Géologie de la matière organique

Jean Trichet, Nicolas Tribovillard, François Baudin

Description

Constituant ubiquiste des sols, des eaux, des sédiments récents ou anciens, la matière organique est, par sa nature et sa réactivité, un composant tout à fait singulier et un acteur majeur du cycle du carbone. Elle participe au recyclage géochimique de nombreux éléments (carbone, azote, soufre, phosphore, …), elle a un rôle fondamental dans les phénomènes de diagenèse, elle est à l’origine de la formation des combustibles fossiles (tourbe, charbons, huiles et gaz pétroliers), de nombreux minerais métalliques sédimentaires (plomb, zinc, vanadium, uranium, …) et de phosphorites. Elle contient de précieuses informations sur les environnements passés de la Terre et leur évolution, que ce soit pour les âges reculés de la planète ayant connu l’émergence de la vie, ou pour des temps très récents. La matière organique est également au coeur de nombreuses questions de société en tant que source principale d’énergie, mais aussi comme polluant engendrant des risques pour la santé et l’environnement. Géologie de la Matière Organique est destinée avant tout à des étudiants (Licence, Master, préparation aux concours du CAPES et de l’Agrégation) ou à des géologues prenant contact avec le monde de la matière organique. Cette seconde édition, revue et augmentée, présente une synthèse des connaissances sur le sujet, ce qui épargnera au lecteur des recherches multiples dans une littérature très éparpillée. En effet, les champs disciplinaires dans lesquels la matière organique est impliquée sont nombreux : océanographie, pédologie, géologie, biogéochimie, etc.

 

François Baudin est professeur à l’Institut des Sciences de la Terre à l’université Pierre et Marie Curie (Paris VI). Sédimentologue et géochimiste organicien, il s’intéresse aux conditions de préservation de la matière organique dans les milieux marins actuels et passés.

Nicolas Tribovillard est professeur au laboratoire d’océanologie et de géologie à l’université de Lille. Sédimentologue et géochimiste inorganicien, il concentre ses travaux sur les phénomènes biotiques ou abiotiques, affectant les sédiments au cours de la diagenèse, et induits par la présence de matière organique.

Jean Trichet est professeur émérite de l’université d’Orléans. Biogéochimiste, il s’est particulièrement intéressé aux relations organo-minérales qu’il s’agisse de la formation des carbonates dans les atolls du Pacifi que ou de la genèse de gisements métalliques sédimentaires.

 

Sujets

• Sciences de la nature
• Sciences de la terre
• Science de la Terre
• géologie
• Earth Sciences
• Sciences et techniques
• Science
• Sciences de la Terre

Informations

• Publié par: EDP Sciences
• Date de parution: 23 octobre 2017
• Nombre de lectures: 50
• EAN13: 9782759821921
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 17 Mo

Extrait

 Géosphères

François Baudin, Nicolas Tribovillard et Jean Trichet

Géologie de la matière organique e 2 édition

Géologie de la matière organique e 2 édition

François Baudin Nicolas Tribovillard Jean Trichet

Dans la même collection :

Bassins sédimentaires  Les marqueurs de leur histoire thermique J. Barbarand, D. Beaufort, C. Gautheron et J. Pironon, coordonné par M. Pagel ISBN : 9782759811113

Paléobiogéographie F. Cecca et R. Zaragüeta i Bagils ISBN : 9782759812356

Illustrations de couverture(haut) : Feuilles d’Annularia. Plante fossile du Carbonifère appartenant au même groupe que les prêles actuelles (équisétales) mais dont certaines espèces pouvaient atteindre 10 m de hauteur. © A. Lethiers et F. Baudin.

Imprimé en France

ISBN (papier) : 9782759819874  ISBN (ebook) : 9782759821921

Tous droits de traduction, d’adaptation et de reproduction par tous procédés, réservés pour tous pays. La loi du 11 mars 1957 n’autorisant, aux termes des alinéas 2 et 3 de l’article 41, d’une part, que les « copies ou reproductions strictement réservées à l’usage privé du copiste et non destinées à une utilisation collective », et d’autre part, que les analyses et les courtes citations dans un but d’exemple et d’illustration, « toute représentation intégrale, ou partielle, faite sans le consente er ment de l’auteur ou de ses ayants droit ou ayants cause est illicite » (alinéa 1 de l’article 40). Cette représentation ou reproduction, par quelque procédé que ce soit, constituerait donc une contrefaçon sanctionnée par les articles 425 et suivants du code pénal.

© EDP Sciences 2017

Table des matières

Avantpropos de la présente édition

Avantpropos de la première édition

Unités, symboles, abréviations, sigles et acronymes

Chapitre 1 Variété des matières organiques naturelles à la surface • du globe: origine, composition et répartition 1.1 Le carbone organique et minéral 1.1.1 L’élément carbone 1.1.2 Les différentes formes de carbone pur 1.2 Le cycle du carbone 1.2.1 La taille des réservoirs 1.2.2 Les flux entre réservoirs 1.2.3 Les temps de résidence 1.3 La production de matière organique 1.3.1 La photosynthèse, base de la réduction du carbone 1.3.2 Diversité des biomolécules 1.3.3 Notions de production et productivité 1.4 La matière organique terrestre 1.4.1 Répartition de la production organique primaire sur les terres émergées 1.4.2 Les tourbières

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Géologie de la matière organique

1.5 Transfert de matière organique des continents vers l’océan 1.6 La matière organique marine 1.6.1 Répartition de la production organique primaire dans les océans 1.6.2 Les zones d’upwelling 1.7 Comparaison entre production continentale et marine 1.8 Le cas particulier des lacs

