Öljyn alkuperäteorian os alta tiedemiehet eivät ole päässeet yksimielisyyteen. Tämä on erittäin monimutkainen kysymys, eikä kaasun ja öljyn geologia eikä koko ihmiskunnan käytettävissä oleva luonnontiede pysty ratkaisemaan sen ratkaisuongelmaa. Ei vain teoreetikot, vaan myös harjoittajat puhuvat öljyn alkuperästä. Kuuluisa öljygeologi I. M. Gubkin kirjoitti tästä paljon ja mielenkiintoisesti viime vuosisadan 30-luvulla keskusteltuaan erilaisista öljyn alkuperän teorioista. Yleisesti ottaen voimme vain arvailla, millaisia prosesseja on tapahtunut miljardeja vuosia maankuoren alla, planeettamme on meille edelleen mysteeri monella tapaa. Ihminen tietää vähän geoevoluutioprosessien todellisesta etenemisestä, joten öljyn alkuperän teorioita on hyvin lukuisia.
Kaksi pääteoriaa
Kun ihmiskunta saa täyden tiedon olosuhteista, jotka vaikuttavat öljyn syntymiseen, kun se tutkii tarkalleen kuinka sen esiintymät muodostuvat maankuoressa, kun se tutustuu kaikkiin rakenteellisiin muotoihin poikkeuksettakerrokset, niiden litologiset ominaisuudet, jotka ovat suotuisat öljyn ilmaantumiselle ja kerääntymiselle - vasta silloin etsintä ja esiintymien etsintä suoritetaan todella tarkoituksenmukaisesti. Heti kun geologinen tiede alkoi kehittyä, syntyi kaksi pääteoriaa öljyn alkuperästä. Ensimmäinen liittyy sen muodostumiseen elävään aineeseen. Tämä on orgaaninen teoria öljyn alkuperästä. Toisessa sanotaan, että sekä kaasu että öljy syntyivät vedyn ja hiilen synteesin seurauksena korkeissa paineissa ja lämpötiloissa maankuoren syvyyksissä. Tämä on epäorgaaninen teoria öljyn alkuperästä.
Historia väittää, että orgaaninen teoria ilmestyi myöhemmin kuin epäorgaaninen: 1800-luvun puoliväliin asti öljyä uutettiin vain sieltä, missä se joutui kosketuksiin maanpinnan kanssa - Kaliforniassa, Välimerellä, Venezuelassa ja joihinkin muihin paikkoihin. Saksalainen tiedemies Humboldt ehdotti, kuinka öljy muodostuu: aivan kuten asf altti, tulivuorten toiminnan seurauksena. Hieman myöhemmin, 1800-luvun toisella puoliskolla, kemistit osasivat jo syntetisoida asetyleeniä С2Н2 metaanisarjan hiilivedyillä. laboratorioissa. Jo myöhemmin meidän Dmitri Ivanovich Mendelejev esitteli maailmalle oman "karbidin" eikä orgaanisen teoriansa öljyn alkuperästä. Geologi ja tiedemies Gubkin kritisoi häntä ankarasti.
Mendelejev ja Gubkin
Vuonna 1877 mestari puhui Venäjän kemian seurassa öljyn alkuperän hypoteesista. Se perustui v altavaan asiaaineistoon, ja siksi siitä tuli heti suosittu. Päätellen jostakinEsitettyjen todisteiden mukaan kaikki tuolloin löydetyt esiintymät keskittyivät vuoriston taittuneiden muodostumien reunoihin, ne ovat pitkulaisia ja sijaitsevat lähellä suurten vaurioiden vyöhykkeitä. Mendelejevin mukaan vesi pääsee syvälle Maahan vikojen kautta ja reagoi metallikarbidien kanssa edistäen siten öljyn muodostumista, joka sitten nousee ja muodostaa kerrostumia. Mendelejevin kaava näyttää tältä: 2FeC+3H2O=Fe2O3+C2H6. Hänen hypoteesinsa perusteella (miten öljy muodostuu) tätä prosessia tapahtuu aina, eikä vain kaukaisina geologisina ajanjaksoina.
I. M. Gubkin kritisoi kovametalliteoriaa kaikkialla. Tämä vaihtoehto ei voi tyydyttää geologian hyvin tuntevaa henkilöä, joka on varma, että öljy muodostui varsin hyvin, vaikka siellä ei ole lainkaan vikoja, jotka johtavat vettä nestemäisiin karbideihin. Tällaisia halkeamia ei yksinkertaisesti ole luonnossa - maan ytimestä pintaan. Bas alttihihna ei päästä vettä tunkeutumaan syvälle eikä valmiin öljyn nousemaan ulos. Lisäksi kaikki tällä hetkellä suurista syvyyksistä tuotettu öljy puhuu tätä teoriaa vastaan. Toinen argumentti Gubkinille oli se, että epäorgaanisesti muodostunut öljy on optisesti inaktiivista, kun taas luonnollinen öljy on aktiivista, vaikka se pystyy pyörimään valon polarisaatiotasossa.
