Attiecībā uz naftas izcelsmes teoriju zinātnieki nav nonākuši pie vienprātības. Tas ir ļoti sarežģīts jautājums, un ne gāzes un naftas ģeoloģija, ne visa cilvēcei šobrīd pieejamā dabaszinātne nevar atrisināt tā risinājuma problēmu. Par naftas izcelsmi runā ne tikai teorētiķi, bet arī praktiķi. Par to pagājušā gadsimta trīsdesmitajos gados daudz un interesanti rakstīja slavenais naftas ģeologs I. M. Gubkins, apspriežot dažādas naftas izcelsmes teorijas. Kopumā mēs varam tikai minēt, kādi procesi notika miljardu gadu laikā zem zemes garozas, mūsu planēta mums joprojām ir noslēpums daudzos veidos. Cilvēks maz zina par patieso ģeoevolūcijas procesu norisi, tāpēc teorijas par naftas izcelsmi ir ļoti daudz.
Divas galvenās teorijas
Kad cilvēce saņems pilnas zināšanas par apstākļiem, kas veicina naftas rašanos, kad tā pēta, kā tieši veidojas tās nogulsnes zemes garozā, kad tā iepazīstas ar visām bez izņēmuma strukturālajām formāmslāņi, to litoloģiskās īpatnības, kas ir labvēlīgas naftas parādīšanās un uzkrāšanās - tikai tad patiešām mērķtiecīgi tiks veikta iegulu izpēte un meklēšana. Tiklīdz ģeoloģijas zinātne sāka attīstīties, parādījās divas galvenās naftas izcelsmes teorijas. Pirmais attiecas uz tās veidošanos ar dzīvo vielu. Šī ir organiska eļļas izcelsmes teorija. Otrajā teikts, ka gan gāze, gan nafta radās ūdeņraža un oglekļa sintēzes dēļ augstā spiedienā un temperatūrā zemes garozas dziļumos. Šī ir neorganiska eļļas izcelsmes teorija.
Vēsture apgalvo, ka organiskā teorija parādījās vēlāk nekā neorganiskā: līdz deviņpadsmitā gadsimta vidum naftu ieguva tikai tur, kur tā nonāca saskarē ar zemes virsmu – Kalifornijā, Vidusjūrā, Venecuēlā un dažas citas vietas. Vācu zinātnieks Humbolts ierosināja, kā veidojas nafta: tāpat kā asf alts, vulkānu darbības rezultātā. Nedaudz vēlāk, deviņpadsmitā gadsimta otrajā pusē, ķīmiķi jau prata sintezēt acetilēnu С2Н2 ar metāna sērijas ogļūdeņražiem. laboratorijās. Vēl vēlāk mūsu Dmitrijs Ivanovičs Mendeļejevs pasaulei prezentēja savu "karbīda", nevis organisko naftas izcelsmes teoriju. Ģeologs un zinātnieks Gubkins viņu asi kritizēja.
Mendeļejevs un Gubkins
1877. gadā meistars runāja Krievijas Ķīmijas biedrībā par naftas izcelsmes hipotēzi. Tas bija balstīts uz milzīgu faktu materiālu, un tāpēc nekavējoties kļuva populārs. Spriežot pēcSaskaņā ar uzrādītajām liecībām visas tolaik atklātās atradnes bija koncentrētas kalnu salocītu veidojumu malās, tās ir iegarenas un atrodas lielu lūzumu zonu tuvumā. Pēc Mendeļejeva teiktā, ūdens dziļi Zemē nonāk caur defektiem un reaģē ar metālu karbīdiem, tādējādi veicinot naftas veidošanos, kas pēc tam paceļas un veido nogulsnes. Mendeļejeva formula izskatās šādi: 2FeC+3H2O=Fe2O3+C2H6. Spriežot pēc viņa hipotēzes (kā veidojas nafta), šis process notiek vienmēr, un ne tikai attālos ģeoloģiskajos periodos.
Es. M. Gubkins visur kritizēja karbīda teoriju. Šāds variants nevar apmierināt cilvēku, kurš labi pārzina ģeoloģiju, kurš ir pārliecināts, ka eļļa diezgan labi veidojās pat tad, ja nav nekādu defektu, kas ūdeni vada šķidros karbīdos. Tādas plaisas dabā vienkārši nepastāv – no Zemes kodola līdz virsmai. Baz alta josta neļaus ne ūdenim dziļi iekļūt iekšā, ne gatavajai eļļai pacelties ārā. Turklāt visa eļļa, kas pašlaik tiek ražota lielos dziļumos, runā pret šo teoriju. Vēl viens arguments Gubkinam bija tas, ka neorganiski veidotā eļļa ir optiski neaktīva, savukārt dabiskā eļļa ir aktīva, pat spēj griezties gaismas polarizācijas plaknē.
Kosmoss ir trešā teorija
Arī kosmiskā teorija par to, kā veidojas nafta, bija ļoti populāra. Mūsdienās, līdz ar moderno tehnoloģiju parādīšanos kosmosā, tas ir piedzīvojis arī graujošu fiasko. krievu valodaģeologs N. A. Sokolovs savu teoriju par naftas kosmisko izcelsmi publicēja tālajā 1892. gadā, balstoties uz faktu, ka ogļūdeņraži uz mūsu planētas vienmēr ir pastāvējuši vissenākajā veidā, un tie veidojās augstā temperatūrā, kad Zeme tikai veidojās. Atdzesējot, planēta absorbēja eļļu, izšķīdinot to šķidrā magmā. Pēc cietās zemes garozas veidošanās magma it kā atteicās no ogļūdeņražiem, kas gar plaisām pacēlās uz augšējām daļām, kur no atdzišanas sabiezēja un veidoja dažus uzkrājumus. Sokolova argumenti bija tādi, ka meteorītu masā tika atrasti ogļūdeņraži.
Gubkins kritizēja šo teoriju līdz šķembām, apsūdzot to, ka tā ir balstīta uz tīri teorētiskiem aprēķiniem, kurus nekad nav apstiprinājuši ģeoloģiskie novērojumi. Viņš kopumā bija pārliecināts, ka dabā gandrīz nav neorganiskas eļļas un ka tam, kas ir, nevar būt praktiska nozīme. Lielākajā daļā naftas atradņu joprojām ir viela, kas ir izgājusi visus naftas veidošanās posmus, un tas ir organiskā veidā. Šīs problēmas turpmākā apspriešana notika gandrīz simts gadus ar tiem pašiem strīdiem un vienošanās trūkumu. Padomju naftas zinātnieki izvirzīja visvairāk pamatoto teoriju par naftas neorganisko izcelsmi.
Padomju Savienības zinātnieki
Kropotkins, Porfirjevs, Kudrjavcevs un citi viņu domubiedri mēģināja pierādīt, ka no ūdeņraža un oglekļa, kas pietiekamā daudzumā ir magmā, radikāļi CH, CH2, CH tiek iegūti 3,no tā izdalās kopā ar skābekli, kas aukstajās zonās kalpo kā izejmateriāls eļļas veidošanai. Kudrjavcevs bija pārliecināts, ka naftas abiogēnā izcelsme ļauj tai kopā ar gāzēm iekļūt planētas nogulumu apvalkā pa dziļiem Zemes apvalka lūzumiem. Porfirjevs iebilda, ka eļļa nav nākusi ogļūdeņražu radikāļu veidā no dziļajām zonām, bet jau pilnībā tai piemīt visas gatavās dabīgās eļļas īpašības, izlaužoties cauri porainiem iežiem. Viņš nevarēja atbildēt tikai uz jautājumu, cik dziļi bija nafta pirms migrācijas? Neapšaubāmi, subkortikālajās zonās, bet visa šī teorija ir tikpat noteikti nepierādāma kā iepriekšējās.
Eļļas neorganisko izcelsmi pamatoja šādi argumenti:
1. Nogulsnes ir arī fundamentālajos kristāliskajos iežos.
2. Gāzes un naftas piemaisījumi ir atrasti kopā ar ogļūdeņražiem vulkānu emisijās, "sprādziena caurulēs", kosmosā.
3. Ogļūdeņražus var iegūt laboratorijā, radot augsta spiediena un temperatūras apstākļus.
4. Ogļūdeņraža gāzes un šķidrie ogļūdeņražu šķidrumi atrodas akās, kas iekļūst kristāliskajā pagrabā (Zviedrijā, Tatarstānā un citur).
5. Organiskā teorija nekādi nevar izskaidrot milzīgu naftas koncentrāciju un milzu atradnes.
6. Gāzes atradnes ir kainozoja vecumā, un naftas atradnes ir pēcpaleozoja laikmeta senās kalnu platformās.
7. Naftas atradnes visbiežāk ir saistītas ar dziļiem defektiem.
Organiskā teorija
Pēdējos gados ir parādījies daudz publikāciju ar jauniem datiem. Piemēram, šķidrā eļļa ir atrodama okeānos, to izplatīšanās zonās. Lielākā daļa no šiem faktiem runā par eļļas neorganisko izcelsmi. Tomēr tas joprojām tiek pamatots diezgan taupīgi un vāji. Tāpēc viņai līdz pat šai dienai ir ļoti maz atbalstītāju. Lielākā daļa ģeologu gan ārzemēs, gan mūsu valstī pieturas pie organiskās naftas izcelsmes teorijas. Kāpēc šī teorija ir tik pievilcīga?
Eļļas biogēnā izcelsme nozīmē, ka tās izcelsme ir nogulumu subakvatisko nogulumu organiskās vielas. Šī procesa būtība ir skaidri noteikta. Biogēnās teorijas piekritēji ir pārliecināti, ka eļļa ir produkts, kas iegūts, pārveidojot organiskās vielas. Tās ir floras un faunas paliekas jūras izcelsmes nogulumiežu atradnēs, kuru kubikmetrā iežu sāli saturošu atradņu ir burtiski grami, bet degslāneklī uz vienu un to pašu kubikmetru nogulumu var uzkrist līdz sešiem kilogramiem. noguldījumi. Mālos - puskilograms, aleirojumos - divsimt grami, kaļķakmenī - divi simti piecdesmit.
Divu veidu organiskās vielas
Sapropelis un humuss - katrs, kam patīk augkopība, zina, kas tas ir. Ja organiskās vielas uzkrājas zem ūdens, kur gaisa pieeja ir nepietiekama, bet tā ir, tā trūd, kā rezultātā veidojas trūdviela - galvenā augsnes daļa, kas nodrošina auglību. Ja zem ūdens, bet bez skābekļa pieejamības, tas uzkrājasorganisko vielu, tad notiek "lēna destilācija", reducējošs ķīmiskais process - sabrukšana. Seklos stāvoša ūdens baseinos vienmēr ir milzīgs daudzums zilaļģu, planktona, tostarp posmkāju, kas nedzīvo ilgi un milzīgi mirst.
Apakšā veidojas spēcīgs organisko dūņu slānis - sapropelis. Tās ir jūru piekrastes daļas, lagūnas, estuāri. Sausā destilācijā sapropelis veido divdesmit piecus procentus no eļļai līdzīgu taukainu eļļu svara. Un eļļas veidošanās ir tik ilgs un sarežģīts process, ka cilvēkam nav iespējas izsekot līdzi visiem tā posmiem, viņš atrod tikai rezultātu – milzīgas nogulsnes un naftas nogulsnes. Un procesi norisinājās tūkstošiem gadu naftas avotu kompleksos, kur okeānu dzelmē veidojās visdažādākie nogulumi un saturēja difūzās organiskās vielas daudzumos, kas nebija mazāki par klarku - četrsimt gramu uz kubikmetru.
Potenciāls
Avota atradnes ar vislielāko potenciālu ir mālu karbonāts, kas satur organisko vielu sapropeli. Šādas nogulsnes sauc par domanikītiem. Tie ir sastopami visos prekembrija slāņos, fanerozoja sistēmās un vienādos stratigrāfiskajos līmeņos pilnīgi dažādos kontinentos. Kā tas notika? Pirms trīsarpus miljardiem gadu uz Zemes sākās dzīvība. Kembrija laikmetā Zemes ūdens čaulā jau bija visdažādākās organiskās vielas formas. Agro paleozoiku pārstāvēja plašas jūras unokeāni, kur aļģēm un bezmugurkaulniekiem jau bija milzīgs sugu skaits.
Un nebūt ne uzreiz visa šī organiskā pasaule metās uz zemi. Vislabākie dzīvības apstākļi tika radīti rezervuāros sešdesmit līdz astoņdesmit metru dziļumā - visbiežāk tie ir kontinentu zemūdens robežu plaukti. Jo tuvāk zemei, jo vairāk organisko vielu nogulumos. Iekšējās jūrās ir līdz piecdesmit procentiem no visas nogulsnētās organiskās vielas. Labākie apstākļi naftas radīšanai ir jūru piekrastes daļas. Nafta nāk no senajām jūrām, nevis purviem saldūdens baseinos.
Eļļas veidošanās posmi
Akadēmiķis Gubkins apgalvoja, ka naftas veidošanās nevar iztikt bez noteiktu posmu iziešanas. Pirmās ir sedimentoģenēze un diaģenēze, kad veidojas gāzes avota un naftas avota nogulumi, tas ir, sākotnējās organiskās vielas. Pirmais posms nes līdzi tādus bioķīmiskus procesus, kas rada kerogēnu un daudz gāzveida vielu, kas pakāpeniski izkliedējas.
Daži no tiem izšķīst un koncentrējas, dažkārt pat interesējot rūpniecisko ražošanu (piemēram, piecdesmit miljardi kubikmetru metāna Āfrikas ezerā vai Japānā gāze tiek iegūta arī no jūras, kurā uz augšu līdz deviņdesmit septiņiem procentiem metāna). Taču šajā posmā eļļa vēl nav izveidojusies. Bet tālāka iegremdēšana noved pētnieku uz kataģenēzes zonas naftas avota iežiem, kur no sākotnējās organiskās vielas jau rodas amonjaks, sērūdeņradis, metāns, oglekļa dioksīds un līdz ar tiem šķidrie produkti.ogļūdeņraži.
Fāzes un zonas
Galvenā fāze ir eļļas veidošanās kataģenēzes stadijā divu līdz trīs kilometru dziļumā nogulumu astoņdesmit līdz simt piecdesmit grādu pēc Celsija temperatūrā. Optimālie apstākļi ir tieši tie, kuros noteicošais faktors ir augsta temperatūra. Naftas un gāzes ražošanai ir arī noteiktas zonas dziļuma ziņā. Līdz simt piecdesmit metriem ir bioķīmiskā zona, kurai raksturīga bioķīmisko procesu attīstība organiskajās vielās ar gāzu izdalīšanos.
No viena līdz pusotram kilometram uz leju - pārejas zona, kurā izgaist visi bioķīmiskie procesi. Trešā zona, no pusotra līdz sešiem kilometriem, ir termiskā katalītiskā zona, tā ir īpaši svarīga eļļas veidošanai. Un ceturtā - gāze, kur galvenokārt veidojas metāns. Var redzēt, ka process sākas ar gāzes veidošanos un pavada naftas veidošanos visos posmos un pabeidz šo procesu. Šī zonalitāte ir vertikāla, un ogļūdeņražu sadalījums laukos ir horizontāls.
Ražošana
Agrāk eļļa tika iegūta vietās, kur tā bija tuvu virsmai. Tagad tā ražošana ir daudzkārt palielinājusies, un tāpēc akas ir vienkārši pārsteidzošas savā garumā. Garākie tika urbti PSRS: Sahalīnā - daudz vairāk nekā divpadsmit kilometrus un Kolas pussalā - 12262 metrus. Katarā horizontāla aka ir vairāk nekā divpadsmit kilometrus gara, ASV - divas deviņus kilometrus garas akas. Bavārijas kalnos Vācijā ir tā pati deviņu kilometru aka, no kurasnekas nav iegūts un netiek iegūts, lai gan tam tika iztērēti trīs simti trīsdesmit septiņi miljoni dolāru. Austrijā atrasts neliels naftas lauks, kas negaidīti izrādījās krietni lielāks par izpētīto, bet nafta atklāta vairāk nekā astoņu kilometru dziļumā. Uzmanīgāk izpētot, izrādījās, ka šī uzkrājums ir nevis nafta, bet gāze, kuru nebija iespējams iegūt - šīs teritorijas ģeoloģiskās īpatnības to neļāva. Bet viņi joprojām izurba aku, bet neko neatrada, pat slānekli, ko varētu iegūt.
Visām valstīm ir vajadzīga nafta. Viņas prombūtnes dēļ pastāvīgi sākas kari. Tagad tas tiek iegūts iepriekš neredzētos daudzumos. Zeme jau burtiski noasiņojusi sausa. Enerģētikas eksperti ir aprēķinājuši, cik gadus ilgs Zemes zarnās pieejamā nafta. Un izrādījās, ka palikuši tikai piecdesmit seši gadi jau izpētītās rezerves. Protams, tas pilnībā nepazudīs. Cilvēki jau zina, kā iegūt eļļu no slānekļa, naftas smiltīm, dabīgā bitumena un daudz ko citu. Venecuēlai naftas pietiks simts gadiem, Saūda Arābijai - gandrīz septiņdesmit gadiem, Krievijai - nepilnus trīsdesmit gadus, lai būtu naftas un gāzes gigants.
