Applications de la microspectroscopie IRTF en modes transmission et réflexion spéculaire à la caractérisation chimique des matières organiques

par Olivier Ruau

Thèse de doctorat en Géosciences et environnement

Sous la direction de Patrick Landais.

Soutenue en 1996

à Vandoeuvre-les-Nancy, INPL .

Le président du jury était Bernard Poty.

Les rapporteurs étaient Bernard Pradier, Jacky Kister.

mots clés

• Prospection pétrolière
• Matière organique
• Transformation Fourier
• Méthode IR
• Spectrométrie masse
• Pouvoir réflecteur
• Spectrométrie IR
• Maturation
• Vitrinite
• Oxydation
• Charbon
• Asphaltène
• Petroleum exploration
• Organic materials
• Fourier transformation
• Infrared methods
• Mass spectroscopy
• Reflectance
• Infrared spectroscopy
• Maturation
• Vitrinite
• Oxidation
• Coal
• Microspectrophotométrie
• Fourier, Spectroscopie infrarouge à transformée de
• Pétrole -- Prospection
• Matière organique -- Transformation

Résumé

Le couplage d'un spectromètre infrarouge et d'un microscope permet d'utiliser les potentialités de la spectroscopie IR à l'échelle microscopique. La microspectroscopie IR a été testée en géochimie organique afin de résoudre les problèmes liés à l'étude de la matière organique. En transmission, l'utilisation d'une enclume à fenêtres de diamant a permis de simplifier le protocole de préparation des échantillons et a conduit à des spectres de qualité très supérieure à ceux issus de l'analyse sur pastilles de KBr. Parallèlement un protocole de préparation des composés solubles (résines et asphaltènes) a été mis au point. Ainsi, la microspectroscopie IRTF en mode transmission a pu être utilisée pour la mise en évidence des mécanismes de transformation de la matière organique au cours de la maturation. En exploration pétrolière, la microspectroscopie IRTF en mode réflexion spéculaire se révèle particulièrement adaptée pour le contrôle chimique in situ des vitrinites. Les résultats montrent que le pouvoir réflecteur de la vitrinite utilisé dans les modèles mathématiques pour reconstruire l'histoire des bassins, peut être influencé par d'autres phénomènes que la maturation. Il a été mis en évidence que l'oxydation du matériel organique ou l'origine botanique des vitrinites sont des facteurs qui perturbent l'interprétation du pouvoir réflecteur en tant que paramètre de maturité. La versatilité de la microspectroscopie IRTF ainsi que la qualité des renseignements qu'elle fournit ont permis de démontrer ses potentialités dans le domaine de la géochimie organique

Titre traduit

Applications of Fourier transform infrared microspectroscopy in transmission and specular reflectance modes to the chemical characterization of organic matters

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