IT. — HYDROCARBURES LIQUIDES (PÉTROLE

Propriétés physiques et chimiques. — Les hydrocarbures liquides sont connus sous les noms d'huile minérale, de pétrole ou de naphte.

Tels qu'ils se rencontrent à l’état naturel, les pétroles sont des mélanges de diverses combinaisons de carbone et d'hydrogène, d'où leur nom général d'hydrocarbures.

Les pétroles sont tantôt épais et sirupeux, tantôt fluides et légers.

Ils sont facilement reconnaissables à leur odeur caractéristique et à leur couleur jaune verdätre, passant quelquefois au brun goudronneux, mais avec un reflet toujours verdâtre. Ils sont très facilement inflammables.

La densité du pétrole varie de 0,765 à 0,970, selon le lieu d'origine.

Le pouvoir calorifique du pétrole varie de 9.950 à 10.800 calories.

Peu soluble dans l'alcool, soluble dans l’éther et les huiles essentielles, le pétrole a, comme composition chimique, 80 à 85 0/0 de carbone, 1! à 3 0/0 d'oxygène et 12 à 15 0/0 d'hydrogène.

Il est constitué principalement par des “hydrocarbures de la série forménique de la formule C2H?2+

Le gaz des marais, CH', est le premier de cette série.

Usages. — Les plus importantes applications du pétrole sont l'éclairage, le graissage et le chauffage. On ne citera que pour mémoire les usages médicinaux, désinfectants, etc., du pétrole et de ses dérivés.

Depuis quelques années, le pétrole et les huiles minérales lourdes ont trouvé un débouché important dans le chauffage des automobiles et des générateurs soit à l’état liquide, soit à l'état pulvérisé (procédés Adolphe Seigle, Holden, etc.).

Pour convenir à l'éclairage, les huiles de pétrole doivent être bien fluides, afin de pouvoir s'élever dans les mèches des lampes par capillarité. Pour le graissage, au contraire, elles doivent être visqueuses, afin de ne pas être dispersées autour des organes à lubrifier.

Les huiles de pétrole, avant d’être employées à leurs divers usages, doivent être traitées par distillation et débarrassées des impuretés qu'elles peuvent contenir.

La partie des huiles brutes qui, à la distillation, se volatilis’ au-dessous de 150°, constitue l'essence de pétrole, la benzine et l'éther de pétrole (D — 0,720 à 0,760), qui sont employés pour la teinturerie et divers autres usages. Entre 159 et 300°, les parties volatilisées constituent les huiles limpantes bonnes pour l'éclairage (khérosènes, D — 0,760 à 0,875). Ce qui passe au-dessus de 300° est employé comme matière lubrifiante et comme combustible (astakis et mazouts: pouvoir calorifique, de 33 0/0 plus élevé que celui de la houille; vaporisation — 16,2 d'eau par kilogramme de mazout). |

Les résidus de la distillation sont des goudrons visqueux et noirâtres qui donnent, au rouge, des carbures éthyléniques et des carbures pauvres en hydrogène.

Après ces diverses opérations, qui se font dans de grandes cornues sphériques, il reste au fond du récipient un coke boursouflé noir et cassant.

Sainte-Claire Deville et d'Engler ont observé, à la suite d'un grand nombre d'expériences, que les huiles brutes les plus prepres à la fabrication du pétrole d'éclairage, sont aussi les plus légères. Ce sont principalement celles que l’on recueille dans l'Italie septentrionale, la Pensylvanie, la Galicie, la Virginie occidentale, la Circassie et l'ile de Java.

Les huiles de pétrole du Hanovre, du Caucase et de l’Alsace donnent de meilleurs rendements au-dessus de 3002 et, par suite, sont plus avantageusement employées pour la fabrica- Hion des produits lubrifiants.

Géogénie. — De nombreuses hypothèses ont été imaginées au sujet de la formation et du mode de gisement du pétrole. Elles peuvent se réduire à trois principales : origine organique, origine chimique, origine volcanique.

Chacune de ces hypothèses est applicable à un certain nombre de gisements pétrolifères, mais est inadmissible pour les autres.

Il est impossible de se faire une opinion exacte sur l’ori-

se

gine et les conditions d'exploitabilité d'un gisement pétrolifère, si l'on a limité ses observations à un champ d’exploitation restreint, et ce n'est qu'après avoir étudié un grand nombre de gisements, dans des contrées différentes, que nous avons pu déduire de nos observations personnelles et

des recherches de praticiens, de géologues et de chimistes,

une théorie pouvant s'appliquer aux diverses formations pétrolifères.

La similitude des huiles minérales exploitées dans les diverses parties du globe confirme la possibilité d’une origine semblable pour toutes ; les différences de densité ou de composition qui sont observées entre les pétroles des diverses contrées ninfirment pas plus cette théorie unique, quoi qu'on en ait dit, que les différences que l’on trouve dans la composition ou la densité des diverses houilles (de la houille maigre à la houille sèche) ne détruisent la théorie d’un mode de formation identique pour les houilles de toutes les contrées.

Selon nous, on doit admettre pour les pétroles une origine chimico-organique, que l’on peut expliquer en reprenant en partie chacune des principales théories émises jusqu'à ce jour.

