Теории возникновения нефти (стр. 3 из 3). Теория происхождения нефти 3


VIII.3 Осадочно-миграционная теория происхождения нефти.

Эта теория предполагает в качестве источника образования нефти осадочные толщи, а именно – рассеяное органическое вещество (РОВ), содержащееся в осадочных породах. Впервые гипотеза органического происхождения нефти была высказана М.В.Ломоносовым, отметившим, в частности, образование битумов из углей при нагревании без доступа кислорода.

Органическое происхождение нефти и природного газа ныне признается большинством геологов и химиков. Геологическое доказательство этой теории базируется на закономерностях в размещении залежей нефти и газа в земной коре. 99,9% известных скоплений нефти и газа локализовано в осадочных толщах. Причем, залежи нефти и газа приурочены не ко всякой осадочной толще, а лишь к определенным их частям. Геологическим доводом в пользу этой теории является также наличие нефти в линзах проницаемых пород внутри непроницаемых толщ.

Химические доказательства базируются на сходствах органических соединений нефтей с органическими соединениями битумоидов, извлекаемых из рассеянного органического вещества осадочных горных пород различными растворителями. Особенно близкое сходство имеют строения молекул липоидов и некоторых углеводородов нефтей. Кислородные, азотистые и сернистые соединения нефтей имеют явно биогенное происхождение. В золе нефтей обнаруживаются те же микроэлементы, что и в золе каменных углей, органическое происхождение которых не вызывает сомнения.

Одним из доказательств в пользу органического происхождения нефтей является их оптическая активность. Полученные же в результате неорганического синтеза искусственные нефти оптически не активны. На генетическое родство нефтей и рассеянного органического вещества указывает и близость изотопного состава углерода нефтей и изотопного состава углерода органических веществ. Вертикальные зональности в изменении изотопов серы нефтей и вмещающих их осадочных толщ почти полностью идентичны.

В лабораторных условиях из органических соединений холестерина, олеиновых и стеариновых кислот под действием хлористого аммония еще в 1927-31г г. академиком Н.Д. Зелинским при температуре около 200°С получена искусственная нефть, содержащая типичные представители нафтено-метановых углеводородов, из которых состоит природная нефть. Повторные опыты показали, что процесс превращения хлопковых масел, олеиновых кислот в жидкие углеводороды при воздействии глин, песков, мела в качестве катализатора достаточно интенсивно происходит уже при температуре около 100°С.

Углеводородные соединения обнаружены в современных осадках Черного моря.Восстановленная часть рассеянного органического вещества осадков древнего Каспия содержит углерода 80%, водорода 10%, кислорода с азотом-10%. Для сравнения: содержание углерода в нефтях составляет 85%, водорода-11%, кислорода-4%, т.е. этим битумам остается потерять около 5-7% кислорода, чтобы достигнуть элементарного состава нефти. Эти явления, очевидно, представляют собой начальную стадию процессов нефтеобразования.

Гипотеза органического происхождения нефти доказывается достаточно убедительно как геологическими факторами, так и химическими исследованиями, и, благодаря научным анализам советских ученых-геологов, по праву получила название осадочно-миграционной теории происхождения нефти.

Любая осадочная горная порода в том или ином количестве содержит рассеянное органическое вещество: остатки планктона, бактерий, водорослей, макро- и микрофауны, рыб, наземных растений и животных, захороненные в илах на дне морей, озер, рек. Среднее содержание органического углерода в морских глинах составляет 2-3%, в песчаниках – 1-1,5%. Некоторые разновидности осадочных пород, такие, как битуминозные глины, сапропелиты, горючие сланцы содержат органический углерод в количестве от 20 до 50%.

Похожие статьи:

poznayka.org

Теории возникновения нефти - часть 3

Что же, давайте проследим путь, который проделывают углерод и его соединения в природе.

Наиболее распространенным из таких соединений является диоксид углерода. Масса этого вещества в атмосфере оценивается астрономической цифрой 400 000 000 000 тонн! В процессе выветривания и фотосинтеза ежегодно из атмосферы поглощается более 800 000 000 СО2. Если бы не было механизма кругооборота, то за несколько тысяч лет углерод полностью исчез бы из атмосферы, оказался «захороненным» в горных породах. По современным оценкам, масса диоксида углерода, «спрятанного» в горных породах, примерно в 500 раз превышает его запасы в атмосфере.

