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nous aider à serrer de plus près cet intéressant problème. PALEOGEOGRAPHIE En reprenant la série stratigraphique en Perse méridionale de bas en haut, depuis le Crétacé moyen jusqu’au Pléistocène, on peut maintenant essayer de tracer grosso modo les principaux caractères paléogéographiques. Jusqu’au Nummulitique inférieur se sont déposés, dans une mer régressive et transgressive, mais de moins en moins profonde, des sédiments calcaires, à faune macroscopique constituée de Rudistes surtout. Des mouvements tectoniques d’oscillations horizontales et verticales ont plissé ces terrains, les ont temporairement exondés en très grande partie et été ainsi cause des lacunes stratigraphiques qui paraissent intéresser les termes
ainsi cause des lacunes stratigraphiques qui paraissent intéresser les termes inférieurs du Sénonien et à peu près tout le Paléocène, lacunes respectivement suivies par la transgression maëstrichtienne et celle lutétienne. Les sédiments calcaires et marneux de la mer lutétienne débutent par des conglomérats et sont discordants sur les termes inférieurs plissés. La période jusqu’à la fin de l’Asmari a été d’une tranquillité relative, durant laquelle des schistes, des calcaires en minces lits ou en bancs massifs, à faune microscopique très riche, se sont déposés dans une mer assez profonde. Avec la fin de l’Asmari, des mouvements postoligocènes ont engendré, sur
la fin de l’Asmari, des mouvements postoligocènes ont engendré, sur l’emplacement de l’aire géosynclinale méditerranéenne, de larges anticlinaux et synclinaux, et été cause d’une diminution progressive des fonds marins et d’exondations partielles des crêtes anticlinales. Les couches du Fars se sont ensuite formées dans une mer relativement très peu profonde, tout au moins à leur base. Elles débutent, en effet, par des sédiments chimiques, gypse, anhydrite, sel, argiles salifères, etc., correspondant à une période lagunaire de dessiccation plus ou moins intense, qui alternent avec des dépôts saumâtres et même adoucis, argiles, marnes, calcaires détritiques, etc., dus au rabotage des sommets
argiles, marnes, calcaires détritiques, etc., dus au rabotage des sommets anticlinaux exondés, et se terminent par des lits sableux à plantes dans leur ensemble assez épais. Les mouvements terrestres, plutôt posthumes, ont été très peu importants, lents et continus, preuve la conformité relative qui existe entre les trois groupes, inférieur, moyen et supérieur, du Fars, le passage graduel du type gypseux au type arénacé, ainsi que l’épaisseur à peu près constante de leurs strates. Dès le début du Bakhtiari et pendant cette période, il y a eu des mouvements tectoniques intenses et saccadés qui ont dû fort probablement accentuer les
intenses et saccadés qui ont dû fort probablement accentuer les ondulations des bancs de l’Asmari et plisser d’une façon plus marquée les strates du Fars, en élevant partiellement les anticlinaux au-dessus et en affaissant les synclinaux au-dessous du niveau de l’eau; mouvements qui ont ensuite formé des plis isoclinaux, des plis-faille, des cassures, accompagnés de venues gypseuses, de chevauchements, de charriages, etc. D’accord avec l’opinion déjà admise, il semble bien que les couches du Bakhtiari ont commencé à se déposer pendant et après que l’érosion ait fait son œuvre en entamant bien les strates du Fars, sinon aussi celles de
entamant bien les strates du Fars, sinon aussi celles de l’Asmari. Or, des sables grossiers et des conglomérats n’ont pu prendre naissance que par rabotage de crêtes anticlinales exondées. Ces roches varient, du reste, considérablement en épaisseur; plus puissantes dans les synclinaux, moins épaisses sur les flancs anticlinaux. Elles changent fréquemment de composition tant dans le sens horizontal que vertical, tout comme les couches des plus typiques formations à flysch nées en bordure de géosynclinaux, dans des mers peu profondes, à fréquents mouvements oscillatoires verticaux positifs et négatifs, ou dans des bassins fermés annexes recevant de nombreux cours d’eau. Au
