Ces recherches s’appuient sur une démarche d’analyse d’objets naturels par la géologie de terrain, de subsurface jusqu’à la micro-caractérisation pétrographique ou géochimique. Je travaille notamment sur la caractérisation, l’origine et la prédiction spatio-temporelle du processus de chloritisation des grès. J'ai participé activement au développement de la géochronologie in situ U-Pb des carbonates à l'Université Paris-Saclay, par des techniques d’ablation laser couplée à la spectrométrie de masse afin de dater les processus diagénétiques. Ce développement analytique permet de dater, directement sur lames minces, la cristallisation des calcites, ce qui ouvre des perspectives nouvelles pour dater certaines séries carbonatées dépourvues de marqueurs biostratigraphiques ou de dater l'âge de la diagenèse.  Deux publications significatives, en 1er auteur, publiées dans Geology (2020) et Sedimentology (2021), présentent des exemples d'application en sédimentologie et diagenèse. J’ai encadré 3 thèses sur cette thématique (Deloume-Carpentras, 2022, Lenoir, 2022 et Moreau, 2023). Je développe également une recherche novatrice pour mieux prédire les transferts de chaleur dans les bassins sédimentaires et optimiser l’utilisation des réservoirs géothermiques. Dans le cadre du projet UPGEO financé par l’Agence Nationale de Recherche (ANR : https://anr.fr/Projet-ANR-19-CE05-0032), je coordonne une équipe multidisciplinaire rassemblant sédimentologues, hydrogéologues, géophysiciens et mathématiciens venant de huit institutions dont GEOPS, le Laboratoire de Mathématiques d’Orsay - LMO, Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement - LSCE, l’Institut Camille Jordan - ICJ, (puis la Fédération de Mathématiques de CentraleSupélec - FdM), Géoressources et Environnement - G&E (EPOC depuis 2022),  l’IFPEN, le BRGM et GPC-IP. Les méthodologies au cœur de ce projet ANR, mené en collaboration avec mes collègues mathématiciens, permettront d’améliorer, dans les modèles géologiques, le saut d’échelle entre les analyses ponctuelles en laboratoire, et leur représentation aux échelles du réservoir et du bassin. Les premiers résultats de ce projet ont permis de mettre au point une méthodologie pour reconstruire des d'affleurements numériques afin de capturer les hétérogénéités sédimentaires à des échelles allant du décimètre au kilomètre (Thomas et al., 2021). Je suis membre de l'Institut universitaire de France (iuf), promotion 2023. Mon projet aura comme objectif de reconstituer et simuler les flux de chaleur dans les bassins sédimentaires par une approche multidisciplinaire couplant géologie, mathématiques ou encore biologie. Il s’agira de reconstruire les transferts passés, en étudiant les processus diagénétiques, puis de prédire les circulations futures, tout en travaillant, dans la lignée d'UPGEO, sur une meilleure intégration du saut d’échelle en géosciences. J’ai encadré (ou encadre actuellement) quatre doctorants sur cette thématique (Thomas, 2022, Mas, 2023, Catinat, 2023, Essou, 2024).

------------------------------

Responsabilités de programmes scientifiques

Direction de 26 programmes de recherche (budget total des programmes : 2.38 M€)

(1) Appel à projet sélectif nationaux ou régionaux (14 projets, 1.484M€)

