Les goudrons

3. Les Goudrons : nature, origine et rôle géologique

Le goudron est un mélange complexe d’hydrocarbures lourds, visqueux et noirs, résultant de la dégradation thermique ou chimique de matières organiques. Il contient à la fois des hydrocarbures aliphatiques et aromatiques, des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), ainsi que des résines et asphaltènes, constituant les fractions les plus lourdes du bitume.

En géologie, on parle de goudrons naturels pour désigner les exsudations de bitume issues de roches mères pétrolières ou de gisements altérés.

a. Origine naturelle

• Les goudrons naturels proviennent de la maturation incomplète ou de la dégradation secondaire du pétrole.
• Lors de la migration des hydrocarbures vers la surface, les composés volatils s’évaporent tandis que les résidus lourds s’oxydent, formant des bitumes et goudrons.
• Exemples notables : les La Brea Tar Pits (Los Angeles) et les goudrons de la mer Morte, utilisés dès l’Antiquité pour l’étanchéité des embarcations.

b. Origine anthropique

• Les goudrons industriels sont produits par pyrolyse (chauffage sans oxygène) de matières organiques :
  • Houille → goudron de houille (riche en HAP)
  • Bois → goudron de bois (riche en phénols et acides organiques)
• Applications : fabrication de bitumes, enrobés routiers, créosote pour le traitement du bois, et précurseurs chimiques (colorants, solvants).

c. Composition chimique

• Phase légère : hydrocarbures volatils (benzène, toluène, naphtalène)
• Phase moyenne : composés aromatiques polycycliques (anthracène, phénanthrène, pyrène)
• Phase lourde : résines et asphaltènes, très visqueuses et insolubles
• Présence de soufre, azote, oxygène sous forme de dérivés organiques (thiols, amines, phénols)

d. Propriétés physiques

• Couleur : noir à brun foncé
• Odeur : âcre, aromatique
• Texture : visqueuse à semi-solide
• Insoluble dans l’eau mais soluble dans les solvants organiques (toluène, benzène, chloroforme)
• Densité supérieure à celle de l’eau → dépôt au fond des bassins ou des sédiments

e. Intérêt géologique et environnemental

• Témoignent de fuites naturelles d’hydrocarbures et de la présence de gisements fossiles.
• Indicateurs de maturité thermique et de processus d’altération du pétrole.
• Environnement : les goudrons, fossiles ou industriels, contiennent des polluants organiques persistants (notamment des HAP cancérigènes).
• Contamination des sols, nappes phréatiques, sédiments, et bioaccumulation dans les chaînes alimentaires.
• Des goudrons anthropiques récents sont aussi observés dans la nature, notamment dans les anciennes décharges, zones industrielles ou anciens garages où l’on déversait autrefois des huiles de vidange usagées.
• Ces dépôts se présentent souvent comme des amas noirs pâteux, à odeur d’hydrocarbures, pouvant imprégner durablement les sols et polluer les nappes phréatiques.

f. Goudrons, bitumes et asphaltes : distinctions

g. À retenir

• Le goudron est un résidu organique visqueux issu de la dégradation thermique de la matière organique.
• Les goudrons naturels sont des témoins de la migration et de l’altération des hydrocarbures.
• Les goudrons industriels sont une source majeure de HAP et un polluant organique persistant.
• Leur étude relie chimie organique, géologie et sciences de l’environnement.