În ceea ce privește teoria originii petrolului, oamenii de știință nu au ajuns la un consens. Aceasta este o problemă foarte complexă și nici geologia gazelor și petrolului, nici întreaga știință naturală care este în prezent disponibilă omenirii nu poate rezolva problema soluției sale. Nu numai teoreticienii, ci și practicienii vorbesc despre originea petrolului. Celebrul geolog petrolier I. M. Gubkin a scris multe și interesant despre asta în anii treizeci ai secolului trecut, discutând diverse teorii despre originea petrolului. În general, putem doar ghici ce fel de procese au avut loc de-a lungul a miliarde de ani sub scoarța terestră, planeta noastră este încă un mister pentru noi în multe privințe. Omul știe puțin despre adevăratul curs al proceselor de geoevoluție, așa că teoriile despre originea petrolului sunt foarte numeroase.
Două teorii principale
Când omenirea primește cunoștințe complete despre condițiile care contribuie la apariția petrolului, când studiază exact cum se formează depozitele sale în scoarța terestră, când se familiarizează cu toate formele structurale fără excepțiestraturile, trăsăturile lor litologice care sunt favorabile pentru apariția și acumularea petrolului - abia atunci explorarea și căutarea zăcămintelor se vor desfășura cu adevărat oportun. De îndată ce știința geologică a început să se dezvolte, au apărut două teorii principale despre originea petrolului. Prima se referă la formarea sa de materia vie. Aceasta este o teorie organică a originii petrolului. Al doilea spune că atât gazul, cât și petrolul au apărut datorită sintezei hidrogenului și carbonului la presiuni și temperaturi ridicate în adâncurile scoarței terestre. Aceasta este o teorie anorganică a originii petrolului.
Istoria susține că teoria organică a apărut mai târziu decât cea anorganică: până la mijlocul secolului al XIX-lea, petrolul era extras doar acolo unde intra în contact cu suprafața pământului - în California, în Marea Mediterană, în Venezuela și alte locuri. Omul de știință german Humboldt a sugerat cum se formează petrolul: la fel ca asf altul, ca urmare a acțiunii vulcanilor. Puțin mai târziu, în a doua jumătate a secolului al XIX-lea, chimiștii știau deja să sintetizeze acetilena С2Н2 cu hidrocarburi din seria metanului în laboratoare. Chiar și mai târziu, Dmitri Ivanovici Mendeleev și-a prezentat lumii propria lui „carbură” și nu teoria organică a originii uleiului. Geologul și omul de știință Gubkin a criticat-o cu înverșunare.
Mendeleev și Gubkin
În 1877, maestrul a vorbit la Societatea Rusă de Chimie cu privire la ipoteza originii petrolului. S-a bazat pe un material real uriaș și, prin urmare, a devenit imediat popular. Judecând dupăConform dovezilor prezentate, toate depozitele descoperite la acea vreme erau concentrate pe marginile formațiunilor pliate de munte, sunt alungite și situate în apropierea zonelor de falii mari. Potrivit lui Mendeleev, apa intră adânc în Pământ prin falii și reacționează cu carburile metalice, contribuind astfel la formarea uleiului, care apoi se ridică și formează depozite. Formula lui Mendeleev arată astfel: 2FeC+3H2O=Fe2O3+C2H6. Judecând după ipoteza sa (cum se formează petrolul), acest proces are loc întotdeauna, și nu numai în perioade geologice îndepărtate.
I. M. Gubkin a criticat peste tot teoria carburilor. Această opțiune nu poate satisface o persoană care cunoaște bine geologia, care este sigură că uleiul s-a format destul de bine chiar și acolo unde nu există deloc defecte care să conducă apa la carburi lichide. Astfel de fisuri pur și simplu nu există în natură - de la miezul Pământului până la suprafață. Centura de baz alt nu va permite nici apei să pătrundă adânc, nici uleiului finit să se ridice în exterior. Mai mult decât atât, tot uleiul produs în prezent din adâncimi mari vorbește împotriva acestei teorii. Un alt argument pentru Gubkin a fost că uleiul format anorganic este optic inactiv, în timp ce uleiul natural este activ, chiar capabil să se rotească în planul de polarizare al luminii.
