1.INTRODUCTION :

Les limites de l'Algérie sont la Mer Méditerranée au nord (1200 km de côte), le Maroc à l'ouest, la Tunisie et la Libye à l'est, la Mauritanie et le Sahara Occidental au sud-ouest et finalement le Mali et le Niger au sud (Fig. 1).

Fig.1 : Carte de situation géographique de l’Algérie

2.CADRE GEOLOGIQUE

L'histoire géologique des bassins sédimentaires algériens (Fig. 2) s'inscrit dans le processus de géodynamique globale de la tectonique des plaques qui a structuré l'Algérie en deux domaines :

  • au nord, l'Algérie alpine;
  • au sud, la Plate-forme saharienne.

Fig. 2 : Carte structurale de l’Algérie 

2.1 ALGERIE ALPINE :

Le domaine septentrional est constitué de reliefs jeunes, modelés au cours du Tertiaire par les mouvements alpins.

L'Algérie alpine est composée des ensembles structuro-sédimentaires suivants, du nord au sud :

• le plateau continental algérien réduit, à dépôts tertiaires et quaternaires (1000 à 3500 m), repose sur un socle métamorphique.

L'objectif pétrolier principal est le Mio-Pliocène ;

• l'Atlas tellien est le domaine des nappes, avec des bassins de type intramontagneux (ex. bassin du Chélif), dont la série sédimentaire s'étend du Jurassique au Miocène. Plusieurs gisements d'intérêt variable y sont connus: Ain Zeft, Tliouanet, Oued Guettirini. Les objectifs pétroliers principaux sont le Crétacé moyen, le Miocène et l'Eocène allochtone ;

• le Hodna est un bassin d'avant-fosse dont la séquence de remplissage débute par des dépôts continentaux d'âge Eocène et Oligocène et se poursuit par un Miocène marin.

L'objectif pétrolier principal est l'Eocène;

• les hauts plateaux, avant-pays alpin, à couverture sédimentaire réduite, où les processus locaux de distension ont permis la formation de bassins intramontagneux comme ceux de Telagh et de Tiaret. L'objectif pétrolier principal est le Lias ;

• l'Atlas saharien est né d'un long sillon subsident pincé entre les hauts plateaux et la Plate-forme Saharienne. Au Mésozoïque, ce sillon fut comblé par une puissante série sédimentaire (7000 à 9000 m). Durant le Tertiaire, une tectonique compressive réactive les structures extensives antérieures en failles et structures inverses aboutissant à la formation de cette chaîne montagneuse. L'objectif pétrolier principal est le Jurassique.

• les bassins du Chott Melrhir dans le SE constantinois, structurés au Tertiaire, à remplissage crétacé (5000 m), ont engendré et accumulé des hydrocarbures principalement dans le Crétacé (Djebel Onk, Rass Toumb, Guerguet El Kihal Nord).

2.2 LA PLATE-FORME SAHARIENNE :

Elle est située au sud de l'Algérie alpine et appartient au Craton Nord Africain. Elle comprend un socle précambrien sur lequel repose en discordance une puissante couverture sédimentaire, structurée au Paléozoïque en plusieurs bassins séparés par des zones hautes. On distingue d'ouest en est:

• les bassins de Tindouf et de Reggane situés sur les bordures nord et nord-est du bouclier Reguibat. La couverture sédimentaire atteindrait 8000m dans le bassin de Tindouf et 6500 m dans celui de Reggane. Dans cette zone peu explorée, les formations paléozoïques pourraient se révéler à hydrocarbures liquides et gazeux;

• le bassin de Béchar limité au nord par le Haut Atlas, au sud et à l'ouest par la chaîne d'Ougarta. Sa couverture sédi-mentaire atteindrait 8000m. Les réservoirs se trouvent dans le détritique paléozoïque inférieur et les récifs carbonifères;

• le bassin d'Ahnet-Timimoun limité au nord par le haut fond d'Oued Namous, à l'ouest par la chaîne d'Ougarta, au sud par le bouclier Touareg et à l'est par la dorsale d'Idjerane-Mzab. La couverture serait en moyenne de 4000 m. Dans le Sud, les réservoirs ordoviciens et dévoniens inférieurs sont gazéifères. Au nord, dans la cuvette de Sbaa, de l'huile a été découverte dans la totalité du Paléozoïque;

• les bassins du Mouydir et de l'Aguemour-Oued Mya sont limités à l'ouest par la dorsale d'Idjerane-Mzab et à l'est par la dorsale Amguid-El Biod. Au sud, les sédiments paléozoïques affleurent dans le Mouydir. Au nord, dans la dépression d'Aguemour-Oued Mya, comblée par une puissante série paléozoïque et méso-cénozoique (5000m à Oued Mya), d'importants gisements ont été mis en évidence dans le Cambrien (Hassi Messaoud) et le Trias (Hassi Rmel);

• la synéclise d'Illizi-Berkine est limitée à l'ouest par la dorsale d'Amguid-El Biod et à l'est par le môle de Tihemboka et les confins tuniso-libyens. Dans le bassin de Ghadamès, la couverture sédimentaire (supérieure à 6000 m), renferme des gisements d'hydrocarbures dans le Paléozoïque et le Trias.