Еще одним переносчиком углерода является метан. Его в атмосфере тоже не мало – около 5 000 000 000 тонн. Однако из атмосферы происходит утечка метана в стратосферу и далее в космическое пространство. Кроме того, метан расходуется и в результате фотохимических реакций. Продолжительность существования молекулы метана в атмосфере в среднем составляет 5 лет.

Следовательно, что бы пополнить его запасы, в атмосферу ежегодно должно поступать около 1 000 000 000 тонн метана из подземных запасов. И он, действительно, поступает в виде метанового испарения или, как говорил Вернадский, «газового дыхания Земли».

Если ограничиться традиционными рамками углеродного цикла, то весь резерв земной атмосферы, океана и биомассы исчерпался бы в довольно короткий срок – за 50-100 тысяч лет. Однако этого не происходит. Приходится допустить, что запасы углерода на поверхности планеты непрерывно пополняются. Основными источниками поступления углерода ученые считают космос и мантию Земли.

Космическое пространство поставляет нам углерод вместе с метеоритным веществом. Точнее будет сказать: поставляло. В настоящее время поступление космического углерода на планету незначительно – всего 0,000 000 001 от общего количества ежегодно «складируемого» в процессе осадконакопления. Но, как полагают многие специалисты, так было далеко не всегда: в прошлые геологические эпохи количество метеоритов и космической пыли было намного больше.

Второй и на сегодняшний день основной поставщик углерода – мантия планеты, причем не только во время извержения вулканов, как считалось ранее, но и при дегазации недр, за счет уже упоминавшегося газового дыхания планеты. Поскольку и здесь углеродные запасы не безграничны, то они, естественно, должны как-то пополняться. И такой механизм пополнения исправно функционирует и по сей день. Это затягивание осадков океанической коры в мантию при надвигании плит друг на друга.

Таков широкий взгляд на круговорот углерода в природе. Он должен примирить органиков и неоргаников. В самом деле: органики считают, что углерод при образовании нефти обязательно должен пройти через живой организм. И это, скорее всего, действительно так. Исследования, выполненные межпланетными автоматическими станциями, показывают, что на Венере и Марсе углеводородных газов не обнаружено – по всей вероятности потому, что на этих планетах отсутствует биосфера и земной цикл превращения углерода в углеводороды там невозможен.

Правы и неорганики: ведь сами по себе все органические вещества, составляющие жизненные циклы, когда-то образовывались из неорганических. Пока, правда, нет полной ясности, как именно это произошло, но в конце концов наука это узнает.

И стало быть, в практических поисках нефти и газа надо использовать весь арсенал теорий и гипотез, которыми располагает современная наука, не ограничивать свой взгляд какими-то искусственными шорами. И тогда успех придет. Как сказал известный американский геолог М.Хэлбути: «Я твердо убежден, что в будущем мы откроем в глобальном масштабе столько же нефти и значительно больше газа, чем открыто сегодня. Я полагаю, что нас ограничивает только недостаток воображения, решительности и технология.»

mirznanii.com

3. Происхождение нефти

Проблема происхождения нефти и газа является одной и сложных и дискуссионных вопросов естествознания и до конца еще не решена. От знания тех процессов и условий, при которых образуется нефть и газ, зависит экономическая эффективность прогноза, поисков и разведки углеводородного сырья. Поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений сопряжены с огромными, непрерывно возрастающими затратами труда, материалов и денежных средств.

В объяснении происхождения нефти и в мире в течение более ста лет противоборствуют две основные концепции органическая и неорганическая.

Органическая или биогенная концепция полагает источником нефти и газа захороненные в осадках животные и растительные организмы. 99,99% известных скоплений нефти и газа залегает в осадочных толщах. Основные запасы нефти и газа связаны с крупными седиментационными бассейнами. В осадочных породах земной коры обнаружены огромные количества органического вещества. В лабораторных условиях подтвержден процесс преобразования органического вещества, содержащегося в осадочных горных породах, в направлении нефтеобразования. В пределах выхода древних метаморфических толщ нефти нет. Это привело ученых к основополагающему выводу – нефть является продуктом процесса осадконакопления. «Осадочные бассейны – родина нефти» Н.Б.Вассоевич. Во всех осадочных образованиях почти всегда содержится рассеянное органическое вещество и продукты его преобразования. Повсеместная приуроченность нефти к осадочным образованиям, наличие в ее составе тех же химических элементов, что и в живом веществе (углерод, азот и сера) убеждали исследователей в правильности гипотезы органического происхождения нефти. Накопление органического вещества в природе происходит в самых различных обстановках, но наиболее благоприятные условия их сохранения создаются в прибрежных частях морских бассейнах и лагунах, озерах, и болотах. Толщи воды изолируют осажденное органическое вещество от контакта с кислородом воздуха, тогда как органическое вещество на поверхности суши быстро окисляется и разрушается. Именно в водных бассейнах накапливается и захороняется рассеянное органическое вещество в виде микроскопических и макроскопических останков животных и растительных организмов. В отличии от органических масс (торфяников), дающих начало каменному углю и образующихся в континентальных водных бассейнах, нефть и природный газ обязаны своим происхождением исключительно морским бассейнам.

