Kuhusu nadharia ya asili ya mafuta, wanasayansi hawajafikia muafaka. Hili ni suala ngumu sana, na wala jiolojia ya gesi na mafuta, wala sayansi nzima ya asili ambayo inapatikana kwa sasa kwa wanadamu inaweza kutatua tatizo la ufumbuzi wake. Sio tu wananadharia, lakini pia watendaji wanazungumza juu ya asili ya mafuta. Mwanajiolojia maarufu wa mafuta I. M. Gubkin aliandika mengi na ya kuvutia kuhusu hili katika miaka ya thelathini ya karne iliyopita, akijadili nadharia mbalimbali za asili ya mafuta. Kwa ujumla, tunaweza tu kukisia ni aina gani ya michakato ilifanyika kwa mabilioni ya miaka chini ya ukoko wa dunia, sayari yetu bado ni siri kwetu kwa njia nyingi. Mwanadamu anajua kidogo kuhusu mwendo wa kweli wa mchakato wa mageuzi ya jiografia, kwa hivyo nadharia za asili ya mafuta ni nyingi sana.
Nadharia kuu mbili
Wakati ubinadamu unapopata ujuzi kamili juu ya hali zinazochangia kuibuka kwa mafuta, wakati unasoma kwa usahihi jinsi amana zake zinavyoundwa kwenye ukoko wa dunia, wakati unafahamiana na aina zote za miundo bila ubaguzi.tabaka, sifa zao za kimuundo ambazo zinafaa kwa kuonekana na mkusanyiko wa mafuta - basi tu uchunguzi na utaftaji wa amana utafanywa kwa haraka. Mara tu sayansi ya kijiolojia ilipoanza kusitawi, nadharia mbili kuu za asili ya mafuta ziliibuka. Ya kwanza inahusiana na malezi yake na vitu vilivyo hai. Hii ni nadharia ya kikaboni ya asili ya mafuta. Ya pili inasema kwamba gesi na mafuta yote yaliibuka kwa sababu ya muundo wa hidrojeni na kaboni kwenye shinikizo la juu na joto katika kina cha ukoko wa dunia. Hii ni nadharia isokaboni ya asili ya mafuta.
Historia inadai kwamba nadharia ya kikaboni ilionekana baadaye kuliko ile isokaboni: hadi katikati ya karne ya kumi na tisa, mafuta yalitolewa tu pale yalipogusana na uso wa dunia - huko California, katika Mediterania, huko Venezuela na. maeneo mengine. Mwanasayansi wa Ujerumani Humboldt alipendekeza jinsi mafuta yanavyoundwa: kama lami, kama matokeo ya hatua ya volkano. Baadaye kidogo, katika nusu ya pili ya karne ya kumi na tisa, wanakemia tayari walijua jinsi ya kuunganisha asetilini С2Н2 na hidrokaboni za mfululizo wa methane. katika maabara. Hata baadaye, Dmitri wetu Ivanovich Mendeleev aliwasilisha kwa ulimwengu "carbide" yake mwenyewe na sio nadharia ya kikaboni ya asili ya mafuta. Mwanajiolojia na mwanasayansi Gubkin alimkosoa vikali.
Mendeleev na Gubkin
Mnamo 1877, bwana huyo alizungumza katika Jumuiya ya Kemikali ya Urusi kuhusu dhana ya asili ya mafuta. Ilitokana na nyenzo kubwa ya ukweli, na kwa hiyo mara moja ikawa maarufu. Kwa kuzingatiaKwa mujibu wa ushahidi uliowasilishwa, amana zote zilizogunduliwa wakati huo zilijilimbikizia kwenye kingo za fomu zilizopigwa mlima, zimeinuliwa na ziko karibu na maeneo ya makosa makubwa. Kulingana na Mendeleev, maji huingia ndani kabisa ya Dunia kupitia makosa na humenyuka na carbides ya chuma, na hivyo kuchangia uundaji wa mafuta, ambayo huinuka na kuunda amana. Fomula ya Mendeleev inaonekana kama hii: 2FeC+3H2O=Fe2O3+C2H6. Kwa kuzingatia dhana yake (jinsi mafuta hutengenezwa), mchakato huu hutokea kila mara, na si tu katika vipindi vya mbali vya kijiolojia.
