Laboratoire GEOPS - UMR8148
- Membre élu titulaire de la Commission Consultative des Spécialistes de l’Université Paris-Sud (CCSU), section CNU 35-36
- Membre élu du Conseil du Département des Sciences de la Terre
- Secrétaire et webmaster du Groupe Français d’Etude du Jurassique (GFEJ)

Postes

- Depuis sept. 2010 : Maître de Conférences, Université Paris-Sud - UMR CNRS 8148 GEOPS, Bât. 504, 91405 Orsay Cedex
- 2010 : Attaché Temporaire d’Enseignement et de Recherche (ATER), Université de Franche-Comté
- 2006 – 2009 : Doctorat en Sciences de la Terre, Université de Bourgogne, Dijon Influence du contexte sédimentaire et de la diagenèse sur les propriétés pétrophysiques du Dogger calcaire de l’Est du Bassin de Paris

Thématiques de Recherche

  • Sédimentologie, pétrographie et reconstructions paléoenvironnementales
  • Architecture stratigraphique des bassins
  • Histoire diagénétique des réservoirs carbonatés et silicoclastiques
  • Traçage des paléocirculations hydrologiques dans les bassins sédimentaires et minéralisations associées (calcite, fluorine, Pb-Zn...)
  • Hétérogénéités des vitesses acoustiques (Vp) et du signal RMN dans les carbonates et les silicoclastiques

La recherche que je développe à l’Université de Paris-Sud au sein du laboratoire GEOPS vise à mieux caractériser le fonctionnement des bassins sédimentaires et à comprendre leurs propriétés réservoirs, en précisant les conditions environnementales, l’architecture stratigraphique, tout en intégrant les processus diagénétiques post-sédimentaires (minéralisation, dissolution) affectant les sédiments. En particulier, mes efforts se concentrent à détecter le rôle des conditions environnementales initiales, lors des processus de dépôt, sur la diagenèse précoce (juste après le dépôt) ou sur la diagenèse tardive (diagenèse d’enfouissement). Je m’attache à relier les processus diagénétiques avec les faciès sédimentaires et les géométries stratigraphiques afin d’élaborer des modèles permettant la prédiction des propriétés réservoirs des roches. Ces travaux se réalisent sur des sédiments ou roches carbonatées et clastiques, sur des objets actuels (estuaire de la Gironde) ou anciens (Bassin Bonaparte, Australie ; Mer du Nord, Bassin de Paris, Bassin Aquitain, Qatar, Polynésie-Française…). La comparaison entre les sédiments des environnements sédimentaires actuels et les roches anciennes enfouies à diverses profondeurs me permet d’établir des liens entre l’environnement de dépôt et les processus diagénétiques. Mes efforts se concentrent également à caler dans le temps les paléo-circulations hydrologiques engendrées par la fracturation, le soulèvement et/ou l’émersion des bordures de certains bassins, consécutifs à des mouvements géodynamiques. Ces paléocirculations peuvent être à l’origine de minéralisations (cimentation calcitique, de fluorine, barytine, galène, silicification, …) ou de dissolutions entraînant des changements physico-chimiques conséquents dans les bassins.

La finalité de cette recherche est de mieux appréhender tous les processus diagénétiques, et de mieux comprendre la nature et le timing des paléo-fluides à l’origine des minéralisations dans les bassins. La connaissance de ces processus diagénétiques est essentielle pour améliorer

- (1) notre compréhension du fonctionnement des bassins,
- (2) les prédictions de la distribution spatiale des propriétés réservoirs (porosités, perméabilités, pression capillaire…)
- et (3) finalement notre compréhension sur la genèse des ressources économiques disponibles dans les bassins sédimentaires (hydrocarbures, ressources minérales, stockage de CO2, stockage de déchets radioactifs, géothermie).

