Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Usi_pitannya.doc
Скачиваний:
26
Добавлен:
19.09.2019
Размер:
2.83 Mб
Скачать

27. Окресліть основні положення гіпотез органічного та неорганічного генезису нафти і газу

Проблема походження нафти, за визнанням більшості вчених, є однією з найскладніших проблем усього природознавства. Тому такий широкий загал вчених всього світу, які серйозно працювали над ЇЇ вирішенням.

В основі найбільш поширеної сучасної концепції походженні нафти і газу лежать уявлення про абіогенний синтез сполук нафти із біогенної речовини, захороненої в осадових породах, які називають нафтогазоматеринськими (нафтогазопродукуючими), і це відбувається переважно на стадії катагенезу.

Тільки В.В. Вебер є найбільш переконаним прихильником утворення нафти із органічних речовин на стадії діагенезу, тобто раннього нафтоутворення. Він вважає, що процес нафтоутворення відбувається з перших метрів до глибин 200-1000 м, а дальше він значно сповільнюється і на глибинах 3км практично припиняється. Сапропелева органіка продукує нафту, а гумусова - газ. Подібні погляди мають місце і серед дослідників у США, (А. Сміт, Л. Вікс та інші). Вуглеводні вважаються частково успадкованими з вихідної органічної речовини, частково - продуктами біохімічного перетворення її в початкову стадію захоронення органічної речовини. Виділення протонафти із материнських порід відбувається синхронно зануренню осадків, а дозрівання протонафти відбувається в пастках.

Потрібно згадати й іншу крайню точку зору, яка була запропонована В.Б. Порфир'євим і І.В.Грінбергом в 1949 році. Вони розробили високотемпературний варіант (300-500°С) утворення нафти з гомогенних скупчень вихідної органічної речовини згідно зі схемою "парагенезису утворень вугільного і нафтового ряду". Вони вважали, що перетворення вихідного органічного матеріалу в нафту може бути тільки поодиноким та рідкісним випадком, що вимагає складного сполучення цілого ряду умов. Гомогенна органічна речовина повинна була захоронитись у строго відновних умовах, при високій її обводненості.

В сучасних концепціях органічного походження нафти і газу присутні такі поняття як зони та фази нафтогазоутворення.

Головна зона нафтоутворення (ГЗН) або нафтове вікно і головна зона газоутворення (ГЗГ) є глибинно-катагенетичною зоною у розрізі нафтогазоносного басейну, в якій проявляється головна фаза відповідно нафто- чи газоутворення. Головній фазі відповідає етап особливо інтенсивної генерації нафтових (газових) вуглеводнів розсіяною органічною речовиною осадових порід як наслідок ЇЇ термічної деструкції. Головна фаза нафтоутворення (ГФН) починається в кінці протокатагенезу і закінчується на початку мезокатагенезу при температурі приблизно від 80-90 до 150-170°С. ГФН супроводжується еміграцією мікронафти з материнських порід в породи-колектори. При цьому відбувається термокаталітична деструкція переважно полімерліпїдних компонентів розсіяної органічної речовини, що призводить до утворення значної кількості рухливих нафтових вуглеводнів та асфальто-смолистих речовин. Тут повинна утворитися практично вся маса легких вуглеводнів, що складають бензинову і керосинову (гасову) фракції нафти.

Утворена нафта чи газ поступово емігрують з материнських порід.

Таким чином, на сьогоднішній день серед різних варіантів гіпотез органічного походження найбільш обгрунтованою є гіпотеза (теорія) осадово-міграційного походження нафти і газу. Згідно з цією теорією нафта і газ утворюються в процесі літифікації пелітових осадів із розсіяних в них органічних решток, тобто в породах, збагачених захороненою органічною речовиною. Такі породи називаються нафтогактродукуючими (нафтогазоматеринськими) і відкладаються в субаквальних умовах без доступу кисню при стійкому прогинанні басейну осадконакопичення. Кількість розсіяної органічної речовини перевищує 1%. Вона за складом може бути гумусовою (рослинного походження), сапропелевою (тваринного походження) та змішаною. Від природи вихідної органіки, її кількості та шляхів перетворення залежить нафтогазогенераційний потенціал порід. Гумусова органіка переважно є газо- , а сапропелева -нафтогенеруючою. Чітких критеріїв поділу порід на нафтогазоматеринські і ненафтогазоматеринські не існує.