3. EVOLUTION GEODYNAMIQUE

La formation des chaînes alpines méditerranéennes y compris le tronçon algérien de cette chaîne est liée à la rotation de l'Afrique par rapport à l'Eurasie. Cette rotation est une lente dérive des deux continents l'un vers l'autre. Les stades initiaux de cette convergence, décelés dès le Jurassique inférieur, ne se sont clairement manifestés qu'à partir du Jurassique supérieur (150 Ma).

La tectonique est celle de la collision Afrique-Europe. La chaîne alpine algérienne, qui demeure adossée à la frange nord du bloc méridional, est née de cette collision.

Bien que le début des mouvements de dérive de l'Afrique par rapport à l'Europe ne soit considéré comme net qu'à partir du Malm, l'initialisation des phénomènes date du Lias (180 Ma). Ils sont associés à l'ouverture de l'Atlantique Nord.

Schématiquement, cette ouverture s'opère du sud vers le nord et engendre un certain nombre de phénomènes dont les effets sur l'Algérie peuvent se résumer comme suit :

Pendant le Jurassique (180 à 140 Ma), au sud de l'actuelle zone de fractures Açores-Gibraltar, l'Afrique et les blocs continentaux qui lui sont rattachés se séparent du bloc Amérique du Nord-Europe (Fig. 5a). L'orientation générale de l'Atlantique est N-S tandis que la future zone alpine méditerranéenne prend une direction E-O. Cette direction est déterminée par le mouvement relatif de l'Afrique par rapport à l'Europe. Ce mouvement, de composante coulissante sénestre, persiste jusqu'au Crétacé supérieur.

Au Crétacé inférieur, l'Espagne, agissant comme un coin opposé au coulissage, se sépare du bloc Amérique-Europe. La dérive de l'Espagne est responsable de la phase de compression fini jurassique-éocrétacée dont témoignent les plissements rencontrés dans le Moyen Atlas. Au cours du Crétacé, on assiste, par suite de l'ouverture du bassin de l'Atlantique Nord (Fig. 5b), à la diminution du coulissage sénestre.

L'ouverture aurait provoqué l'annulation de la composante sénestre du mouvement et même son "inversion". La composante de convergence des deux continents, demeurée au second plan au Crétacé, devient prépondérante lors de l'annulation des coulissages au Crétacé terminal.

Au cours du Tertiaire, on enregistre un certain nombre de rémissions et reprises de convergence, alternées de phases plus ou moins distensives.

A partir de l'Eocène, l'essentiel de l'Europe de l'Ouest est stabilisé dans une forme proche de l'actuel. Il ne subsisterait, en Méditerranée occidentale, aucune zone de subduction active et le front de collision s'étend de l'ouest, depuis les Pyrénées sur toute sa longueur vers l'est. Ce sont les zones de faiblesse lithosphèrique, principalement les zones des déformations crétacées, qui absorbent les effets de la collision. Cette compression généralisée provoque des déformations sur le bloc européen et sur l'Afrique nord-continentale.

A l'Oligocène, comme conséquence de la conjugaison de l'ouverture nord atlantique, à l'ouest, et de la collision Afrique-Europe orientale, à l'est, les régions ouest méditerranéennes sont soumises à un régime tectonique général de distension. Celui-ci est responsable des grands systèmes de grabens intracontinentaux affectant toute l'Europe de l'Espagne à la Mer du Nord.

Le Mio-Pliocène voit la reprise de la convergence Afrique- Europe, impliquant la reprise des déformations tectoniques en Méditerranée occidentale.

Au niveau de la ligne Açores-Gibraltar, la convergence a une composante sénestre qui se manifeste d'une part en activant des points locaux de subduction et d'autre part, en générant une tectonique intracontinentale au niveau des Pyrénées, de la Chaîne Ibérique et du Haut Atlas. En fin de cycle, les contraintes d'écrasement engendrent les grandes nappes comme celles à vergence sud de l'Atlas Tellien surtout développées entre El Asnam et Annaba.

4. LES PROVINCES PETROLIERES

Du point de vue pétrolier, on distingue, à travers l’ensemble du domaine minier de l’Algérie, quatre provinces plus ou moins matures:

  • Le Sahara Est, à gisements connus d’huile et de gaz, recèle encore un bon potentiel de découvertes ;
  • Le Sahara Central, considéré comme gazifière (gisements d’importance variable) mais où de récentes découvertes d’huile permettent d’espérer d’autres développements ;
  • Le Sahara Ouest est surtout considéré globalement à gaz à l’exception des découvertes d’huile mises en évidences dans le réservoir du Tournaisien du bassin de Sbaa, ses ressources demeurent pratiquement inconnues ;
  • Dans Le Nord de l’Algérie, intégrant les bassins offshore, qui malgré des découvertes d’huile et de gaz de petite taille, le potentiel pétrolier n’a pas encore été révélé du fait d’une géologie complexe.

5.STRATIGRAPHIE 

Elle s'organise en deux domaines distincts comme ceux déjà mentionnés.

D'une part, la Plate-forme Saharienne est une région très vaste et stable qui a été modelée dès le Paléozoïque et subdivisée en trois provinces pétrolières.

D'autre part, le Nord de l'Algérie, modelé au cours du Tertiaire par les mouvements alpins, compte plusieurs ensembles différents de par leurs caractères stratigraphiques.