Les finalités de ma recherche, débouchant potentiellement sur des domaines appliqués, m’amènent à développer des partenariats de recherche avec des organismes publics tels que le brgm sur des problématiques liées à la genèse de ressources minérales (notamment en fluorine) ou l’Andra, visant à mieux contraindre le contexte géologique de sites de stockage de déchets radioactifs. Concernant les problématiques liées au stockage géologique des déchets radioactifs, je participe également au programme interdisciplinaire CNRS PACEN "Programme sur l’Aval du Cycle et l’Energie Nucléaire" via le GNR FORPRO. Sur les aspects diagénétiques, j’entretiens des collaborations fortes avec Gdf-suez Exploration-Production, notamment sur l’origine et l’influence des tapissages de chlorite dans les réservoirs gréseux (programme CLAYCOAT). Concernant la sédimentologie/diagenèse des carbonates, un défi important est d’arriver à relier de manière fine et précise la stratigraphie séquentielle avec des processus diagénétiques. Ce lien se fait soit par l’étude d’analogues à l’affleurement (Bassin de Paris) mais surtout par l’étude d’échantillons carottés dans les profondeurs du sous-sol, ce qui m’amène à développer des collaborations avec des compagnies pétrolières opératrices en France (Lundin Petroleum et Vermillon Energy), ou avec des industriels exploitant les pierres de construction calcaires (Rocamat). Dans toutes ces problématiques, j’interviens très régulièrement dans l’encadrement de stage de M2 en relations avec ces industriels.

Mots clefs : Sédimentologie, Pétrographie, Bassin, Diagenèse, Stratigraphie, Réservoirs

Publications

Livre

- Deconinck, J. F., Brigaud, B., Pellenard, P., 2016. Pétrographie et environnements sédimentaires. Dunod, Collection Sciences Sup, 384 pages news U-PSUD

Articles dans des revues à comité de lecture, référencés dans Web of Science

  • in press

- (21) Andrieu S., Brigaud B., Barbarand J., Lasseur E., 2017. The complex diagenetic history of discontinuities in shallow-marine carbonate rocks : New insights from high-resolution ion microprobe investigation of δ18O and δ13C of early cements. Sedimentology. in press

  • 2017

- (20) Vincent, B., Brigaud, B., Emmanuel, L., Loreau, J.-P., 2017. High resolution ion microprobe investigation of the δ18O of carbonate cements (Jurassic, Paris Basin, France) : new insights and pending questions. Sedimentary Geology. 350, 42-54

- (19) Andrieu S., Brigaud B., Barbarand J., Lasseur E., 2017. Linking early diagenesis and sedimentary facies to sequence stratigraphy on a prograding oolitic wedge : the Bathonian of western France (Aquitaine Basin). Marine and Petroleum Geology. 81, 169-195 news GEOPS

  • 2016

- (18) Pasquet, C., Le Monier, P., Monna, F., Durlet, C., Brigaud, B., Losno, R., Chateau, C., Laporte-Magoni C., Gunkel-Grillon P., 2016. Impact of nickel mining in New Caledonia assessed by compositional data analysis of lichens. SpringerPlus, 5:2022

- (17) Andrieu, S., Brigaud, B., Barbarand J., Lasseur, E., Saucède T., 2016. Disentangling the control of tectonics, eustasy, trophic conditions and climate on shallow-marine carbonate production during the Aalenian-Oxfordian interval : from the western France platform to the western Tethyan domain. Sedimentary Geology. 345, 54-84 news GEOPS

- (16) Saïag, J., Brigaud, B., Portier, E., Desaubliaux, G., Bucherie, A., Miska, S., Pagel, M., 2016. Sedimentological control on the diagenesis and reservoir quality of tidal sandstones of the Upper Cape Hay Formation (Permian, Bonaparte Basin, Australia). Marine and Petroleum Geology. 77, 597-624 news INSU-CNRS

- (15) Gigoux, M., Brigaud, B., Pagel, M., Delpech, G., Guerrot, C., Augé, T., Négrel, P., 2016. Genetic constraints on world-class carbonate- and siliciclastic-hosted stratabound fluorite deposits in Burgundy (France) inferred from mineral paragenetic sequence and fluid inclusion studies. Ore Geology Reviews. 72, 940-962 news INSU-CNRS

  • 2015

- (14) Andrieu, S., Brigaud, B., Rabourg, T., Noret, A., 2015. The Mid-Cenomanian Event in shallow marine environments : Influence on carbonate producers and depositional sequences (northern Aquitaine Basin, France). Cretaceous Research. 56, 587-607 news GEOPS

- (13) Gigoux, M., Delpech, G., Guerrot, C., Pagel, M., Augé, T., Négrel, P., Brigaud, B., 2015. Evidence for an Early Cretaceous mineralizing event above the basement/sediment unconformity in the intracratonic Paris Basin : paragenetic sequence and Sm-Nd dating of the world-class Pierre-Perthuis stratabound fluorite deposit. Mineralium Deposita. 50, 455-463 news U-PSUD

- (12) Regnet, J-B., Robion, P., David, C., Fortin, J., Brigaud, B., Yven, B., 2015. Acoustic and reservoir properties of microporous carbonate rocks : implication of micrite particle size and morphology. Journal of Geophysical Research : Solid Earth. 120, 790-811