Mimi. M. Gubkin alikosoa nadharia ya carbudi kila mahali. Chaguo hili haliwezi kumridhisha mtu anayejua vizuri jiolojia, ambaye ana uhakika kwamba mafuta yaliundwa vizuri hata pale ambapo hakuna makosa yoyote ambayo hupeleka maji kwa carbides kioevu. Nyufa kama hizo hazipo katika maumbile - kutoka kwa msingi wa Dunia hadi uso. Ukanda wa bas alt hautaruhusu maji kupenya ndani kabisa, au mafuta ya kumaliza kuinuka nje. Aidha, mafuta yote yanayozalishwa sasa kutoka kwa kina kirefu yanazungumza dhidi ya nadharia hii. Hoja nyingine ya Gubkin ilikuwa kwamba mafuta yaliyoundwa kwa njia isiyo ya kikaboni hayatumiki, ilhali mafuta asilia yanafanya kazi, hata yanaweza kuzunguka katika mgawanyiko wa mwanga.
Nafasi ni nadharia ya tatu
Nadharia ya ulimwengu ya jinsi mafuta hutengenezwa pia ilikuwa maarufu sana. Leo, pamoja na ujio wa teknolojia za kisasa katika nafasi, pia imepata fiasco ya kusagwa. Kirusimwanajiolojia N. A. Sokolov alichapisha nadharia yake ya asili ya ulimwengu wa mafuta nyuma mnamo 1892, kwa kuzingatia ukweli kwamba hidrokaboni zimekuwepo kwenye sayari yetu, katika hali yake ya asili, na ziliundwa kwa joto la juu wakati Dunia ilipokuwa ikiundwa. Kupoeza, sayari ilichukua mafuta, na kuifuta katika magma ya kioevu. Baada ya kuundwa kwa ukoko wa dunia imara, magma, kama ilivyokuwa, iliacha hidrokaboni, ambayo, pamoja na nyufa, ilipanda sehemu zake za juu, ambapo ziliongezeka kutoka kwa baridi na kuunda mkusanyiko fulani. Hoja za Sokolov zilikuwa kwamba hidrokaboni zilipatikana katika wingi wa vimondo.
Gubkin alikosoa nadharia hii kwa smithereens, akiishutumu kwa msingi wa hesabu za kinadharia ambazo hazijawahi kuthibitishwa na uchunguzi wa kijiolojia. Kwa ujumla alikuwa na uhakika kwamba karibu hakuna mafuta ya isokaboni katika asili, na kwamba ni nini, hawezi kuwa na umuhimu wa vitendo. Kiasi kikubwa cha amana za mafuta bado kina dutu ambayo imepitia hatua zote za malezi ya mafuta, na ni kwa njia ya kikaboni. Majadiliano yaliyofuata ya tatizo hili yalifanyika kwa karibu miaka mia moja, na migogoro sawa na ukosefu wa makubaliano. Wanasayansi wa mafuta wa Soviet waliweka mbele nadharia iliyothibitishwa zaidi ya asili ya isokaboni ya mafuta.