5.1 LA PLATE-FORME SAHARIENNE

Les épaisseurs des séries (1000 à 8000 m), leur nature, les déformations tectoniques et la subsidence, ont modelé la Plate-forme Saharienne en un certain nombre de bassins répartis dans la province occidentale, la province orientale et la province triasique.

 Fig. 3 : Coupe stratigraphique des provinces de la plate-forme saharienne

  a) LA PROVINCE OCCIDENTALE

La province occidentale comprend les bassins de Béchar, Tindouf, Reggane, Ahnet, Mouydir, Timimoun et Sbaa. Ces dépressions sont à remplissage paléozoïque, Cambrien à Namurien. Le Méso-Cénozoïque y est peu développé. La puissance des séries varie de 3500 à 8000m. Les bassins de Tindouf et de Reggane sont des dépressions dissymétriques situées sur les bordures N et NE du massif des Eglab.

Les sédiments paléozoïques atteindraient 8000m dans le bassin de Tindouf et 6000m dans celui de Reggane. Le bassin de Béchar est limité au nord par le Haut Atlas, au sud et à l'ouest par la chaîne de l'Ougarta et à l'est par le haut fond de Meharez. La puissance des séries est de l'ordre de 8000m.

Le bassin de l'Ahnet-Timimoun est limité au nord par le haut fond d'Oued Namous, à l'ouest par la chaîne d'Ougarta, au sud par le bouclier Touareg et à l'est par les dorsales de Foum Belrem et du Mzab. Le bassin du Mouydir est limité à l'ouest par la dorsale de Foum Belrem et à l'est par celle d'Amguid-El Biod. La série sédimentaire peut atteindre plus de 3000m.

b) LA PROVINCE TRIASIQUE

Située dans la partie septentrionale de la Plate-forme Saharienne, la province triasique est un anticlinorium de direction E-O où les éléments majeurs suivants ont été individualisés :

  • la voûte de Tilrhemt et le haut fond de Talemzane;
  • le système structural de Djemâa-Touggourt;
  • le système de dislocation d'El Agreb-Messaoud;
  • le môle de Dahar.

Ces éléments sont séparés par des dépressions (Oued Mya) où l'on rencontre les séries types de la province triasique. (Fig.9b) Les dépôts paléozoïques sont souvent très érodés, aussi profondément que l'Ordovicien ou le Cambrien.

Le Mésozoïque, discordant sur le Paléozoïque, est présent du Trias au Crétacé. Le Cénozoïque est représenté par une série détritique du Mio-Pliocène.

c) LA PROVINCE ORIENTALE

Cette province, appelée synéclise Est Algérie, se compose des bassins d'Illizi et de Ghadamès séparés par le môle d'Ahara.

La série sédimentaire type (Fig. 9c) discordante sur le Précambrien, présente tous les termes, du Cambrien à l'Actuel. Une série sableuse d'âge Mio-pliocène recouvre localement les formations terminales du Mésozoïque.

Enfin le Quaternaire discontinu, de faible épaisseur, constitue le dernier élément de la série stratigraphique.

• Bassin d'Illizi

Les sédiments paléozoïques (3000m environ) remontent à l'affleurement au sud où ils forment les Tassilis. Quant aux formations mésozoïques, elles n'affleurent qu'au centre du bassin.

Les dépôts tertiaires sont bien représentés dans le nord-ouest

• Bassin de Berkine

Cette dépression est un bassin intracratonique qui a conservé un remplissage sédimentaire de plus de 6000m allant du Paléozoïque à l'Actuel. Les dépôts mésozoïques se caractérisent par une série salifère localisée dans le nord et nord-est du bassin.

 

5.2 LE NORD DE L'ALGERIE

Le Nord de l'Algérie s'insère dans l'évolution géologique du bassin mésogéen. L'avant pays comporte quatre ensembles paléogéographiques ou structuraux, (Fig. 2) soit:

  • la Méséta oranaise;
  • l'Atlas Saharien au sens large;
  • le sud-est constantinois;
  • le domaine tellien.

La stratigraphie (Fig. 4 et 5) du Nord de l'Algérie a été définie dans ces domaines à partir des données de terrain et de sondage.

 

a) LE PALEOZOIQUE

Il n'affleure essentiellement que dans la partie septentrionale (Monts de Ghar-Rouban, Tiffrit, Traras, Chenoua et Kabylie).

Il est constitué de gneiss, de micaschistes, de grès et de quartzites, datés par endroits (Ordovicien, Dévonien, Carbonifère, Permien).

b) LE MESOZOIQUE

• Trias

Il n'est connu in situ que dans quelques forages où il consiste en une série gréseuse à la base suivie d'une puissante série évaporitique comprenant des passées calcaréo-dolomitiques et des intercalations volcaniques basiques au sommet.

En grande Kabylie, le Trias inférieur, probablement en partie Permien, est représenté par des grès rouges auxquels succèdent les calcaires du Muschelkalk, en bancs épais ou en plaquettes, eux-mêmes suivis de grès rouges parfois intercalés de roches doléritiques.

Plus au sud, dans la région des Babors, le Muschelkalk est surmonté par les formations salifères et gypsifères du Keuper. Le régime lagunaire des Babors s'étend dans toute la zone tellienne.

A l'est, le Trias lagunaire essentiellement argilo-détritique, comprend cependant des séquences sommitales carbonatées attribuées au Muschelkak. Dans le Hodna et le Constantinois, des argiles bariolées s'intercalent dans ces mêmes séquences.