des bassins fermés annexes recevant de nombreux cours d’eau. Au Pléistocène, de nouveaux mouvements orogéniques fort importants ont eu lieu, complétant l’œuvre de ceux pliocènes, plissant et fracturant en même temps les couches supérieures du Bakhtiari notamment, comme on peut voir dans la figure représentée ci-contre. Les sédiments déposés sont littoraux ou continentaux et ressemblent beaucoup à ceux actuels. En résumé, l’histoire géologique de la Perse méridionale présente une succession de périodes mouvementées, d’intensité variable, séparées par des temps de tranquillité relative et de sédimentation continue. Les unes et les autres sont soulignées par de nombreuses discordances stratigraphiques et tectoniques
autres sont soulignées par de nombreuses discordances stratigraphiques et tectoniques faciles à reconnaître et à interpréter. FORMATION PETROLIFÈRE, ROCHES-RESERVOIRS, ROCHES-ISOLATRICES, MODE DE GISEMENT En jetant un coup d’œil sur le tableau synoptique résumant la géologie des gisements pétrolifères en Perse méridionale (p. 1016-1017), on constate que le pétrole se trouve accumulé à différents niveaux de la série stratigraphique, c’est-à-dire dans diverses couches du Crétacé, de l’Eocène, de l’Oligocène, du Miocène et du Pliocène, mais plus particulièrement lié aux assises de l’Asmari supérieur comme à celles du Fars inférieur. Or, certaines concentrations de cet hydrocarbure naturel ont été découvertes dans le
concentrations de cet hydrocarbure naturel ont été découvertes dans le Crétacé de la région d’imam Hassan, puis de la contrée longeant le Golfe Persique, à Campeh, Khamir, etc., de l’île de Tavilah; quelques-unes se montrent dans l’Eocène de l’île de Bahrein et du Sud; d’autres sont connues soit à la limite de l’Asmari et du Fars inférieur ainsi que dans cette dernière série, comme à Dacht-i-Kir, Maïdan-i-Naphtun, Naphte Khané, etc.; ou aussi dans des couches depuis les bancs de Siah Kouh jusqu’au Fars inférieur, tels à Deh-i-Louran-Dalpari; soit encore à la limite du Fars inférieur et moyen, par exemple, à
la limite du Fars inférieur et moyen, par exemple, à Darreh-i-Kir; soit, enfin, dans des assises du Bakhtiari, comme dans la contrée depuis Tang-i-Tikâb et Tachan, ou à Ivadda Sour, près de Mal-i-Amir, ou entre les cours de Roud-i-Ala et Roud-i-Zard, pas loin de Marmataian. La plupart sont exploitées des strates de l’Oligocène et du Miocène d’un peu partout, mais surtout de la région de Bakhtiari. C’est, du reste, dans ces derniers terrains qu’on a rencontré, tout au moins jusqu’à ce jour, les plus importants gisements qui ont permis à la Perse de prendre en très peu de temps rang
la Perse de prendre en très peu de temps rang parmi les premiers pays grands producteurs de pétrole du monde. Ces gisements se trouvent occuper les vides existant dans des roches poreuses, représentées par les calcaires caverneux de l’Asmari supérieur, qui sont comprises entre deux puissants niveaux de roches non poreuses, constitués, au mur, par les schistes à Spatangides ainsi que les calcaires compacts de l’Asmari, et, au toit, par des assises de gypse et de sel associées à des marnes et schistes salifères, jouant rôle les unes de « roches-réservoirs », les autres de « roches-isolatrices », les deux
roches-réservoirs », les autres de « roches-isolatrices », les deux conditions essentielles que doit indispensablement remplir tout gisement pour accumuler et conserver du pétrole. Il en est de même des gîtes, les premiers connus en Perse, existant dans les calcaires détritiques vacuolaires du Fars inférieur qui emmagasinent de grandes quantités d’hydrocarbures, et sont situés entre des assises de gypse ou de marnes salifères éminemment imperméables. En général, ces conditions se retrouvent dans toute la hauteur du complexe pétrographique depuis le Crétacé jusqu’au Quaternaire. Seuls, ces deux niveaux semblent, que je sache, devoir renfermer les plus riches concentrations de pétrole en
