Bassins de la province orientale

Bassins de la province orientale
Bassins de la province orientale
L’ensemble des bassins d’Illizi, Oued Mya,
Berkine et Amguid-Hassi Messaoud constitue un
vaste domaine de près de 493 632 km2 (fig. 1.1
et 1.2). Les ressources piégées dans les
différents bassins sédimentaires, tout au long de
leur histoire géologique, sont loin d’avoir été
toutes explorées et découvertes.
Les bassins de Hassi Messaoud, Illizi et Oued Mya
sont essentiellement paléozoïques.
Quant au bassin de Berkine, son histoire
géologique est plus complexe puisqu’il a été
moins soumis à l’érosion hercynienne que les
secteurs qui l’entourent et plus subsident au
Mésozoïque. La quasi-totalité des réserves
découvertes à ce jour se situe dans la partie est
du Sahara, où les plus grands gisements en huile
et gaz sont situés à Hassi Messaoud et Hassi
R’mel.
Le bassin de l’Oued Mya est limité à l’ouest par la
dorsale d’Idjerane-M’zab et à l’est par la dorsale
Amguid-El Biod, qui limite aussi au sud le dôme
de Hassi Messaoud. Les bassins de l‘Oued Mya et
le môle d’Amguid-Hassi Messaoud, qui sont
comblés par une puissante série sédimentaire
paléozoïque et méso-cénozoïque, recèlent
d’importants gisements d’hydrocarbures mis en
évidence dans le Cambrien, l’Ordovicien et le
Trias.1
Les bassins d’Illizi et de Berkine sont bordés à
l’ouest par la dorsale d’Amguid et à l’est par le
môle de Tihemboka. Ils s’appuient au sud sur le
bouclier Touareg. Plusieurs découvertes ont été
mises en évidence dans ces deux bassins
(Sonatrach et en partenariat). La majorité des
anticlinaux explorés est concentrée dans les
parties centrale et méridionale de la dorsale
Amguid. Au niveau de certains hauts structuraux,
les réservoirs érodés du Paléozoïque sont en
contact direct avec les réservoirs triasiques,
créant de ce fait un chemin de migration et
d’alimentation en hydrocarbures. Pour la dorsale
Amguid-Hassi Messaoud, les principales
découvertes à mettre en exergue sont celles
réalisées récemment sur le pourtour de Hassi
Messaoud dans les réservoirs cambrien et
ordovicien.
Stratigraphie
Dans la partie septentrionale de la plate-forme
(Oued Mya), la série sédimentaire type dont
l’épaisseur peut atteindre 6 000 mètres (fig. 1.5),
présente des dépôts paléozoïques souvent érodés
jusqu’à l’Ordovicien et le Cambrien.
Le Mésozoïque, discordant sur le Paléozoïque, est
présent du Trias au Crétacé.
Le Cénozoïque est représenté par une mince
série détritique du Mio-Pliocène.
Les séries sédimentaires caractéristiques des
bassins d’Illizi et de Berkine, dont l’épaisseur
augmente du sud vers le nord de 2 500 à plus de
6 000 mètres, présentent une série paléozoïque
complète discordante sur le Précambrien, suivie
de nouveau en discordance (hercynienne) par
une série mésozoïque aussi complète, puis un
Mio-Pliocène peu épais. Les formations
mésozoïques affleurent au centre du bassin
d’Illizi où elles sont en partie détritiques à la
base. En ce qui concerne Berkine, les dépôts du
Mésozoïque sont surtout caractérisés par une
série argilo-détritique et évaporitique sur
l’ensemble du bassin.

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Aspect structural
L’histoire géologique de la plate-forme
saharienne est très ancienne. Son évolution est
influencée par la présence de boucliers parfois
très vieux, comme le bouclier Reguibat, qui a
acquis sa stabilité entre 1 800 et 2 000 MA, et de
boucliers plus jeunes comme le bouclier Touareg
résultant de la phase panafricaine, qui date
d’environ 500 MA.
