Tassili n’Ajjer (Sahara Oriental Algérien) – Résultats préliminaires sur le Silurien-Dévonien

Les gisements atypiques non-conventionnels, à roches sédimentaires faiblement perméables, ainsi que les « sources rocks » constituent une source pétrolière majeure, attirant de plus en plus l’industrie pétrolière, d’où un regain d’intérêt potentiel au sein du Bassin de Berkine.
En effet, rien que les argiles radioactives (‘hot’) shales du Silurien sont à l’origine de 80 à 90% des hydrocarbures de la plaque Nord-africaine, et les argiles radioactives du Frasnien (source secondaire) avec des valeurs de TOC allant jusqu’à 14% (Lüning et al., 2000).

L'objectif de la thèse s’agira dans un premier temps de l’analyse des diagraphies de forages (Berkine ‘subsurface’) conditionnée aux données de terrain (Tassili n’Ajjer sur affleurements) et de sismique réflexion. Ceci afin de réaliser la modélisation 2D et 3-D des corps réservoirs et de la roche mère, à l’aide du logiciel Petrel©. Et au final, la cartographie des unités de la série Silurien-Dévonien dans le but de définir les « Plays » potentielles aux futures plans d’exploration.
Au second volet, la mise au point d’une méthodologie rigoureuse, permettant l’étude minéralogique et l’évolution diagénétique des faciès, sous différents aspect ; la quantification de la porosité, la définition des relations entre porosité et minéralogie.
Ensuite caractériser les argiles radioactives du Llandoverien-Frasnien respectivement Silurien, Dévonien et minéraux associés (Lüning et al., 2004). Plus précisément les processus et mécanismes qui contrôlent les transformations des minéraux argileux (minéralogies et cristallochimies) en composante latérale mais aussi en fonction de la profondeur.

Dans ce contexte, des missions de terrains seront entreprises dans les massifs du Fadnoun (Tassili Central), Oued Taïni, Oued Khabkhab ainsi que dans l’Oued Amassine (Tassili Occidental) qui nous permettront de décrire en surface les formations du Siluro-Dévonien (profondément étudiées par : Asses, A., 1987 - Massa, D., 1988 - Bekkouche, D., 1992 – IFP, Sonatrach, Beicip., 1999) qui renferment les argiles radioactives (‘hot’) shales et les niveaux réservoirs, situées à quelques centaines de kilomètres au Nord (Bassin de Berkine), sous 2500 à 3000 m de sédiments.

Une première mission de terrain est déjà réalisée, ayant reçu un support financier de la R&D (Séjour de Recherche à l’étranger), ainsi que des facilitées administratives et logistiques respectivement du Ministère de la Culture et de l’office national du parc culturel du Tassili n’Ajjer (patrimoine mondial de l’UNESCO depuis 1982). D’autres missions ultérieures seront à organiser en fonction du planning du déroulement de la thèse.
La première mission géologique de terrain a duré un mois sur le Plateau de Fadnoun (Tassili n’Ajjer central). Ceci dans différentes coupes géologique-type des affleurements du Silurien-Dévonien : l’Oued Imihrou, l’Oued Farzal, Gara Tihouririne (sur la route Illizi-Fort Tarat) et Isoutar (Djouder et al., 2014).
Durant cette mission terrain nous avons pu assurer la concordance entre les thématiques et objectifs de départ et les réalisés sur terrain, entre autre :
1) la meilleure compréhension de la géométrie des corps sédimentaires, au sein du Plateau de Fadnoun et donc par extension dans le bassin ;
2) la description et l’analyse des faciès, grâce aux affleurements peu connus dans les oueds. Ils permettront une analyse, notamment en termes d’environnements sédimentaires, des formations du Silurien-Dévonien ;
3) application première dans son genre de la susceptibilité magnétique comme nouvel proxy, pour les corrélations lithostratigraphiques des unités du Silurien-Dévonien aux Tassilis.
4) réalisation d’un échantillonnage serré à différents niveaux pour couvrir tout l’intervalle de la dépression intra-Tassilienne et des Grès du Tassili Externe, et puis l’expédition du matériel, nécessaire aux analyses de laboratoires notamment à Liège, et collaborateurs.
La confection de lames-minces (en cours) permettra l’étude de la minéralogie et de la pétrographie, et donc une meilleure compréhension des faciès et microfaciès, c’est à dire de leurs propriétés intrinsèques (systèmes hétérogènes et complexes). Les lames palynologiques permettront des datations précises de chaque niveau. Enfin, différentes analyses sur roche (minéraux argileux dans un Laboratoire partenaire de l’Université de Poitiers en France, susceptibilité magnétique, cathodoluminescence, analyses géochimiques des majeurs et des traces à l’ULg) permettront d’affiner les paramètres du paléoenvironnement (Da Silva et al., 2013).