Processus sédimentaires et diagénétiques à l'origine de la formation des chlorites dans les réservoirs silicoclastiques

Sedimentological and diagenetical processes involved in chlorite formation in siliciclastic reservoirs

• Auteur / Autrice : Elisabeth Tinseau
• Direction : Maurice Pagel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Terre, océan, espace
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Paris 11

Mots clés

Mots clés contrôlés

Sédimentologie

Gisements pétrolifères, Étude des

Oman

Argentine

Diagenèse

Glauconite

Chlorites (minéralogie)

Mots clés libres

Géochimie minérale

Résumé

La présence de chlorite diagénétique dans les réservoirs pétroliers, enfouis à de grandes profondeurs, confère aux formations de relativement bonnes qualités réservoir. L'objectif de ce travail est, par une approche pluridisciplinaire, de mieux comprendre le mode de formation des chlorites et de mettre en évidence les facteurs influençant leur formation Quatre cas ont ainsi été étudiés: les formations gréseuses du Mulichinco (Valanginien) et Tordillo (Kimméridgien), du bassin de Neuquèn, Argentine, la formation Springhill (Crétacé inférieur) du bassin Austral, Argentine, ainsi que la formation Mashirah Bay (Précambrien), région du Huqf-Haushi, Oman. Des analyses sédimentologiques ont été couplées aux observations pétrographiques (microscopie optique, MEB, MET, METHR, Cathodoluminescence), aux analyses chimiques, à l'étude du polytypisme des chlorites, de la microthermométrie des inclusions fluides dans les silicifications. Elles ont permis de préciser la séquence diagénétique au sein de chacune des formations, d'approcher les conditions de formation des chlorites des contextes étudiés et de conclure sur les points suivants: (1) la formation des chlorites ferromagnésiennes dépend de la présence de matériel précurseur de type volcanoclastes. La présence des volcanoclastes est associée à des environnments continentaux. Leur altération en chlorites, en passant par des phases intermédiaires de type smectite, est favorisée à l'interface eau de mer/sédiment, en contexte transgressif; (2) la formation des chlorites ferrifères peut se faire à partir de matériel argileux glauconitique, comprenant des phases argileuses à 7 angströms de type berthiérine, et des phases à 10-12 angströms de type smectitique, sous des conditions anoxiques ; (3)les chlorites dont le rapport Fe/Fe+Mg est inférieur à 0,6 (formations Mulichinco et Mashirah Bay) évoluent avec la température (polytype IIb) alors que les chlorites très ferrife��res conservent le polytypisme lb (formation Springhill).

The development of diagenetic chlorites in deeply buried petroleum reservoirs allows the preservation of relatively good reservoir properties. The purpose of this study is, by a multidisciplinary approach, to better understand how chlorites form and to put into evidence the factors which influence their formation. Four case studies have been choosen : the siliciclastic Mulichinco (Valanginian) and Tordillo (Kimmeridgian) formations of the Neuquen basin, Argentina, the Springhill Formation (Lower Cretaceous) of the Austral basin, Argentina, and the Mashirah Bay formation (Precambrian) from the Huqf-Haushi area, Oman. Sedimentological analyses have been combined with petrographical observations (optical microscope, SEM, TEM, HRTEM, Cathodoluminescence), chemical analyses, chlorite polytypism study, and fluid inclusions microthermometry in silicifications. These studies have allowed to precise the diagenetic sequence for each of these formations and to approach the conditions for the formation of diagenetic chlorites for each case, and to conclude the following points : (1) ferromagnesian chlorites require precursor material such as volcanoclasts. Their presence is associated with continental environments. Their destabilization into chlorite, via smectite, is favored at the water/sediment interface during marine transgression; (2) ferriferous chlorites can form from glauconitic minerals which contain a 7 angstroms phase like berthierine, and a 10-12 angstroms phase (smectitic phase), under anoxic conditions; (3)chlorite with a Fe/(Fe+Mg) lower than 0,6 (Mulichinco and Mashirah Bay formations) evolve with temperature (polytype IIb), whereas very ferriferous chlorites preserve their lb polytype (Springhill formation).