Для того чтобы произошел последующий процесс преобразования органического вещества в углеводороды, необходима изоляция осадка, содержащего исходное вещество, от кислорода воздуха. Общепризнана необходимость восстановительной среды, обусловливающей соответствующее превращение органического вещества в нефть и газ. Этот процесс протекает при условии длительного и устойчивого погружения бассейна, где происходит накопление осадков, содержащих органическое вещество. Длительное погружение бассейна и накопление мощной толщи отложений приводит к повышению давления и температуры в глубоко залегающих осадках. Увеличение этих параметров является необходимым для превращения органического вещества в углеводороды.

Таким образом, процесс образования нефти делится на три этапа:

-накопление органического материала и его преобразование в диффузно рассеянную нефть;

-выжимание рассеянной нефти из нефтематеринских пород в коллекторы;

-движение нефти по коллекторам и ее накопление в залежах.

Главная зона образования нефти обусловлена температурному интервалу в горных породах от 60 до 1500С, что соответствует глубинам 1,5-6,0 км.

Неорганическое происхождение нефти и газа связано с именем Д.И.Менделеева. По мнению Д.И.Менделеева углеводороды образуются путем воздействия паров воды на углеродистые соединения тяжелых металлов. Эта точка зрения также получила лабораторное подтверждение. По представлениям современных представителей неорганической гипотезы углерод и водород изначально содержатся в протовеществе планет и Земли. Выделяясь по трещинам из глубин, они конденсируются у поверхности земли и образуют скопления битумов. В 50 годы геолог-нефтяник Н.А.Кудрявцев обобщил огромный геологический материал по нефтяным месторождениям мира. Он выдвинул «магматическую» гипотезу образования нефти. По его мнению, на больших глубинах в условиях очень высокой температуры углерод и водород образуют углеводородные соединения СН, СН2, СН3. По глубинным разломам эти соединения поднимаются вверх к земной поверхности. Благодаря уменьшению температуры, в верхних слоях Земли эти радикалы соединяются друг с другом и с водородом, в результате чего образуются различные нефтяные углеводороды.

До недавнего времени в СССР общепризнанной считалась теория органического происхождения нефти, согласно которой нефть залегает на глубинах 1,5-6,0 км. Белых пятен в недрах Земли на этих глубинах почти не осталось. Поэтому теория органического происхождения не дает практически никаких перспектив в отношении разведки новых крупных месторождений нефти. В недрах нашей планеты имеется достаточное количество исходного материала для образования углеводородов. Источниками углерода и водорода считаются вода и углекислый газ. Их содержание в 1 м3 вещества верхней мантии Земли, по данным Е.К.Мархинина, составляет соответственно 180 кг и 15 кг. Образованию углеводородов способствует присутствие закисных соединений металлов, содержание которых в изверженных породах доходит до 20%. Образование нефти будет продолжаться до тех пор пока в недрах Земли есть вода и углекислый газ и восстановители (закись железа). Таким образом, запасы нефти на Земле, значительно больше разведанных на сегодня и продолжают пополняться. Обе теории происхождения нефти достаточно убедительно объясняют этот процесс, взаимно дополняя друг друга, а истина лежит где-то посредине.

studfiles.net

VIII.3 Осадочно-миграционная теория происхождения нефти.

Количество просмотров публикации VIII.3 Осадочно-миграционная теория происхождения нефти. - 57

Региональная приуроченность скоплений нефти и газа к зонам глубинных разломов использовалась как довод в пользу неорганической гипотезы. Исследования показывают, что прямая связь между глубинными разломами и нефтегазоносностью осадочных пород отсутствует.

