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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 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 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 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 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.
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 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 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 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 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
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 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, 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 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 de l’Asmari s’est, comme celle des autres roches analogues et en gisements comparables, faite sur des fonds lagunaires. En ces
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 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 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 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 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
aussi plus haut celui qui intéresse les calcaires sporadiques du 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 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 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 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
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 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 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 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
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 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 en résulte c’est de l’aragonite. De la calcite et de l’aragonite de néoformation prennent naissance par voie aqueuse également. L’eau des sources chaudes attaquent et dissolvent les roches traversées en leur empruntant des éléments solubles qu’elle abandonne plus loin dans sa course ascendante. Mais, ces dépôts sont peu liés aux phénomènes pétrolifères proprement dits, et encore moins à ceux qui intéressent la dolomitisation dont il est question. Par suite de ces différentes transformations, rapidement passées en revue, les diverses roches, que ce soient des calcaires, que ce soient du gypse ou de l’anhydrite, deviennent vacuolaires. Or, après dissolution des éléments solubles, des vides se forment, les uns dus au départ des sels entraînés loin, suivant des conditions faciles à concevoir, les autres nés par cristallisation ou recristallisation, conformément à des circonstances qui seraient plus difficiles à comprendre, si l’on ne tient pas compte que la transformation d’un corps amorphe en un corps cristallin se fait généralement avec diminution de volume, les cristaux représentant l’état de perfection de la matière. Il va sans dire que les creux nés par dissolution et départ sont plus importants que ceux résultant par substitution du
sa course ascendante. Mais, ces dépôts sont peu liés aux phénomènes pétrolifères proprement dits, et encore moins à ceux qui intéressent la dolomitisation dont il est question. Par suite de ces différentes transformations, rapidement passées en revue, les diverses roches, que ce soient des calcaires, que ce soient du gypse ou de l’anhydrite, deviennent vacuolaires. Or, après dissolution des éléments solubles, des vides se forment, les uns dus au départ des sels entraînés loin, suivant des conditions faciles à concevoir, les autres nés par cristallisation ou recristallisation, conformément à des circonstances qui seraient plus difficiles à comprendre, si l’on ne tient pas compte que la transformation d’un corps amorphe en un corps cristallin se fait généralement avec diminution de volume, les cristaux représentant l’état de perfection de la matière. Il va sans dire que les creux nés par dissolution et départ sont plus importants que ceux résultant par substitution du CO3Mg au CO3Ca, ou encore dus à la cristallisation comme à la recristallisation. Ainsi que l’on sait, le changement des calcaires en dolomies se fait avec diminution de volume de la masse minérale, les vides qui en résultent représentent en moyenne 12,5 % du volume total de la roche primitive. On connaît des exemples où la somme des vides atteint 33 % et même 45 %. Ce sont là des cas tout à fait exceptionnels. A cause des phénomènes complexes de dissolution, de cristallisation et de recristallisation étroitement liés à ceux de la dolomitisation et comme elle très « capricieux », le calcaire est susceptible à de multiples variations chimiques et physiques, très atténuées ou inexistantes pour les grès et les sables. Aussi, la porosité de la roche-réservoir de nature calcaire en Perse, comme ailleurs, se montre-t-elle extrêmement variable et de beaucoup plus que celle des roches sableuses et à plus forte raison gréseuses. Suivant la zone à laquelle ils se trouvent subordonnés, les gisements pétrolifères de Perse apparaissent sous deux aspects nettement différents; ceux du Fars sont lenticulaires, sporadiques et irrégulièrement disposés à plusieurs niveaux de la surface; ceux de l’Asmari se présentent plutôt continus, bien développés en longueur,