Wanasayansi wa Umoja wa Kisovieti
Kropotkin, Porfiriev, Kudryavtsev na watu wao wengine wenye nia moja walijaribu kuthibitisha hilo kutokana na hidrojeni na kaboni, ambazo ziko katika wingi wa kutosha katika magma, radicals CH, CH2, CH zinapatikana 3,iliyotolewa kutoka humo pamoja na oksijeni, ambayo hutumika kama nyenzo ya kuanzia katika maeneo ya baridi kwa ajili ya malezi ya mafuta. Kudryavtsev alikuwa na hakika kwamba asili ya abiogenic ya mafuta inaruhusu kupita, pamoja na gesi, ndani ya ganda la sedimentary la sayari pamoja na makosa ya kina kutoka kwa vazi la Dunia. Porfiryev alipinga kuwa mafuta hayakuja kwa njia ya radicals ya hidrokaboni kutoka kwa maeneo ya kina, lakini tayari yanamiliki kikamilifu mali yote ya mafuta ya asili ya kumaliza, kuvunja kupitia miamba ya porous. Hakuweza kujibu tu swali la jinsi mafuta yalikuwa ya kina kabla ya uhamiaji? Bila shaka, katika kanda ndogo, lakini nadharia hii yote haiwezi kuthibitishwa kama zile zilizopita.
Asili isokaboni ya mafuta iliungwa mkono na hoja zifuatazo:
1. Pia kuna amana katika miamba ya msingi ya fuwele.
2. Uchafu wa gesi na mafuta umepatikana pamoja na hidrokaboni katika uzalishaji wa volcano, katika "bomba za mlipuko", angani.
3. Hidrokaboni zinaweza kupatikana katika maabara kwa kuunda hali ya shinikizo la juu na halijoto.
4. Gesi za hidrokaboni na vimiminika vya hidrokaboni vipo kwenye visima vinavyopenya basement ya fuwele (nchini Uswidi, Tatarstan na kwingineko).
5. Nadharia ya kikaboni haiwezi kwa njia yoyote kueleza uwepo wa viwango vikubwa vya mafuta na amana kubwa.
6. Hifadhi za gesi ni za enzi ya Cenozoic, na amana za mafuta ni za zama za baada ya Paleozoic kwenye majukwaa ya kale ya milima.
7. Sehemu za mafuta mara nyingi huhusishwa na hitilafu kubwa.
Nadharia-hai
Katika miaka ya hivi karibuni, machapisho mengi yenye data mpya yameonekana. Kwa mfano, mafuta ya kioevu hupatikana katika bahari, katika maeneo yao ya kuenea. Mambo mengi haya yanazungumza juu ya asili ya isokaboni ya mafuta. Walakini, bado inahesabiwa haki kwa kiasi kidogo na dhaifu. Ndio maana ana wafuasi wachache sana hadi leo. Idadi kubwa ya wanajiolojia wote nje ya nchi na katika nchi yetu wanafuata nadharia ya kikaboni ya asili ya mafuta. Kwa nini nadharia hii inavutia sana?
Asili ya kibiolojia ya mafuta inamaanisha asili yake kutoka kwa viumbe hai vya amana za chini ya maji za sedimentary. Asili ya mchakato huu imewekwa wazi. Wafuasi wa nadharia ya kibiolojia wana hakika kwamba mafuta ni bidhaa iliyopatikana kupitia mabadiliko ya suala la kikaboni. Haya ni mabaki ya mimea na wanyama katika amana za asili ya baharini, ambayo kuna gramu halisi kwa kila mita ya ujazo ya mwamba wa amana yenye kuzaa chumvi, lakini katika shale ya mafuta, hadi kilo sita zinaweza kuanguka kwenye mita moja ya ujazo ya sedimentary. amana. Katika udongo - nusu kilo, katika siltstones - gramu mia mbili, katika chokaa - mia mbili na hamsini.