A la fin du Trias, à l'exception de quelques zones stables (Doui Zaccar, Beni Snassene, etc.), les faciès évaporitiques se généralisent.

• Jurassique

Dans la majeure partie du Nord de l'Algérie, il débute par un Lias transgressif.

• Lias :

Après l'épisode évaporitique du Trias supérieur, le caractère marin s'accentue durant le Lias. Le faciès calcaréodolomitique évolue progressivement vers les marnes du Lias supérieur. Le caractère marin du Lias s'affirme par l'apparition de calcaires dolomitiques et oolithiques indiquant un milieu ouvert aux influences pélagiques sans pour autant être très profond.

Le Lias débute par un niveau carbonaté qui coiffe les séquences évaporitiques du Keuper. En divers points de l'Atlas saharien, ce niveau est d'âge Rhétien. Dans les zones méridionales de la chaîne, Hodna et Bousaada, les dépôts essentiellement carbonatés comblent la fosse atlasique. La zone tellienne occidentale et la Plate-forme Saharienne voient la sédimentation carbonatée se poursuivre avec un Hettangien-Sinémurien calcaire qui atteint, par endroits, 200m. A l'Hettangien-Pliensbachien, la transgression atteint son maximum avec des calcaires à silex, des calcaires rouges à Ammonites, des calcaires à polypiers, des algues et enfin des dolomies calcaires (200m). Au Domérien, l'Algérie est entièrement sous environnement marin. Les faciès ammonitico-rosso apparaissent dans le Djurdjura.

• Dogger :

Il est réparti, du nord au sud, en différents domaines paléogéographiques. Le domaine kabyle à dépôts carbonatés réduits, suivi par la zone tellienne à sédimentation argilo-carbonatée relativement épaisse, par les hauts plateaux et le môle constantinois à dépôts surtout carbonatés et enfin par la fosse atlasique, à faciès argilo-gréseux dépassant souvent 2000m d'épaisseur. Dans la partie sud des hauts plateaux oranais et de l'Atlas saharien occidental, on relève au Bajocien supérieur les traces d'une sédimentation détritique qui traduit la proximité d'une activité fluvio-deltaïque.

• Malm :

L'extension des faciès gréseux vers le nord montre que la régression, amorcée dans la fosse atlasique à la fin du Dogger, s'accentue. Durant cette période, s'opposent les domaines marins au nord et les domaines continentaux ou deltaïques au sud. Dans ces derniers, on relève cependant dans les hauts plateaux et la fosse atlasique, des faciès d'influence marine sous forme de sables et grès, d'argiles et de calcaires. A l'est du méridien passant par Sedrata-Laghouat, un milieu marin franc sans apport détritique persiste durant tout le Jurassique supérieur.

• Crétacé

Il affleure dans l'Atlas saharien. Ses sédiments détritiques et siliceux connaissent leur plus grand développement dans l'Atlas saharien occidental avec des épaisseurs de 1200m.

• Néocomien-Barrémien :

Cette période est caractérisée par une régression maximum au Barrémien avec un retrait de la mer de l'Atlas tellien, du môle constantinois et du NE de la fosse atlasique. Les faciès présentent le plus souvent des alternances d'épisodes argilo-gréseux et de niveaux carbonatés.

• Aptien :

Dans la région de Hodna et des Aurès, il est représenté par un bref épisode marin transgressif à carbonates et récifs. Vers le sud et l'ouest, les faciès gréseux dominent et traduisent un régime fluvio-deltaïque.

Cependant, dans la fosse atlasique, rien ne permet de distinguer l'Aptien de l'Albien, sauf dans la région de Laghouat où des dépôts calcaires ont été retrouvés.

• Albien :

Deux ensembles lithologiques se distinguent. Dans l'Atlas Saharien, l'Albien gréseux à la base, évolue vers des faciès flysch vers le sud. Dans le Tell, il est représenté par un faciès argilo-gréseux et enfin dans le sud-est Constantinois, là où la transgression est déjà amorcée, l'Albien est carbonaté.

Dans l'Albien supérieur, des dépôts de marnes et de calcaires succédant aux faciès gréseux du Tell et de l'Hodna, annoncent la transgression majeure du Crétacé supérieur.

• Cénomanien :

Après la transgression albienne, la mer se stabilise.

Dans le sud, une diminution de la tranche d'eau entraîne une sédimentation évaporitique. Ailleurs, la tendance est nettement marine. Dans l'Atlas tellien, les dépôts sont des marnes (1000m) à faune pélagique. Le Cénomanien est néritique dans les régions du Telagh et de Tiaret et carbonaté (300 à 400m) dans les Monts du Hodna.

• Turonien :

A l'exception de certaines zones des hauts plateaux et du Constantinois, la mer recouvre tout le Nord de l'Algérie et le Sahara. Les faciès cénomaniens sont remplacés par des marnes à lamellibranches et échinodermes.

• Sénonien :

Il s'agit d'une sédimentation marno-calcaire à lumachelles.