On connaît des exemples où la somme des vides atteint 33 % et même 45 %. Ce sont là des cas tout à fait exceptionnels. A cause des phénomènes complexes de dissolution, de cristallisation et de recristallisation étroitement liés à ceux de la dolomitisation et comme elle très « capricieux », le calcaire est susceptible à de multiples variations chimiques et physiques, très atténuées ou inexistantes pour les grès et les sables. Aussi, la porosité de la roche-réservoir de nature calcaire en Perse, comme ailleurs, se montre-t-elle extrêmement variable et de beaucoup plus que celle des roches sableuses et à plus forte raison gréseuses. Suivant la zone à laquelle ils se trouvent subordonnés, les gisements pétrolifères de Perse apparaissent sous deux aspects nettement différents; ceux du Fars sont lenticulaires, sporadiques et irrégulièrement disposés à plusieurs niveaux de la surface; ceux de l’Asmari se présentent plutôt continus, bien développés en longueur, de forme irrégulière, mais gisant pour ainsi dire à une profondeur plutôt constante, phénomènes tectoniques mis à part bien entendu. Comparativement à ce qui se passe pour les formations à pétrole des provinces sableuses voire même gréseuses, le développement vertical de ces gisements est dans l’ensemble relativement peu important, à cause, d’une part, du faciès calcaire localisé dans les couches gypso-salifères du Fars inférieur, et, d’autre part, de la dolomitisation cantonnée aux niveaux supérieurs de l’Asmari, l’un et l’autre limités dans le temps à des horizons pour ainsi dire assez réduits. Les différentes accumulations de pétrole se présentent soit sous forme de faibles imprégnations bitumineuses ou asphaltiques, donnant en affleurement d’insignifiants suintements ou des roches plus ou moins compactes; soit, encore, à l’état d’amas de gaz hydrocarburés peu manifestes superficiellement, mais très abondants en profondeur et à tel point que la plupart des puits productifs restent en éruption des années durant; soit, enfin, sous l’aspect de concentrations de pétrole plus ou moins importantes, dont certaines inépuisées après vingt ans d’exploitation intense. Ainsi, le bitume naturel de Perse se rencontre-t-il en gisement sous ses trois formes habituelles : gazeuse, liquide et solide, la dernière néanmoins comparativement bien plus rarement. Toutes ces
cause, d’une part, du faciès calcaire localisé dans les couches gypso-salifères du Fars inférieur, et, d’autre part, de la dolomitisation cantonnée aux niveaux supérieurs de l’Asmari, l’un et l’autre limités dans le temps à des horizons pour ainsi dire assez réduits. Les différentes accumulations de pétrole se présentent soit sous forme de faibles imprégnations bitumineuses ou asphaltiques, donnant en affleurement d’insignifiants suintements ou des roches plus ou moins compactes; soit, encore, à l’état d’amas de gaz hydrocarburés peu manifestes superficiellement, mais très abondants en profondeur et à tel point que la plupart des puits productifs restent en éruption des années durant; soit, enfin, sous l’aspect de concentrations de pétrole plus ou moins importantes, dont certaines inépuisées après vingt ans d’exploitation intense. Ainsi, le bitume naturel de Perse se rencontre-t-il en gisement sous ses trois formes habituelles : gazeuse, liquide et solide, la dernière néanmoins comparativement bien plus rarement. Toutes ces manifestations sont régies par les lois de la théorie anticlinale. Or, elles longent des anticlinaux, contournent des dômes diapirs ou non, accompagnent des plis-faille, et se montrent davantage développées dans les flancs directs plutôt, où, comme nous verrons d’ailleurs par la suite, on les recherche et exploite habituellement. Parfois, la disharmonie des plissements masque en surface cette disposition, et paraît même la soustraire aux lois de la théorie anticlinale. En réalité, il n’en est rien; car, sous de synclinaux mineurs relevés en affleurements correspondent en profondeur des anticlinaux principaux à riches concentrations de pétrole de l’Asmari supérieur. En fait de « roches-isolatrices », il est à retenir des calcaires, des marnes et schistes marneux salifères ou non, du gypse, etc. Les calcaires proprement dits n’offrent rien de particulier, si ce n’est qu’ils diffèrent, par l’absence de vides, des calcaires dolomitiques caverneux, auxquels ils donnent naissance pour causes d’actions secondaires. Il en est de même des marnes et schistes marneux qui constituent au même titre que ces calcaires, le gypse et le sel, d’excellents murs et toits quasi-imperméables emprisonnant le pétrole et le conservant à l’abri de facteurs destructifs. L’élément chimique qui prend part à la constitution des roches des gisements