Géologie du reservoir CHAPITRE I Notions de géologie - e

Université Kasdi Merbah Ouargla Département de géologie et l’univers
1
CHAPITRE I
NOTIONS DE GEOLOGIE
SOMMAIRE
Introduction
1 STRUCTURE DU GLOBE TERRESTRE
1.1 Structure verticale
1.2 Tectonique des plaques
1.2.1 Divergence de plaques
1.2.2 Convergence de plaques
1.2.2.1 Convergence de deux plaques à croûte océanique
1.2.2.2 Convergence d'une plaque à croûte océanique et d'une plaque à
croûte continentale
1.2.2.3 Convergence de deux plaques à croûte continentale
1.2.3 Coulissage de plaques
1.3 Mouvements verticaux de la lithosphère

Chapitre : Notions de géologie
Enseignant R. BOUTRIKA
CHAPITRE 1
NOTIONS DE GEOLOGIE
Introduction
La géologie, ou science de la terre, a pour but de décrire la constitution du globe terrestre et
d'essayer de reconstituer son histoire, et d'utiliser ces connaissances pour la recherche des
matières premières telles que les hydrocarbures.
Elle regroupe un certain nombre de disciplines : la minéralogie, la pétrographie, la
géochimie, la sédimentologie, la stratigraphie, la tectonique et la paléontologie.
Les phénomènes géologiques, en dehors des tremblements de terre et des éruptions
volcaniques, sont des phénomènes très lents et imperceptibles à l'échelle humaine. L'unité de
temps de la géologie est le million d'années.
La terre existe depuis approximativement 4 600 millions d'années, alors que le début de
l'univers est daté à environ 15 000 millions d'années. L'atmosphère terrestre à l'origine était
différente de celle que nous connaissons actuellement. Elle a permis la synthèse d'importantes
molécules organiques permettant à leur tour un développement progressif de la vie. C'est à partir
du début de l'ère primaire, il y a environ 570 millions d'années, que les organismes vivants
laissent des traces fossiles marquées (voir annexe : l'échelle stratigraphique avec les principales
étapes du développement des organismes vivants).
1 Structure du globe terrestre
1.1 Structure verticale
L'étude des séismes révèle une structure en couches concentriques (figure 1.1). Il existe entre
chaque couche des variations brutales de la vitesse de transmission des ondes sismiques qui
indiquent soit des variations chimiques du milieu (changement de la composition minéralogique
des composants) soit des variations physiques (milieu fluide visqueux ou solide). De la surface
au centre de la terre, on distingue :
• La croûte océanique de densité moyenne 2,9 formant le plancher des océans et la croûte
continentale de densité moyenne 2,7 formant les continents. Elles se distinguent par leur
épaisseur et par leur composition minéralogique. La jonction entre les deux types de croûte
se situe sous le talus continental.

Chapitre : Notions de géologie
Enseignant R. BOUTRIKA
La croûte océanique a
une épaisseur
moyenne de 7 km.
Elle se compose
essentiellement de
roches basaltiques.
La croûte continentale
a une épaisseur
moyenne de 30 km,
elle peut atteindre 70
km sous les chaînes de
montagnes. Elle se
compose
essentiellement de
roches granitiques.
Les constituants des
basaltes et des granites
sont principalement
des aluminosilicates
riches en calcium,
sodium et potassium.
Elles se distinguent
également par leur âge
: la croûte océanique
la plus ancienne
connue ne dépasse pas
200 millions d'années
alors que la croûte
continentale atteint 3
700 millions d'années
dans certaines régions.
Les croûtes océanique
et continentale sont recouvertes d'une épaisseur variable de roches sédimentaires.
• Le manteau séparé de la croûte terrestre (continentale et océanique) par la discontinuité
de Mohorovicic ou Moho (figure 1.2). Cette discontinuité correspond à un changement
minéralogique, les silicates ferro-magnèsiens dominent. La densité moyenne du manteau est
3,4. On distingue :
* Le manteau supérieur se compose :
- D'une couche rigide, capable de résister sans déformation appréciable à des contraintes de
l'ordre d'une centaine de bar, située entre le Moho et une profondeur de l'ordre de 100 km
FIG. 1.1 Structure verticale

Chapitre : Notions de géologie
Enseignant R. BOUTRIKA
(70 km sous les océans et jusqu'à 150 km sous les continents). Avec la croûte terrestre,
cette couche constitue la lithosphère.
- De l'asthénosphère située entre 100 et 300 km de profondeur marquée par un
ralentissement des ondes sismiques. Cette couche n'est pas rigide mais elle est capable de
fluer sous faibles contraintes, ce qui permet ainsi le déplacement de la lithosphère. Cette
couche serait le siège de mouvements de convection thermique.
- D'une zone de transition, située entre 300 et 700 km de profondeur, marquée par une
forte augmentation de la vitesse de propagation des ondes sismiques.
* Le manteau inférieur ou mésosphère de 700 à 2 900 km caractérisé par une
augmentation plus lente de la vitesse des ondes sismiques.
• Le noyau externe de 2 900 à 5 100 km séparé du manteau par la discontinuité de
Gutenberg. C'est à la fois une discontinuité physique et chimique : le noyau externe se
comporte comme un fluide et serait composé principalement de Fer et de Nickel. Cette
couche serait responsable de l'existence du champ magnétique terrestre.
• La graine ou noyau interne de 5 100 km à 6 370 km séparée du noyau externe par la
discontinuité de Lehman. Cette couche aurait la même composition chimique que la
précédente mais serait solide. La température régnant au centre de la terre est de l'ordre de
6 000 °C.

Chapitre : Notions de géologie
Enseignant R. BOUTRIKA
FIG. 1.2 Détails de la lithosphère et asthénosphère