La paléogéographie précédente persiste jusqu'au Sénonien supérieur, avec un léger approfondissement marin et, à nouveau, une microfaune pélagique abondante.

c) LE CENOZOIQUE

• Eocène

En Algérie, les formations éocènes sont très importantes tant par leurs surfaces que par leurs épaisseurs. Dans le Tell, l'Eocène comprend des marnes riches en microfaune, des calcaires et des argiles. Le Lutétien et le Thanétien sont représentés par les niveaux à nummulites classiques dans ces régions. Au sud du Hodna, l'Eocène inférieur est composé de marnes à gypse, de calcaires phosphatés et de calcaires à silex. Le Lutétien se présente sous un faciès de marnes à huîtres.

• Oligocène-Miocène

  • Oligocène : il est caractérisé par des apports importants de matériel essentiellement gréseux
  • Miocène inférieur : il est le siège d'une vaste transgression prenant en écharpe, suivant une ligne sensiblement EO, tout le domaine algérien de la région de Tlemcen à la dépression saharienne de Biskra. Il est constitué d'une épaisse série de marnes bleues (plus de 1000m) passant latéralement à des grès argileux marins. Au sein de cette immense zone immergée, s'individualisent des bassins, la Tafna, le bas et le moyen Chelif, le Hodna, les Sébaou, etc.
  • Miocène supérieur : la régression du Burdigalien est suivie d'une transgression progressive à l'échelle du Chelif. Le Miocène supérieur comprend des faciès divers (marnes noires ou bleues, sables, grès, calcaires, diatomites et gypse).

d) LE PLIOCENE ET LE QUATERNAIRE

Au Pliocène, dans le Chelif et la Mitidja la mer dépose des marnes bleues à intercalations gréseuses (1000m). Dans le reste de l'Algérie, le Pliocène est lagunaire et passe vers le haut aux formations quaternaires continentales.

6. LES ROCHES MERES :

La couverture sédimentaire de l'Algérie comprend un certain nombre de niveaux roches mères réparties du Paléozoïque au Cénozoïque.

Les principaux niveaux roches mères susceptibles d’être la source des hydrocarbures mis en évidence dans les différents réservoirs de la couverture sédimentaire sont :

- Le Silurien :

Cette roche mère comprend des argiles radioactives  constituées d’argiles gris-noir à noires, radioactive à la base. Cette roche mère s’est déposées  sur la totalité de la plate forme Saharienne. Quelques régions en sont dépourvues par suite de l’érosion hercynienne.

L'état de cuisson du kérogène est à gaz sec et condensat dans le centre et le Nord des bassins de Reggane et Tindouf, dans le centre du bassin de Ghadamès et de l'Oued Mya ,dans le centre et le Nord Ouest du sillon de Sbaa et enfin dans les bassins de Timimoun, Ahnet, Béchar, Mouydir.

En revanche, ce même kérogène est en phase à huile dans le reste de la province triasique, dans le bassin d'Illizi, dans la partie Sud des bassins de Reggane et Tindouf, dans la partie Est du bassin de Reggane aux abords de l'Ougarta et enfin dans le Sud Est du sillon de Sbaa. Le kérogène est souvent immature comme c'est le cas pour le Sud Est du sillon de Sbaa, aux abords de la voûte d'Azzène.

- Le Frasnien :

Le Frasnien est constitué d'argiles organiques radioactives noires. La répartition des argiles montre que dans les bassins de Ghadamès, d'Illizi, du Mouydir, d'Ahnet, de Timimoun, du sillon de Benoud, ce niveau est riche en matière organique (Fig. 6).

Cependant le kérogène est immature au Sud Est du sillon de Sbaa. Il est en phase à huile dans les bassins d'Illizi, de Ghadamès (excepté au centre), le sillon de Sbaa (sauf le SE) et la bordure sud des bassins de Tindouf et Reggane. En revanche, dans les bassins de Timimoun, de l'Ahnet, dans le centre des bassins de Tindouf, de Reggane et de Ghadamès, le kérogène est en phase à gaz (gaz sec à condensat).

 

Fig. 6 : Isopaques, maturation et COT dans les argiles radioactives du Frasnien.

 

 -Le passage Cénomanien-Turonien :

La principale roche mère mésozoïque est située au passage    Cénomanien-Turonien. Ce dernier  montre la persistance de la transgression marine amorcée dès l'Albien. La  roche mère est limitée (Fig. 7) à l'est par la frontière tunisienne,  au nord par le front des nappes telliennes, à l'ouest par le méridien d'Alger et  au sud par le parallèle 32°50'.

 Fig. 7 : Isopaques et maturation des argiles radioactives du Cénomano-Turonien.

7. LES RESERVOIRS PETROLIERS :

En règle générale, les réservoirs de la Plate-forme Saharienne sont liés au Paléozoïque et au Mésozoïque Alors que  pour le Nord de l'Algérie se sont des réservoirs  du Mésozoïque et Cénozoïque.

LES RESERVOIRS DE LA PLATE-FORME SAHARIENNE :

  LES RESERVOIRS PALEOZOIQUES

                      Le Paléozoïque comprend pour l'essentiel des réservoirs bien développés et régulièrement distribués dans tous les bassins de la Plate-forme Saharienne (Fig 8). Il constitue une partie importante des réserves du Sahara algérien.

- LE CAMBRIEN :

Il est productif dans les champs de la province triasique et dans les bassins d'Illizi et de Timimoun.

La production principale vient des lithozones Ra et R2 et dans une moindre mesure R3. Les réservoirs productifs sont surtout liés à la fracturation.

