Bitume tapissant les parois de pores

Ce morphotype de bitume est le plus répandu dans la série d’Angola. Dans presque toutes les zones de porosité le bitume a pu être observé sous la forme d'un matériel tapissant les parois des grains (« pore-lining bitumen »). La porosité visible dans ce cas est assez grande pour être distinguée sous le microscope à un agrandissement de 500x (équivalent à un diamètre de pore d'environ 1µm). En lumière transmise le bitume apparaît sous forme d'un solide noir et amorphe, offrant un fort contraste avec la porosité ouverte remplie de résine bleu clair, ou avec les éléments minéraux, essentiellement de la dolomite micritique. On observe le plus facilement le bitume tapissant les parois dans les zones de porosité élevée où le diamètre des pores est supérieur à 500µm. Dans les lames minces horizontales le tapis de bitume autour des parois des pores est assez uniformément distribué dans les pores les plus grands. Par contre, dans les lames minces verticales (par rapport à la profondeur du puits) il y a une plus grande épaisseur de bitume à la base des pores. Il faut noter que le bitume tapissant les parois dans presque tous les cas apparaît comme un enduit ininterrompu sur les parois des pores. Tout en semblant noir et opaque en lumière transmise, le bitume montre un degré variable de réflectance en lumière réfléchie (voir les résultats des mesures de réflectance à la fin de ce chapître).

Le bitume tapissant les pores présente est plus épais et plus continu que le bitume disséminé. Les deux types de bitumes peuvent être morphologiquement liés. L’aspect granulaire visible dans le bitume disséminé est encore reconnaissable dans le bitume derevêtement, mais le fond de ce dernier type est beaucoup très lisse. Dans les zones où le bitume a été déposé en grandes quantités, la viscosité du précurseur semi liquide est évidente. Des fils de bitume tapissant les parois de pore peuvent envahir l'espace du pore sous forme de rubans plus ou moins sinueux, depuis les bords. La surface lisse des revêtements de bitume met en évidence l'état liquide du fluide précurseur des bitumes immobilisés dans les pores.

Planche 5

a) Cette micrographie électronique montre la base d'un pore, dans une lame mince verticale taillée dans une carotte du gisement d'Angola. Les zones très lumineuses sont des artefacts de la distribution non uniforme du film d'or conduisant à une accumulation de charges électriques à la surface de l’échantillon. On note dans cette image le contraste entre les zones imprégnées de bitume solide et la porosité résiduelle restante ouverte. Comme cela a été déjà noté dans d'autres échantillons provenant de l'Oman et d'Abu Dhabi (réservoir de SARB), la porosité résiduelle est limitée à de grandes cavités et des fissures. L'intérieur de la fissure verticale reste ouvert tandis que de petits pores à proximité des parois de la fissure sont complètement bouchés. Il est difficile de savoir si les grains enrobés de bitume sur la longueur verticale de la fissure étaient présents avant la formation de bitume, ou ont été piégés lors de la formation du bitume lui-même.

b) Cette micrographie électronique prise en mode de détection des électrons rétrodiffusés montre la différence compositionnelle entre les deux phases organiques dont l’inertinite et le bitume. Le bitume de réservoir (ii) semble avoir un poids moléculaire moyen légèrement plus élevé que celui de la résine (iii), peut-être en raison de la présence de quantités significatives d'hétéroatomes plus lourds que le carbone, comme N, S, O, V, Cl. La détection des électrons rétrodiffusés permet l’utilisation de la spectroscopie de dispersion d’énergie, qui révèle un pic fort, mais peu commun, attribué au chlore, dans le bitume. Cet élément provient probablement des dépôts d’évaporites déplacées (par exemple chlorite) de la formation de Loeme en dessous de celle de Pinda (Dolbier, 2001). L'analyse EDS a également indiqué la présence d'argiles dans les agglomérats de grains détachés à la base de la fissure (i).

c) La cartographie chimique de la même section a confirmé certains des résultats de l'analyse EDS. Un maximum de 6 éléments est détecté pendant un balayage de 2 heures. Le signal peu commun du chlore dans le bitume est intéressant, méritant l’inclusion de cet élément dans l’analyse. D’habitude, le chlore est plus abondant dans la résine, étant utilisé pour distinguer entre celle ci et la M.O.

d) Une autre zone du même échantillon observée en mode détection des électrons rétrodiffusés confirme les observations décrites dans (a). Le bitume (i) est concentré sous forme d'enduits autour des pores les plus grands (ii), le bitume se concentre préférentiellement à la base de ce pore vertical, suggérant un effet de ségrégation par gravitation lors de

Planche 6

a) Cette micrographie électronique, prise en mode de détection des électrons secondaires, montre l’imagerie en 3D de la surface d'un échantillon d’une carotte du réservoir de la formation de Pinda en Angola. Le bitume (Bi) a des caractéristiques extérieures semblables à celles des échantillons de bitume disséminé (planche 4). La surface du bitume présente la même apparence rugueuse et granulaire mais l'enduit des parois est plus continu et plus épais, d'une épaisseur de 5 à 10 microns. Cette description morphologique rappelle celle du bitume de Lomando (1992). Le bitume semble être fragile, indiquant un degré significatif d’altération thermique. Cette caractéristique physique expliquerait l'absence du bitume sur certaines des surfaces de dolomite, qui auraient perdu leur revêtement de bitume sous l'effet de chocs mécaniques lors de la manipulation de la carotte.

b) Une deuxième micrographie électronique du même échantillon montre un échantillon de bitume ayant une morphologie semblable au précédent. Le bitume est absent des surfaces externes du fragment de roche ayant été probablement perdu lors des traitements successifs subis par l'échantillon. La partie plus profonde du pore est complète et est presque entièrement enduite de bitume.

c) Cette micrographie électronique montre la surface d'un autre échantillon de roche provenant d'une carotte angolaise de la Formation de Pinda. Bien que le bitume soit présentsous forme de revêtement, ses caractéristiques visuelles extérieures sont très différentes de celles des deux échantillons précédents. La surface montre un réseau d’alvéoles formé à partir de fils de bitume solidifié entrelacés. Cependant, à une plus petite échelle, chaque fil individuel est lisse, suggérant l'absence de « fines » granulaires dans le précurseur. Il est possible que le précurseur ait été déposé dans des conditions d’écoulement moins dynamique que les précurseurs précédents et/ou qu’il était plus homogène, quoique lourd et visqueux, que les précurseurs dans les exemples 1 et 2 décrits ci-dessus.

d) Un deuxième échantillon, choisi de la même carotte, montre une meilleure image du tapissage de bitume. La viscosité apparente du fluide précurseur expliquerait l’étranglement préférentiel des entrées des plus petits pores, remarqué dans les observations en microscopie optique. Cependant, la fragilité du bitume massif est suggérée par le développement d'une fissure en son centre (probablement du à la manipulation de l'échantillon).