Teorias da origem do petróleo: orgânico e inorgânico. Fases de formação do óleo. Quantos anos vai durar o petróleo

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Teorias da origem do petróleo: orgânico e inorgânico. Fases de formação do óleo. Quantos anos vai durar o petróleo
Teorias da origem do petróleo: orgânico e inorgânico. Fases de formação do óleo. Quantos anos vai durar o petróleo
Anonim

Em relação à teoria da origem do petróleo, os cientistas não chegaram a um consenso. Esta é uma questão muito complexa, e nem a geologia do gás e do petróleo, nem toda a ciência natural que está atualmente à disposição da humanidade pode resolver o problema de sua solução. Não apenas teóricos, mas também praticantes falam sobre a origem do petróleo. O famoso geólogo do petróleo I. M. Gubkin escreveu muito e de forma interessante sobre isso nos anos trinta do século passado, discutindo várias teorias sobre a origem do petróleo. Em geral, só podemos adivinhar que tipo de processos ocorreram ao longo de bilhões de anos sob a crosta terrestre, nosso planeta ainda é um mistério para nós de várias maneiras. O homem sabe pouco sobre o verdadeiro curso dos processos de geoevolução, por isso as teorias sobre a origem do petróleo são muito numerosas.

teorias da origem do petróleo
teorias da origem do petróleo

Duas teorias principais

Quando a humanidade tiver pleno conhecimento das condições que contribuem para o surgimento do petróleo, quando estudar exatamente como se formam seus depósitos na crosta terrestre, quando conhecer todas as formas estruturais sem exceçãocamadas, suas características litológicas favoráveis ao aparecimento e acúmulo de petróleo - só assim a exploração e busca de jazidas será realizada de maneira realmente expedita. Assim que a ciência geológica começou a se desenvolver, surgiram duas teorias principais sobre a origem do petróleo. A primeira relaciona sua formação à matéria viva. Esta é uma teoria orgânica da origem do petróleo. A segunda diz que tanto o gás quanto o petróleo surgiram devido à síntese de hidrogênio e carbono em altas pressões e temperaturas nas profundezas da crosta terrestre. Esta é uma teoria inorgânica da origem do petróleo.

A história afirma que a teoria orgânica surgiu mais tarde que a inorgânica: até meados do século XIX, o petróleo era extraído apenas onde entrava em contato com a superfície terrestre - na Califórnia, no Mediterrâneo, na Venezuela e alguns outros lugares. O cientista alemão Humboldt sugeriu como o petróleo é formado: assim como o asf alto, resultado da ação dos vulcões. Um pouco mais tarde, na segunda metade do século XIX, os químicos já sabiam sintetizar o acetileno С2Н2 com hidrocarbonetos da série do metano em laboratórios. Ainda mais tarde, nosso Dmitri Ivanovich Mendeleev apresentou ao mundo seu próprio "carboneto" e não uma teoria orgânica da origem do petróleo. O geólogo e cientista Gubkin a criticou ferozmente.

petróleo hoje
petróleo hoje

Mendeleev e Gubkin

Em 1877, o mestre falou na Sociedade Química Russa sobre a hipótese da origem do petróleo. Foi baseado em um enorme material factual e, portanto, imediatamente se tornou popular. A julgar peloDe acordo com as evidências apresentadas, todos os depósitos descobertos naquela época estavam concentrados nas bordas de formações montanhosas, são alongados e localizados próximos às zonas de grandes falhas. Segundo Mendeleev, a água penetra profundamente na Terra através de falhas e reage com carbonetos metálicos, contribuindo assim para a formação de petróleo, que então sobe e forma depósitos. A fórmula de Mendeleev fica assim: 2FeC+3H2O=Fe2O3+C2H6. A julgar por sua hipótese (como o petróleo é formado), esse processo sempre ocorre, e não apenas em períodos geológicos distantes.

I. M. Gubkin criticou a teoria do carboneto em todos os lugares. Esta opção não pode satisfazer uma pessoa que conhece bem geologia, que tem certeza de que o óleo se formou muito bem mesmo onde não há falhas que conduzam a água a carbonetos líquidos. Tais rachaduras simplesmente não existem na natureza - do núcleo da Terra à superfície. O cinto de bas alto não permitirá que a água penetre profundamente ou que o óleo acabado suba para fora. Além disso, todo o petróleo atualmente produzido em grandes profundidades fala contra essa teoria. Outro argumento para Gubkin era que o óleo formado inorganicamente é opticamente inativo, enquanto o óleo natural é ativo, podendo até mesmo girar no plano de polarização da luz.

como o petróleo é formado
como o petróleo é formado

Espaço é a terceira teoria

A teoria cósmica de como o petróleo é formado também era muito popular. Hoje, com o advento das tecnologias modernas no espaço, também sofreu um fiasco esmagador. russoO geólogo N. A. Sokolov publicou sua teoria da origem cósmica do petróleo em 1892, com base no fato de que os hidrocarbonetos sempre existiram em nosso planeta, em sua forma mais primitiva, e foram formados em altas temperaturas quando a Terra estava apenas sendo formada. Esfriando, o planeta absorveu petróleo, dissolvendo-o em magma líquido. Após a formação da crosta terrestre sólida, o magma, por assim dizer, cedeu hidrocarbonetos, que, ao longo das rachaduras, subiram para suas partes superiores, onde engrossaram pelo resfriamento e formaram algumas acumulações. Os argumentos de Sokolov eram que hidrocarbonetos foram encontrados na massa de meteoritos.

