THEME 2 enjeux planetaires contemporains La recherche d’hydrocarbures est un enjeu majeur mais elle doit être associée à une gestion durable des énergies fossiles et l’utilisation d’énergies renouvelables

Comment la tectonique des plaques peut aider dans la recherche des gisements pétroliers ?

Chapitre 8 : tectonique des plaques ET GEOLOGIE APPLIQUEE

Quelles sont les conditions favorables à la formation d’hydrocarbures ?

I / LA FORMATION DES HYDROCARBURES

Dans les hydrocarbures on retrouve des chaînes carbonées présentant une forte similitude avec une partie de la molécule de chlorophylle.

Quelle est donc l’origine du pétrole ?

Ces deux hydrocarbures sont issus de la dégradation de la chaîne latérale de la chlorophylle et cela confirme l’origine organique du pétrole.

Ces traces de matière organique sont âgées de plusieurs millions d’années.

Comment a évolué la matière organique pour former des hydrocarbures ?

Que devient normalement la matière organique après la mort des organismes ?

La matière organique morte est transformée en matière minérale par les décomposeurs.

Comment expliquer la présence de matière organique âgée de plusieurs millions d’années ?

Elle a été à l’abri de la décomposition.

Dans quelle condition la décomposition de la matière organique n’est pas possible par les décomposeurs, sachant que les décomposeurs ont besoin de beaucoup de dioxygène ?

La matière organique doit être dans des conditions anaérobies (absence de dioxygène).

Ces conditions sont réunies dans les sédiments en milieu aquatique.

Dans le sédiment les conditions deviennent rapidement des conditions anoxiques, c'est-à-dire sans O2; on dit qu'il s'agit d'un milieu anaérobie.

Les éléments constituant la matière organique sont : C H O N Les éléments constituant les hydrocarbures sont : C H

O et N doivent être éliminés de la matière organique.

La matière organique, composée de carbone, hydrogène, oxygène et azote (CHON) est, dans ce milieu, protégée de l'oxydation, mais non de l'action des bactéries anaérobies.

Ces bactéries prélèvent dans les molécules organiques, l'oxygène et l'azote dont elles ont besoin pour leur métabolisme.

En simplifiant, elles soustraient donc de la matière organique(CHON), les O et les N, laissant les carbones (C) et les hydrogènes (H): c'est la dégradation biochimique de la matière organique.

Le produit obtenu est du kérogène mais pas encore du pétrole. Pour former du pétrole la matière organique non oxydée doit subir une augmentation de température (pyrolyse). Cela n’est possible que si elle est enfouie à grande profondeur.

Très peu de biomasse est transformée en pétrole.

Est-ce que modèle actuel de la tectonique des plaques prévoit un tel enfouissement ?

Dans quelle configuration peut-on observer un enfouissement ‘’rapide’’ des sédiments ?

On peut observer un enfouissement ‘’rapide’’ des sédiments lors de l’ouverture d’un océan (rifting).

2 = Pendant l’effondrement 1 = Avant l’ouverture 2 = Pendant l’effondrement 3 = Marge passive Légende : Sédiments anté-rift Socle granitique Rotation des blocs basculés Failles normales Sédiments Syn-rift Sédiments post-rift Extension

Les marges passives sont des zones favorables à la présence d’hydrocarbures.

Les Echos n° 21435 du 14 Mai 2013 • page 18 Le Brésil met aux enchères aujourd'hui près de 300 zones d'exploration pétrolière. 64 compagnies nationales et internationales vont participer au processus.

La plupart de ces zones sont situées dans le domaine off-shore

Ii / ETUDE d’un gisement de petrole

Après leur genèse les hydrocarbures migrent du fait de leur faible densité, de la roche mère vers la roche réservoir dont la porosité est plus grande que celle de la roche mère.

Exemple de roche réservoir Exemple de roche riche en matière organique qui aurait pu servir de roche mère

Pour former un gisement les hydrocarbures seront piégés dans des structures particulières, la couverture étant formée par des roches imperméables.

TP : exemple du gisement de Lacq