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22/09/2017

 Les théories sur l'origine du pétrole, partie 2

Partie 1

 

D’autre part, certains scientifiques font valoir une autre théorie sur l’origine du pétrole, la théorie biogénique. Les théories biogéniques ont été soutenues par la plupart des scientifiques nationaux et étrangers. L’académicien V. I. Vernadsky, fondateur de la géochimie moderne du pétrole, a aussi écrit au début du siècle : « Les organismes sont sans doute à l’origine de l’apparition du pétrole ». L’académicien I. M. Goubkine, dans son livre « La science pétrologique », paru en 1932, y produit le résumé scientifique le plus complet et détaillé de cette époque de l’étude de l’huile et du gaz.

 

Goubkine considérait le sapropel (la vase bitumineuse d’origine végétale et animale) comme matériau originaire dans la formation du pétrole. Dans les zones côtières où la vie y est particulièrement riche, se produit une accumulation relativement rapide de ces résidus organiques. Après un certain temps, ils sont recouverts par des sédiments plus récents qui les protègent de l’oxydation. Les processus ultérieurs se produisent alors sans oxygène sous l’influence de bactéries anaérobiques. Sous l’effet de l’immersion de la plaque enrichie des composés organiques avec le dépôt d'atterrissements et le déplacement tectonique en profondeur, la température et la pression augmentent. Ces processus qui ont ensuite reçu l’appellation de catagenèse, conduisent finalement à la transformation des matières organiques en pétrole.


Les idées de Goubkine sur la formation du pétrole constituent le fondement de l’hypothèse moderne de son origine organique. De nos jours, beaucoup de ses positions ont été élargies et complétées. Ainsi, par exemple, on a longtemps cru que l’accumulation initiale des matières organiques devait se faire dans l’océan. Mais il semble que le pétrole puisse se former dans un environnement continental, dans les marais, les lacs, les rivières où se trouvent suffisamment de matières organiques.


Outre les températures et pression impliquées dans les processus naturels, il y a aussi l’électricité. L’académicien Vorobiev a émis l’hypothèse que l’électricité joue un rôle important dans les processus de développement de notre planète. Selon lui, les roches ont des propriétés diélectriques beaucoup plus grandes que l’atmosphère. Et par conséquent, les tempêtes peuvent se produire non seulement dans l’atmosphère, mais aussi dans la terre. De fortes décharges électriques produisent des particules de plasma qui présentent une forte réactivité chimique. Cette circonstance crée à son tour les conditions préalables aux réactions qui ne seraient pas possibles sans elles. Selon Vorobiev, le méthane libéré par les composants organiques, lorsque soumis à des décharges électriques, peut libérer des atomes d’hydrogène, formant ainsi les radicaux libres hydrocarbonés CH1, CH2 et CH3. Se liant entre eux, ils forment l’acétylène, l’éthylène et d’autres hydrocarbures que l’on retrouve dans le pétrole.


Selon Vorobiev, un des mécanismes d’ électrisation des masses minérales se produit lors du glissement tectonique de deux plaques rocheuses en contact. Par conséquent, les processus de rupture des plaques de la croûte terrestre peut favoriser la conversion d’énergie mécanique en électricité. Et figurez-vous que ces arguments tout à fait inattendus ont été confirmés par la pratique géologique. Ainsi, on remarqua en 1933, que la forme des nuages dans les zones de faille de l’écorce terrestre étaient tout à fait différentes de celle observée hors de ces zones. Les instruments de physique modernes indiquent que la conductivité électrique augmente dans les zones de fractures.

 

Il existe aussi une hypothèse intéressante selon laquelle le pétrole se forme aussi à partir des éléments organiques joints avec les sédiments dans les régions océaniques où se produit la subduction de la plaque océanique sous la plaque continentale. En d’autres termes,  il existe des processus tectoniques qui autorisent la présence de matières dans les grandes profondeurs terrestres. Ce mécanisme de serrage par pression dans les zones de subduction des plaques est similaire à celui utilisé pour contraindre l’huile d’un moteur à circuler dans les différentes pièces mécaniques de la machine.

 

Le pétrole déjà formé peut être soumis à diverses influences. Par exemple, sous la pression de la couche lithosphérique qui glisse depuis le continent, il peut être « épreint » des roches sédimentaires et migrer activement dans la direction de la poussée. Cet effet « fer à repasser » permet d’expliquer la formation d’importants gisements de pétrole dans une zone relativement petite comme celle du golfe Persique.

 

Par suite de la migration des substances organiques dans le manteau, de leur transformation ultérieure et de l’éjection avec les eaux géothermiques des hydrocarbures ainsi formés dans les couches supérieures de la croûte terrestre, ceux-ci se trouvent présents dans les gaz volcaniques durant les éruptions.

 

Une telle théorie, qui tient compte de la tectonique des plaques de la croûte terrestre, s’est avérée très productive aussi du point de vue pratique. Par exemple, aux USA, des forages sont menés dans les zones des Rocheuses dites synclinales chevauchées. Et pour l’instant, deux champs de pétroles et de gaz y ont été trouvés, qui selon les règles standards n’auraient pu y être.

 

En 1980, dans l’état de Wyoming, un puits de forage de prospection à 1888 mètres a pénétré une couche du précambrien constituée de granit. Après avoir traversé encore 2700 mètres de la roche, on a découvert des sédiments calcaires du crétacé. Inexplicable, cette alternance de roches d’âges géologiques différents, a trouvé une explication simple : une plaque de granit, en son temps, a été déposée sur les roches sédimentaires.