sache, devoir renfermer les plus riches concentrations de pétrole en Perse; le premier, celui de l’Asmari supérieur, est de beaucoup plus intéressant que l’autre, et renferme même l’une des plus importantes « oil countainers » du monde. Contrairement à ce qui se passe pour les différentes formations d’une province pétrolifère sableuse, l’hétérogénéité des roches en général et l’alternance des couches productives en particulier sont souvent moins marquées et pas autant répétées dans ces terrains, parce que, d’une part, les conditions qui ont régi le dépôt de leurs sédiments se sont montrées peu variées, et, d’autre part, les roches poreuses n’ont
montrées peu variées, et, d’autre part, les roches poreuses n’ont qu’un développement vertical relativement limité. Aussi, les lentilles de calcaires détritiques du Fars sont comparativement peu fréquentes dans le gypse, et en tout cas de beaucoup moins que celles de sables et de grès dans une formation pétrolifère courante; ensuite, les vides des calcaires et en espèce de ceux de l’Asmari n’intéressent, d’après toute apparence, que leurs bancs qui sont en contact avec les masses gypseuses. Cet état de choses explique la phénoménale richesse des différents niveaux frappés, moins nombreux et plus localisés, mais, par contre, davantage productifs. Quoi qu’il
et plus localisés, mais, par contre, davantage productifs. Quoi qu’il en soit, les vides de ces roches poreuses ne sont pas originels, comme ceux des sables, mais dus à des phénomènes de décalcification et de dolomitisation des calcaires, survenus après leur dépôt, phénomènes qui semblent bien avoir, en très grande partie sinon en presque totalité, précédé tant l’arrivée que la concentration du pétrole en gisement. La coexistence de cet hydrocarbure naturel en quantités considérables avec des dolomies caverneuses a entraîné nombre d’auteurs à supposer qu’on pourrait fort bien se trouver ici en présence d’un fait de cause à effet. De
ici en présence d’un fait de cause à effet. De nombreuses constatations acquises, suivies de laborieuses discussions, ont pu, réellement, conduire à faire croire, sans ombre d’arguments plausibles cependant, que ce pétrole est le principal agent qui a transformé le calcaire primitivement compact en dolomie caverneuse. Deux plus importantes conditions retenaient l’attention : 1° variation directe entre les quantités du pétrole accumulé et la dolomitisation, autrement dit : gisements richement exploitables quand celle-ci est entièrement accomplie, insignifiants sinon absents lorsqu’elle disparaît à peu près ou n’existe pour ainsi dire plus; et 2° existence constante de minéraux secondaires de néoformation, tels
et 2° existence constante de minéraux secondaires de néoformation, tels que la calcite, l’aragonite, la dolomite, etc., en efflorescences et menus cristaux isolés et groupés dans les cavités drusiques des roches de tels gisements. Mais, en réalité, cela tient indubitablement à des circonstances d’ordre connexe et pour une très large part bien indépendantes du phénomène en lui-même. À elles seules, ces conditions masquent la véritable cause qui a dolomitisé la roche calcaire et l’a rendue vacuolaire, et seraient, de plus, incapables de l’expliquer. Les calcaires dolomitiques se forment sous des conditions lagunaires, où la salure est supérieure à la normale,
conditions lagunaires, où la salure est supérieure à la normale, en association avec le gypse comme avec le sel; et, les dolomies associées à des amas ou strates gypseux ou salifères, qu’elles soient ou non pétrolifères, montrent toujours et sans exception une structure caverneuse typique. Ce sont là des faits unaniment admis par les spécialistes en la matière, et d’observation courante non seulement dans des gisements pétrolifères, mais aussi dans des gîtes simplement gypseux et salifères à faciès calcaire. C’est pour ces raisons que les calcaires du Fars inférieur comme ceux de l’Asmari supérieur, en contact eux aussi avec du