В качестве одного из базовых доказательств неорганического происхождения нефти Н.А.Кудрявцев рассматривал наличие нефти или ее признаков в магматических и метаморфических породах. Действительно, известно около 30 залежей нефти, находящихся в магматических и метаморфических породах, и около 200 нефтегазопроявлений в них. Геологический анализ показывает, что такие залежи и проявления в гранитах и базальтах образовались за счёт притока нефти и газа из контактирующих с ними нефтегазоносных осадочных комплексов.

VIII.2. Гипотеза неорганического (абиогенного) происхождения нефти.

Глава VIII. ПРОИСХОЖДЕНИЕ НЕФТИ И ПРИРОДНОГО ГАЗА

Сторонники неорганического происхождения нефти связывают ее образование либо с локальными очагами проявления магмы, либо рассматривают ее как продукт глубинных подкоровых процессов.

2. Гипотеза неорганического происхождения нефти не объясняет причину неравномерного размещения залежей нефти и газа по разрезу, присутствие скоплений в одних толщах и отсутствие в других, имеющих такие же коллекторы и покрышки.

4. Неорганическая гипотеза не объясняет причину образования чисто нефтеносных и чисто газоносных областей, причину территориального разделœения нефти и газа.

И.М.Губкин (1932ᴦ.) отмечал, что “небольшие, не имеющие практического значения скопления нефти могли иметь и неорганическое происхождение, возникая в результате выделœений из магмы. Но мы ведем рассуждения не об этих проявлениях нефти, а о массовых скоплениях, которые слагают нефтяные месторождения”.

Эта теория предполагает в качестве источника образования нефти осадочные толщи, а именно – рассеяное органическое вещество (РОВ), содержащееся в осадочных породах. Впервые гипотеза органического происхождения нефти была высказана М.В.Ломоносовым, отметившим, в частности, образование битумов из углей при нагревании без доступа кислорода.

Органическое происхождение нефти и природного газа ныне признается большинством геологов и химиков. Геологическое доказательство этой теории базируется на закономерностях в размещении залежей нефти и газа в земной коре. 99,9% известных скоплений нефти и газа локализовано в осадочных толщах. Причем, залежи нефти и газа приурочены не ко всякой осадочной толще, а лишь к определœенным их частям. Геологическим доводом в пользу этой теории является также наличие нефти в линзах проницаемых пород внутри непроницаемых толщ.

Химические доказательства базируются на сходствах органических соединœений нефтей с органическими соединœениями битумоидов, извлекаемых из рассеянного органического вещества осадочных горных пород различными растворителями. Особенно близкое сходство имеют строения молекул липоидов и некоторых углеводородов нефтей. Кислородные, азотистые и сернистые соединœения нефтей имеют явно биогенное происхождение. В золе нефтей обнаруживаются те же микроэлементы, что и в золе каменных углей, органическое происхождение которых не вызывает сомнения.

Одним из доказательств в пользу органического происхождения нефтей является их оптическая активность. Полученные же в результате неорганического синтеза искусственные нефти оптически не активны. На генетическое родство нефтей и рассеянного органического вещества указывает и близость изотопного состава углерода нефтей и изотопного состава углерода органических веществ. Вертикальные зональности в изменении изотопов серы нефтей и вмещающих их осадочных толщ почти полностью идентичны.

В лабораторных условиях из органических соединœений холестерина, олеиновых и стеариновых кислот под действием хлористого аммония еще в 1927-31г ᴦ. академиком Н.Д. Зелинским при температуре около 200°С получена искусственная нефть, содержащая типичные представители нафтено-метановых углеводородов, из которых состоит природная нефть. Повторные опыты показали, что процесс превращения хлопковых масел, олеиновых кислот в жидкие углеводороды при воздействии глин, песков, мела в качестве катализатора достаточно интенсивно происходит уже при температуре около 100°С.

Углеводородные соединœения обнаружены в современных осадках Черного моря.Восстановленная часть рассеянного органического вещества осадков древнего Каспия содержит углерода 80%, водорода 10%, кислорода с азотом-10%. Важно заметить, что для сравнения: содержание углерода в нефтях составляет 85%, водорода-11%, кислорода-4%, ᴛ.ᴇ. этим битумам остается потерять около 5-7% кислорода, чтобы достигнуть элементарного состава нефти. Эти явления, очевидно, представляют из себяначальную стадию процессов нефтеобразования.

Гипотеза органического происхождения нефти доказывается достаточно убедительно как геологическими факторами, так и химическими исследованиями, и, благодаря научным анализам советских ученых-геологов, по праву получила название осадочно-миграционной теории происхождения нефти.