Spațiul este a treia teorie
Teoria cosmică a modului în care se formează petrolul a fost, de asemenea, foarte populară. Astăzi, odată cu apariția tehnologiilor moderne în spațiu, a suferit și un fiasco zdrobitor. Rusăgeologul N. A. Sokolov și-a publicat teoria despre originea cosmică a petrolului încă din 1892, bazată pe faptul că hidrocarburile au existat întotdeauna pe planeta noastră, în forma sa cea mai curată, și s-au format la temperaturi ridicate când Pământul tocmai se forma. Răcindu-se, planeta a absorbit ulei, dizolvându-l în magmă lichidă. După formarea scoarței terestre solide, magma, așa cum spunea, a renunțat la hidrocarburi, care, de-a lungul crăpăturilor, s-au ridicat în părțile sale superioare, unde s-au îngroșat de la răcire și au format unele acumulări. Argumentele lui Sokolov au fost că hidrocarburi au fost găsite în masa meteoriților.
Gubkin a criticat această teorie, acuzând-o că se bazează pe calcule pur teoretice care nu au fost niciodată confirmate de observații geologice. În general, era sigur că nu există aproape niciun ulei anorganic în natură și că ceea ce este, nu poate avea importanță practică. Cea mai mare parte a zăcămintelor de petrol conține încă o substanță care a trecut prin toate etapele formării uleiului și este într-un mod organic. Discuția ulterioară a acestei probleme a avut loc timp de aproape o sută de ani, cu aceleași dispute și lipsă de acord. Oamenii de știință petrolier sovietici au prezentat cea mai fundamentată teorie a originii anorganice a petrolului.
Oamenii de știință ai Uniunii Sovietice
Kropotkin, Porfiriev, Kudryavtsev și ceilalți oameni ai lor cu idei similare au încercat să demonstreze că din hidrogen și carbon, care sunt în cantități suficiente în magmă, radicalii CH, CH2, CH sunt obținute 3,eliberat din acesta împreună cu oxigenul, care servește ca materie primă în zonele reci pentru formarea uleiului. Kudryavtsev era sigur că originea abiogenă a petrolului îi permite să treacă, împreună cu gazele, în învelișul sedimentar al planetei de-a lungul falilor adânci din mantaua Pământului. Porfiryev a obiectat că uleiul nu a venit sub formă de radicali de hidrocarburi din zonele adânci, ci posedă deja pe deplin toate proprietățile uleiului natural finit, spargând roci poroase. Nu putea răspunde doar la întrebarea cât de adânc era petrolul înainte de migrație? Fără îndoială, în zonele subcorticale, dar toată această teorie este la fel de clar de nedemonstrată ca și precedentele.
Originea anorganică a uleiului a fost susținută de următoarele argumente:
1. Există, de asemenea, depozite în roci cristaline fundamentale.
2. Au fost găsite impurități de gaz și petrol împreună cu hidrocarburi în emisiile vulcanilor, în „conductele de explozie”, în spațiu.
3. Hidrocarburile pot fi obținute în laborator prin crearea condițiilor de presiuni și temperaturi ridicate.
4. Gazele de hidrocarburi și fluidele de hidrocarburi lichide sunt prezente în puțurile care pătrund în subsolul cristalin (în Suedia, Tatarstan și în alte părți).
5. Teoria organică nu poate explica în niciun fel prezența unor concentrații uriașe de petrol și depozite gigantice.
6. Zăcămintele de gaze sunt de vârstă cenozoică, iar zăcămintele de petrol sunt de vârstă post-paleozoică pe platformele muntoase antice.