Aina mbili za viumbe hai
Sapropel na humus - kila mtu ambaye anapenda kukua mimea anajua ni nini. Ikiwa vitu vya kikaboni hujilimbikiza chini ya maji, ambapo upatikanaji wa hewa haitoshi, lakini upo, huoza, na kusababisha humus - sehemu kuu ya udongo ambayo hutoa rutuba. Ikiwa chini ya maji, lakini bila upatikanaji wa oksijeni, hujilimbikizavitu vya kikaboni, basi " kunereka polepole" hutokea, mchakato wa kupunguza kemikali - kuoza. Madimbwi ya kina kirefu ya maji yaliyotuama daima huwa na kiasi kikubwa cha mwani wa bluu-kijani, plankton, pamoja na arthropods, ambao hawaishi muda mrefu na hufa kwa idadi kubwa.
Safu yenye nguvu ya matope-hai - sapropel - huundwa chini. Hizi ni sehemu za pwani za bahari, lagoons, estuaries. Wakati distilled kavu, sapropel hutoa asilimia ishirini na tano ya uzito wa mafuta-kama mafuta mafuta. Na malezi ya mafuta ni mchakato mrefu na ngumu kwamba mtu hawana fursa ya kufuata hatua zake zote, hupata tu matokeo - amana kubwa na amana za mafuta. Na michakato hiyo iliendelea kwa maelfu ya miaka katika vyumba vya chanzo cha mafuta, ambapo aina mbalimbali za mashapo ziliundwa chini ya bahari na zilikuwa na mabaki ya viumbe hai kwa wingi usio chini ya clarke - gramu mia nne kwa kila mita ya ujazo.
Uwezo
Amana ya chanzo yenye uwezo wa juu zaidi ni udongo wa kaboni, ambayo ina sapropel ya viumbe hai. Amana kama hizo huitwa domanikites. Zinapatikana katika tabaka zote za Precambrian, katika mifumo ya Phanerozoic, na kwa viwango sawa vya stratigraphic kwenye mabara tofauti kabisa. Ilifanyikaje? Miaka bilioni tatu na nusu iliyopita, uhai ulianza duniani. Katika enzi ya Cambrian, ganda la maji la Dunia tayari lilikuwa na aina tofauti zaidi za vitu vya kikaboni. Paleozoic ya mapema iliwakilishwa na bahari kubwa nabahari, ambapo mwani na wanyama wasio na uti wa mgongo tayari walikuwa na idadi kubwa ya spishi.
Na mbali na mara moja ulimwengu huu wote wa kikaboni ulikimbilia nchi kavu. Hali bora za maisha ziliundwa katika hifadhi kwa kina cha mita sitini hadi themanini - mara nyingi hizi ni rafu za mipaka ya chini ya maji ya mabara. Kadiri ardhi inavyokaribia, ndivyo vitu vya kikaboni zaidi kwenye mchanga. Bahari za bara zina hadi asilimia hamsini ya vitu vyote vya kikaboni vilivyowekwa. Masharti bora ya kuunda mafuta ni sehemu za pwani za bahari. Mafuta hutoka katika bahari za kale, sio vinamasi kwenye mabonde ya maji baridi.
Hatua za kutengeneza mafuta
Msomi Gubkin aliteta kuwa uundaji wa mafuta hauwezi kufanya bila kupitia hatua fulani. Ya kwanza ni sedimentogenesis na diagenesis, wakati malezi ya sediments ya gesi-chanzo na chanzo cha mafuta, yaani, suala la awali la kikaboni, hufanyika. Hatua ya kwanza huleta michakato ya biokemikali ambayo huzalisha kerojeni na wingi wa dutu za gesi ambazo hutengana polepole.
Baadhi yao huyeyuka na kujilimbikizia, wakati mwingine hata kuwa na manufaa kwa uzalishaji wa viwandani (mita za ujazo bilioni hamsini za methane katika ziwa la Afrika, kwa mfano, au nchini Japani, gesi pia hutolewa kutoka baharini, ambayo juu hadi asilimia tisini na saba ya methane). Walakini, katika hatua hii, mafuta bado hayajaundwa. Lakini kuzamishwa zaidi kunaongoza mchunguzi kwenye miamba ya chanzo cha mafuta ya eneo la catagenesis, ambapo amonia, sulfidi hidrojeni, methane, dioksidi kaboni, na pamoja nao bidhaa za kioevu tayari hutoka kwa suala la asili la kikaboni.hidrokaboni.