ceux de l’Asmari supérieur, en contact eux aussi avec du gypse et du sel, se montrent dolomitisés, carriés et à cavités plus ou moins tapissées par des cristaux de dolomite en particulier. Les calcaires dolomitiques caverneux devaient donc exister avant la mise en place du pétrole. Ils intéressent celui-ci en tant que roche-réservoir plutôt, ainsi qu’il a été, avec raison et plus particulièrement, soutenu par E. H. Cunningham Craig (48, p. 86 et 87, et dans 69, p. 288), le distingué géologue anglais. Comme H. de Bock l’a déjà fait remarquer (dans 69, p. 282), mais peut-être avec moins d’arguments
remarquer (dans 69, p. 282), mais peut-être avec moins d’arguments en main, la dolomitisation du calcaire pétrolifère de Perse s’est fort probablement accomplie sur les fonds lagunaires des temps miocènes. Les sels de magnésie existaient tant dans les calcaires de l’Asmari et du Fars, où des analyses en révèlent la présence en quantités parfois notables, que dans les eaux des lagunes, qui ont déposé le gypse et le sel, dont les eaux fossiles ou vétériques relictes, rencontrées aujourd’hui, en donnent à l’analyse d’intéressantes proportions, notamment de CO3Mg. L’enrichissement en CO3Mg a dû se faire tant par dissolution et départ du
a dû se faire tant par dissolution et départ du CO3Ca contenu dans le calcaire que par apport de CO3Mg dissout dans l’eau des lagunes. En effet, l’eau de mer chargée de CO2 dissout à différentes pressions le calcaire, que celui-ci soit à l’état de calcite, à plus forte raison d’aragonite, ou encore amorphe, espèces minérales qui constituent les squelettes des êtres de ces calcaires ou représentent leurs produits d’altération, en entraînant son enrichissement en CO3Mg et ainsi sa transformation progressive en dolomie par départ de CO3Ca. On connaît des Algues calcaires, Lithothamnium et Halimeda, des Coraux, etc., qui fixent
Algues calcaires, Lithothamnium et Halimeda, des Coraux, etc., qui fixent tout aussi bien l’un que l’autre de ces deux carbonates. Vivants, leurs squelettes renferment jusqu’au plus 1 % de CO3Mg; morts, ils en contiennent respectivement jusqu’à 13 % et 38 % parce qu’enrichis par dissolution et départ du CO3Ca. Des coquilles de Lamellibranches qui, originellement, ne renferment que des traces de magnésie, fixée au cours de la vie animale, donnent dans certains récifs coralliens jusqu’à 43 % de cette base. Sous l’influence du CO3Mg et du SO4Mg, isolés ou réunis, en présence de ClNa, qui facilite les réactions, cette eau
en présence de ClNa, qui facilite les réactions, cette eau de mer active et parfaite le phénomène, par doubles réactions complexes et avec apport de sels magnésiens cette fois-ci. Une molécule de CO3Ca est ainsi remplacée par une de CO3Mg. Des calcaires dolomitiques et dolomies se forment, où le pourcentage du deuxième carbonate augmente progressivement au dépens du premier, en passant d’un type à l’autre des trois formules suivantes : 2 CO3Ca (70,30 %) — CO3Mg (29,70 %), 3 CO3Ca (63,97 %) — 2 CO3Mg (36,03 %), CO3Ca (54,21%) — CO3Mg (45,79 %); des signes de dolomitisation s’observent néanmoins dès
CO3Mg (45,79 %); des signes de dolomitisation s’observent néanmoins dès 10,15 % de CO3Mg. La grande concentration des eaux lagunaires doit favoriser ces réactions. Des sels ammoniacaux, résultant de la décomposition d’organismes végétaux et surtout animaux, semblent, notamment sous des conditions thermiques de dessiccation, ainsi qu’il ressort des travaux de R. Irwine et J. Murray, de l’expédition Challenger, devoir les faciliter, au même titre que dans différentes autres circonstances à réactions analogues et comparables, comme dans celles qui régissent la formation de certains dépôts de phosphates, minerais de fer, etc., de régions plus tempérées. Même sur des fonds de mers
de régions plus tempérées. Même sur des fonds de mers à salure normale on a reconnu la présence de sels magnésiens en proportions assez élevées. Des dragages, pratiqués près des côtes atlantiques africaines et américaines, ont amené au jour des boues calcaires contenant jusqu’à 10 et 20 % de CO3Mg suivant région. D’aucuns s’expliquent difficilement l’altération de calcaires compacts, tels que ceux de l’Asmari, dépourvus de cassures et couverts de couches imperméables formées de marnes salifères, gypse, etc., et pensent que la dolomitisation pourrait fort bien être œuvre des agents dynamiques externes, au cours d’une phase plutôt d’exondation. Sans vouloir