Le trait structural majeur est la présence de
grandes failles sub-méridiennes verticales,
soulignées par de puissantes bandes de
mylonites. Ces accidents sub-méridiens sont
décalés par un réseau de failles conjuguées.
Les accidents du socle d’orientation N-S, NE-SO
et NOSE sont au moins d’âge panafricain tardif.
Ce réseau de fracturation jouera ultérieurement
un rôle important sur la structuration et la
sédimentation de la plate-forme saharienne (fig.
1.6).
Plusieurs phases tectoniques ont modelé la plate-
forme saharienne, à savoir :
- la distension cambro-ordovicienne
- la compression taconique
- la compression calédonienne
- les différents événements tectono-
sédimentaires du Dévonien
- les mouvements hercyniens
- les événements méso-cénozoïques (phases
Autrichienne et Alpine).
Distension du Cambro-Ordovicien et mise
en place de la couverture sédimentaire
La phase orogénique panafricaine, qui prend fin
au cours du Cambrien, est suivie d'une période
d'érosion importante qui nivelle les structures et
reliefs antérieurs. Il se forme une vaste
pédiplaine appelée infra-tassilienne.2
Par la suite, l’environnement paléogéographique
cambro-ordovicien est influencé par une
instabilité tectonique qui se matérialise par des
variations d'épaisseur et de faciès de part et
d'autre des accidents sub-méridiens, dont
l'exemple le plus remarquable est celui du môle
de Foum Belrem.
Plusieurs forages de la région de Hassi Messaoud
et du bassin de l‘Oued Mya ont traversé des
roches volcaniques intercalées dans des grès
attribués au Cambrien (Ra et R2) et à
l’Ordovicien. D'après le BEICIP-Sonatrach (1972),
on est en présence de coulées plus ou moins
basiques ou de fragments de spilites
resédimentés en même temps que se déposent
les grès de Hassi Messaoud.

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Les mouvements hercyniens
Ils sont divisés en mouvements précoces et
majeurs (Paléozoïque terminal).
Les mouvements hercyniens précoces ont en
général une influence sur la sédimentation.
Dans la région orientale (Illizi), on remarque
aussi l’individualisation de certaines structures
appuyées sur des accidents orientés nordouest–
sud-est.
Les mouvements hercyniens majeurs ont par
contre joué un rôle majeur dans la structuration
des différents bassins de la plate-forme
saharienne et dans la distribution des roches
réservoirs. Le résultat est bien visible sur
l’écorché pré-mésozoïque (fig. 1.7) de la région
de Hassi Messaoud.
Structure actuelle
Le schéma actuel est le résultat de l’action – sur
un substratum fracturé, plissé et érodé, et sur la
couverture sédimentaire – de plusieurs phases
tectoniques qui peuvent être soit distensives, soit
compressives. Celles-ci sont souvent en relation
avec les mouvements relatifs des plaques
lithosphériques issues de la désintégration de la
Pangée à partir du Trias. Le réseau de
fracturation de ces bassins est essentiellement
nord-sud et nord-est–sud-ouest.3

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Roches mères
Le Silurien est le principal niveau roche mère
dans les bassins de l‘Oued Mya et Amguid-Hassi
Messaoud, grâce à un niveau basal d’argiles
radioactives gris noir à noires très riche en
matière organique. Quelques régions en sont
dépourvues par suite de l’érosion hercynienne.
Ce niveau présente une excellente richesse au
nord et à l’ouest du dôme de Hassi Messaoud
(fig. 1.8a). Il est généralement moins épais à
l’est et au nord qu’à l’ouest (Oued Mya) où il
atteint 60 m en moyenne. Le Silurien est en
phase à huile dans la majeure partie du pourtour,
à l’exception des régions ouest (HBA-1, BRD-4 et
BK-1) où il serait à gaz (fig. 1.8b).
