Les avancées récentes sur l’origine abiotique du pétrole et du gaz
Où en sont réellement les réserves pétrolifères ? Qui croire en matière de leur juste évaluation ? La théorie abiotique est à prendre en considération pour une nouvelle approche de la structure, la localisation et l'importance réelle des réserves d'hydrocarbure.
Note : Les données géologiques présentées appuient uniquement la théorie abiotique du pétrole. Ils ne prennent pas partie sur la théorie biologique.
Selon la théorie communément admise en Occident par la géologie, une infime fraction des roches sédimentaires est transformée en réserves d’hydrocarbures (gaz et pétrole notamment) sur des gammes de temps allant de la dizaine à la centaine de millions d’années.
De cette théorie, découle un fait majeur, les réserves d’hydrocarbures sont contraintes par les temps géologiques, largement supérieurs à ceux de notre civilisation. Cette limite a été théorisée par le géophysicien Marion King Hubbert. Elle indique que nos réserves en gaz et en pétrole ne vont plus être suffisantes dans un futur proche pour assurer la croissance de la population mondiale et son mode de consommation [1][2].
A l’opposé total de cette théorie, des chercheurs russes et ukrainiens ont suggéré dans les années 40-50 que la majeure partie du pétrole et du gaz se formerait de manière abiotique (non biologique) à l’intérieur de la terre. Selon cette théorie dont un historique a été écrit en 2006 [3], nos réserves en gaz et en pétrole sont largement sous-estimées.
Cet article synthétise les dernières avancées sur cette théorie qui révolutionne notre rapport aux réserves d’hydrocarbures, notamment à partir des travaux de Vladimir G. Kutcherov, Vladilen A. Krayushkin et d’Anton Kolesnikov [4][5].
I - Théorie de l’origine abiotique des hydrocarbures et résultats expérimentaux
Cette théorie explique que les composés d’hydrocarbures sont générés dans le manteau terrestre (enveloppe terrestre comprise entre 30 km et 2900 km de profondeur). Ces composés migrent à travers des failles profondes dans la croûte (enveloppe terrestre comprise entre 0 et 30 km de profondeur), pour s’accumuler dans des réservoirs géologiques localisés dans le socle cristallin constitué de roches magmatiques et métamorphiques et dans les dépôts sédimentaires superficiels.
Le pétrole aurait donc aussi une origine minérale en plus d'une origine biologique.
Cette théorie était difficilement expérimentable jusqu'à tout récemment car il était impossible à l’homme de reproduire les conditions du manteau supérieur. Cependant, grâce à l’amélioration récente des techniques d’expérimentation et d’analyse chimique du manteau supérieur, les résultats obtenus par des groupes de recherches indépendants dans différents laboratoires confirment le postulat de la théorie abiotique.
Dans le manteau terrestre, des hydrocarbures lourds (éthane, butane, propane) peuvent spontanément se former entre 70 et 250 km de profondeur, à partir du méthane, et migrer à la surface pour donner des gisements de gaz et de pétrole. Ces résultats ont été publiés dans la prestigieuse revue Nature en 2009 [6].
A travers le monde, l’étude chimique sur :
- des gisements gaziers et pétroliers,
- des inclusions de fluides d’hydrocarbures emprisonnés par des diamants formés dans le manteau,
- ou encore sur des systèmes hydrothermaux océaniques
indique bien que des fluides d’hydrocarbures migrent verticalement du manteau pour s’accumuler dans la croûte [4][7][8][9][10][11].
II - La structure, la localisation et la taille des gisements de pétroles et de gaz, des arguments majeurs pour une origine abiotique
A) La structure des gisements de gaz et de pétrole
A partir des lois hydrodynamiques utilisées par la théorie biologique, qui veut que le gaz s'accumule en gisement, la structure en cuvette (= forme dite en synclinal) des bassins sédimentaires ne doit pas permettre la concentration de gaz. Or, les auteurs ont étudié de nombreux gisements de gaz situés dans des bassins sédimentaires, par exemple à Milk River (Alberta, Canada) ou San Juan (Colorado, États-Unis).
Un autre exemple mettant à mal la théorie biologique est le bassin de Dnieper-Donestk (Ukraine). En effet, la structure du flanc nord de ce bassin ne permet pas l’accumulation de pétrole commercialisable en gisement. Or dans les années 80-90, 67 forages ont été effectués et 37 ont permis une production commerciale dans ce secteur. Actuellement, il en existe 50.
B) La localisation des gisements gaziers et pétroliers
Le socle cristallin
496 gisements de gaz et de pétrole ont des réserves qui se situent partiellement ou entièrement dans le socle cristallin non sédimentaire. Ce qui est normalement impossible par la théorie biologique qui stipule que les hydrocarbures ne doivent se former et être stockés que dans les sédiments qui sont situés au dessus du socle cristallin.
Le bassin de Dnieper-Donestk (Ukraine) en est un exemple majeur. 15 réservoirs de gaz et de pétroles s’intercalent entre les roches sédimentaires et le socle cristallin et 5 réservoirs d’hydrocarbures ont été trouvés dans le socle cristallin à des profondeurs parfois supérieures à 760 m en dessous du sommet du socle.
La profondeur
Selon la théorie biologique de formation du pétrole, la profondeur de formation du pétrole se situe entre 2 à 4 kilomètres de profondeur (= Fenêtre à huile), et dans des cas exceptionnels à un maximum de 8 km. A des profondeurs plus grandes, la température augmente et fait disparaître les réserves de pétroles au profit du gaz.