MgCl2 en présence de NaCl et CO3Na à 500 atmosphères. On n’a pu suivre le détail de ces diverses réactions. On sait bien qu’il se forme des sels complexes dans lesquels d’autres sels, par eux-mêmes peu ou pas solubles, se dissolvent facilement. On sait aussi qu’il y a dépôt lorsque, sous des conditions de pression et de température données, les solutions arrivent à contenir en sursaturation des sels simples ou doubles, et en ce dernier cas, à propriétés physico-chimiques ainsi que cristallographiques très voisines. Telles sont, dans le cas qui nous occupe, la calcite, la giobertite et la dolomite, toutes
nous occupe, la calcite, la giobertite et la dolomite, toutes des carbonates rhomboédriques. Si le CO3Ca domine, c’est la calcite qui se dépose, parfois cependant l’aragonite, orthorhombique et moins stable; s’il se trouve plus ou moins accompagné de CO3Mg, il naît de la dolomite. Comme la quantité de ce dernier carbonate est insuffisante, la giobertite n’arrive pas à cristalliser. Aussi, fait-elle régulièrement défaut dans des dolomies amorphes et même cristallines. Il y a là trois minéraux isomorphes plus ou moins capables de se mélanger moléculairement pour donner des corps isodimorphes analogues et syncristallins. Mais, ces mêmes minéraux sont polymorphes à
analogues et syncristallins. Mais, ces mêmes minéraux sont polymorphes à la fois; or, certaines formes secondaires dérivées des formes principales, sinon celles-ci, ou mieux encore et plus précisément la calcite ainsi que l’aragonite, en ce cas plus particulier, peuvent servir d’exemple. Et, dans leur ensemble, ils sont, comme tous les sels des lagunes, dissous, non pas dans l’eau, mais dans des solutions de solutions d’hydrates chlorurés, sulfatés, carbonatés, etc., pour le moins, en un mélange eutectique des plus complexes de sels simples et doubles, où les constantes physiques des corps en présence et de leurs formes instables, voire même stables,
en présence et de leurs formes instables, voire même stables, doivent changer à l’infini, suivant la température et la pression eutectiques conformément aux lois qui régissent les transformations polymorphes, saisies par des diagrammes à courbes représentatives séparant des domaines d’états d’équilibre souvent superposés et réversibles, qui donnent lieu à des conglomérats eutectiques formés de constituants isodimorphes, morphotropes et isomorphotropes séparés ou réunis. Ainsi l’eau de mer, eutectique complexe, peut élaborer de semblables phénomènes, par attaque et décomposition des carbonates, des sulfates, sans parler des chlorures et silicates, alcalins et alcalino-terreux voire même métalliques, phénomènes par trop connus et sur lesquels
voire même métalliques, phénomènes par trop connus et sur lesquels il est inutile d’insister davantage. Elle représente d’ailleurs l’un des plus grandioses laboratoires de la nature, laboratoire auquel l’homme cherche avec peine d’arracher des secrets et en vain à substituer ses découvertes. Quand bien même que certaines de ses tentatives paraîtraient couronnées de succès, il manquera toujours à l’homme la durée des temps géologiques; car, le facteur temps a été, est et sera toujours pour la nature l’un de ses plus grands atouts. Tout porte donc à penser, et l'on est bien en droit d’admettre, que la dolomitisation des calcaires
est bien en droit d’admettre, que la dolomitisation des calcaires de l’Asmari s’est, comme celle des autres roches analogues et en gisements comparables, faite sur des fonds lagunaires. En ces lieux, les différents facteurs interviennent dans le phénomène non seulement sous des conditions tout à fait appropriées mais continuellement; et non pas d’une manière défavorable pour ainsi dire et indiscutablement intermittente comme sur la terre ferme. C’est là un axiome établi sur des données évidemment indéniables, tout comme l’a été aussi plus haut celui qui intéresse les calcaires sporadiques du Fars inférieur gypseux. Des constatations dues à l’observation directe corroborent