  • 2014

- (11) Brigaud, B., Vincent, B., Durlet, C., Deconinck, J.-F., Jobard, E., Pickard, N., Yven, B., Landrein, P., 2014. Characterization and origin of permeability-porosity heterogeneity in shallow-marine carbonates : from core scale to 3D reservoir dimension (Middle Jurassic, Paris Basin, France), Marine and Petroleum Geology. 57, 631-651 news GEOPS

- (10) Blaise, T., Barbarand, J., Kars, M., Ploquin, F., Aubourg, C., Brigaud, B., Cathelineau, M., El Albani, A., Gautheron, C., Izart, A., Janots, D., Michels, R., Pagel, M., Pozzi, J-P., Boiron, M-C., Landrein, P., 2014. Reconstruction of low burial (< 100 °C) in sedimentary basins : A comparison of geothermometer sensitivity in the intracontinental Paris Basin, Marine and Petroleum Geology. 53, 71-87

- (9) Carpentier, C., Brigaud, B., Blaise, T., Vincent, B., Durlet, C., Boulvais, P., Pagel, M., Hibsch, C., Yven, B., Lach, P., Cathelineau, M., Boiron, M-C., Landrein, P., Buschaert, S., 2014. Impact of basin burial and exhumation on Jurassic carbonates diagenesis on both sides of a thick clay barrier (Paris Basin, NE France), Marine and Petroleum Geology. 53, 44-70

- (8) Brigaud, B., Vincent, B., Carpentier, C., Robin, C., Guillocheau, F., Yven, B., Huret, E., 2014. Growth and demise of the Jurassic carbonate platform in the intracratonic Paris Basin (France) : interplay of climate change, eustasy and tectonics. Marine and Petroleum Geology. 53, 3-29 news GEOPS

  • 2008-2011

- (7) Donnadieu, Y., G. Dromart, Y. Godderis, E. Puceat, Brigaud B., G. Dera, C. Dumas, Olivier N., 2011. A mechanism for brief glacial episodes in the Mesozoic greenhouse. Paleoceanography. 26, PA3212, 10 pp

- (6) Vincent B., Fleury M., Santerre Y., Brigaud B., 2011. NMR relaxation of neritic carbonates : an integrated petrophysical and petrographical approach. Journal of Applied Geophysics. 74, 38-58

- (5) Dera, G., Brigaud, B., Monna, F., Laffont, R., Pucéat, E., Deconinck, J.-F., Pellenard, P., Joachimski, M.M., Durlet C., 2011. Climatic ups and downs in a disturbed Jurassic world. Geology. 39, 215-218

- (4) Brigaud, B., Vincent, B., Durlet, C., Deconinck, J.-F., Blanc P., Trouiller, A., 2010. Acoustic properties of ancient shallow-marine carbonates : effects of depositional environment and diagenetic processes (Middle Jurassic, Paris Basin, France). Journal of Sedimentary Research. 80, 791-807

- (3) Brigaud, B., Durlet, C., Deconinck, J.-F., Vincent, B., Pucéat, E., Thierry, J., Trouiller, A., 2009. Facies and climate/environmental changes recorded on a carbonate ramp : A sedimentological and geochemical approach on Middle Jurassic carbonates (Paris Basin, France). Sedimentary Geology. 222, 181-206

- (2) Brigaud, B., Durlet, C., Deconinck, J.-F., Vincent, B., Thierry, J., Trouiller, A., 2009. The origin and timing of multiphase cementation in carbonates : impact of regional scale geodynamic events on the Middle Jurassic Limestones diagenesis (Paris Basin, France). Sedimentary Geology. 222, 161-180

- (1) Brigaud, B., Pucéat, E., Pellenard, P., Vincent, B., Joachimski, M.M., 2008. Climatic fluctuations and seasonality during the Upper Jurassic (Oxfordian-Lower Kimmeridgian) inferred from δ18O of Paris Basin oyster shells. Earth and Planetary Science Letters. 273, 58-67

Abstrats étendus à des congrès à comité de lecture, référencés dans Web of Science

- (3) Lafforgue, L., Barbarand, J., Missenard, Y., Brigaud, B., Saint-Bézar, B., Yans, Y., Dekoninck, A., Saddiqi, O., 2015. Origin of the Bouarfa Manganese Ore Deposit (Eastern High Atlas, Morocco) : Insights from Petrography and Geochemistry of the Mineralization. Proceedings of the 13th Biennial SGA Meeting, August 2015, Nancy, France, Vol 5, 1949-1952