Avaruus on kolmas teoria
Kosminen teoria öljyn muodostumisesta oli myös erittäin suosittu. Nykyään nykyaikaisten tekniikoiden tullessa avaruuteen se on myös kärsinyt murskaavasta fiaskosta. Venäjän kieligeologi N. A. Sokolov julkaisi teoriansa öljyn kosmisesta alkuperästä jo vuonna 1892, joka perustuu siihen tosiasiaan, että hiilivetyjä on aina ollut planeetallamme koskemattomimmassa muodossaan ja ne muodostuivat korkeissa lämpötiloissa, kun maa oli juuri muodostumassa. Jäähtyessään planeetta absorboi öljyä ja liuotti sen nestemäiseen magmaan. Kiinteän maankuoren muodostumisen jälkeen magma ikään kuin luopui hiilivedyistä, jotka halkeamia pitkin nousivat yläosiinsa, joissa ne paksuuntuivat jäähtymisestä ja muodostivat kertymiä. Sokolovin argumentit olivat, että meteoriittien massasta löytyi hiilivetyjä.
Gubkin kritisoi tätä teoriaa palasiksi ja syytti sitä, että se perustuu puhtaasti teoreettisiin laskelmiin, joita geologiset havainnot eivät ole koskaan vahvistaneet. Hän oli yleisesti ottaen varma, että luonnossa ei juuri ole epäorgaanista öljyä ja että sillä, mitä on, ei voi olla käytännön merkitystä. Suurin osa öljyesiintymistä sisältää edelleen ainetta, joka on käynyt läpi kaikki öljynmuodostuksen vaiheet, ja se on orgaanisella tavalla. Myöhemmin keskustelua tästä ongelmasta käytiin lähes sata vuotta samoilla kiistoilla ja yksimielisyyden puutteella. Neuvostoliiton öljytutkijat esittivät eniten todistetun teorian öljyn epäorgaanisesta alkuperästä.
Neuvostoliiton tutkijat
Kropotkin, Porfiriev, Kudrjavtsev ja heidän muut samanhenkiset ihmiset yrittivät todistaa, että vedystä ja hiilestä, joita on riittävästi magmassa, radikaaleja CH, CH2, CH saadaan 3,vapautuu siitä hapen mukana, joka toimii lähtöaineena kylmillä vyöhykkeillä öljyn muodostumiselle. Kudrjavtsev oli varma, että öljyn abiogeeninen alkuperä sallii sen kulkeutua yhdessä kaasujen kanssa planeetan sedimenttikuoreen pitkin maan vaipan syviä vaurioita. Porfiryev vastusti, että öljy ei tullut hiilivetyradikaalien muodossa syviltä vyöhykkeiltä, vaan sillä oli jo kaikki valmiin luonnollisen öljyn ominaisuudet, murtautuen huokoisten kivien läpi. Hän ei osannut vastata vain kysymykseen, kuinka syvällä öljy oli ennen muuttoa? Epäilemättä aivokuoren vyöhykkeillä, mutta koko tämä teoria on aivan yhtä varmasti todistettavasti todistettavasti kuin aiemmatkin.
Öljyn epäorgaanista alkuperää tukivat seuraavat perusteet:
1. Peruskiteisissä kiviaineissa on myös kerrostumia.
2. Kaasun ja öljyn epäpuhtauksia on löydetty yhdessä hiilivetyjen kanssa tulivuoren päästöistä, "räjähdysputkista", avaruudesta.
3. Hiilivetyjä voidaan saada laboratoriossa luomalla korkeita paineita ja lämpötiloja.
4. Hiilivetykaasuja ja nestemäisiä hiilivetynesteitä on kaivoissa, jotka tunkeutuvat kiteiseen kellariin (Ruotsissa, Tatarstanissa ja muualla).
5. Orgaaninen teoria ei voi millään tavalla selittää v altavia öljypitoisuuksia ja jättimäisiä esiintymiä.
6. Kaasuseiintymät ovat kenozoisia ja öljyesiintymät ovat paleotsoisen jälkeisiä muinaisilla vuoristotasoilla.
7. Öljykentät liittyvät useimmiten syviin vioihin.