Awamu na kanda
Awamu kuu ni uundaji wa mafuta katika hatua ya catagenesis kwenye kina cha kilomita mbili hadi tatu za mashapo kwenye joto la nyuzi joto themanini hadi mia moja na hamsini za Selsiasi. Hali bora ni zile ambazo sababu ya kuamua ni joto la juu. Uzalishaji wa mafuta na gesi pia una kanda maalum kwa suala la kina. Hadi mita mia moja na hamsini ni eneo la biokemikali, ambalo lina sifa ya maendeleo ya michakato ya biokemikali katika suala la kikaboni na kutolewa kwa gesi.
Kutoka kilomita moja hadi moja na nusu kwenda chini - eneo la mpito, ambapo michakato yote ya kibayolojia hufifia. Kanda ya tatu, kutoka kilomita moja na nusu hadi sita, ni eneo la kichocheo cha joto, ni muhimu sana kwa malezi ya mafuta. Na ya nne - gesi, ambapo hasa methane huundwa. Inaweza kuonekana kuwa mchakato huanza na kuundwa kwa gesi, na unaambatana na malezi ya mafuta katika hatua zote, na kukamilisha mchakato huu. Ukanda huu ni wima, na usambazaji wa hidrokaboni kwenye uwanja ni mlalo.
Uzalishaji
Hapo awali, mafuta yalitolewa mahali yanapokaribia juu ya uso. Sasa uzalishaji wake umeongezeka mara nyingi, na kwa hiyo visima ni vya kushangaza tu kwa urefu wao. Muda mrefu zaidi ulichimbwa katika USSR: kwenye Sakhalin - zaidi ya kilomita kumi na mbili, na kwenye Peninsula ya Kola - mita 12262. Katika Qatar, kisima cha usawa kina urefu wa zaidi ya kilomita kumi na mbili, nchini Marekani - visima viwili vya kilomita tisa. Katika milima ya Bavaria ya Ujerumani kuna kisima sawa cha kilomita tisa, ambayo kutokahakuna kitu kilichochimbwa na hakichimbwa, ingawa dola milioni mia tatu thelathini na saba zilitumika kwa hilo. Huko Austria, shamba ndogo la mafuta lilipatikana, ambalo bila kutarajia liligeuka kuwa kubwa zaidi kuliko ile iliyogunduliwa, lakini mafuta yaligunduliwa kwa kina cha zaidi ya kilomita nane. Baada ya uchunguzi wa karibu, mkusanyiko huu haukuwa mafuta, lakini gesi, ambayo haikuwezekana kutoa - vipengele vya kijiolojia vya eneo hili havikuruhusu. Lakini bado walichimba kisima, lakini hawakupata chochote, hata shale ambayo inaweza kuchimbwa.
Nchi zote zinahitaji mafuta. Kwa sababu ya kutokuwepo kwake, vita vinaanza kila wakati. Inachimbwa sasa kwa idadi isiyoonekana hapo awali. Dunia tayari imetokwa na damu kavu. Wataalam wa nishati wamehesabu miaka ngapi mafuta yanayopatikana kwenye matumbo ya Dunia yatadumu. Na ikawa kwamba ni miaka hamsini na sita tu ya hifadhi zilizogunduliwa tayari zilibaki. Bila shaka, haitatoweka kabisa. Watu tayari wanajua jinsi ya kuchimba mafuta kutoka kwa shale, mchanga wa mafuta, lami ya asili na mengi zaidi. Venezuela itakuwa na mafuta ya kutosha kwa miaka mia moja, Saudi Arabia - karibu miaka sabini, Urusi - chini ya miaka thelathini ya kuwa kampuni kubwa ya mafuta na gesi.