7. Câmpurile de petrol sunt asociate cel mai adesea cu falii adânci.
Teoria organică
În ultimii ani, au apărut o mulțime de publicații cu date noi. De exemplu, uleiul lichid se găsește în oceane, în zonele lor de răspândire. Cele mai multe dintre aceste fapte vorbesc despre originea anorganică a uleiului. Cu toate acestea, este încă justificat destul de puțin și slab. De aceea are foarte puțini susținători până în prezent. Marea majoritate a geologilor atât din străinătate, cât și din țara noastră aderă la teoria organică a originii petrolului. De ce este această teorie atât de atractivă?
Originea biogenă a petrolului implică originea sa din materia organică a depozitelor subacvatice sedimentare. Natura acestui proces este clar pusă în scenă. Susținătorii teoriei biogene sunt siguri că uleiul este un produs obținut prin transformarea materiei organice. Acestea sunt rămășițele florei și faunei din depozitele sedimentare de origine marină, dintre care există literalmente grame pe metru cub de rocă de depozite purtătoare de sare, dar în șisturi bituminoase pot cădea până la șase kilograme pe același metru cub de sedimente. depozite. În argile - jumătate de kilogram, în siltstones - două sute de grame, în calcare - două sute cincizeci.
Două tipuri de materie organică
Sapropel și humus - orice persoană pasionată de cultivarea plantelor știe ce este. Dacă materia organică se acumulează sub apă, acolo unde accesul la aer este insuficient, dar este prezentă, putrezește, rezultând humus - partea principală a solului care asigură fertilitatea. Dacă se află sub apă, dar fără acces la oxigen, se acumuleazămaterie organică, apoi are loc „distilarea lentă”, proces chimic reducător – dezintegrare. Bazinele puțin adânci de apă stagnantă au întotdeauna o cantitate imensă de alge albastre-verzi, plancton, inclusiv artropode, care nu trăiesc mult și mor în număr mare.
Un strat puternic de nămol organic - sapropel - se formează în partea de jos. Acestea sunt părțile de coastă ale mărilor, lagunelor, estuarelor. Când este distilat uscat, sapropel produce douăzeci și cinci la sută din greutatea uleiurilor grase asemănătoare uleiurilor. Și formarea uleiului este un proces atât de lung și complex încât o persoană nu are posibilitatea de a urma toate etapele sale, el găsește doar rezultatul - depozite uriașe și depozite de petrol. Și procesele au continuat timp de mii de ani în suitele surselor de petrol, unde s-au format o mare varietate de sedimente pe fundul oceanelor și au conținut materie organică difuză în cantități nu mai mici decât clarke - patru sute de grame pe metru cub..
Potențial
Depozitele sursă cu cel mai mare potențial sunt argilo-carbonatul, care conțin materie organică sapropel. Astfel de zăcăminte se numesc domanichiți. Se găsesc în toate straturile precambriene, în sistemele fanerozoice și la aceleași niveluri stratigrafice pe continente complet diferite. Cum s-a întâmplat? În urmă cu trei miliarde și jumătate de ani, viața a început pe pământ. În epoca Cambriană, învelișul de apă al Pământului avea deja cele mai diverse forme de materie organică. Paleozoicul timpuriu a fost reprezentat de mări vaste șioceane, unde algele și nevertebratele aveau deja un număr mare de specii.
Și departe de a fi imediat toată această lume organică s-a repezit pe uscat. Cele mai bune condiții pentru viață au fost create în rezervoare la o adâncime de 60 până la optzeci de metri - cel mai adesea acestea sunt rafturile granițelor subacvatice ale continentelor. Cu cât mai aproape de pământ, cu atât mai multă materie organică în sedimente. Mările interioare conțin până la cincizeci la sută din toată materia organică depusă. Cele mai bune condiții pentru crearea petrolului sunt părțile de coastă ale mărilor. Petrolul provine din mările antice, nu din mlaștini din bazinele cu apă dulce.