Orgaaninen teoria
Viime vuosina on ilmestynyt paljon uutta dataa sisältäviä julkaisuja. Esimerkiksi nestemäistä öljyä löytyy v altameristä, niiden leviämisvyöhykkeiltä. Useimmat näistä tosiseikoista puhuvat öljyn epäorgaanisesta alkuperästä. Se on kuitenkin edelleen perusteltua melko säästeliäästi ja heikosti. Siksi hänellä on hyvin vähän kannattajia tähän päivään asti. Suurin osa geologeista sekä ulkomailla että maassamme noudattaa öljyn alkuperän orgaanista teoriaa. Miksi tämä teoria on niin houkutteleva?
Öljyn biogeeninen alkuperä viittaa siihen, että se on peräisin vedenalaisten sedimenttien orgaanisesta aineesta. Tämän prosessin luonne on selkeästi lavastettu. Biogeenisen teorian kannattajat ovat varmoja, että öljy on tuote, joka saadaan orgaanisen aineen muuntamisesta. Nämä ovat meriperäisten sedimenttiesiintymien kasviston ja eläimistön jäänteitä, joita on kirjaimellisesti grammaa kuutiometrissä kivessä suolapitoisia esiintymiä, mutta öljyliuskeessa samalle kuutiometrille sedimenttiä voi pudota jopa kuusi kiloa. talletukset. savessa - puoli kiloa, aleikivissä - kaksisataa grammaa, kalkkikivessä - kaksisataaviisikymmentä.
Kaksi erilaista orgaanista ainetta
Sapropeli ja humus - jokainen kasvinviljelystä kiinnostunut tietää mitä se on. Jos orgaanista ainetta kertyy veden alle, jossa ilman pääsy on riittämätön, mutta sitä on läsnä, se mätänee, jolloin syntyy humus - tärkein osa maaperää, joka tarjoaa hedelmällisyyttä. Jos se on veden alla, mutta ilman happea, se kerääntyyorgaanista ainesta, sitten tapahtuu "hidas tislaus", pelkistävä kemiallinen prosessi - hajoaminen. Matalissa seisovan veden altaissa on aina v altava määrä sinileviä, planktonia, mukaan lukien niveljalkaiset, jotka eivät elä pitkään ja kuolevat v altavasti.
Pohjalle muodostuu voimakas kerros orgaanista lietettä - sapropelia. Nämä ovat merten rannikkoosia, laguuneja, suistoja. Kuivatislattuna sapropeli tuottaa 25 prosenttia öljymäisten rasvaöljyjen painosta. Ja öljyn muodostuminen on niin pitkä ja monimutkainen prosessi, että ihmisellä ei ole mahdollisuutta seurata sen kaikkia vaiheita, hän löytää vain tuloksen - v altavat öljyesiintymät ja -esiintymät. Ja prosessit jatkuivat tuhansia vuosia öljylähteissä, joissa v altamerten pohjalle muodostui monenlaisia sedimenttejä, jotka sisälsivät diffuusia orgaanista ainetta vähintään clarkea - neljäsataa grammaa kuutiometrissä.
Potentiaalia
Potentiaaliltaan suurimmat lähdeesiintymät ovat savikarbonaattia, jotka sisältävät orgaanista ainetta sapropelia. Tällaisia kerrostumia kutsutaan domanikiteiksi. Niitä löytyy kaikista esikambrian kerroksista, fanerotsoisista järjestelmistä ja samoista stratigrafisista tasoista täysin eri mantereilla. Miten se tapahtui? Kolme ja puoli miljardia vuotta sitten elämä alkoi maan päällä. Kambrian aikakaudella Maan vesikuoressa oli jo orgaanisen aineksen monipuolisimmat muodot. Varhaista paleozoikia edustivat laajat meret jav altameret, joissa levillä ja selkärangattomilla oli jo v altava määrä lajeja.
Eikä kaikki tämä orgaaninen maailma ryntäsi heti maahan. Parhaat olosuhteet elämälle luotiin säiliöissä kuudenkymmenen-kahdeksankymmenen metrin syvyydessä - useimmiten nämä ovat mantereiden vedenalaisten rajojen hyllyt. Mitä lähempänä maata, sitä enemmän sedimentissä on orgaanista ainetta. Sisämeret sisältävät jopa 50 prosenttia kaikesta kerrostuneesta orgaanisesta aineesta. Parhaat olosuhteet öljyn tuottamiseen ovat merten rannikkoalueet. Öljy tulee muinaisista meristä, ei makean veden altaiden soista.
Öljyn muodostumisvaiheet
Akateemikko Gubkin väitti, että öljyn muodostuminen ei voi tapahtua ilman tiettyjen vaiheiden läpikulkua. Ensimmäiset ovat sedimentogeneesi ja diageneesi, jolloin tapahtuu kaasu- ja öljylähteen sedimenttien eli alkuperäisen orgaanisen aineen muodostuminen. Ensimmäinen vaihe tuo mukanaan sellaisia biokemiallisia prosesseja, jotka tuottavat kerogeeniä ja runsaasti kaasumaisia aineita, jotka vähitellen hajoavat.