Chapitre 2 Mécanismes et milieux de dégradation • et de préservation des matières organiques naturelles: l’étape oxydative et microbienne de leur évolution 2.1 Le milieu continental 2.1.1 L’humus 2.1.2 Les agents de l’humification 2.1.3 La composition de l’humus 2.2 Le milieu marin 2.2.1 Les mécanismes et environnements des dégradations oxydatives de la matière organique : dégradations microbiennes et processus d’oxydoréduction 2.2.2 Les environnements favorables à l’accumulation de la matière organique 2.2.3 Mécanismes de préservation à l’échelle moléculaire 2.3 La genèse de minéraux biogéniques 2.3.1 Les sulfures 2.3.2 Les carbonates 2.3.3 Les phosphates

Chapitre 3 Comportement des éléments chimiques autres • que le carbone dans les cycles biogéochimiques 3.1 Les nutriments 3.1.1 Le cycle de l’azote 3.1.2 Le phosphore 3.1.3 Le fer 3.2 Les éléments associés à la matière organique 3.2.1 Le baryum 3.2.2 Les métaux sensibles aux conditions redox 3.2.3 Les relations entre carbone organique, soufre et fer

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Chapitre 4  • Sédimentologie de la matière organique 4.1 Répartition de la matière organique dans les sédiments marins récents 4.2 Facteurs sédimentaires influençant la concentration en matière organique dans les sédiments marins et lacustres 4.2.1 Taux de sédimentation 4.2.2 Tri granulométrique et rôle des minéraux 4.2.3 Resédimentations 4.3 Facteurs influençant le dépôt de charbons 4.4 Les roches carbonées 4.5 Rythmicité et cyclicités des dépôts organiques 4.5.1 Les varves 4.5.2 Cyclothèmes charbonneux 4.5.3 Alternances calcairemarne 4.6 Matière organique sédimentaire et stratigraphie séquentielle 4.7 Distribution stratigraphique et paléogéographique des roches carbonées 4.8 Les événements anoxiques océaniques 4.9 Modélisations numériques de la sédimentation organique

Chapitre 5  • Méthodes d’étude de la matière organique sédimentaire 5.1 Les analyses optiques en pétrographie organique 5.1.1 L’analyse macérale 5.1.2 Les palynofaciès 5.1.3 Les analyses en microscopie électronique 5.2 Les analyses physicochimiques sur la matière organique totale 5.2.1 L’analyse élémentaire des kérogènes et les rapports H/C et O/C 5.2.2 Le rapport Sorg/C 5.2.3 Le rapport C/N 12 13 13 5.2.4 Le rapport isotopique C/ C et ledC 15 5.2.5 LedN 5.2.6 La pyrolyse RockEval 5.2.7 Mélanges des genres ! 5.3 Les analyses moléculaires 5.3.1 Lesnalcanes 5.3.2 Les stérols et les stéranes 5.3.3 Les dérivés de la lignine

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Géologie de la matière organique

Chapitre 6  • L’évolution thermique des matières organiques sédimentaires: du kérogène aux charbons et aux pétroles 6.1 Le diagramme de van Krevelen 6.2 Le comportement des constituants organiques au cours de la maturation thermique 6.2.1 Le comportement des constituants organiques dans la diagenèse thermique 6.2.2 Le comportement des constituants organiques au cours de la catagenèse et de la métagenèse 6.3 Origine, nature et propriétés des acides produits au cours de la catagenèse 6.3.1 Origine et nature 6.3.2 Propriétés de l’acide carbonique et des acides organiques produits pendant la catagenèse 6.4 Vue d’ensemble sur la genèse et la nature des huiles, des gaz et des charbons 6.4.1 La genèse des huiles et des gaz 6.4.2 La genèse des charbons 6.5 Les constituants des huiles, des gaz pétroliers et des charbons 6.5.1 Les grandes familles chimiques des constituants des huiles et des gaz pétroliers 6.5.2 Les constituants organiques et inorganiques des charbons et leur comportement au cours de la maturation thermique 6.6 La variété des pétroles : origine et composition 6.6.1 Composition de l’huile formée en fonction du type de kérogène 6.6.2 Énergie d’activation nécessaire au craquage thermique des kérogènes 6.6.3 Composition de la rochemère et composition de l’huile formée 6.7 La reconstitution de l’histoire thermique de la matière organique 6.7.1 Les données de la pétrographie organique 6.7.2 Les données de la géochimie organique 6.8 Le rôle du couple temps/température dans la formation des pétroles et la simulation de la maturation thermique de la matière organique 6.9 Migration des hydrocarbures et constitution des gisements pétroliers conventionnels 6.10 Transformations des huiles dans les gisements 6.11 Les hydrocarbures dans des réservoirs non conventionnels 6.11.1 Les gaz et huile dans les réservoirs compacts 6.11.2 Les gaz et huiles de rochemère 6.11.3 Le gaz de houille

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Table des matières

Chapitre 7 Problèmes environnementaux et sociétaux liés • à l’exploitation des combustibles fossiles 7.1 Les dommages causés par l’exploitation charbonnière 7.1.1 Coups de grisou 7.1.2 Affaissements de terrain 7.1.3 Évolution des terrils 7.2 Les dommages causés par l’exploitation pétrolière 7.2.1 La pollution pétrolière en milieu marin 7.2.2 Exploitation pétrolière et usages de l’eau 7.3 Les dommages causés par la combustion du charbon et du pétrole 7.3.1 Les pluies acides 7.3.2 Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) 7.3.3 L’augmentation de la teneur en CO atmosphérique 2 7.4 L’avenir des combustibles fossiles conventionnels : pétroles et charbons 7.5 D’autres sources énergétiques carbonées pour l’avenir ? 7.5.1 Les schistes bitumineux 7.5.2 Les clathrates

Chapitre 8  • Épilogue

Références bibliographiques Glossaire Index

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