• 2023-2028    Chaire fondamentale pour le projet Évolution et simulation des flux de chaleur passés et futurs dans les roches sédimentaires : impact sur l'efficacité des systèmes géothermiques, de l’Institut universitaire de France
• 2023-2027         Coordinateur scientifique de 2 projets scientifiques du Projet ciblé S-PASS Ressources et Usages du sous-sol urbain – Bassin Parisien (ANR-22-EXSS-0011 : https://anr.fr/ProjetIA-22-EXSS-0011) du Programme Équipement Prioritaire de Recherche (PEPR) Sous-Sol: 1/ Variabilité spatiale et caractérisation des faciès carbonatés, argileux et évaporitiques du Cénozoïque, à haute résolution dans l’emprise du Grand Paris et 2/ Évaluation du potentiel et suivi de la performance des systèmes géothermiques de minime importance (0-200 m) sous le Grand Paris THERMOPARIS. Financement par l’Agence Nationale pour la Recherche (ANR-22-EXSS-0011) sur 5 ans, Aide de l’ANR 400 k€ HT – 222k€ HT pour GEOPS
• 2020-2024         Coordinateur scientifique du programme UPGEO UPscaling and heat simulations for improving the efficiency of deep GEOthermal energy. Financement par l’Agence Nationale pour la Recherche (ANR-19-CE05-0032-01 : https://anr.fr/Projet-ANR-19-CE05-0032) sur 4 ans, 1er fev. 2020-31 janv.2024, Programme de Recherche Collaboratif (PRC), 8 partenaires, appel à projets génériques 2019, Axe 2.1 "Une énergie durable, propre, sûre et efficace", Aide de l’ANR 689 k€ HT
• 2021-2024         Responsable scientifique du projet Caractérisation des hétérogénéités réservoirs et simulation numérique hydrodynamique dans les systèmes géothermiques. Association Nationale de Recherche Technologique (ANRT), thèse « Convention industrielle de formation par la recherche » Cifre n° 2021/0773, contrat de collaboration n° 2021-2034
• 2023                   Responsable du projet Evolution et simulation des flux de chaleur passés et futurs dans les roches sédimentaires : impact sur l’efficacité des systemes géothermiques, « Attractivité 2023 » de l’Université Paris-Saclay
• 2022                   Responsable scientifique du projet de recherche Contribution du couplage photogrammétrie-analyse pétrophysique à la modélisation 3D des hétérogénéités du réseau poreux : un analogue de terrain aux réservoirs géothermiques calcaires. Financement par le programme de la Région Ile-de-France dans le cadre du Domaine d’Intérêt Majeur DIM RESPORE, programme 2019, convention de Collaboration n°2019-40
• 2019-2022         Responsable scientifique du projet de recherche GÉOMOD Caractérisation des hétérogénéités des réservoirs GÉOthermiques d’Ile-de-France par le développement d’une MODélisation numérique hydro-dynamique. Financement par le programme de la Région Ile-de-France Paris Region PhD 2019, Domaine d’Intérêt Majeur RESPORE, en partenariat avec la société GEOFLUID, convention de Collaboration n°2019-0309, financement salaire de thèse Maxime Catinat (début oct. 2019)
• 2019-2022         Responsable scientifique du projet de recherche Caractérisation des hétérogénéités réservoirs des systèmes carbonatés continentaux - Liens entre faciès sédimentaire, propriété microstructurale, diagenèse et réponse pétrophysique. Financement par le programme du BRGM Référentiel Géologique de la France, convention de Collaboration n°2019-0157 BRGM/Université Paris-Saclay, dont financement du ½ salaire de thèse de Kevin Moreau (début oct. 2019)
• 2019                   Responsable scientifique du projet de recherche Datation U-Pb des ciments calcitiques syn-sédimentaires : implication pour la connaissance des processus diagénétiques précoces et la calibration radiométrique des séries marines du Jurassique. Financement par le Comité thématique 2 SYSTER, Programme TelluS INSU-CNRS, Appel d’offres 2019
  
• 2018-2019         Responsable scientifique du projet de recherche Circulation d’eau géothermale dans des aquifères hétérogènes. Financement par l’Initiative d'excellence IDEX Paris Saclay (ANR-11-IDEX-0003), numéro du projet n°CDE-2019-002257, Programme appel à projet Emergence de l’IDEX
• 2017                   Responsable scientifique du projet de recherche Origine de la diagenèse des discontinuités dans les carbonates par des mesures géochimiques in situ (δ18O, δ13C et Elément des Terres Rares) : relation avec la stratigraphie séquentielle. Financement par le Comité thématique 6 Action MARGES, Programme TelluS INSU-CNRS, Appel d’offres 2017
• 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). Financement par le programme Connaissance et Technologie du Sous-Sol pour son Exploitation et Usage Durable (CESSUR) de l’INSU, Appel d’offres 2012
• 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. Financement par le Programme sur l’Aval du Cycle et l’Energie Nucléaire (PACEN), programme interdisciplinaire du CNRS
• 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

(2)           Contrats de collaboration de gré à gré (12 projets, 903k€)

• 2021-2023         Responsable scientifique de la convention de Collaboration n°2019-0164 GEOFLUID/Université Paris-Saclay Caractérisation des hétérogénéités des réservoirs géothermiques d'lle-de-France par le développement d'une modélisation numérique hydro-dynamique. Programme de Recherche financé par GEOFLUID, environnement de la thèse de Maxime Catinat (début nov. 2019)
• 2018-2021         Responsable scientifique de la convention de Collaboration n°P 2789 0 BRGM/Université Paris-Saclay Faciès sédimentaires, architecture et évolution diagénétique du Jurassique moyen et supérieur de la bordure nord-est du Bassin Aquitain (Dordogne, Lot, Lot-et-Garonne) : influence sur le développement des réseaux karstiques. Programme de Recherche financé par le BRGM dont financement du salaire de thèse de Quentin Deloume (début nov. 2018)
• 2015-2020         Responsable scientifique de la convention de Collaboration n°P04980 ENGIE/Université Paris-Saclay/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 puis Neptune Energy, financement quinquennal, 1er janvier 2015 au 31 décembre 2019, Financement de la thèse de Maxime Virolle
• 2013-2016         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
• 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
• 2014                   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
• 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. Deux stages de Master financés par ROCAMAT
• 2011-2014         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, Co-encadrement de la thèse
• 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 avec Cambridge Carbonates Ltd Complément d'interprétation sédimentologique de la sismique 3D Andra. Programme de Recherche & Développement financé par Cambridge Carbonates Ltd
• 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