Thèse soutenue

Diagenèse organique précoce des sédiments récents associés au système d'Upwelling du courant du Benguela : méthodologie pour une quantification du gaz biogénique

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Auteur / Autrice : Azdine Ravin
Direction : François BaudinFrançoise Behar
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Géochimie. Géosciences et ressources naturelles
Date : Soutenance en 2013
Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

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Résumé

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L’objectif de cette thèse est d’élaborer une méthodologie permettant la quantification des volumes de méthane produits au cours de la diagenèse microbienne de la matière organique sédimentaire (MOS). Les sédiments du site ODP 1082, situés à proximité du système d’upwelling du Benguela (Atlantique Sud) et datés de 3 Ma à l’Actuel, sont riches en Corg (~3 %) et ont été sélectionnés afin de mener cette étude. La répartition quantitative des fonctions chimiques de la MOS contenue dans ces sédiments est déterminée grâce à la combinaison de méthodes géochimiques globales : pyrolyse Rock-Eval, analyses élémentaires, spectroscopie RMN 13C et infrarouge. Cette répartition permet le calcul de la composition moléculaire de la MOS et révèle une dégradation, quasi exclusive, des carbohydrates et des protéines dans les 400 premiers m de la colonne sédimentaire. En outre, les taux de dégradation de la MOS calculés sont extrêmement faibles, de l’ordre de 0,3 molC. M-3. Ka-1. A 400 m de profondeur, la MOS présente toujours un aspect labile, notamment au travers de la persistance de fonctions carboxyliques. Des pyrolyses douces (200°C) en milieu fermé, permettent la libération des acides qui sont caractérisés grâce à la spectrométrie de masse haute résolution. Cette méthode puissante fournit les formules chimiques et la répartition des principaux acides libérés. Les quantités de MOS dégradée ainsi que celles des acides restants sont utilisées pour calculer les volumes de CH4 générés et potentiels, grâce à la stœchiométrie donnée par les équations bilan de dégradation en conditions méthanogènes. Ces volumes sont considérables (>2 Bcf. 107m-3 de sédiment), malgré les faibles taux de dégradation.