Fars inférieur gypseux. Des constatations dues à l’observation directe corroborent cette théorie. Or, comme la dolomitisation des roches qui nous intéressent a été locale et au point de contact des calcaires avec le gypse et autres roches salifères, les calcaires du Fars inférieur se montrent très altérés dans toute leur masse, parce qu’ils étaient autrefois entourés de toutes parts tant par des gels de gypse et sel que par des solutions salifères qui les ont modifiés ; les calcaires de l’Asmari se montrent dolomitisés par leurs bancs supérieurs seulement et naturellement; la transformation de ces derniers calcaires diminue progressivement en
naturellement; la transformation de ces derniers calcaires diminue progressivement en profondeur, au point de voir le carbonate de chaux devenir de plus en plus prédominant alors que celui magnésien disparaît peu à peu. Enfin, des calcaires dolomitiques, en larges bandes, apparaissent, tout comme dans maint champ pétrolifère à faciès analogue du Mexique, par exemple, sans exception longeant les contre-bas anticlinaux, en bordure, au plus, des creux occupés pendant les temps géologiques par des lacunes où se sont déposés les différents sels; et cela parallèlement à la direction générale des plis non seulement dans la région du centre de Maïdan-i-Naphtun et
non seulement dans la région du centre de Maïdan-i-Naphtun et ses environs, mais aussi dans toutes celles à manifestations hydrocarburées étudiées en ce pays au cours du présent travail. Mais, dans le cas qui nous occupe, d’autres facteurs d’ordre secondaire ont suivi plutôt que pris part à l’accomplissement de la dolomitisation. Il s’agit des hydrocarbures en général. Ceux-ci renferment des principes réducteurs actifs : composés hydrogénés, acides organiques, etc., qui, dès la mise en gisement du pétrole et des gaz, attaquent facilement tant les carbonates que les sulfates, les réduisent et transforment parfois complètement, ainsi que j’ai déjà eu l’occasion
et transforment parfois complètement, ainsi que j’ai déjà eu l’occasion de montrer (77, N° 139, p. 18), pour donner des oxydes, des sulfures, etc., et surtout de l’acide carbonique et de l’hydrogène sulfuré, capables quelquefois de régénérer dans certaines conditions, et en passant par des oxydes alcalins et terreux, comme des sulfures et hydrosulfures complexes, tant les uns que les autres de ces deux corps qui prennent une si large part à la constitution des calcaires et du gypse en général. Comme dans d’autres aires pétrolifères similaires du monde, on a depuis longtemps reconnu, en Perse du Nord et du
a depuis longtemps reconnu, en Perse du Nord et du Sud ainsi que dans le S. O., mais plus particulièrement rattachée au Fars inférieur, la présence de la calcite et surtout de l’aragonite, en efflorescences et cristaux communs, parfois en quantités considérables, avec des concentrations ou simples manifestations de pétrole. L’association paragénétique aragonite-hydrocarbures est, du reste, très intéressante, et à utiliser dans la prospection par les spécialistes initiés des terrains calcaires et gypseux supposés pétrolifères. Mais, elle n’est à vraiment parler nullement particulière à ces seuls gisements ou d’autres analogues; car, on la rencontre tout aussi bien dans des gîtes
car, on la rencontre tout aussi bien dans des gîtes filoniens, notamment argentifères, à gangue carbonatée mixte ou simplement de calcite. La formation de l’aragonite dans de semblables conditions a été expérimentalement démontrée d’une manière schématique par L. Hoppe-M. Seyler qui, en faisant passer du gaz méthane dans un tube à gypse en poudre, obtenaient du carbonate de chaux, de l’eau et de l’hydrogène sulfuré suivant la formule : CH4 + SO4Ca = CO3Ca + H2O + H2S. Si le gypse contient une solution de SO4Mg et l’opération est faite à une température supérieure à 29° C., le carbonate qui