Tectonique des plaques et géologie appliquée : Fiche

Tectonique des plaques et recherche d’hydrocarbures

Les hydrocarbures sont des molécules organiques composées exclusivement d’atomes de carbone et d’hydrogène. On les retrouve sous forme liquide (pétrole), gazeuse (méthane) ou solide (charbon).
La formation d’hydrocarbures est complexe et nécessite la réunion des différentes conditions qui sont :

une forte productivité de matière organique que l’on retrouve piégée dans les sédiments ;
une faible teneur en oxygène pour éviter une dégradation de cette matière organique ;
et un fort taux de sédimentation pour justement éviter que la matière organique ne s’oxyde.

Le modèle de la tectonique des plaques a aidé à la recherche de gisements pétroliers.
Il a permis de mettre en évidence que les gisements d’hydrocarbures se situent au niveau des marges passives continentales et d’expliquer le phénomène de subsidence responsable de l’enfouissement des sédiments riches en matière organique.

La formation des hydrocarbures se fait en deux étapes : la migration primaire et la migration secondaire.
La première étape de la formation d’hydrocarbures est la migration primaire. Les sédiments riches en matière organique vont être enfouis : c’est la subsidence.
Au cours de cet enfouissement, le couple matière organique/sédiments va former la roche mère.
Au fur et à mesure de la subsidence le kérogène (composé visqueux contenant de la matière organique et des hydrocarbures), va d’abord se former à partir de la matière organique.
Puis, avec l’augmentation de la pression et de la température il va remonter vers la surface. Il quitte alors la roche mère pour se loger dans une roche-réservoir : c’est la migration primaire. Elle s’effectue grâce à la poussée d’Archimède.
S’il n’y a pas de roche couverture, le kérogène quitte la roche réservoir pour atteindre la surface et est dégradé.
S’il y a une roche-couverture, alors la deuxième étape est la migration secondaire.

Aujourd’hui, alors que le pétrole se raréfie et que la consommation énergétique ne cesse d’augmenter, certains pays comme les États-Unis se tournent vers l’exploitation des gaz de schiste, reléguant au second plan les graves conséquences environnementales.
La fracturation hydraulique est le procédé au cours duquel on injecte dans une roche de l’eau sous pression et quelques additifs afin d’en récupérer le gaz de schiste.
La fracturation hydraulique cause des répercussions à différents niveaux :

les puits utilisés pour la fracturation hydraulique traversent souvent des nappes phréatiques. Aux États-Unis, cela a engendré de nombreuses pollutions de ces nappes ;
cette technique nécessite une quantité très importante d’eau qu’il faut ensuite traiter ;
une partie du gaz de schiste s’échappe dans l’atmosphère, ce qui entraîne une pollution atmosphérique ;
enfin, le paysage est énormément modifié et bétonné pour les besoins de transport et d’exploitation, ce qui entraîne une augmentation de l’imperméabilité des sols, imperméabilité responsable entre autres d’une augmentation accrue d’inondations.

La fracturation hydraulique est aujourd’hui interdite en France mais certains y voient une solution miracle au problème de raréfaction du pétrole.