vendredi, 24 avril, 2026
Maturité organique
L'onglet Maturité organique permet de déterminer le stade d'évolution thermique de la matière organique d'un bassin sédimentaire, de définir la fenêtre de génération des hydrocarbures et d'estimer la Tmax sans nécessiter de Ro directement mesuré. Il s'appuie sur 18 stades de maturité couvrant les types de kérogène I, II, IIS et III, compilés à partir de 20+ publications.
Quand utiliser cet outil ?
- Vous avez analysé des gaz de forage (δ13C CH₄ et/ou δD CH₄) et souhaitez déterminer si vous êtes dans la fenêtre à huile, à condensat ou à gaz sec.
- Vous n'avez pas de mesure directe de Ro et voulez l'estimer par inversion isotopique depuis δ13C CH₄.
- Vous souhaitez visualiser la position de votre échantillon dans l'espace génétique des gaz de Schoell pour distinguer un gaz biogénique d'un gaz thermique.
Données requises
| Champ | Unité | Requis pour |
|---|---|---|
| δ13C CH₄ | ‰ V-PDB | Fenêtre de maturité + diagramme de Schoell |
| δD CH₄ | ‰ V-SMOW | Diagramme de Schoell uniquement |
| Ro mesuré | % | Optionnel - prioritaire sur l'inversion δ13C si fourni |
| Type de kérogène | I / II / IIS / III / IV | Fenêtre de maturité (conditionne le référentiel) |
| Incertitudes (1σ) | ‰ | Ellipses d'erreur sur les graphiques |
Graphique 1 : Fenêtre de maturité (δ13C vs Ro)
Ce diagramme croise la valeur δ13C CH₄ mesurée avec la réflectance de la vitrinite Ro. Les enveloppes de couleur délimitent les stades de maturité pour le type de kérogène sélectionné.
Figure 1 : Fenêtre de maturité pour le kérogène II. Le point bleu est l'échantillon . Les enveloppes de couleur délimitent les stades immature, huile précoce, peak_oil, wet_gas, dry_gas.
Stades de maturité - kérogène II (référence marine)
Les plages ci-dessous sont celles de la base de référence pour le type II (kérogène marin, le plus documenté). Les valeurs δ13C CH₄ et δD CH₄ sont des plages issues de 28 et 28 signatures de référence respectivement.
| Stade (base) | Ro (%) | Tmax (°C) | δ13C CH₄ (‰) | δD CH₄ (‰) | Produit |
|---|---|---|---|---|---|
| immature | 0,0 – 0,5 | < 430 | −80 à −50 | −250 à −180 | Aucun |
| early_oil | 0,5 – 0,8 | 430 – 435 | n.d. | n.d. | Huile lourde |
| peak_oil | 0,8 – 1,0 | 435 – 445 | −50 à −40 | −215 à −155 | Huile légère |
| wet_gas | 1,0 – 1,8 | 445 – 465 | −45 à −35 | −200 à −145 | Gaz humide + condensat |
| dry_gas | 1,8 – 3,5 | 465 – 500 | −40 à −28 | −175 à −130 | Méthane sec |
Pour le kérogène de type III (humus, gaz uniquement) et IIS (soufré), les plages Ro sont décalées vers de plus basses valeurs. Le type IIS entre en fenêtre de génération dès Ro = 0,4 % (stade peak_oil entre 420 et 435 °C). Sélectionnez le type exact pour obtenir les enveloppes correctes sur le graphique.
Inversion δ13C → Ro (sans Ro mesuré)
Quand le Ro n'est pas fourni, le module estime Ro depuis δ13C CH₄ par inversion itérative de Newton en utilisant les bornes de la table kerogen_maturity pour le type sélectionné. La relation utilisée n'est pas une formule analytique unique - le module cherche le stade dont la plage δ13C encadre la valeur mesurée.
La confiance retournée est :
- Haute - si Ro mesuré est fourni directement.
- Moyenne - si le stade est identifié par inversion δ13C.