Etape ale formării uleiului
Academicianul Gubkin a susținut că formarea petrolului nu se poate face fără a trece prin anumite etape. Primele sunt sedimentogeneza și diageneza, când are loc formarea sedimentelor sursă de gaz și petrol, adică materia organică inițială. Prima etapă aduce cu sine astfel de procese biochimice care produc kerogene și o abundență de substanțe gazoase care se disipează treptat.
Unele dintre ele se dizolvă și se concentrează, uneori chiar de interes pentru producția industrială (cincizeci de miliarde de metri cubi de metan într-un lac african, de exemplu, sau în Japonia, se extrage și gaz din mare, în care până la nouăzeci şi şapte la sută de metan). Cu toate acestea, în această etapă, uleiul nu s-a format încă. Dar imersiunea ulterioară îl conduce pe explorator la rocile sursă de petrol din zona de catageneză, unde amoniacul, hidrogenul sulfurat, metanul, dioxidul de carbon și, odată cu ele, produsele lichide apar deja din materia organică originală.hidrocarburi.
Faze și zone
Faza principală este formarea petrolului în stadiul de catageneză la o adâncime de doi până la trei kilometri de sedimente la o temperatură de optzeci până la o sută cincizeci de grade Celsius. Condițiile optime sunt tocmai acelea în care factorul decisiv este temperatura ridicată. Generarea de petrol și gaze are și zone specifice în ceea ce privește adâncimea. Până la o sută cincizeci de metri este o zonă biochimică, care se caracterizează prin dezvoltarea proceselor biochimice în materie organică cu eliberare de gaze.
De la unu la un kilometru și jumătate mai jos - zona de tranziție, unde toate procesele biochimice se estompează. A treia zonă, de la un kilometru și jumătate până la șase kilometri, este o zonă catalitică termică, este deosebit de importantă pentru formarea petrolului. Și al patrulea - gaz, unde se formează în principal metan. Se poate observa că procesul începe cu formarea gazului și însoțește formarea petrolului în toate etapele și completează acest proces. Această zonalitate este verticală, iar distribuția hidrocarburilor în câmpuri este orizontală.
Producție
Anterior, uleiul era extras acolo unde se apropie de suprafață. Acum producția sa a crescut de multe ori și, prin urmare, puțurile sunt pur și simplu uimitoare în lungime. Cele mai lungi au fost forate în URSS: pe Sakhalin - cu mult mai mult de doisprezece kilometri și pe Peninsula Kola - 12262 de metri. În Qatar, un puț orizontal are peste doisprezece kilometri lungime, în Statele Unite - două puțuri de nouă kilometri. În munții bavarez din Germania există aceeași fântână de nouă kilometri, din carenimic nu a fost extras și nu este minat, deși s-au cheltuit trei sute treizeci și șapte de milioane de dolari pentru asta. În Austria a fost găsit un mic câmp de petrol, care s-a dovedit în mod neașteptat a fi mult mai mare decât cel explorat, dar petrol a fost descoperit la o adâncime de peste opt kilometri. La o examinare mai atentă, această acumulare s-a dovedit a fi nu petrol, ci gaz, care a fost imposibil de extras - caracteristicile geologice ale acestei zone nu au permis. Dar au forat totuși un puț, dar nu au găsit nimic, chiar și șist care să poată fi extras.
Toate țările au nevoie de petrol. Din cauza absenței ei, războaiele încep în mod constant. Este extras acum în cantități nevăzute anterior. Pământul este deja literalmente uscat. Experții în energie au calculat câți ani va rezista uleiul disponibil în intestinele Pământului. Și s-a dovedit că au mai rămas doar cincizeci și șase de ani de rezerve deja explorate. Desigur, nu va dispărea complet. Oamenii știu deja cum să extragă petrol din șisturi, nisip petrolier, bitum natural și multe altele. Venezuela va avea suficient petrol pentru o sută de ani, Arabia Saudită - aproape șaptezeci de ani, Rusia - mai puțin de treizeci de ani de a fi un gigant de petrol și gaze.
