Teorier om oliens oprindelse: organisk og uorganisk. Stadier af oliedannelse. Hvor mange år vil olie holde

Indholdsfortegnelse:

Teorier om oliens oprindelse: organisk og uorganisk. Stadier af oliedannelse. Hvor mange år vil olie holde
Teorier om oliens oprindelse: organisk og uorganisk. Stadier af oliedannelse. Hvor mange år vil olie holde
Anonim

Med hensyn til teorien om oliens oprindelse er forskerne ikke nået til enighed. Dette er et meget komplekst spørgsmål, og hverken gas- og oliegeologien eller hele den naturvidenskab, der i øjeblikket er tilgængelig for menneskeheden, kan løse problemet med dets løsning. Ikke kun teoretikere, men også praktikere taler om oliens oprindelse. Den berømte oliegeolog I. M. Gubkin skrev meget og interessant om dette i 30'erne af forrige århundrede og diskuterede forskellige teorier om oliens oprindelse. Generelt kan vi kun gætte på, hvilken slags processer der fandt sted over milliarder af år under jordskorpen, vores planet er stadig et mysterium for os på mange måder. Mennesket ved kun lidt om det sande forløb af geoevolutionens processer, så teorier om oliens oprindelse er meget talrige.

teorier om oliens oprindelse
teorier om oliens oprindelse

To hovedteorier

Når menneskeheden får fuld viden om de forhold, der bidrager til fremkomsten af olie, når den studerer præcis, hvordan dens aflejringer dannes i jordskorpen, når den stifter bekendtskab med alle strukturelle former uden undtagelselag, deres litologiske træk, der er gunstige for oliens fremkomst og ophobning - først da vil efterforskning og eftersøgning af aflejringer blive gennemført rigtigt hensigtsmæssigt. Så snart geologisk videnskab begyndte at udvikle sig, dukkede to hovedteorier op om oliens oprindelse. Den første relaterer dens dannelse til levende stof. Dette er en organisk teori om oliens oprindelse. Den anden siger, at både gas og olie er opstået på grund af syntesen af brint og kulstof ved høje tryk og temperaturer i dybet af jordskorpen. Dette er en uorganisk teori om oliens oprindelse.

Historien hævder, at den organiske teori dukkede op senere end den uorganiske: indtil midten af det nittende århundrede blev olie kun udvundet, hvor den kom i kontakt med jordens overflade - i Californien, i Middelhavet, i Venezuela og nogle andre steder. Den tyske videnskabsmand Humboldt foreslog, hvordan olie dannes: ligesom asf alt, som et resultat af vulkaner. Lidt senere, i anden halvdel af det nittende århundrede, vidste kemikere allerede, hvordan man syntetiserer acetylen С2Н2 med kulbrinter af metanserien i laboratorier. Endnu senere præsenterede vores Dmitri Ivanovich Mendeleev for verden sin egen "carbid" og ikke organisk teori om oliens oprindelse. Geologen og videnskabsmanden Gubkin kritiserede hende voldsomt.

olie i dag
olie i dag

Mendeleev og Gubkin

I 1877 t alte mesteren ved Russian Chemical Society om hypotesen om oliens oprindelse. Den var baseret på et kæmpe faktamateriale, og blev derfor straks populær. At dømme efterIfølge de fremlagte beviser var alle opdagede aflejringer på det tidspunkt koncentreret på kanterne af bjergfoldede formationer, de er aflange og placeret nær zonerne med store forkastninger. Ifølge Mendeleev trænger vand dybt ind i Jorden gennem forkastninger og reagerer med metalcarbider og bidrager dermed til dannelsen af olie, som så stiger op og danner aflejringer. Mendeleevs formel ser sådan ud: 2FeC+3H2O=Fe2O3+C2H6. At dømme efter hans hypotese (hvordan olie dannes), forekommer denne proces altid, og ikke kun i fjerne geologiske perioder.

