Conductivité électrique à haute température et haute pression des failles : application à l'exploration par électro-magnétisme des systèmes géothermaux cachés // High-temperature and high-pressure electrical conductivity of faults : application to electro

La géothermie reste largement sous-exploitée en France, notamment dans les domaines crustaux amincis, comme le Massif central et les Pyrénées, qui possèdent pourtant les manifestations géothermales de surfaces les plus abondantes. En effet, la ressource est généralement cachée ce qui constitue un frein à son exploitation. L'électromagnétisme héliporté présente un intérêt avéré pour la géothermie, attesté par plusieurs études. Cet outil permet d'imager sur de grandes surfaces, et ce, jusqu'à plusieurs centaines de mètres de profondeur. Toutefois, la méthode est sous-exploitée, l'interprétation des résultats restant difficile, voire représente un verrou scientifique lorsqu'il s'agit de relier le signal obtenu aux propriétés pétrophysiques, ici électrique, des roches investiguées. Pour répondre à cet enjeu, nous proposons, d'une part, de caractériser le comportement pétrophysique des roches en laboratoire, aux températures et pressions représentatives des systèmes naturels cibles, puis, d'autre part, afin d'aborder la problématique du changement d'échelle, aujourd'hui encore très mal maitrisé, nous visons l'établissement d'une méthodologie permettant le transfert d'échelles. Celle-ci repose sur la réalisation de mesures électromagnétiques sol, à une échelle intermédiaire, au droit de points de référence. Ce travail s'intéressera principalement aux systèmes géothermaux cachés du Mont-Dore et de Pontgibaud.
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Geothermal energy remains largely under-exploited in France, particularly in areas with thin crusts, such as the Massif Central and the Pyrenees, which nevertheless have the most abundant surface geothermal manifestations. Indeed, the resource is generally hidden, which hinders its exploitation. Helicopter-borne electromagnetism has proven to be of interest for geothermal energy, as demonstrated by several studies. This tool can be used to image large areas to depths of several hundred metres. However, the method is under-exploited, as interpreting the results remains difficult and even represents a scientific obstacle when it comes to linking the signal obtained to the petrophysical properties, in this case electrical, of the rocks being investigated. To address this challenge, we propose, on the one hand, to characterise the petrophysical behaviour of rocks in the laboratory, at temperatures and pressures representative of the natural target systems, and, on the other hand, in order to tackle the issue of scale change, which is still poorly understood today, we aim to establish a methodology for scale transfer. This is based on conducting electromagnetic measurements on the ground, at an intermediate scale, at reference points. This work will focus mainly on the hidden geothermal systems of Mont-Dore and Pontgibaud.
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Début de la thèse : 01/10/2026

Enseignement supérieur

Université d'Orléans

552 Energie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers - EMSTU

Le candidat ou la candidate doit avoir, ou devra avoir obtenu à l'issue de l'année universitaire 2025-2026, un master 2 en sciences de la terre. Il devra avoir de bonnes connaissances initiales en géologie endogène, volcanologie et géophysique. Une première expérience de recherche en géophysique sera un plus.
The candidate must have, or must have obtained by the end of the 2025-2026 academic year, a Master's degree in Earth Sciences. They must have a good basic knowledge of endogenous geology, volcanology and geophysics. Initial experience in geophysical research would be an advantage.