- L’ORDOVICIEN :

Les réservoirs Ordoviciens, relativement nombreux, sont situés dans les formations suivantes :

  • les grès argileux de l'Oued Mya et les grès d'El Atchane ;
  • les quartzites de Hamra ;
  • les grès de Ouargla ;
  • les grès de l'Oued Saret ;
  • les grès de Ramade ou la dalle de Mkratta.

Les grès proviennent de milieux très variés, allant de marin à fluvio-glaciaire, d'où une très grande diversité de géométrie de réservoirs ainsi qu'une certaine disparité dans la distribution de la plupart des faciès.

Fig. 8 : Coupe géologique généralisée pour tout le domaine de l’Algérie.

 - LE  SILURIEN :

Sur l'ensemble de la Plate-forme Saharienne, le Silurien est connu pour ses qualités de roche-mère. Dans le bassin d'Illizi et la province triasique, il présente dans sa partie supérieure des zones à potentiel réservoir où les épaisseurs souvent importantes en font un bon objectif pétrolier.

- LE DEVONIEN :

En général, le Dévonien est producteur partout où il existe. Les niveaux réservoirs sont des grès moyens à grossiers avec de bonnes caractéristiques pétrophysiques. Il existe dans trois ensembles stratigraphiques  (F6, F5 et F4).

- LE  CARBONIFERE :

 Les réservoirs sont répartis en trois secteurs. A l'ouest de la plate- forme dans les bassins de Tindouf, de l'Ahnet et de Timimoun, les caractéristiques matricielles des grès peuvent constituer de bons réservoirs.

Dans la province triasique, les bons réservoirs se situent au Sud-ouest dans le Viséen et au Nord-ouest  dans le Moscovien.

Des gisements sont connus dans le Viséen de Ghadamès et le Moscovien de Bordj Nili. Dans le bassin d'Illizi, des niveaux bien développés (D8 à D0 et B14 à B10) produisent dans le Viséen à Zarzaïtine, Tiguentourine, Edjeleh et l'Adeb Larache. Des venues d'huile ont été rencontrées dans le Viséen de la région de Hassi Messaoud. Le Namurien (B8, B6, B4 et B0) a produit uniquement à Zarzaïtine.

  LES RESERVOIRS MESOZOIQUES :

Dans la partie Nord Ouest de la Plate-forme Saharienne, le Mésozoïque en général et le Trias en particulier recèlent d'importantes ressources en huile et gaz.

Le Trias est divisé en une séquence de base argilo-gréseuse (TAGI), un Trias médian carbonaté et une séquence supérieure argilo-gréseuse (TAGS).

- TRIAS ARGILO-GRESEUX INFERIEUR (TAGI)

Les principales découvertes ont été faites dans les régions de Rhourde Nouss, Gassi Touil, Nezla, El Borma, Keskessa, Wad-Teh, Haoud Berkaoui et récemment Bir Rebaa-nord et Rhourde El Khrouf.

- TRIAS CARBONATE ET SES EQUIVALENTS :

Situé au  sommet de la séquence (TAGI), il est formé par des séries argileuses et de la dolomie brun-rouge comprenant quelques niveaux calcaires.

Il faut cependant noter que la partie Sud Ouest de la Plate-forme Saharienne a donné de bons résultats dans les régions de Rhourde Nouss, Hassi Chergui et Sif Fatima.

De même, au Nord-Ouest de la province triasique, les grès fluviatiles présentent un bon potentiel, comme au Sud-Est du bassin de Ghadamès (série de Zarzaïtine).

- TRIAS ALGILO-GRESEUX SUPERIEUR (TAGS) :

Il constitue l'un des principaux réservoirs de la Plate-forme Saharienne, il a cependant produit à Hassi Rmel, Rhourde Nouss, Hassi Chergui, Rhourde Adra, Hamra, Rhourde Chouf, Brides et récemment Rhourde Messaoud et Rhourde El Khrouf.

La province triasique, présente  des réservoirs bien développés.

  •    LES RESERVOIRS DU NORD DE L’ALGERIE:

Bien que le Nord de l'Algérie ne soit que partiellement connu, son potentiel pétrolier peut être circonscrit aux réservoirs gréseux ou carbonatés d'âge Jurassique à Miocène (Fig. 8).

- LE JURASSIQUE :

Les réservoirs sont carbonatés avec des édifices bioclastiques et des dolomies. On les trouve surtout dans l'Atlas saharien. Malgré des indices, aucun gisement commercial n'a été découvert.

- LE CRETACE :

Les réservoirs les plus connus sont situés dans le Cénomano- Turonien La porosité intergranulaire a été améliorée par dolomitisation et fracturation.

Certains réservoirs barrémiens ont des porosités de 30%. Malgré des indices, ces niveaux n'ont pas livré de découvertes commerciales.

- LE TERTIAIRE :

La découverte historique de l'exploration pétrolière en Algérie revient aux grès miocènes de Ain Zeft dans le bassin du Chélif à la fin du siècle dernier.

Des découvertes similaires ont eut lieu au début du siècle dans les grès du Tortonien post-nappe de Tliouanet

Les réservoirs sont l'Eocène à Nummulites du bassin du Hodna et les grès miocènes du bassin du Chélif. La première découverte commerciale a lieu en 1949 dans les faciès de plate-forme à haute énergie de l'Oued Guétérini.