- (2) Gigoux, M., Négrel, P., Guerrot, C., Brigaud, B., Delpech, G., Pagel, M., Augé, T., 2015. δ44Ca of Stratabound Fluorite Deposits in Burgundy (France) : Tracing Fluid Origin and/or Fractionation Processes. Procedia Earth and Planetary Science. 13, 129-133

- (1) Gigoux, M., Brigaud, B., Delpech, G., Pagel, M., Guerrot, C., Auge, T., Negrel, P. 2013. Stratiform fluorite deposits in the south-eastern part of the Paris basin (Morvan) : paragenetic sequence, trace elements and Sr-Nd isotopes. Proceedings of the 12th Biennial SGA Meeting, 12–15 August 2013, Uppsala, Sweden, Vol 2, 620-623

Directions de programmes scientifiques nationaux, et collaborations industries/Université Paris-Sud

  • en cours

- Responsable scientifique du projet de recherche Origine de la diagenèse des discontinuités dans les carbonates par des mesures géochimiques in situ (δ18O, δ18O et Elément des Terres Rares) : relation avec la stratigraphie séquentielle. Projet de recherche financé par le Comité thématique 6 Action MARGES, Programme TelluS INSU-CNRS, Appel d’offres 2017

- Responsable scientifique de la convention de Collaboration n°P04980 Université Paris-Sud/ENGIE/Institut Polytechnique de Bordeaux/Université de Poitiers CLAYCOAT : CLAY COATings in shallow marine deposits to improve reservoir quality prediction. Programme de Recherche & Développement financé par ENGIE, 2015-2018, dont financement d’un salaire de thèse (début sept. 2015)

  • 2016-2013

- Responsable scientifique de la convention de Collaboration n°P04990 Brgm/Université Paris-Sud Microfaciès, stratigraphie séquentielle et diagenèse des carbonates du Jurassique de l’Ouest du Bassin de Paris : Influence sur la distribution des propriétés pétrophysiques. Programme de Recherche financé par le Brgm, 2013-2016, Support de la thèse de Simon Andrieu, Co-direction de la thèse

  • 2015

- Responsable scientifique du projet Géométrie des systèmes sédimentaires du Bassin de Paris : Influence sur la diagenèse et la distribution des propriétés pétrophysiques des calcaires jurassiques. Programme de Recherche & Développement. Stage de Master financé par Vermilion Energy, 2015

  • 2014-2011

- Responsable scientifique de la convention de Collaboration Brgm/Université Paris-Sud Origine des minéralisations de fluorine CaF2 de la bordure sud-est du Bassin de Paris (Morvan, France). Financement du salaire de thèse de Morgane Gigoux, 2011-2014, Co-direction de la thèse

- Responsable scientifique du projet Etude de la diagenèse des carbonates du champ pétrolier de Villeperdue (Callovien inférieur, Marne) – Programme de Recherche & Développement financé par Lundin Petroleum (+ financement du salaire d’un stagiaire), 2014

  • 2013

- Responsable scientifique de la convention de Collaboration n°N93420 Gdf-Suez/Université Paris-Sud Sedimentological control of diagenetic processes of the tidal sandstones of the Upper Cape Hay formation : Impact on reservoir properties, programme de Recherche & Développement financé par Gdf-suez, 2013

- Responsable scientifique du projet Architecture sédimentaire et origine de la couleur jaune de la Pierre de Sireuil (Cénomanien, Bassin Aquitain). Programme de Recherche & Développement. Stage de Master financé par ROCAMAT, 2013

  • 2012

- Responsable scientifique du projet de recherche Age et nature des circulations de fluides à l’origine de minéralisations économiques (CaF2) dans un bassin intracratonique (Sud-Est du Bassin de Paris, France). Projet de recherche financé par le programme Connaissance et Technologie du Sous-Sol pour son Exploitation et Usage Durable (CESSUR) de l’INSU, 2012

- Responsable scientifique de la convention de Collaboration n°N87890 Andra/Université Paris-Sud Etude géophysique de surface des affleurements bajociens de l’Est du Bassin de Paris : Apport sur la compréhension des structures détectées en sismiques 3D dans la zone de transposition (ZT). Programme de recherche financé par l’Andra, 2012