Jotkut niistä liukenevat ja tiivistyvät, joskus jopa kiinnostavat teollista tuotantoa (esimerkiksi 50 miljardia kuutiometriä metaania Afrikan järvessä tai Japanissa kaasua otetaan myös merestä, jossa jopa 97 prosenttiin metaanista). Tässä vaiheessa öljyä ei kuitenkaan ole vielä muodostunut. Mutta edelleen upottaminen johtaa tutkijan katageneesivyöhykkeen öljynlähdekiviin, joissa alkuperäisestä orgaanisesta aineesta syntyy jo ammoniakkia, rikkivetyä, metaania, hiilidioksidia ja niiden mukana nestemäisiä tuotteita.hiilivedyt.
Vaiheet ja vyöhykkeet
Päävaihe on öljyn muodostuminen katageneesin vaiheessa 2-3 kilometrin syvyydessä sedimenttien 80-150 celsiusasteen lämpötilassa. Optimaaliset olosuhteet ovat juuri ne, joissa korkea lämpötila on ratkaiseva tekijä. Öljyn ja kaasun tuotannossa on myös erityisiä syvyyden vyöhykkeitä. Jopa sataviisikymmentä metriä on biokemiallinen vyöhyke, jolle on ominaista biokemiallisten prosessien kehittyminen orgaanisessa aineessa kaasujen vapautumisen myötä.
Yhdestä puoleentoista kilometriin alas - siirtymävyöhyke, jossa kaikki biokemialliset prosessit haalistuvat. Kolmas vyöhyke, puolitoista kuuteen kilometriin, on lämpökatalyyttinen vyöhyke, se on erityisen tärkeä öljyn muodostumiselle. Ja neljäs - kaasu, jossa muodostuu pääasiassa metaania. Voidaan nähdä, että prosessi alkaa kaasun muodostuksesta ja seuraa öljyn muodostusta kaikissa vaiheissa ja päättää tämän prosessin. Tämä vyöhyke on pystysuora ja hiilivetyjen jakautuminen pelloilla on vaakasuora.
Tuotanto
Aiemmin öljyä uutettiin sieltä, missä se on lähellä pintaa. Nyt sen tuotanto on lisääntynyt monta kertaa, ja siksi kaivot ovat yksinkertaisesti hämmästyttäviä pituudeltaan. Pisin porattiin Neuvostoliitossa: Sahalinilla - paljon yli kaksitoista kilometriä ja Kuolan niemimaalla - 12262 metriä. Qatarissa vaakasuora kaivo on yli kaksitoista kilometriä pitkä, Yhdysvalloissa - kaksi yhdeksän kilometrin kaivoa. Saksan Baijerin vuoristossa on sama yhdeksän kilometrin kaivo, jostamitään ei ole louhittu eikä louhita, vaikka siihen käytettiin kolmesataakolmekymmentäseitsemän miljoonaa dollaria. Itävallasta löydettiin pieni öljykenttä, joka yllättäen osoittautui paljon tutkittua suuremmiksi, mutta öljy löydettiin yli kahdeksan kilometrin syvyydestä. Tarkemmin tarkasteltuna tämä kertymä ei osoittautunut öljyksi, vaan kaasuksi, jota oli mahdotonta ottaa - tämän alueen geologiset piirteet eivät sallineet. Mutta he silti porasivat kaivon, mutta he eivät löytäneet yhtään mitään, edes liusketta, jota voitaisiin louhia.
Kaikki maat tarvitsevat öljyä. Hänen poissaolonsa vuoksi sodat alkavat jatkuvasti. Sitä louhitaan nyt ennennäkemättömissä määrissä. Maapallo on jo kirjaimellisesti vuotanut verta. Energiaasiantuntijat ovat laskeneet, kuinka monta vuotta maapallon suolistossa olevaa öljyä riittää. Ja kävi ilmi, että vain viisikymmentäkuusi vuotta jo tutkituista varoista oli jäljellä. Se ei tietenkään katoa kokonaan. Ihmiset jo tietävät, kuinka öljyä voidaan erottaa liuskeesta, öljyhiekasta, luonnonbitumista ja paljon muusta. Venezuelalla on tarpeeksi öljyä sadaksi vuodeksi, Saudi-Arabialla - melkein seitsemäksikymmeneksi vuodeksi, Venäjällä - alle kolmekymmentä vuotta öljy- ja kaasujättiläisenä.