I. M. Gubkin kritiserede karbidteorien over alt. Denne mulighed kan ikke tilfredsstille en person, der kender godt geologi, som er sikker på, at olie er dannet ganske godt, selv hvor der slet ikke er nogen fejl, der leder vand til flydende karbider. Sådanne revner findes simpelthen ikke i naturen – fra Jordens kerne til overfladen. Bas altbåndet tillader hverken vand at trænge dybt ind eller færdig olie at stige udenfor. Desuden taler al den olie, der i øjeblikket produceres fra store dybder, imod denne teori. Et andet argument for Gubkin var, at olie dannet uorganisk er optisk inaktiv, mens naturlig olie er aktiv, endda i stand til at rotere i lysets polariseringsplan.

hvordan olien dannes
hvordan olien dannes

Rum er den tredje teori

Den kosmiske teori om, hvordan olie dannes, var også meget populær. I dag, med fremkomsten af moderne teknologier i rummet, har det også lidt en knusende fiasko. Russiskgeolog N. A. Sokolov offentliggjorde sin teori om oliens kosmiske oprindelse tilbage i 1892, baseret på det faktum, at kulbrinter altid har eksisteret på vores planet, i dens mest uberørte form, og de blev dannet ved høje temperaturer, da Jorden netop var ved at blive dannet. Afkøling absorberede planeten olie og opløste den i flydende magma. Efter dannelsen af den faste jordskorpe afgav magmaen så at sige kulbrinter, som langs revnerne steg til dens øvre dele, hvor de blev tykkere af afkøling og dannede nogle ophobninger. Sokolovs argumenter var, at der blev fundet kulbrinter i massen af meteoritter.

Gubkin kritiserede denne teori til grin og beskyldte den for at være baseret på rent teoretiske beregninger, der aldrig er blevet bekræftet af geologiske observationer. Han var generelt sikker på, at der næsten ikke er nogen uorganisk olie i naturen, og at det, der er, ikke kan have praktisk betydning. Hovedparten af olieforekomster indeholder stadig et stof, der har gennemgået alle stadier af oliedannelse, og det er på en organisk måde. Den efterfølgende diskussion af dette problem fandt sted i næsten hundrede år, med de samme stridigheder og mangel på enighed. Sovjetiske olieforskere fremsatte den mest underbyggede teori om oliens uorganiske oprindelse.

organisk teori om oliens oprindelse
organisk teori om oliens oprindelse

Sovjetunionens videnskabsmænd

Kropotkin, Porfiriev, Kudryavtsev og deres andre ligesindede forsøgte at bevise, at radikalerne CH, CH2, fra brint og kulstof, som er i tilstrækkelige mængder i magma, CH opnås 3,frigivet fra det sammen med ilt, der tjener som udgangsmateriale i kolde zoner til dannelse af olie. Kudryavtsev var sikker på, at oliens abiogene oprindelse tillader den at passere sammen med gasser ind i planetens sedimentære skal langs dybe forkastninger fra Jordens kappe. Porfiryev indvendte, at olien ikke kom i form af kulbrinteradikaler fra de dybe zoner, men allerede fuldt ud besidder alle egenskaberne af færdig naturlig olie, der bryder gennem porøse klipper. Han kunne ikke kun svare på spørgsmålet om, hvor dyb olien var før migrationen? Utvivlsomt i de subkortikale zoner, men hele denne teori er lige så absolut ubeviselig som de foregående.

Den uorganiske oprindelse af olie blev understøttet af følgende argumenter:

1. Der er også aflejringer i fundamentale krystallinske bjergarter.

2. Gas- og olieurenheder er blevet fundet sammen med kulbrinter i vulkanudledninger, i "eksplosionsrør", i rummet.

3. Kulbrinter kan opnås i laboratoriet ved at skabe forhold med høje tryk og temperaturer.

4. Kulbrintegasser og flydende kulbrintevæsker er til stede i brønde, der trænger ind i den krystallinske kælder (i Sverige, Tatarstan og andre steder).

5. Den organiske teori kan på ingen måde forklare tilstedeværelsen af enorme koncentrationer af olie og gigantiske aflejringer.