L’époque de génération d’huile daterait de la fin
du Jurassique-début du Crétacé pour la région
orientale (GEA, EAT), et essentiellement du
Crétacé pour la région occidentale. Elle est
cénomanienne (90 MA) pour la bordure
proximale, et aptienne (110 MA) pour la bordure
distale.
Vers les parties centrales des bassins de Berkine
et de l’Oued Mya, la maturation serait liée à
l’enfouissement atteint à la fin du Paléozoïque,
d’où une génération d’huile datant de la fin du
Dévonien-début du Carbonifère.4
Autour de Hassi Messaoud, le Silurien radioactif
aurait généré 1 080 BBL (billions de barils)
d’huile et 730 TCF (trillions de cubic feet) de gaz,
et expulsé 850 BBL d’huile et 730 TCF de gaz.
Avec un coefficient de piégeage moyen de 12 %,
les quantités d’huile qui auraient été piégées
seraient de 102 BBL. En tenant compte des
réserves dont l’existence est prouvée (54 BBL),
les quantités d’huile restant à découvrir dans la
région seraient de l’ordre de 48 BBL d’huile,
principalement dans les plays cambro-ordoviciens
au nord-ouest de Berkine suivant l’axe structural
REB-NZ, et au sud-est du flanc oriental du bassin
de l‘Oued Mya ainsi que dans les plays triasiques,
particulièrement les régions nord et ouest du
dôme de Hassi Messaoud (OEM, BKZ, BKH).
Les bassins d’Illizi et de Berkine présentent
essentiellement deux roches mères, à savoir le
Silurien et le Frasnien. Dans le bassin d’Illizi, le
dépôt des argiles radioactives frasniennes est
contrôlé par la paléo-topographie existant au
début du Frasnien. L’épaisseur maximale se
trouve vers le nord-est du Tinhert et le sud-ouest
de la plate-forme d’Illizi. Un amincissement des
épaisseurs est à noter vers l’est (môle de
Tihemboka). Le Frasnien possède une bonne
richesse en matière organique sur tout le bassin
(2,4 à 10 % de COT). Les valeurs de COT
(carbone organique total) initial excèdent les 7 %
au nord du môle d’Ahara et vers la partie sud-
occidentale du bassin d’Illizi.
Le Silurien radioactif s’épaissit vers l’est de
Tinhert et vers le sud-ouest de la plate-forme,
avec des épaisseurs allant de 50 à 85 m. Sur le
môle de Tihemboka, les épaisseurs varient de 20
à 35 m. Le Silurien radioactif présente
d’excellentes valeurs en COT initial (fig. 1.8b),
les régions les plus riches (COT de 9 à 11 %) se
localisant dans la région de Tin Fouyé, au centre
de la plate-forme et vers le sud. En dehors de la
région de Bordj Omar Driss, où cette roche mère
est en début de génération d’huile à maturation
modérée, la matière organique en question est
en phase à condensat et gaz.
Deux périodes d’expulsion ont été mises en
évidence, l’une précoce vers les régions nord-est
et ouest de la plate-forme d’Illizi (Carbonifère-
Jurassique et Crétacé), et une seconde tardive
vers le nord-ouest et le sud (Crétacé supérieur à
Tertiaire).
Le maximum d’épaisseur pour les argiles du
Frasnien dans le bassin de Berkine a été
enregistré dans la partie centrale (RKF-1, HAD-1,
WT-1 et BKE-1). Elles sont complètement
érodées en raison de l’érosion hercynienne à
l’ouest. La richesse en matière organique
augmente vers le nord-est. Les valeurs de COT
varient de 4 à 6 % dans les régions de MLSE,
EME-1, RKF-1, WT-1 et AKF-1 vers le nord. Le
degré de concentration de la matière organique
dépend en partie de l’environnement du dépôt
(courants d’upwelling, milieu réducteur) et en
partie du degré de maturation. Le Frasnien est en
phase à gaz sec au centre du bassin (RMD-1,
RKF-1).