- Responsable scientifique du projet de recherche Origine de l’orientation N120 des structures détectées en sismique 3D dans la Zone de Transposition (ZT) – Apport de l’étude des affleurements. 2011-2012 Financement par le Programme sur l’Aval du Cycle et l’Energie Nucléaire (PACEN), Programme interdisciplinaire CNRS « PACEN », 2012

- Porteur du projet Caractérisation microscopique et géochimique à haute résolution des minéraux. Financement d’un microscope à cathodoluminescence, appel d’offre « Attractivité 2012 » de l’Université Paris-Sud

  • 2011

- Responsable scientifique de la convention de Collaboration n°N82640 Andra/Université Paris-Sud Les systèmes paléohydrologiques de l’Est du Bassin de Paris : Influence sur la distribution des propriétés pétrophysiques des calcaires jurassiques. Programme de recherche financé par l’Andra, 2011

Participations à des programmes scientifiques nationaux et collaborations industries/Université Paris-Sud

- Participation au projet scientifique Andra - Cambridge Carbonate - (fév. – oct. 2011) : Complément d’interprétation sédimentologique de la sismique 3D Andra Responsable du projet : Benoît Vincent (Cambridge Carbonate Ltd)

- Participation au projet de recherche : Apport de la connaissance des propriétés acoustiques des roches sur la conceptualisation des niveaux transmissifs de la Zone de transposition Andra. Financement par le Programme sur l’Aval du Cycle et l’Energie Nucléaire (PACEN), Programme interdisciplinaire CNRS « PACEN », 2012 Responsable scientifique : Philippe Robion (Université Cergy-Pontoise)

Encadrement post-doctoral

- Directeur du post-doctorat de Simon Andrieu (2017) : Origine de la production carbonatée à l’échelle ouest-téthysienne et diagenèse des discontinuités sédimentaires par des mesures géochimiques in situ (δ18O, δ13C et ETR)

Encadrement doctoral

- Directeur de la thèse de Maxime Virolle, Origine et prédiction spatio-temporelle des tapissages argileux dans les réservoirs silicoclastiques – Apports de la comparaison entre des réservoirs anciens (Dévonien à Jurassique) et d’un analogue actuel (Estuaire de la Gironde) Financement ENGIE, Programme CLAYCOAT

- Co-directeur de la thèse de Simon Andrieu, Lien entre diagenèse des discontinuités, faciès sédimentaire et stratigraphie séquentielle : exemple de la plateforme carbonatée de l’Ouest de la France (Aalénien-Oxfordien) Financement : Contrat Doctoral (Allocations de recherche du Ministère de la recherche), Thèse Université Paris-Sud Thèse soutenue le 7 décembre 2016 [PDF à venir]

- Co-directeur de la thèse de Moragne Gigoux, Origine des minéralisations de fluorine CaF2 de la bordure sud-est du Bassin de Paris (Morvan, France) Financement Brgm, Thèse Université Paris-Sud Thèse soutenue le 2 juillet 2015 PDF

Organisateur en 2014 de la Journée thématique ASF, journée spécialisée SGF : Diagenèse : avancées récentes et perspectives : 110 participants, Livret des résumés éditions ASF

Enseignements

  • L1 : Les ressources énergétiques : les grands enjeux du XXIème siècle
  • L2 Responsable pédagogique du Stage de terrain : Cartographie en domaine sédimentaire (Corbières)
  • L3 : Cours de Pétrographie des carbonates et silicoclastiques - (Responsable pédagogique de l’unité d’enseignement "Pétrographie sédimentaire")
  • M1 : Utilisation de la Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) en diagraphie – Application sur les forages du Bassin de Paris ; TP d’Initiation au Well-Logging – Outil RMN ; TP de Reconstitution de l’architecture des bassins à partir de diagraphies (Bassin de Paris) ; TP Reconstitutions lithologiques du sous-sol de l’Ile-de-France à partir de diagraphies : Application en géotechnique et hydrogéologie (Responsable pédagogique de l’Unité d’enseignement "Forages – diagraphies")
  • M2 : Architecture des réservoirs (Responsable pédagogique) :
    • Evolution des concepts de la stratigraphie séquentielle
    • Stratigraphique séquentielle dans les carbonates
  • M2 : Diagenèse des roches carbonatées : impact sur les hétérogénéités des propriétés pétrophysiques, lien avec la stratigraphie séquentielle (Responsable pédagogique de l’Unité d’enseignement "Processus Diagénétiques")
  • M2 - Terrain : Faciès et Stratigraphie séquentielle des carbonates de l’Est du Bassin de Paris

Liens

http://hebergement.u-psud.fr/brigaud/