6. Gasforekomster er af cenozoisk alder, og olieforekomster er af post-paleozoisk alder på gamle bjergplatforme.

7. Oliefelter er oftest forbundet med dybe forkastninger.

hypoteseroliens oprindelse
hypoteseroliens oprindelse

Organisk teori

I de seneste år er der dukket en masse publikationer med nye data op. For eksempel findes flydende olie i havene, i deres spredningszoner. De fleste af disse fakta taler om oliens uorganiske oprindelse. Det er dog stadig ret sparsomt og svagt begrundet. Derfor har hun meget få tilhængere den dag i dag. Langt de fleste geologer både i udlandet og i vores land holder sig til den organiske teori om oliens oprindelse. Hvorfor er denne teori så attraktiv?

Den biogene oprindelse af olie antyder dens oprindelse fra det organiske stof fra sedimentære subakvatiske aflejringer. Arten af denne proces er klart iscenesat. Tilhængere af den biogene teori er sikre på, at olie er et produkt opnået gennem omdannelse af organisk stof. Disse er rester af flora og fauna i sedimentære aflejringer af marin oprindelse, hvoraf der bogstaveligt t alt er gram per kubikmeter sten af s altholdige aflejringer, men i olieskifer kan der falde op til seks kilogram på den samme kubikmeter sediment. indskud. I ler - et halvt kilogram, i siltsten - to hundrede gram, i kalksten - to hundrede og halvtreds.

To slags organisk materiale

Sapropel og humus - enhver person, der er glad for plantedyrkning, ved, hvad det er. Hvis organisk materiale akkumuleres under vand, hvor luftadgang er utilstrækkelig, men det er til stede, rådner det, hvilket resulterer i humus - den vigtigste del af jorden, der giver frugtbarhed. Hvis det er under vand, men uden adgang til ilt, akkumuleres detorganisk stof, så sker der "langsom destillation", en reducerende kemisk proces - henfald. Lavvandede bassiner af stillestående vand har altid en enorm mængde blågrønalger, plankton, inklusive leddyr, som ikke lever længe og dør i enorme mængder.

Et kraftigt lag organisk silt - sapropel - dannes i bunden. Disse er de kystnære dele af havene, laguner, flodmundinger. Når den er tørdestilleret, producerer sapropel femogtyve procent af vægten af olielignende fede olier. Og dannelsen af olie er en proces så lang og kompleks, at en person ikke har mulighed for at følge alle dens stadier, han finder kun resultatet - enorme aflejringer og aflejringer af olie. Og processerne fortsatte i tusinder af år i oliekildesuiter, hvor en lang række sedimenter dannede sig på bunden af havene og indeholdt diffust organisk stof i mængder, der ikke var lavere end clarke - fire hundrede gram pr. kubikmeter.

stadier af oliedannelse
stadier af oliedannelse

Potentiale

Kildeaflejringer med det højeste potentiale er ler-carbonat, som indeholder organisk stof sapropel. Sådanne aflejringer kaldes domanikiter. De findes i alle prækambriske lag, i fanerozoiske systemer og på samme stratigrafiske niveauer på helt forskellige kontinenter. Hvordan skete det? For tre en halv milliard år siden begyndte livet på jorden. I den kambriske æra havde Jordens vandskal allerede de mest forskelligartede former for organisk stof. Den tidlige palæozoikum var repræsenteret ved store have ogoceaner, hvor alger og hvirvelløse dyr allerede havde et stort antal arter.

Og langt fra umiddelbart styrtede hele denne organiske verden i land. De bedste betingelser for liv blev skabt i reservoirer i en dybde på tres til firs meter - oftest er disse hylderne på kontinenternes undervandsgrænser. Jo tættere på land, jo mere organisk stof i sedimenterne. Indsø indeholder op til halvtreds procent af alt aflejret organisk stof. De bedste betingelser for at skabe olie er de kystnære dele af havene. Olie kommer fra de gamle have, ikke sumpe i ferskvandsbassiner.

stadier af oliedannelse

Akademiker Gubkin hævdede, at oliedannelse ikke kan klare sig uden at passere gennem bestemte stadier. De første er sedimentogenese og diagenese, når dannelsen af gaskilde- og oliekildesedimenter, det vil sige det oprindelige organiske stof, finder sted. Den første fase bringer sådanne biokemiske processer med sig, der producerer kerogen og en overflod af gasformige stoffer, der gradvist forsvinder.