9. LES ROCHES COUVERTURES

9.1 LA PLATE-FORME SAHARIENNE :

Les bassins de la Plate-forme Saharienne comprennent des niveaux de roches couvertures d’âge Paléozoïque et Mésozoïque, se sont des dépôts argilo-évaporitiques.

  LE PALEOZOIQUE :

- L’ORDOVICIEN

Les roches couvertures d'âge Ordovicien sont présentes sur la quasi totalité de la Plate-forme Saharienne

- L’ORDOVICIEN INFERIEUR - ARGILES D'EL- GASSI

Il s'agit d'argiles gris-noir à noires, elles assurent la couverture des réservoirs cambriens. Ce faciès est réparti sur tout le Sahara (Ain Romana dans le bassin de Ghadamès).

- L’ORDOVICIEN MOYEN - ARGILES D'AZZEL ET TIFEROUINE

Ces argiles gris-noir silto-micacées, assure l'étanchéité des quartzites de Hamra et des grès de Ouargla.

- L’ORDOVICIEN SUP. - ARGILES MICRO-CONGLOMERATIQUES

Il s'agit d'argiles noires et grises à grains de quartz roulés d'origine périglaciaire. Ce niveau peut reposer en discordance sur plusieurs réservoirs cambriens et ordoviciens.

- LE SILURIEN

Les formations Siluriennes de la Plate-Forme Saharienne sont considérées d’une part comme roches mères composées  d’horizons argileux et d’autre part  comme roches couvertures  pour les réservoirs de l’Ordovicien supérieur.

On les rencontre à Moukhag El Kebach ainsi que dans le bassin de l'Oued Mya ou bien à Guaret El Gueffoul et Hssi Msari dans le bassin de l'Ahnet.

- LE DEVONIEN

Il s'agit surtout des argiles Frasniennes et Famenniennes, situées dans l'ouest saharien (bassin de Teguentour et bassin de In Salah) et dans les bassins du sud-est saharien.

Pour sa part, le Praguien argileux constitue la couverture du Dévonien inférieur des bassins sud-est sahariens, comme à Bir Berkine et Bir Rebaa.

- LE CARBONIFERE

La couverture des réservoirs tournaisiens, comme ceux des localités de Krechba et de Zarafa, est assurée par des argiles datées du Viséen.

  LE MESOZOIQUE :

La couverture Mésozoïque correspond aux argiles et évaporites du Trias et du Lias. Dans le bassin triasique, elles assurent la couverture des réservoirs gréseux du Trias et, parfois en discordance, celle des réservoirs paléozoïques.

 

9.2 LE NORD DE L’ALGERIE

Le Nord de l'Algérie, a été  peu exploré, la distribution de la couverture correspond aux faciès réservoirs.

- LE JURASSIQUE

La couverture jurassique comprend des argiles et des marnes du Lias supérieur  ou du Malm inférieur.

- LE CRETACE

La couverture des réservoirs crétacés est assurée par les faciès argilo-marneux Santoniens et Campaniens (Rass Toumb, Guerguitt El Kihal et Djebel Foua).

- LE TERTIAIRE

La couverture tertiaire est assurée par les argiles évaporitiques lutétiennes ou par les argiles et marnes de plateforme externe et de bassin du Mio-Pliocène.

 

10. LES PIEGES A HYDROCARBURES :

Jusqu'à ces dernières années, l'exploration était surtout axée sur les pièges structuraux d'où vient l'essentiel de la production actuelle. De nouveaux outils et concepts permettent maintenant de mieux appréhender d'autres types de pièges, en tenant compte de leurs contextes géologiques respectifs.

10.1 LA PLATE-FORME SAHARIENNE

 

10.1.1  LES PIEGES STRUCTURAUX :

Il s'agit de plis anticlinaux formés lors des différentes phases tectoniques. En effet,  il existe de nombreux anticlinaux créés par l'inversion tectonique dans le Bassin Triasique. Dans le bassin d'Illizi, les anticlinaux  sont associés à des failles inverses à fort pendage et à des décrochements. Les anticlinaux développés sur faille inverse à pendage faible sont connus dans certaines régions telles que la cuvette de Sbaa

Fig. 9 : piège de type structural.

10.1.2 AUTRES PIEGES :

A l'exception des diapirs, la Plate-forme Saharienne renferme l'ensemble des pièges connus. Cependant, aucune découverte majeure n'a été faite hors du domaine structural.

 Fig. 10 : Les différents types de pièges stratigraphiques.

 

 a) Pièges stratigraphiques

Les réservoirs sont généralement des corps gréseux fermés par biseautage latéral. Parmi les bassins les mieux étudiés, on peut citer le Bassin d'Illizi avec les biseaux d'érosion du Dévonien (réservoirs F3, F4 et F6) autour du môle d'Ahara ou bien encore les unités gréseuses régressives du môle de Tihemboka (réservoir dévonien F6).

Il en va de même des biseaux d'érosion dévoniens de la Voûte d'Allal et d'Oued Namous. Dans le sillon de Benoud, on remarque le même type de biseau en place à la fois dans le Dévonien et le Carbonifère. Enfin à l'Oued Mya, ce sont les lentilles gréseuses du Trias qui font office de réservoir.

b) Pièges récifaux

Ils sont essentiellement connus dans les calcaires carbonifères du bassin de Béchar et du sillon de Benoud.

c) Pièges hydrodynamiques

Le réservoir F6 du gisement de Tin Fouyé dans le bassin d'Illizi en est un bon exemple.

