séance 6 : le pétrole

C/ L’énergie solaire est à l’origine de la formation de combustibles fossiles.

On a vu que la production de biomasse par les êtres vivants pouvait être comparée à un stockage d’énergie solaire sous forme de matière organique.

Dans cette séance, il va falloir

  • établir le lien entre le pétrole, roche sédimentaire, et la biomasse.
  • Comprendre comment cette biomasse peut être « concentrée »

Dans le film HOME (23e minute 30), Yann Arthus-Bertrand présente les hydrocarbures comme des « poches de soleil, de l’énergie pure ».

Quelles sont les questions suscitées par cet extrait ? Pourquoi ça brûle ? d’où ça sort ? pourquoi appelle-t-il le pétrole « une poche de soleil » ?

Une introduction en musique (et au 2e degré !)

Pour poser le problème

Source : atlas du Monde Diplomatique

Source : atlas du Monde Diplomatique

Pour préparer la séance, regarder impérativement le « c’est pas sorcier » sur le pétrole

D’où vient le pétrole ?

TP 6 petrole

La réponse attendue dans ce TP est un schéma expliquant les différentes étapes aboutissant à la formation d’un gisement pétrolier.

Les grandes lignes du schéma sont tracées sur la fiche TP, les informations qui permettent de compléter le schéma sont à extraire des documents proposés.

Étape 1: les êtres vivants à l’origine du pétrole
Sur le document proposé, les molécules du haut sont observées dans le pétrole, celles du bas sont observées dans les êtres vivants actuels. En comparant deux à deux chaque molécule, on doit pouvoir déterminer précisément les groupes d’origine.

Pour aller plus loin (à regarder à la maison)
Composition moléculaire du pétrole

Étape 2 : les conditions de non dégradation de la matière organique
Voir les conditions d’enfouissement de la matière organique dans trois contextes.

Trouver les conditions de non dégradation de la matière organique à l’aide de l’animation suivante.

Étape 3 : les conditions de transformation en pétrole
Dans le document proposé, repérer les éléments chimiques qui disparaissent lors de la transformation de matière organique (formule C6H12O6) en hydrocarbures (formule CnH2n+2). Noter ensuite les différents hydrocarbures obtenus (à 2500m puis 4000m de profondeur); une aide à la lecture de ce document peut être visualisée ici (onglet « transformation »)

Formation du pétrole (à regarder à la maison)

Étape 4 : le devenir du pétrole obtenu.
Dans la ROCHE MÈRE (=roche ayant donné naissance au pétrole)
« Pétrole » provient du latin Petra Oleum : en déduire son comportement vis à vis de l’eau, et donc vis à vis des sédiments dans lesquels il se forme.

Étape 5 : le piégeage du pétrole
Pour ne pas que le pétrole soit dispersé lors de sa migration, il doit être piégé : repérer les pièges à pétrole potentiels sur le profil sismique (le principe d’un profil sismique), puis les schématiser sur la fiche TP en notant les propriétés que doivent avoir la ROCHE RÉSERVOIR (contenant le pétrole) et la couche surmontant le pétrole (le TOIT).
On peut s’aider des dernières images de cette animation (onglet « migration »)

Piégeage du pétrole (à regarder à la maison)

Compléter le schéma avec l’âge des sédiments forés, l’emplacement du puits de pétrole sur le gisement. Rappels sur les périodes géologiques.

Conclusion:

La présence de molécules organiques dans un combustible fossile comme le pétrole montre qu’il est issu d’une biomasse.

Sur le terrain, les gisements de pétrole se trouvent dans un contexte géologique d’extension. Les plateaux continentaux sont des zones de haute productivité phytoplanctonique soumis à la subsidence qui permet l’enfouissement des sédiments riches en matière organique.

Cet enfouissement empêche la décomposition d’une partie de la biomasse, et crée les conditions de température et de pression à l’origine de la transformation des restes végétaux en combustibles au sein de la roche-mère.

La couche contenant le pétrole (appelée roche réservoir) présente une porosité élevée et la couche sus-jacente est imperméable.

La recherche de nouveaux gisements pétroliers se concentre donc sur des zones répondant aux différentes conditions de formation et de piégeage du pétrole.

Exercices d’application : 2p142, 9p144, 5-6p143

Utilisation du profil sismique

profil sismique

 


Le coin du professeur

Savoir : La présence de restes organiques dans les combustibles fossiles montre qu’ils sont issus d’une biomasse. Dans des environnements de haute productivité, une faible proportion de la matière organique échappe à l’action des décomposeurs puis se transforme en combustible fossile au cours de son enfouissement.

La répartition des gisements de combustibles fossiles montre que transformation et conservation de la matière organique se déroulent dans des circonstances géologiques bien particulières.

La connaissance de ces mécanismes permet de découvrir les gisements et de les exploiter par des méthodes adaptées. Cette exploitation a des implications économiques et environnementales. Brûler un combustible fossile, c’est en réalité utiliser une énergie solaire du passé.

Savoir faire : Construction d’une coupe transversale au travers du bassin houiller. Positionnement des failles. Observations de la nature des roches sous-jacente et sus-jacente. Profondeur et température à ce niveau.

 

Un commentaire pour séance 6 : le pétrole

  1. cheikh dit :

    Merci d’avoir mieux eclaire ma vision sur l’origine du petrole

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