 

Le forage a été poursuivi, et les foreurs ont découvert des gisements de gaz exploitables à une profondeur de 5,5 km. De nos jours, l’exploitation commerciale est en cours dans les Rocheuses, et les gisements probables sont estimés à 2,8 Mds de tonnes de carburant conventionnel. C'est un gisement singulier.

 

Le cycle du carbone dans la nature

Ainsi, comme vous avez pu le constater, les deux points de vue sont productifs, et les deux reposent non seulement sur des conclusions logiques, mais aussi sur des faits réels. Alors est-il nécessaire de discuter plus avant ? Cela ne vaut pas la peine. Un point de vue intéressant de cette conclusion a été présenté par le géologue réputé V. P. Gavrilov.


« On peut trouver une solution, -  écrit-il, - si l’on suit le cycle du carbone dans la nature. Le premier à avoir présenté un essai réussi du processus global de circulation du carbone dans la nature, fut V. I. Vernadsky. Il a supposé que le carbone, ainsi que les éléments associés à la formation du pétrole, du gaz, de la houille et d’autres roches font partie du système géochimique global du cycle dans la croûte terrestre ».

Cela étant, suivons le chemin parcouru par le carbone et ses composés dans la nature.


Le plus commun des composés est le dioxyde de carbone.

La quantité totale de cette substance dans l’atmosphère est estimée à la quantité astronomique de 400 Mds de tonnes. Durant les cycles de l’eau et la photosynthèse, plus de 800 M de tonnes sont absorbées annuellement. Si le cycle du carbone n’existait pas, le carbone aurait disparu de l’atmosphère il y a quelques milliers d’années, emprisonné dans les roches naturelles. Selon des évaluations récentes, la masse de dioxyde de carbone piégée dans les roches, représente approximativement 500 fois celle de l’atmosphère.

 

Un autre transporteur de carbone est le méthane. Il est présent dans l’atmosphère pour une quantité non-négligeable : 5 Mds de tonnes. Cependant, le méthane s’échappe de l’atmosphère terrestre vers les couches stratosphériques et ensuite dans l’espace. De plus, du méthane est consommé dans des réactions photochimiques. La durée de vie des molécules de méthane dans l’atmosphère est d’environ 5 années.

 

Par suite, pour remplir cette masse, il devrait parvenir 1 Md tonnes de méthane des réserves souterraines terrestres, lequel vient effectivement de l’évaporation du méthane, ou, comme spécifié par Vernadsky, « le gaz de respiration de la terre ».

 

Si on se limite au cycle classique du carbone, alors toutes les réserves atmosphériques de la terre, de la biomasse et des océans seraient épuisées au cours de 50 à 100 mille ans. Cependant, cela ne se produit pas. Il est nécessaire d’admettre que les réserves de carbone de la planète se remplissent continuellement. Les scientifiques considèrent que les sources principales de carbone sont le cosmos et le manteau de la Terre.


L’espace nous fournit la matière carbonique avec les météorites. Plus exactement, devrait-on dire « il avait fourni ». De nos jours, la matière carbonée venant de l’espace est insignifiante : elle représente à peine 10-9 de la masse collectée dans une année à travers le processus de sédimentation. Mais selon la plupart des spécialistes, il n’en a pas été toujours ainsi : aux ères géologiques précédentes, la poussière cosmique était beaucoup plus importante.

En second, et de nos jours, le principal fournisseur de carbone est le manteau planétaire, principalement non seulement lors de l’éruption de volcans, comme considéré précédemment, mais aussi dû au dégazage des couches profondes, comme résultant de la respiration de la planète. De même, les réserves de carbone ne sont pas illimitées et doivent donc être remplies d’une manière ou d’une autre. Et un tel mécanisme a pleinement fonctionné jusqu’à maintenant. C’est le mécanisme de glissement des plaques océaniques et du manteau terrestre l’une sur l’autre qui entraîne les sédiments de la croûte océanique dans le manteau.

 

Tel est en apparence le cycle du carbone dans la nature. Cela devrait réconcilier les tenants de la théorie organique avec ceux de la théorie non-organique. Les pro-organiques pensent que le carbone prérequis à la formation du pétrole a nécessairement pour origine la matière vivante. Et il en est très probablement ainsi. Des recherches sur d’autres planètes comme Vénus et Mars ont montré l’absence de gaz d’hydrocarbures, très probablement à cause de l’absence de la biosphère sur ces planètes, donc, le cycle terrestre de transformation du carbone n’y existe pas.

 

Mais les non-organiques ont aussi raison puisque toutes les substances vivantes organiques ont aussi été formées à partir des matières non-organiques. Cependant, le voile n’a pas été entièrement levé et la compréhension n’est pas totale, mais en fin de compte la science connaîtra la vérité un jour.

 

Cela veut dire qu’il est nécessaire d’utiliser toutes les théories et hypothèses dont dispose la science moderne et ne pas limiter leur champ à un procédé particulier, ce qui aboutira à la réussite. Et comme dit le célèbre géologue américain M. Halbouty : « Je suis fermement convaincu qu’à l’avenir nous trouverons beaucoup plus de pétrole et de gaz qu’aujourd’hui. Je pense que nous sommes limités uniquement par notre manque d’imagination et de détermination ».

 

Source ngfr.ru

Traduit par Piero Canova pour TdR