Formation chimico-organique. — Les hydrocarbures doivent probablement leur origine au dégagement des gaz et à la formation des sels d'origine interne, qui ont métamoiïphisé les dépôts organiques, si considérables, durant certaines époques géologiques.

Ceux de ces dépôts qui se sont trouvés dans des régions où les fractures de l'époque tertiaire ne se sont pas fait sentir ou n'ont pas été profondes, ont donné de l’anthracite, de la houille ou du lignite (Voir le chapitre des Combustibles Ininéraux).

Ceux, au contraire, qui ont été affectés par des bouleversements profonds à l'époque des éruptions et des dislocations tertiaires, ont été transformés par les émanations, en hydrocarbures, pétroles, schistes bitumineux, asphaltes, ete.

L'existence de régions volcaniques, près de certains gisements de pétrole, a donné naissance à l’hypothèse de la formation volcanique des hydrocarbures; mais ce voisinage s'explique par la simple raison que les volcans se sont pro-

duits, comme les hydrocarbures, le long des fractures profondes qui ont amené au jour les roches éruptives, les dégagements gazeux et les filons métallifères.

L'époque tertiaire qui à été admise par quelques auteurs, comme l’époque de formation des carbures d'hydrogène, n’a été, dans certains cas, que la période de leur arrivée au jour. Il est probable que quelques gisements de pétrole, considérés comme tertiaires, d’après les terrains où on les rencontre, sont, en réalité, originaires de terrains beaucoup moins récents, et que le tertiaire n’est que le réceptacle d'hydrocarbures plus anciens qui se sont fait jour à travers des failles et des fissures profondes. Ces carbures d'hydrogène ont dû venir, à l'état de gaz, se condenser dans des couches supérieures plus froides ; quelquefois même ils se sont élevés à l’état liquide sous la pression des gaz qui les accompagnaient, ou simplement par suite de leur faible densité et de leur tendance à monter toujours au-dessus des couches aquifères.

On peut se rendre compte du mode de formation des pétroles, d’après ce qui se passe actuellement, sur une moins vaste échelle, il est vrai, dans les zones littorales au voisinage de marais salants : les animaux de la zone littorale, polypiers, seiches, poissons divers, qui se trouvent au contact des eaux-mères provenant, par des fissures, des marais salants naturels (lesquels contiennent des chlorures, iodures, bromures, etc.) peuvent, en effet, produire de l'huile minérale par la décomposition lente de leurs matières organiques grasses.

Au laboratoire on obtient, d'ailleurs, des huiles minérales (très oxygénées, il est vrai, par distillation, sous pression, de cette même matière. Les amas de végétaux ont pu donner un résultat analogue, au contact de divers sels d'origine interne; il est également possible que, dans certains gisements, des dégagements de carbures et d’acétylures minéraux aient rempli exceptionnellement le rôle des matières organiques dans la formation des hydrocarbures.

Supposons qu'aux époques où la faune et la flore étaient le plus abondantes, une fracture du sol ait provoqué l'irruption de chlorures, d’iodures et de gaz d'origine éruptive,

près d'un littoral, dans un lac ou une mer intérieure. Les poissons détruits par ces dégagements se sont accumulés au fond de l’eau, etil s’est formé une agglomération de matières organiques qui, avec le temps, à produit un dépôt d'hydrocarbures dans cette sorte de laboratoire interne ; ce dépôt a été successivement recouvert par des sédiments plus récents et, notamment, par la vase argileuse et imperméable qui a été entraînée le long de la même fracture que les dégagements gazeux. La couche de vase imperméable à favorisé l'accumulation de quantités considérables d'hydrocarbures, en empêchant leur dégagement en gaz ou en huile, au fur et à mesure de leur formation, et en retenant au fond les poissons qui, décomposés, auraient eu tendance à remonter à la surface de l’eau.

Les principales réactions chimiques qui ont pu provoquer la formation des hydrocarbures sont les suivantes :

Combinaison des sels provenant des fractures cosmiques, avec les gaz (ammoniac et acide carbonique), dégagés par la putréfaction des matières organiques. Cette combinaison à dû retenir les gaz et éviter l'agitation de la vase protectrice en lui conservant ainsi son imperméabilité.

D'autre part, les sulfates de chaux et de magnésie en présence des gaz dégagés, ont fourni le soufre et l'hydrogène sulfuré nécessaires aux diverses réactions. C'est ce qui explique la présence presque constante de gisements importants de sel, de soufre et même de gypse à moitié décomposé, près des formations hydrocarburées.

Les dépôts d'huile minérale ont pu se former ainsi dans les terrains les plus divers, micaschistes (Vénézuéla), silurien (Canada), dévonien et carbonifère (Pensylvanie), houiller (Virginie), trias (Caroline du Sud), crétacé et éocène Colorado, Galicie, Hanovre), tertiaire inférieur (Caucase), pliocène (Californie, Italie). Ils sont répartis le long des fractures profondes de la croûte terrestre, généralement au voisinage des chaînes de montagnes, qui ont été formées en même temps que les grandes fractures ; ils sont, par suite, souvent en relation avec les grands cercles du réseau pentagonal.