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Tectonique des plaques et recherche d’hydrocarbures L’épuisement des gisements d’hydrocarbures conventionnels dans les prochaines décennies marquera sans doute la « fin du pétrole bon marché ». Pourquoi les gisements d’ « or noir » sont-­‐ils si rares ? VIII. Le contexte géologique de la mise en place d’un gisement pétrolier Un gisement est une accumulation, en profondeur, d’hydrocarbures à l’intérieur d’une « roche réservoir ». Il est surmonté par une « roche couverture » imperméable. 1. Accumulation et conservation de matière organique a) Accumulation de matière organique Le pétrole et autres combustibles fossiles sont des roches carbonées solides (charbon), liquides (pétrole) ou gazeuses (méthane). Ce sont des hydrocarbures (formule brute CnHm), formés à partir de matière organique produite par des végétaux terrestres ou le phytoplancton. Un gisement provient donc au départ de l’accumulation de biomasse végétale, dans un milieu propice à la photosynthèse : eau peu profonde, bien éclairée, chaude, riche en sels minéraux et dioxyde de carbone. La tectonique des plaques peut favoriser ces conditions : l’activité volcanique libère du CO2, qui par effet de serre entraîne un réchauffement global. Les dorsales océaniques très actives, en se dilatant, élèvent le niveau marin et provoquent des transgressions favorables au développement du plancton sur les marges continentales. b) Conservation de la matière organique déposée La matière organique est normalement recyclée en matière minérale par les décomposeurs (comme les bactéries). Des sédiments riches en matière organique ne peuvent se déposer que dans un milieu privé de dioxygène12. C’est en particulier le cas dans les zones d’upwelling (courant froid montant à la surface le long des côtes), où la production de biomasse dépasse les capacités de dégradation des décomposeurs. La tectonique des plaques, en modifiant la circulation entre les océans, peut favoriser ou non la formation de ces remontées d’eau. 2. Formation du pétrole et des autres hydrocarbures & Nathan doc. 1 et 2 page 196 (« dépôt, enfouissement et transformation de la matière organique ») La matière organique des sédiments se transforme en hydrocarbures au cours de longues réactions de simplification moléculaire, favorisées par une augmentation de la pression et de la température suite à leur enfouissement. Les sédiments sont progressivement consolidés en roches sédimentaires (calcaires, marnes ou argiles) qui forment la « roche mère » contenant les hydrocarbures dans des pores. & Nathan doc. 2 page 193 (bordure de l’océan atlantique sud), doc. pages 194-195 D’épaisses couches de sédiments se sont ainsi déposées dans les bassins sédimentaires, soit dans des régions régulièrement envahies par la mer (Bassin parisien par ex.), soit au niveau de marges passives. Les marges passives sont les vestiges des continents séparés par l’ouverture d’un océan. Des bassins s’y forment par le jeu de failles normales et de blocs basculés. Le mouvement d’extension est à l’origine du phénomène de subsidence, un enfoncement du socle qui permet l’accumulation de sédiment sur une grande épaisseur (plusieurs milliers de mètres). La durée du dépôt est de l’ordre de la dizaine ou centaine de Ma. 3. Mise en place du gisement d’hydrocarbures & Nathan doc. 1 et 2 page 198 (« migration et piégeage des hydrocarbures ») Les hydrocarbures, peu denses et fluides, migrent hors de la roche mère et remontent vers la surface où ils sont le plus souvent dégradés. Un gisement ne se forme que si une « roche couverture » bloque les hydrocarbures au cours de leur migration. & Nathan doc. 1 et 2 page 200 (« gisements et roches ») Une tectonique en compression peut créer des « pièges à pétrole » grâce à des failles inverses ou des plissements ; les hydrocarbures s’accumulent alors dans une roche réservoir plus ou moins poreuse. è La formation d’un gisement d’hydrocarbures nécessite un grand nombre de facteurs rarement réunis. 75% des réserves mondiales se sont formées au moment de la dislocation de la Pangée, la plupart au niveau de la péninsule arabique. 12 Au cours des réactions d’oxydation, le carbone de la matière organique se combine avec le dioxygène sous forme de CO2. Cours de Première S (Géologie) blinks.free.fr 19/01/14