- Basse - si aucune plage δ13C ne couvre la valeur (stade "indéterminé").
Les stades immature de type I, III et IV n'ont pas de plages δ13C renseignées dans la base actuelle - seul le Ro permet de les identifier. Si vous êtes en contexte lacustre (type I) ou de charbon (type III) sans Ro mesuré, la confiance sera systématiquement basse pour ces stades précoces.
Graphique 2 : Diagramme de Schoell (δ13C vs δD)
Ce diagramme croise δ13C CH₄ et δD CH₄ pour distinguer l'origine génétique des gaz naturels. Il requiert que les deux valeurs soient renseignées.
Figure 2 : Diagramme de Schoell. Les cinq zones délimitent les origines génétiques principales des gaz naturels. L'ellipse d'erreur (bleu) est tracée à partir des incertitudes 1σ saisies.
Les cinq zones génétiques
| Zone | δ13C CH₄ (‰) | δD CH₄ (‰) | Interprétation |
|---|---|---|---|
| Biogénique (mixed immature) | −110 à −55 | −400 à −250 | Méthanogenèse bactérienne. δ13C très négatif. Gisements peu profonds, marais, tourbières. |
| Thermique précoce (early_oil) | −50 à −40 | −215 à −155 | Début de craquage thermique kérogène II. Huile + gaz associé naissant. |
| Peak_oil / wet_gas | −50 à −35 | −215 à −145 | Fenêtre principale de génération. Gaz humide + condensat. |
| Gaz sec thermique (dry_gas) | −40 à −28 | −175 à −130 | Kérogène sur-mûr, Ro 1,8–3,5 %. Méthane résiduel de craquage secondaire. |
| Gaz mixte (mixed dry_gas) | −30 à 0 | −150 à −80 | Mélange biogénique/thermique ou contribution de plusieurs sources. À interpréter avec prudence. |
Un point positionné à l'intersection de deux zones indique un mélange de sources ou une altération post-migration. Des analyses complémentaires (rapport C₂/C₁, i-C₄/n-C₄) sont conseillées pour trancher.
Ce qu'affiche le panneau résultats
![Fiche résultats maturité dans le panneau droit - stade peak_oil, Ro 0,8–1,0 %, Tmax 435–445 °C, produit oil, confiance moyenne ]](https://www.isofind.tech/wp-content/uploads/2026/04/Capture-decran-2026-04-10-150018.png)
Figure 3 : Fiche maturité dans le panneau résultats. Stade identifié, plage Ro, Tmax estimée, type de produit et niveau de confiance.
La Tmax estimée (point central de la plage) est directement utilisée pour calculer les facteurs de fractionnement minéralogiques affichés en bas du panneau résultats. Pour un échantillon en dry_gas de type II (Tmax ≈ 480 °C), les facteurs calculés seront par exemple :
- SO₄aq–H₂Saq : Δ ≈ 14,3 ‰ (à 480 °C, d'après les coefficients polynomiaux de la base)
- quartz–H₂O : Δ ≈ 4,5 ‰ (à 480 °C)
- CO₂–CH₄ : Δ ≈ 18,7 ‰ (à 480 °C)
Cas pratiques courants
Je n'ai que δ13C CH₄, pas de δD
Seul le graphique fenêtre de maturité est affiché. Le diagramme de Schoell reste vide. Vous obtenez quand même un stade, une Tmax estimée et les correspondances de gisements pétroliers.
Mon point se situe hors de toutes les enveloppes
Vérifiez l'unité (V-PDB pour le carbone, V-SMOW pour le deutérium) et le type de kérogène. Si la valeur est correcte, le module retourne "indéterminé" avec confiance basse - c'est le cas typique du type IV (inertinite) ou d'un gaz d'origine non-thermique (par ex. : gaz volcanique).
Je veux changer le type de kérogène en cours d'analyse
Modifiez le sélecteur dans la section Maturité du panneau de configuration. Les enveloppes du graphique se mettent à jour immédiatement sans relancer l'analyse backend.