 

d) barrière de perméabilité

Ce type de pièges caractérise surtout les réservoirs gréseux de l'Ordovicien des bassins d'Illizi et de l'Ahnet (Fig. 10).

10.2 LE NORD DE L’ALGERIE :

10.2.1 LES PIEGES STRUCTURAUX :

Ce sont des structures formées durant la phase atlasique. Les périodes  Fini-Lutétienne et Miocène ont été les plus actives.

10.2.2 AUTRES PIEGES :

Bien que peu exploré, le domaine alpin comprend potentiellement la plupart des pièges connus.

a) Pièges stratigraphiques :

Les exemples connus sont le biseau de l'Yprésien carbonaté ou encore le biseau d'érosion sous la discordance Miocène (Barrémien-Sénonien) du bassin du Hodna. Ailleurs, comme sur le flanc sud du bassin des Chotts (Crétacé supérieur) et le flanc Nord du sillon de l'Atlas Occidental (Jurassique), il existe de bons pièges dans des biseaux d'accrétion.

b) Pièges récifaux (Fig. 10) :

Ils sont connus en un certain nombre de points comme dans le sud-est constantinois avec les récifs Albo-Aptiens. Dans le Nord de ce bassin, ils sont souvent liés aux diapirs.

On en retrouve dans le Cénomanien, le Turonien et le Coniacien au Sud du bassin des Chotts. Enfin, les récifs du Portlandien et du Kimméridgien de l'Atlas central ou bien ceux du Lias de l'Atlas occidental sont aussi de bons objectifs potentiels.

c) Diapirisme (Fig. 11) :

Hormis les récifs liés à du diapirisme que l'on vient de citer les pièges salifères ont de fortes probabilités d'exister à la fois dans les hauts plateaux, dans l'Ouest du bassin du Hodna, dans le bassin du Chelif et enfin dans la région de Ain Beïda à l'est de Constantine.

Fig. 11 : Pièges associés au diapirisme.

 d) Variations latérales de faciès

Ce type de piège est illustré par le passage carbonate-anhydrite des régions de Rass-Toumb et Hassi-Bouras (Crétacé) ou bien encore par la variation d'argile à grès dans les réservoirs Miocènes du bassin du Cheliff.

X. DESCRIPTION DE QUELQUES CHAMPS

Les gisements d'hydrocarbures du Sahara algérien sont répartis dans le bassin d'Illizi, le bassin de Ghadamès, le bassin Triasique et dans le bassin du Centre-Ouest

De la même façon les dépôts sont datés du Cambrien au Trias. Tout types de pièges, structuraux, stratigraphiques, hydrodynamiques ou pièges mixtes, sont représentés.

La nature des fluides varie depuis des huiles sous-saturées, saturées jusqu'à des huiles volatiles ainsi que du gaz à condensat ou du gaz sec.

LES PRINCIPAUX CHAMPS :

a) CHAMP D’ALRAR :

Il est situé dans la partie septentrionale du bassin d’Illizi, ce gisement a été découvert en 1961 par le forage d'Alrar Est-1.

Une importante accumulation de gaz à condensat a été mise en évidence dans des grès du Dévonien moyen (F3).

Un anneau d'huile d'une dizaine de mètres d'épaisseur a été rencontré trois ans plus tard sur les puits Nord Alrar 103 et Nord Alrar 106.

b) CHAMP DE ZARZAITINE :

Il est situé au sud-est d'Alger à proximité de la frontière libyenne. Ce champ a été découvert en 1957 et fut mis en production en 1960.

Il s'agit d'un gisement d'huile surmonté d'un gas-cap et soumis à un aquifère actif.

Le réservoir principal F4 est d'âge Dévonien inférieur, ce champ produit également à partir de réservoirs moins importants, les uns d'âge Carbonifère  et les autres d'âge Dévonien supérieur (F2).

c) CHAMP DE TIN FOUYE TABANKORT (TFT):

Ce champ est situé au Sud Sud Est de Hassi Messaoud et au Nord de In-Amenas. Le réservoir est d'âge Ordovicien imprégné d’huile.

Le gas-cap de Tin Fouyé Tabankort a été découvert en 1961 par le sondage TFE-1. L'huile n'a été rencontrée qu'en 1965 dans le forage TFEZ.

d) CHAMP DE RHOURDE EL BAGUEL :

Ce gisement est situé sur la bordure Ouest du bassin de Ghadamès, il a été découvert en 1961. Le Cambrien constitue le niveau productif du champ de Rhourde El Baguel.

Sa mise en production date d'août 1963 avec le sondage RB-1 qui produit, à partir d'une importante accumulation d'huile, dans les quartzites du Cambrien.

e) CHAMP DE GASSI TOUIL :

Ce champ est situé dans le bassin triasique au Sud de Hassi Messaoud .Le premier puits implanté en juillet 1960 a prouvé la présence d'huile dans le Trias argilo-gréseux supérieur (TAGS), dans le Trias carbonaté (Trias intermédiaire) ainsi que dans le Trias argilo-gréseux inférieur (TAGI).