La formation du pétrole et du gaz Au cours de l’enfouissement de la matière organique, l’augmentation de la température provoque une dégradation thermique des kérogènes, avec comme conséquences la formation de pétrole et de gaz thermique. Cette formation est réglée par l’histoire thermique des sédiments et se d écrit en termes de cinétique chimique. On distingue trois stades successifs dans la dégradation. *Un premier stade appelé diagenèse, ou zone immature, au cours duquel se forment surtout du gaz carbonique et de l’eau. Corrélativement le kérogène est appauvri relativement en oxygène. *Un deuxième stade appelé catagenèse, au cours duquel se forment successivement de l’huile (pétrole), puis du gaz humide. Corrélativement le k érogène est appauvri relativement en hydrogène. *Un troisième stade appelé métagenèse, au cours duquel se forment du gaz sec essentiellement à partir de l’huile et du gaz humide formés auparavant. Le kérogène est réduit à un résidu carboné poly aromatique dont la structure se réorganise progressivement. Toutes ces transformations ont lieu avant le métamorphisme minéral, au cours duquel le kérogène résiduel peut être transformé en graphite .Les kérogènes produisent d’autant plus de pétrole et de gaz thermique au cours de l’enfouissement qu’ils étaient initialement riches en hydrogène. La composition du pétrole A u sens chimique strict, les hydrocarbures sont des composés saturés, instaurés et automatiques uniquement constitué de carbone et d’hydrogène. Or, le pétrole ou l’extrait lipidique des roches comprennent également des molécules ou existe aussi des hétéroatomes comme l’oxygène(O), l’azote(N),le souffre) ou autres métaux(Cu, Zn, Ni, V…..).Les composés hydrocarbonés de ce type sont désignés par les géochimistes sous le valable de composés polaires, produits lourds ou composés NSO. Toute opération de caractérisation du pétrole ou de l’extrait lipidique libre dans une roche doit passer par le fractionnement des différents constituants chimiques qui les composent et en donne une seule phase naturelle. La composition de la matière organique se résume en trois fractions, il s’agit de : *la fraction d’hydrocarbures saturés (H .C .S) constituée d’alcanes(ou paraffines) et de cyclanes (ou naphtènes). Les alcanes concernant aussi bien ceux à structures linéaires (normaux ou n-alcanes)que ceux à structure ramifiée(so-alcanes) *la fraction d’hydrocarbures aromatiques(H.C.A) constitue d’aromatiques vrais ou de naphta no-aromatiques. *la fraction lourde constituée de composés pourvus d’hétéroatomes (N.S.O …) qui sont formés d’acides gras d’esters, d’alcools, d’hétérocycles….et qui de point de vue analytique, sont souvent regroupés en résines et asphaltenes. La réparation pondérale de chaque fraction est donnée essentielle dans l’établissement de la nature, de l’origine, de l’état d’évolution et de l’habitat lithologique de la matière organique sédimentaire La migration des hydrocarbures et la constitution des gisements La formation du pétrole et du gaz a lieu dans les roches à matière organique, l es roches mères qui sont généralement des roches à grain fin donc peu perméables. Les hydrocarbures formés sont donc inexploitables. Pour former des gisements commerciaux, le pétrole doit être donc expulsé des roches mères c’est la migration primaire. Il chemine ensuite par des drains perméables jusqu’à un piégé constitué d’une roche poreuse et perméable, la roche réservoir et d’une barrière (couverture argileuse fermeture contre faille) c’est la migration secondaire. Des fuites peuvent se produire à travers la barrière, c’est la migration tertiaire ou dysmigration Le principal moteur de la migration primaire est la compaction hydrocarbure et eau sont insoluble. L’un dans l’autre. Ils forment des phases séparées à l’intérieur de la roche mère et l’expulsion est donc poly phasique (poussée d’Archimède). L’altération du pétrole dans les gisements et la formation des asphaltes Dans les gisements, le pétrole peut altérer sous l’effet de divers processus physico-chimiques, mais aussi biochimiques. La plupart de ces processus conduisent à un alourdissement des pétroles dont le terme extrême est la formation des asphaltes. Les hydrocarbures sont donc un sous-produit obligé de l’évolution des matières organiques à la cour de l’enfouissement des qu’une température minimale variable suivant l’âge des bassins est atteinte .La formation des gisements est par contre beaucoup plus aléatoire.