Nogle af dem opløses og koncentreres, nogle gange endda af interesse for industriel produktion (halvtreds milliarder kubikmeter metan i f.eks. en afrikansk sø eller i Japan udvindes gas fra havet, hvor til 97 procent af metan). Men på dette stadium er der endnu ikke dannet olie. Men yderligere nedsænkning fører opdagelsesrejsende til oliekildebjergarterne i katagenesezonen, hvor ammoniak, svovlbrinte, metan, kuldioxid og med dem flydende produkter allerede opstår fra det oprindelige organiske stof.kulbrinter.

Faser og zoner

Hovedfasen er oliedannelse i katagenesestadiet i en dybde på to til tre kilometer af sedimenter ved en temperatur på firs til hundrede og halvtreds grader Celsius. De optimale forhold er netop dem, hvor den afgørende faktor er høj temperatur. Olie- og gasproduktion har også specifikke zoner med hensyn til dybde. Op til hundrede og halvtreds meter er en biokemisk zone, som er karakteriseret ved udviklingen af biokemiske processer i organisk stof med frigivelse af gasser.

Fra én til halvanden kilometer ned - overgangszonen, hvor alle biokemiske processer falmer. Den tredje zone, fra halvanden til seks kilometer, er en termisk katalytisk zone, den er især vigtig for dannelsen af olie. Og den fjerde - gas, hvor der hovedsageligt dannes metan. Det kan ses, at processen begynder med dannelsen af gas og ledsager oliedannelsen på alle stadier og afslutter denne proces. Denne zonalitet er lodret, og fordelingen af kulbrinter i markerne er horisontal.

uorganisk teori om oliens oprindelse
uorganisk teori om oliens oprindelse

Produktion

Tidligere blev olie udvundet, hvor den kommer tæt på overfladen. Nu er produktionen steget mange gange, og derfor er brøndene simpelthen fantastiske i deres længde. De længste blev boret i USSR: på Sakhalin - meget mere end tolv kilometer og på Kola-halvøen - 12262 meter. I Qatar er en vandret brønd mere end tolv kilometer lang, i USA - to ni kilometer lange brønde. I de bayerske bjerge i Tyskland er der den samme ni kilometer lange brønd, hvorfraintet er blevet udvundet og bliver ikke udvundet, selvom der blev brugt tre hundrede og syvogtredive millioner dollars på det. I Østrig fandt man et lille oliefelt, som uventet viste sig at være meget større end det udforskede, men der blev fundet olie på mere end otte kilometers dybde. Ved nærmere undersøgelse viste denne ophobning sig ikke at være olie, men gas, som var umulig at udvinde - de geologiske træk i dette område tillod det ikke. Men de borede stadig en brønd, men de fandt ikke noget overhovedet, heller ikke skifer, der kunne udvindes.

Alle lande har brug for olie. På grund af hendes fravær starter krige konstant. Det udvindes nu i hidtil usete mængder. Jorden er allerede bogstaveligt t alt blødt tør. Energieksperter har beregnet, hvor mange år den tilgængelige olie i jordens indvolde vil holde. Og det viste sig, at der kun var seksoghalvtreds år tilbage af allerede udforskede reserver. Det forsvinder selvfølgelig ikke helt. Folk ved allerede, hvordan man udvinder olie fra skifer, oliesand, naturlig bitumen og meget mere. Venezuela vil have nok olie i hundrede år, Saudi-Arabien - næsten halvfjerds år, Rusland - mindre end tredive år med at være en olie- og gasgigant.

Anbefalede: