Nafta päritolu teooria osas pole teadlased jõudnud üksmeelele. See on väga keeruline küsimus ja selle lahendamise probleemi ei suuda lahendada ei gaasi ja nafta geoloogia ega kogu inimkonnale praegu kättesaadav loodusteadus. Nafta päritolust räägivad mitte ainult teoreetikud, vaid ka praktikud. Sellest kirjutas möödunud sajandi kolmekümnendatel palju ja huvitav alt kuulus naftageoloog I. M. Gubkin, arutledes erinevate nafta päritolu teooriate üle. Üldiselt võime vaid oletada, millised protsessid toimusid miljardite aastate jooksul maapõue all, meie planeet on meile siiani mitmes mõttes mõistatus. Inimene teab geoevolutsiooni protsesside tegelikust kulgemisest vähe, seetõttu on nafta päritolu teooriaid väga palju.
Kaks peamist teooriat
Kui inimkond saab täielikud teadmised tingimuste kohta, mis soodustavad nafta tekkimist, kui ta uurib täpselt, kuidas selle ladestused maapõues tekivad, kui ta tutvub eranditult kõigi struktuurivormidegakihid, nende litoloogilised iseärasused, mis on soodsad nafta ilmumiseks ja akumuleerumiseks – alles siis on maardlate uurimine ja otsimine tõeliselt otstarbekas. Niipea kui geoloogiateadus hakkas arenema, tekkis kaks peamist nafta päritolu teooriat. Esimene seostab selle teket elusainega. See on orgaaniline õli päritolu teooria. Teine ütleb, et nii gaas kui nafta tekkisid vesiniku ja süsiniku sünteesi tõttu kõrge rõhu ja temperatuuri juures maakoore sügavustes. See on anorgaaniline õli päritolu teooria.
Ajalugu väidab, et orgaaniline teooria tekkis hiljem kui anorgaaniline: kuni 19. sajandi keskpaigani kaevandati naftat ainult seal, kus see maapinnaga kokku puutus – Californias, Vahemeres, Venezuelas ja mõned teised kohad. Saksa teadlane Humboldt pakkus välja, kuidas nafta tekib: täpselt nagu asf alt, vulkaanide tegevuse tulemusena. Veidi hiljem, 19. sajandi teisel poolel, teadsid keemikud juba, kuidas sünteesida atsetüleeni С2Н2 metaani seeria süsivesinikega. laborites. Veel hiljem esitas meie Dmitri Ivanovitš Mendelejev maailmale oma "karbiidi" ja mitte orgaanilise nafta päritolu teooria. Geoloog ja teadlane Gubkin kritiseeris teda äged alt.
Mendelejev ja Gubkin
1877. aastal rääkis meister Venemaa Keemia Seltsis nafta päritolu hüpoteesist. See põhines tohutul faktilisel materjalil ja sai seetõttu kohe populaarseks. OtsustadesEsitatud tõendite kohaselt olid kõik sel ajal avastatud maardlad koondunud mägede volditud moodustiste servadele, need on piklikud ja paiknevad suurte rikete tsoonide läheduses. Mendelejevi sõnul satub vesi rikete kaudu sügavale Maa sisse ja reageerib metallikarbiididega, aidates sellega kaasa nafta tekkele, mis seejärel tõuseb ja moodustab ladestusi. Mendelejevi valem näeb välja selline: 2FeC+3H2O=Fe2O3+C2H6. Tema hüpoteesi (nafta moodustumise) järgi otsustades toimub see protsess alati ja mitte ainult kaugetel geoloogilistel perioodidel.
I. M. Gubkin kritiseeris karbiiditeooriat kõikjal. See variant ei rahulda geoloogiat hästi tundvat inimest, kes on kindel, et õli tekkis päris hästi ka seal, kus pole üldse vigu, mis juhivad vett vedelatele karbiididele. Selliseid pragusid looduses lihts alt ei eksisteeri – Maa tuumast maapinnani. Bas altvöö ei lase vett sügavale sisse tungida ega valmisõlil väljapoole tõusta. Veelgi enam, kogu praegu suurtest sügavustest toodetud nafta räägib sellele teooriale vastu. Teine argument Gubkini jaoks oli see, et anorgaaniliselt moodustunud õli on optiliselt inaktiivne, samas kui looduslik õli on aktiivne, võimeline isegi valguse polarisatsioonitasandil pöörlema.
Ruum on kolmas teooria
Nafta moodustumise kosmiline teooria oli samuti väga populaarne. Tänapäeval on tänapäevaste tehnoloogiate tulekuga kosmosesse tabanud ka muserdav fiasko. vene keelgeoloog N. A. Sokolov avaldas oma nafta kosmilise päritolu teooria juba 1892. aastal, tuginedes asjaolule, et süsivesinikud on meie planeedil alati eksisteerinud, kõige puutumatumal kujul ja need tekkisid kõrgel temperatuuril, kui Maa alles kujunes. Jahtudes neelas planeet õli, lahustades selle vedelas magmas. Pärast tahke maakoore moodustumist loobus magma justkui süsivesinikest, mis tõusid mööda pragusid oma ülemistesse osadesse, kus need jahtudes paksenesid ja moodustasid mõningaid kogunemisi. Sokolovi argumendid olid, et süsivesinikke leiti meteoriitide massist.
Gubkin kritiseeris seda teooriat puruks, süüdistades seda puhtteoreetilistele arvutustele tuginemises, mida geoloogilised vaatlused pole kunagi kinnitanud. Ta oli üldiselt kindel, et anorgaanilist õli looduses peaaegu pole ja sellel, mis on, ei saa olla praktilist tähtsust. Valdav osa naftamaardlatest sisaldab ikkagi ainet, mis on läbinud kõik õlitekke etapid ja seda orgaanilisel teel. Selle probleemi järgnev arutelu kestis peaaegu sada aastat, samade vaidluste ja kokkuleppe puudumisega. Nõukogude naftateadlased esitasid kõige põhjendatuma teooria nafta anorgaanilise päritolu kohta.
Nõukogude Liidu teadlased
Kropotkin, Porfiriev, Kudrjavtsev ja nende teised mõttekaaslased püüdsid tõestada, et vesinikust ja süsinikust, mida on piisavas koguses magmas, tekivad radikaalid CH, CH2, CH saadakse 3,vabaneb sellest koos hapnikuga, mis on õli moodustumise lähteaineks külmades tsoonides. Kudrjavtsev oli kindel, et nafta abiogeenne päritolu võimaldab sellel koos gaasidega Maa vahevöö sügavate pragude kaudu planeedi settekestasse pääseda. Porfirjev väitis, et õli ei tulnud süsivesiniku radikaalide kujul sügavatest tsoonidest, vaid omab juba täielikult kõiki valmis loodusliku õli omadusi, murdes läbi poorsete kivimite. Ta ei osanud vastata ainult küsimusele, kui sügaval oli nafta enne rännet? Kahtlemata subkortikaalsetes tsoonides, kuid kogu see teooria on sama kindl alt tõestamatu kui eelmised.
Õli anorgaanilist päritolu toetasid järgmised argumendid:
1. Samuti on ladestusi fundamentaalsetes kristalsetes kivimites.
2. Gaasi ja nafta lisandeid on leitud koos süsivesinikega vulkaanide heitkogustes, "plahvatustorudes" kosmoses.
3. Süsivesinikke saab laboris saada, luues kõrge rõhu ja temperatuuri tingimused.
4. Süsivesinikgaasid ja vedelad süsivesinikvedelikud esinevad kaevudes, mis läbivad kristallilist aluspõhja (Rootsis, Tatarstanis ja mujal).
5. Orgaaniline teooria ei saa kuidagi seletada nafta tohutute kontsentratsioonide ja hiiglaslike lademete olemasolu.
6. Gaasimaardlad on tsenosoikumi vanuses ja naftamaardlad on paleosoikumijärgses vanuses iidsetel mägiplatvormidel.
7. Naftavälju seostatakse kõige sagedamini sügavate riketega.
Orgaaniline teooria
Viimastel aastatel on ilmunud palju uute andmetega väljaandeid. Näiteks vedelat naftat leidub ookeanides, nende levikualadel. Enamik neist faktidest räägib õli anorgaanilisest päritolust. Samas on see siiski üsna kasin alt ja nõrg alt põhjendatud. Seetõttu on tal tänaseni väga vähe toetajaid. Valdav osa geolooge nii välismaal kui ka meie riigis järgib nafta päritolu orgaanilist teooriat. Miks see teooria nii atraktiivne on?
Õli biogeenne päritolu viitab sellele, et see pärineb veealustes settes leiduvatest orgaanilistest ainetest. Selle protsessi olemus on selgelt lavastatud. Biogeense teooria pooldajad on kindlad, et nafta on orgaanilise aine muundamise teel saadud toode. Need on taimestiku ja loomastiku jäänused merelise päritoluga settemaardlates, mida on sõna otseses mõttes grammi ühe kuupmeetri kivimi kohta soolakandvaid ladestusi, kuid põlevkivis võib samale kuupmeetrile settematerjali langeda kuni kuus kilogrammi. hoiused. Savides - pool kilogrammi, aleuriitides - kakssada grammi, lubjakivides - kakssada viiskümmend.
Kaks tüüpi orgaanilist ainet
Sapropeel ja huumus – iga inimene, kellele meeldib taimekasvatus, teab, mis see on. Kui orgaaniline aine koguneb vee alla, kus õhu juurdepääs on ebapiisav, kuid see on olemas, siis see mädaneb, mille tulemuseks on huumus - peamine osa mullast, mis annab viljakust. Kui vee all, kuid hapnikule ei pääse, siis see koguneborgaaniline aine, siis toimub "aeglane destilleerimine", redutseeriv keemiline protsess - lagunemine. Seisva vee madalates basseinides on alati tohutult palju sinivetikaid, planktonit, sealhulgas lülijalgseid, kes ei ela kaua ja surevad tohutul hulgal.
Põhja moodustub võimas orgaanilise muda kiht – sapropeel. Need on merede rannikualad, laguunid, estuaarid. Kuivdestilleerimisel toodab sapropeel kakskümmend viis protsenti õlitaoliste rasvõlide massist. Ja õli moodustumine on nii pikk ja keeruline protsess, et inimesel pole võimalust jälgida selle kõiki etappe, ta leiab ainult tulemuse - tohutud ladestused ja naftamaardlad. Ja need protsessid kestsid tuhandeid aastaid naftaallikate sviitides, kus ookeanide põhjas moodustusid mitmesugused setted, mis sisaldasid hajutatud orgaanilist ainet koguses, mis ei olnud väiksem kui klarki – nelisada grammi kuupmeetri kohta.
Potentsiaalne
Kõige suurema potentsiaaliga allikamaardlad on savikarbonaat, mis sisaldavad orgaanilist ainet sapropeeli. Selliseid ladestusi nimetatakse domanikiitideks. Neid leidub kõigis eelkambriumi kihtides, fanerosoikumides ja samadel stratigraafilistel tasanditel täiesti erinevatel mandritel. Kuidas see juhtus? Kolm ja pool miljardit aastat tagasi algas elu Maal. Kambriumi ajastul oli Maa veekoores juba kõige erinevamaid orgaanilise aine vorme. Varast paleosoikumi esindasid suured mered jaookeanid, kus vetikatel ja selgrootutel oli juba tohutult liike.
Ja kaugeltki mitte kohe kogu see orgaaniline maailm maale tormas. Parimad tingimused eluks loodi reservuaarides kuuekümne kuni kaheksakümne meetri sügavusel - enamasti on need mandrite veealuste piiride riiulid. Mida lähemal maale, seda rohkem on setetes orgaanilist ainet. Sisemered sisaldavad kuni viiskümmend protsenti kogu ladestunud orgaanilisest ainest. Parimad tingimused nafta tekkeks on merede rannikualad. Nafta pärineb iidsetest meredest, mitte mageveebasseinide soodest.
Õli moodustumise etapid
Akadeemik Gubkin väitis, et õli moodustumine ei saa toimuda ilma teatud etappide läbimiseta. Esimesed on sedimentogenees ja diagenees, mil toimub gaasi- ja õliallika setete ehk algse orgaanilise aine moodustumine. Esimene etapp toob endaga kaasa sellised biokeemilised protsessid, mis toodavad kerogeeni ja hulgaliselt gaasilisi aineid, mis järk-järgult hajuvad.
Mõned neist lahustuvad ja kontsentreeruvad, pakkudes mõnikord huvi isegi tööstuslikule tootmisele (50 miljardit kuupmeetrit metaani näiteks Aafrika järves või Jaapanis ammutatakse gaasi ka merest, milles kuni üheksakümmend seitse protsenti metaanist). Kuid praeguses etapis pole õli veel moodustunud. Kuid edasine keelekümblus viib uurija katageneesi tsooni nafta lähtekivimite juurde, kus algsest orgaanilisest ainest tekivad juba ammoniaak, vesiniksulfiid, metaan, süsihappegaas ja koos nendega vedelad tooted.süsivesinikud.
Faasid ja tsoonid
Peamine faas on õli moodustumine katageneesi staadiumis setete kahe kuni kolme kilomeetri sügavusel temperatuuril kaheksakümmend kuni sada viiskümmend kraadi Celsiuse järgi. Optimaalsed tingimused on just need, kus määravaks teguriks on kõrge temperatuur. Nafta ja gaasi tootmisel on ka sügavuse osas spetsiifilised tsoonid. Kuni sada viiskümmend meetrit on biokeemiline tsoon, mida iseloomustab biokeemiliste protsesside areng orgaanilises aines koos gaaside eraldumisega.
Ühe kuni poolteist kilomeetrit allapoole – üleminekutsoon, kus kõik biokeemilised protsessid hääbuvad. Kolmas tsoon, poolteist kuni kuus kilomeetrit, on termiline katalüütiline tsoon, see on eriti oluline õli tekkeks. Ja neljas - gaas, kus moodustub peamiselt metaan. On näha, et protsess algab gaasi moodustumisega ja kaasneb õli moodustumisega kõikides etappides ning lõpetab selle protsessi. See tsoonilisus on vertikaalne ja süsivesinike jaotus põldudel on horisontaalne.
Tootmine
Varem ekstraheeriti õli se alt, kus see on pinna lähedal. Nüüd on selle tootmine mitu korda suurenenud ja seetõttu on kaevud oma pikkusega lihts alt hämmastavad. Pikimad puuriti NSV Liidus: Sahhalinil - palju rohkem kui kaksteist kilomeetrit ja Koola poolsaarel - 12262 meetrit. Kataris on horisontaalse kaevu pikkus üle kaheteistkümne kilomeetri, Ameerika Ühendriikides - kaks üheksa kilomeetri pikkust kaevu. Saksamaal Baieri mägedes on seesama üheksakilomeetrine kaev, millestmidagi pole kaevandatud ega kaevandata, kuigi sellele kulutati kolmsada kolmkümmend seitse miljonit dollarit. Austrias leiti väike naftamaardla, mis ootamatult osutus uuritavast palju suuremaks, kuid nafta avastati enam kui kaheksa kilomeetri sügavuselt. Lähemal uurimisel selgus, et see akumulatsioon ei olnud nafta, vaid gaas, mida oli võimatu kaevandada - selle piirkonna geoloogilised omadused seda ei võimaldanud. Kuid nad puurisid ikkagi kaevu, kuid nad ei leidnud midagi, isegi põlevkivi, mida saaks kaevandada.
Kõik riigid vajavad naftat. Tema puudumise tõttu algavad pidev alt sõjad. Seda kaevandatakse praegu seninägematutes kogustes. Maa on juba sõna otseses mõttes veritsenud. Energeetikaeksperdid on välja arvutanud, kui palju aastaid säilib Maa sisikonnas leiduv nafta. Ja selgus, et juba uuritud varudest oli alles vaid viiskümmend kuus aastat. Muidugi ei kao see täielikult. Inimesed juba teavad, kuidas kaevandada õli põlevkivist, õliliivast, looduslikust bituumenist ja paljust muust. Venezuelal jätkub naftat sajaks aastaks, Saudi Araabial - peaaegu seitsmekümneks aastaks, Venemaal - vähem kui kolmekümneks aastaks nafta- ja gaasihiiglaseks olemiseks.