Суть основних гіпотез неорганічного походження нафти і газу

Однією з перших досить добре аргументованих гіпотез неорганічного походження була гіпотеза відомого російського хіміка Д. І. Мендєлєєва (1877-1878), яка дістала назву карбідної. Він припускав можливість Існування на великих глибинах карбідів металів, зокрема, заліза, а також важких металів (Ті, Сг, Zr, V та ін.), що утворились під час формування Землі в умовах високих температур, їх існування можливе тільки в умовах, де є недостача кисню. В зонах, збагачених киснем, FеС швидко розкладається з утворенням стійких окисних сполук Fе2O3, СО2 або СО. Тому карбіди металів у поверхневих умовах є мінералогічною рідкістю, але їх існування на великих глибинах цілком ймовірне.

Взаємодія води, особливо солоної, з карбідами заліза може дати нафту СnH2n

Космічний варіант походження нафти запропонував ще в кінці XIX ст. Н.А.Соколов, а В.Б.Порфир'єв поновив його в 1959р. Причинами виникнення цього варіанта є виявлення вуглеводнів у космічному просторі та метеоритах, що підтверджено новітніми астрофізичними дослідженнями. Нафтові вуглеводні в цьому варіанті розглядаються як первозданна (первісна, одвічна) космічна субстанція з усіма властивостями, характерними для нафти, що входила з самого початку до складу протопланетної хмари, а відтак до складу протопланет.

В.Б.Порфир'єв особливу увагу привертав до зв'язку нафтових родовищ з розломами альпійського часу, що проникають на значні глибини і могли спричинятись до формування значної кількості родовищ нафти.

За магматичною гіпотезою, якої дотримується Н.А.Кудрявцев, нафтоутворення може відбуватися на тій чи іншій, але завжди великій глибині в надрах якого-небуть району незалежно від складу порід, що розвинуті біля поверхні. Механізм утворення вуглеводнів він пов'язує Із взаємодією радикалів СН, СН2, СН3, що присутні в космічному просторі та магмі. Вуглець і водень при температурі 6000-12000°С утворюють метан (СН), при температурі 3000-4000°С -метил (СН2), а при нижчих температурах буде утворюватись метил (СНз), а відтак і метан (СН4). Ці вуглеводневі радикали не Існують при звичайних температурах, бо вони мають величезну хімічну активність, При зниженні температури вони легко взаємодіють між собою та воднем, даючи найрізноманітніші вуглеводні. У магмі присутні також сірка, кисень, азот, таму можуть виникнути сірчисті, кисневі та азотисті сполуки, що входять до складу нафти.

Е.Б.Чекалюк, розвиваючи свої погляди на походження нафти І газу, особливо наголошував на тому, що різноманітність хімічних сполук у природі, збудованих нерідко з однакових хімічних елементів, зумовлена не тільки впливом складу навколишнього середовища, але й значною мірою термодинамічними умовами в цьому середовищі.

Уявлення про глибинне походження підтримала ціла група Львівських вчених з Інституту геології та геохімії горючих копалин (Г.Н.Доленко, Е.Б.Чекалюк, І.В.Грінберг, В.В.Колодій, Г.Ю.Бойко, Ю.В.Стефаник), вказуючи при цьому, що великі мантійні джерела нафтогазоутворення мають значний вплив на конфігурацію відповідних геофізичних полів на поверхні землі. Процеси накопичення летких компонентів у локальних зонах нафтоутворення супроводжується практично необмеженим екстремальним розвитком змінного глибинного напруження і закінчується розрядженням джерела накопичення вуглеводнів внаслідок розриву суцільності вищезалягаючих шарів порід.

Формування вогнищ мантійної генерації нафти І газу пов'язано з інверсійними геотектонічними етапами розвитку геосинклінальних областей. Ці етапи розвитку геосинкліналей відповідають часу, коли згідно з плитовою тектонікою океанська кора підповзає під континентальну і досягає астеносфери мантії, активізуючи при цьому в ній різні процеси, в т.ч. генерацію та еміграцію нафти і газу.

А.В. Кудельський, К.І. Лукашев визнають головним джерелом первинної нафти органомінеральний комплекс порід, припускають можливість участі в утворенні нафти глибинних ексгаляцій, що вміщують вуглець, водень та інші елементи і сполуки, що присутні в нафті.

Х.Гедберг, О.Г.Сорохтін та інші пов'язують утворення нафти з тектонікою літосферних плит внаслідок перегонки та термолізу біогенних речовин, що затягнуті в зону підсуву (субдукції), де відбувається утворення вуглеводнів в умовах підвищених температур і тиску.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]