Contredisant totalement la théorie biologique, 1000 gisements de pétrole et/ou de gaz sont exploités dans le monde (Russie, Ukraine, USA, Mexique) avec des forages allant à des profondeurs comprises entre -4500 mètres et -10685 m dans le sous-sol.
Les cratères d’impact météoritiques
De nombreux gisements de gaz et de pétrole exploitables sont localisés dans d’anciens cratères d’impact météoritiques qui ont frappé la terre au cours des temps géologiques (Golfe du Mexique, États-Unis).
Kutcherov, Kolesnikov et Krayushkin expliquent que ces impacts permettent aux hydrocarbures abiotiques formés dans le manteau de remonter et de s’accumuler en gisement de gaz et de pétrole dans les cratères d’impact.
Cette hypothèse indique qu’il existe de nombreux gisements de gaz et de pétroles inexploités car tous les cratères d’impact n’ont pas encore été découverts.
C) La taille des gisements gaziers et pétroliers
Dans de nombreux bassins sédimentaires où sont localisés de grands gisements de gaz et de pétrole (Arabie Saoudite, Venezuela, Canada, Russie), les réserves estimées à partir des techniques modernes sont en désaccord avec les volumes prévus par une origine biologique de ces gisements.
III - Des réserves de gaz et de pétroles largement sous-estimées
A partir de calculs de densité sur des inclusions de fluides d’hydrocarbures dans des diamants, Kutcherov, Krayushkin et Kolesnikov indiquent que potentiellement nos réserves de gaz et de pétroles pourraient être multipliées d’un facteur de l’ordre du million.
De plus, ils soulignent que l’estimation des réserves d’hydrates de gaz contenus au fond des océans et l’avancée des techniques pour en extraire le gaz pourraient fournir à notre civilisation ce combustible pour plusieurs milliers d’années.
Pour finir, de nombreuses preuves de remplissage de gisements ont été observées. L’un des exemples le plus important est le gisement de pétrole dans la République du Tatarstan (Russie). Les chercheurs russes ont montré que des réserves de pétrole sont périodiquement réalimentées par des hydrocarbures légers (gaz), provenant du manteau terrestre [11][12].
Conclusion
Les conclusions générales des auteurs sont les suivantes :
- Les résultats expérimentaux et les investigations géologiques indiquent que des composés d’hydrocarbures peuvent être formés dans les conditions pression/température du manteau, avoir migré à travers des failles profondes et former des dépôts de gaz et de pétrole dans tout type de roche et de position structurale.
- La théorie abiotique du pétrole confirme la présence d’énormes ressources non-exhaustives d’hydrocarbures sur notre planète au fond des océans. Cette théorie permet le développement d’une nouvelle approche pour l’exploration pétrolière et réexamine la structure, la taille et la localisation des réserves d’hydrocarbures.
Article publié antérieurement sur http://www.erbretagne.fr
Sources :
[1] http://fr.wikipedia.org/wiki/P%C3%A9trole
[2] http://fr.wikipedia.org/wiki/Pic_p%C3%A9trolier
[3] « Abiogenic Origin of Hydrocarbons : An Historical Overview » par Geoffrey P. Glasby,Resource Geology, vol. 56, no 1, 2006, p. 83–96 (ISSN 1344-1698 et 1751-3928).
[4] « Deep-seated abiogenic origin of petroleum : from geological assessment to physical theory » par Vladimir G. Kutcherov et Vladilen A. Krayushkin, Reviews of Geophysics, vol. 48, VOL. 48, RG1001, doi:10.1029/2008RG000270, 2010.
[5] Hydrocarbon de Vladimir Kutcherov et Anton Kolesnikov, 2013.
[6] « Methane-derived hydrocarbons produced under upper-mantle conditions » par Kolesnikov A., V.G. Kutcherov, A.F. Goncharov, Nature Geoscience, 2, 566 – 570, 2009.
[7] « Unravelling abiogenic and biogenic sources of methane in the Earth's deep subsurface » par B. Sherwood Lollar, G. Lacrampe-Couloume, G.F. Slater, J. Ward, D.P. Moser, T.M. Gihring, L.-H. Lin et T.C. Onstott, Chemical Geology, vol. 226, no 3-4, février 2006, p. 328–33.
[8] « About Isotopic Composition of Oil and Bitumoids of the South-Tatarian Arch » par R. Gottikh, B. Pisotskiy, et I. Plotnikova, EGU General Assembly 2009, Vol. 11, EGU2009-2304, 2009 (http://meetingorganizer.copernicus.org/EGU2009/EGU2009-2304.pdf).
[9] « Oil as a Product of the Mantle » par Kirill Ivanov (1) et Yuri Fedorov, EGU General Assembly 2010, Vol. 12, EGU2010-5751 (http://meetingorganizer.copernicus.org/EGU2010/EGU2010-5751.pdf).
[10] « Regarding oil deep origin and some consequences for oil and gas geology » par Kirill Ivanov (1), Yuri Fyodorov (2), Vladimir Pisetski (3) and Olga Pogromskaya (1), EGU General Assembly 2011, Vol. 13, EGU2011-8291, 2011 (http://meetingorganizer.copernicus.org/EGU2011/EGU2011-8291.pdf).
[11] « Nonconventional hydrocarbon targets in the crystalline basement, and the problem of the recent replenishment of hydrocarbon reserves » par Irina N. Plotnikova, Journal of Geochemical Exploration, Volume 89, Issues 1–3, April–June 2006, Pages 335-338.
[12] « Investigation of the up-to-date process of the replenishment of hydrocarbon reserves » par Renat Kh. Muslimov et Irina N. Plotnikova, Journal of Geochemical Exploration, Volume 101, Issue 1, April 2009, Page 72.
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