Thèse Evaluation des Chemins de Migration de l'Hydrogène Naturel dans un Système Tectonique Complexe le Cas du Système d'Avant-Pays Sud-Pyrénéen H/F - 64

Établissement : Université de Pau et des Pays de l'Adour
École doctorale : Sciences Exactes et leurs Applications
Laboratoire de recherche : Laboratoire des Fluides Complexes et leurs Réservoirs
Direction de la thèse : CHARLES AUBOURG ORCID 0000000310184539
Début de la thèse : 2026-11-01
Date limite de candidature : 2026-06-30T23:59:59L'objectif de cette thèse est d'évaluer les possibles chemins de migration voire d'accumulation de l'hydrogène à travers les différentes structures chevauchantes et faillées qui caractérisent la déformation sud-pyrénéenne, en reproduisant en 3D les structures et leurs géométries à l'aide de modèles analogiques, puis en les modélisant numériquement afin de simuler la migration de H2. La compréhension de l'évolution du système tectonique à l'échelle des temps géologiques permettra de bien définir les chemins de migration, et permettra également de tester les hypothèses toujours débattues d'un système dynamique de recharge d'hydrogène à l'actuel ou d'un système plus lent de production et d'accumulation d'H2 à l'échelle des temps géologiques.
La première phase de la thèse consistera à reproduire à l'aide de modèles analogiques les géométries complexes et variées des principales structures présentes dans l'avant pays sud-pyrénéen. Ces déformations sont liées au développement de chevauchements hors-séquences dans la partie Est du système dont l'activité est liée à un niveau de décollement évaporitique, et à une déformation de plus courte longueur d'onde dans la partie Ouest. Les données nécessaires à l'obtention d'un modèle conceptuel intégrant la stratification mécanique et les conditions aux limites seront définies à partir de données publiées dans la littérature, des données sismiques disponibles et de mesures de terrain complémentaires.
La seconde phase consistera à transposer la géométrie 4D du système obtenu avec la modélisation analogique dans un modèle numérique de type Kine3D dans lequel il sera possible de reproduire de façon rétroactive la mise en place de ces structures complexes. Par la suite, un modèle de bassin (de type Arctem) permettra de tester des scénarii de circulation et d'accumulation de H2 dans le système. Les résultats obtenus permettront de mettre en évidence les facteurs clés contrôlant le fonctionnement d'un système hydrogène complet en 3D dans un système tectonique complexe.

Il s'agit d'une collaboration avec l'IFPEN, qui finance la thèse, ainsi que les voyages et perdiem de l'étudiant en thèse. La personne référente du projet IFPEN est Sylvie Schueller-Messier. Dans le montage du projet, nous avions aussi Rémy Deschamps, qui travaille maintenant au BRGM. Parmi le co-encadrement (ou co direction), Esther Izquierdo-Llavall participera d'une manière importante à l'encadrement de la thèse. Cette thèse se fera aussi avec la participation de Cédric Bonnel et Claude Gout (UPPA).

Comprendre la migration des fluides, en particulier l'hydrogène naturel, dans un prisme d'accrétion déformé