Le forage pétrolier du Plessis-pâté dans l'Essonne : les roches, leur environnement de formation et l'histoire de leur mise en place.

XIA - DANE Versailles

Ce schiste est imprégné de bitume ce qui lui donne sa couleur grise. Son âge toarcien correspond - 180 Ma.

Au microscope polarisant (image du bas) on observe un grand filament brun horizontal ce sont des débris d'origine organique riches en phosphate.

Un zoom sur la lame mince observée au microscope montre des microcristaux...

et des goutelettes d'hydrocarbures (kérogène)

Profondeur des schistes bitumineux

Ces schistes ont été atteint au bout de 1785 m de forage.

La sédimentation dans la partie lointaine du plateau continental

A la surface des océans des micro-organismes vivants à squelette calcaire ou siliceux forment une couche d'une dizaine de m d'épaisseur en moyenne. A leur mort ils tombent au fond de l'océan. Leur matière organique est entièrement décomposée par les décomposeurs sauf si la matière organique et les particules sédimentaires sont très importantes. Dans ce cas de la matière organique peut être enfouie avec le calcaire ou la silice des coquilles.A cours du temps ces couches de particules organiques et minérales mélangées s'enfoncent et se transforment en roches : des schistes ou des calcaires selon la nature des particules minérales.

Le plateau continental

Sous nos latitudes, dans la zone du plateau continental (de 0 à -200m) se déposent des sables et des argiles qui vont former en s'accumulant et en se tassant des grès et des schistes.Dans les régions chaudes (intertropicales) la sédimentation est calcaire par accumulation de coquilles d'animaux marins et par précipitation de calcaire dissout dans l'eau.

Plages et deltas

Entre le continent et l'océan se trouve la zone littorale où se situent les plages et les deltas.Sur les plages se déposent des sables et des galets et dans les deltas des sables, des galets et des argiles.Les particules les plus lourdes se déposent en premier.

Calcaire asphaltique

Calcaire asphaltique très sombre. Ce calcaire est imprégné d'une matière sombre : le bitume (mélange très visqueux d'hydrocarbures).Son âge bajocien à bathonien est de -165 à -170 Ma.
Sur la lame mince de la roche observée au microscope on observe encore en brun des débris végétaux riches en phosphates.

On observe, sur ce zoom de la lame mince observée au microscope, des pores (en blanc) dans la roche dans lesquelles se trouvent des gouttelettes d'hydocarbures.

Profondeur des calcaires riches en hydrocarbures

Ces calcaires se trouvent à 1650 m de profondeur environ.

Carotte de calcaire asphaltique du Bassin parisien

Marnes

Les marnes sont des roches imperméables.
On trouve souvent d'autres roches qui surmontent les roches réservoirs du pétrole : les gypses

Lagune

Gypse fibreux à grands cristaux parallèles.
Les roches comme le gypse se forment, en milieu littoral, dans des endroits où l'eau salée se retrouve piégée temporairement. Elle s'évapore alors rapidement. Les ions qu'elle contient deviennent très concentrés puis forment des minéraux qui précipitent sous forme de cristaux.

Sur la photographie de lame mince de gypse observée au microscope on observe les cristaux de sulfate de calcium juxtaposés les uns aux autres. Il n'y a pas de pores visibles dans cette roche.
Le gypse est une roche imperméable.

Fleuves et cours d'eau

Fleuve qui transporte de nombreuses particules minérales jusqu'à l'océan.

Erosion de la chaîne de montagne

Les roches subissent les intempéries (pluie, gel, vent) responsables de leur érosion. Les particules sédimentaires minérales ainsi produites sont transportées par les cours d'eau.

Roches de la coupe visibles à l'affleurement*

Seules quelques roches sont visibles en explorant la zone sans faire de forage. Certaines ne sont visibles que sur les bords du lit taillé dans le sous sol par la Seine. En effet les couches se sont déposées presque horizontalement dans le bassin parisien et ont été peu modifiées depuis.

Coupe géologique du Bassin parisien
On constate que toutes les roches de la coupe jusqu'à 2000 m de profondeur sont sédimentaires. Les particules qui les forment ont été amenées par des cours d'eau et se sont déposée dans un bassin de profondeur inférieure à 200m, en bordure d'un continent.
On explique les épaisseurs de roches observées par l'enfoncement progressif du fond du bassin sous le poids des sédiments. C'est le phénomène de la subsidence.

Source de l'image :http://wheb.ac-reims.fr/ressourcesdatice/DATICE/lithotheque/bassinparisien/complements.htm