Любая осадочная горная порода в том или ином количестве содержит рассеянное органическое вещество: остатки планктона, бактерий, водорослей, макро- и микрофауны, рыб, наземных растений и животных, захороненные в илах на дне морей, озер, рек. Среднее содержание органического углерода в морских глинах составляет 2-3%, в песчаниках – 1-1,5%. Некоторые разновидности осадочных пород, такие, как битуминозные глины, сапропелиты, горючие сланцы содержат органический углерод в количестве от 20 до 50%.

Читайте также

  • - Портрет XVIII века

    С исходом XVII века манерность и условность, водворившиеся во всех видах живописи, помешали портрету удержаться на достигнутой им высоте. Жанр деградировал и был отодвинут на второй план как в живописи, так и в скульптуре. Достижения реалистического портрета предаются... [читать подробнее].

  • - МУЗЫКАЛЬНЫЙ ТЕАТР XVI–XVIII ВЕКОВ

    1. Орацио Векки. Мадригальная комедия «Амфипарнас». Сцена Панталоне, Педролине и Гортензии 2. Орацио Векки. Мадригальная комедия «Амфипарнас». Сцена Изабеллы и Лючио 3. Эмилио Кавальери. «Представление о Душе и Теле». Пролог. Хор «О, Синьор» 4. Эмилио Кавальери.... [читать подробнее].

  • - Кёльнский собор в XII—XVIII вв.

    В 1248 году, когда архиепископ Кёльна Конрад фон Гохштаден заложил первый камень в основание Кёльнского собора, началась одна из самых длинных глав в истории европейского строительства. Кёльн, один из самых богатых и политически могущественных городов тогдашней Германской... [читать подробнее].

  • - Русская скульптура второй пол. XVIII века. Шубин, Козловский, Гордеев, Прокофьев, Щедрин и др.

    Этьенн Морис Фальконе (1716-1791) во Франции и России (с 1766-1778 г.). "Грозящий Амур" (1757, Лувр, ГЭ) и его реплики в России. Памятник Петру I (1765-1782). Замысел и характер монумента, значение его в городском ансамбле. Роль помощницы Фальконе - Мари-Анн Колло (1748-1821) в создании... [читать подробнее].

  • - VIII. Александр Иванов и Суриков. Цветовые проблемы пленэра и картина.

      Александр Иванов 10 июня 1855 года писал: «Одним словом, я, как бы оставляя старый быт искусства, никакого еще не положил твердого камня к новому, и в этом положении делаюсь невольно переходным художником...» 1. Хотя эти слова сказаны в связи с поисками нового толкования... [читать подробнее].

  • - VIII. ЛЮДИ

      Снова я коснулся истины и, не поняв, прошел мимо. Я уже думал - вот и гибель, предел отчаяния, и тогда-то, оставив всякую надежду, обрел душевный покой. Кажется, в такие часы и узнаешь самого себя, находишь в себе друга. Ничто не сравнится с этим ощущением душевной... [читать подробнее].

  • - Сатирическая журналистика в России конца XVIII в.

    Газеты пользовались в России меньшей популярностью, чем журналы. Цензура оказывала серьезное влияние на “лицо” прессы. В ней можно было писать о прошлом, но не о настоящем, особенно о революционных событиях. В силу этого в России литературные художественные произведения... [читать подробнее].

  • - VIII. Транспортный налог

    VII. Налог на имущество Налог на имущество организаций установлен гл.30 НК РФ, а также Законом 209-ЗО "О налоге на имущество организаций в Кировской области". Организации уплачивают налог с остаточной стоимости. Ставка налога 2,2%, существуют льготы для... [читать подробнее].

  • - Шаблі XVI-XVIII ст. Розподіл за типами.

    Мечи эпохи Возрождения и XVII в. В XVI—XVII вв. меч претерпел некоторые изменения. Большую популярность получили двуручные мечи, позднее их использовали и как церемониальное оружие. Одноручные мечи изменились гораздо сильнее, чем за несколько предыдущих столетии.... [читать подробнее].

  • - С кожаными нащечниками (XVIII в.).

    С левым крылом, в железном пластинчатом шлеме Чукотский воин в доспехе из лахтачьей кожи Чукча, отпугивающий копьем собаку (XIX в.). Реконструкция. Рисунок А. В. Сильнова 4 М е н я л о — полупереваренное содержание оленьего желудка. Из этой... [читать подробнее].

  • referatwork.ru