Datation par ICP-MS des hydrocarbures accumulés dans un réservoir par la méthode uranium/thorium/plomb

par Estelle Ricard

Thèse de doctorat en Chimie analytique et géochimie

Sous la direction de Olivier Donard.

Soutenue en 2010

à Pau .


  • Résumé

    La quantification des métaux traces dans les matrices organiques représente un challenge dans le domaine de la géochimie pétrolière afin d’étudier les corrélations huile-huile, huile source, et d’obtenir des informations concernant les migrations des hydrocarbures. Entre autre, l’estimation de l’âge d’expulsion des huiles brutes depuis la roche mère aura une implication importante pour la modélisation des systèmes pétroliers. Une nouvelle approche analytique a été développée, basée sur l’utilisation d’un laser IR-femtoseconde à haute cadence de tir couplé à une détection ICP-MS, afin de déterminer les teneurs en métaux traces dans les huiles brutes avec très peu de préparation d’échantillons préalable. Les limites de détection obtenues sont de l’ordre de la ppb. L’étude de l’uranium, du thorium et des rapports isotopiques du plomb dans les matrices pétrolières permet d’obtenir les informations suivantes : − Les huiles brutes sont très pauvres en uranium et en thorium (concentration < 1 ppb) comparé au plomb (10 ppb – 10 ppm), ce qui implique des rapports U/Pb and Th/Pb très faible (< 0,05). Ainsi, la détermination de l’âge d’expulsion à partir les huiles brutes est difficilement réalisable avec les isochrones U/Th/Pb classiquement utilisées, et nécessite donc de comparer les informations comprises dans les huiles brutes avec les kérogènes associés. − Les rapports isotopiques du plomb mesurés par ICP-MS multicollecteur, a permis de montrer le potentiel du système uranium/thorium/plomb pour l’estimation de l’âge d’accumulation des hydrocarbures.

  • Titre traduit

    ICP-MS datation of accumulated hydrocarbons in geological reservoirs with the uranium/thorium/lead systems.


  • Résumé

    Trace metal quantification in organic matrices represents a challenge for organic geochemistry to study oil-to-oil correlation, oil-to-source correlation, or to obtain information on oil migration. Estimation of crude oil expulsion timing from the rock source will have an important implication for petroleum systems modelling. A new analytical approach using a high repetition rate IR-femtosecond laser coupled to an ICP-MS detection was developed, for the direct determination of trace elements in crude oil with limited sample preparation. Limits of detection in the range of the level were typically obtained. The study of uranium, thorium and lead isotopes in petroleum matrices gives the following information: − Crude oils are very low concentrated in uranium and thorium (concentration < 1 ppb) compared to lead (10 ppb – 10 ppm) i. E. Very low U/Pb and Th/Pb ratios (< 0,05). So the determination of crude oil expulsion time is hardly realizable with classical U/Th/Pb isochrones, and needs to be confronted to lead isotopes ratios obtained from source rocks and crude oils. − Lead isotopes ratios in crude oils and source rocks measured by multi-detection ICP-MS, shows the potential of the uranium/thorium/lead system for dating hydrocarbon accumulation.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (221 p.)
  • Annexes : Bibliographie en fin de chapitre

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  • Bibliothèque : Université de Pau et des Pays de l'Adour. Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : US 468758
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