Gubkin criticou esta teoria em pedacinhos, acusando-a de ser baseada em cálculos puramente teóricos que nunca foram confirmados por observações geológicas. Ele estava geralmente certo de que quase não há óleo inorgânico na natureza, e que o que é, não pode ter importância prática. A maior parte das jazidas de petróleo ainda contém uma substância que passou por todas as etapas da formação do petróleo, e é de forma orgânica. A discussão posterior desse problema ocorreu por quase cem anos, com as mesmas disputas e f alta de acordo. Os cientistas soviéticos do petróleo apresentaram a teoria mais fundamentada da origem inorgânica do petróleo.

teoria orgânica da origem do petróleo
teoria orgânica da origem do petróleo

Cientistas da União Soviética

Kropotkin, Porfiriev, Kudryavtsev e outras pessoas de mentalidade semelhante tentaram provar que a partir do hidrogênio e do carbono, que estão em quantidades suficientes no magma, os radicais CH, CH2, CH são obtidos 3,liberado junto com o oxigênio, que serve como material de partida em zonas frias para a formação de óleo. Kudryavtsev tinha certeza de que a origem abiogênica do petróleo permite que ele passe, junto com os gases, para a concha sedimentar do planeta ao longo de falhas profundas do manto da Terra. Porfiryev objetou que o óleo não veio na forma de radicais de hidrocarbonetos das zonas profundas, mas já possuindo todas as propriedades do óleo natural acabado, rompendo rochas porosas. Ele não conseguiu responder apenas à questão de quão profundo era o petróleo antes da migração? Sem dúvida, nas zonas subcorticais, mas toda essa teoria é tão definitivamente improvável quanto as anteriores.

A origem inorgânica do petróleo foi apoiada pelos seguintes argumentos:

1. Há também depósitos em rochas cristalinas fundamentais.

2. Impurezas de gás e petróleo foram encontradas junto com hidrocarbonetos em emissões de vulcões, em "tubos de explosão", no espaço.

3. Hidrocarbonetos podem ser obtidos em laboratório criando condições de altas pressões e temperaturas.

4. Gases de hidrocarbonetos e fluidos de hidrocarbonetos líquidos estão presentes em poços que penetram no embasamento cristalino (na Suécia, Tartaristão e outros lugares).

5. A teoria orgânica não pode de forma alguma explicar a presença de grandes concentrações de petróleo e depósitos gigantes.

6. Os depósitos de gás são da era Cenozóica e os depósitos de petróleo são da era pós-Paleozóica em antigas plataformas montanhosas.

7. Os campos de petróleo são mais frequentemente associados a falhas profundas.

hipótesesorigem do petróleo
hipótesesorigem do petróleo

Teoria orgânica

Nos últimos anos, surgiram muitas publicações com novos dados. Por exemplo, o óleo líquido é encontrado nos oceanos, em suas zonas de dispersão. A maioria desses fatos fala da origem inorgânica do petróleo. No entanto, ainda é justificado de forma bastante parcimoniosa e fraca. É por isso que ela tem muito poucos apoiadores até hoje. A grande maioria dos geólogos, tanto no exterior quanto em nosso país, adere à teoria orgânica da origem do petróleo. Por que essa teoria é tão atraente?

A origem biogênica do petróleo implica sua origem a partir da matéria orgânica de depósitos sedimentares subaquáticos. A natureza deste processo é claramente encenada. Os defensores da teoria biogênica têm certeza de que o petróleo é um produto obtido por meio da transformação da matéria orgânica. São os restos de flora e fauna em depósitos sedimentares de origem marinha, dos quais existem literalmente gramas por metro cúbico de rocha de depósitos salinos, mas em xisto betuminoso, até seis quilos podem cair no mesmo metro cúbico de sedimentos depósitos. Em argilas - meio quilograma, em siltitos - duzentos gramas, em calcários - duzentos e cinquenta.

Dois tipos de matéria orgânica

Sapropel e húmus - toda pessoa que gosta de plantar sabe o que é. Se a matéria orgânica se acumula sob a água, onde o acesso ao ar é insuficiente, mas está presente, ela apodrece, resultando em húmus - a principal parte do solo que fornece fertilidade. Se estiver debaixo d'água, mas sem acesso ao oxigênio, acumulamatéria orgânica, então ocorre "destilação lenta", um processo químico redutor - decadência. Poças rasas de água estagnada sempre têm uma enorme quantidade de algas verde-azuladas, plânctons, incluindo artrópodes, que não vivem muito e morrem em grande número.

Uma poderosa camada de lodo orgânico - sapropel - é formada na parte inferior. Estas são as partes costeiras dos mares, lagoas, estuários. Quando destilado a seco, o sapropel produz vinte e cinco por cento do peso dos óleos graxos semelhantes ao óleo. E a formação de petróleo é um processo tão longo e complexo que uma pessoa não tem a oportunidade de seguir todas as suas etapas, encontra apenas o resultado - enormes depósitos e depósitos de petróleo. E os processos continuaram por milhares de anos em fontes de petróleo, onde uma grande variedade de sedimentos se formou no fundo dos oceanos e continha matéria orgânica difusa em quantidades não inferiores a clarke - quatrocentos gramas por metro cúbico.

fases de formação do óleo
fases de formação do óleo

Potencial

Os depósitos de origem com maior potencial são argila-carbonato, que contém matéria orgânica sapropel. Tais depósitos são chamados de domanikitas. Eles são encontrados em todos os estratos pré-cambrianos, em sistemas fanerozóicos e nos mesmos níveis estratigráficos em continentes completamente diferentes. Como isso aconteceu? Três bilhões e meio de anos atrás, a vida começou na Terra. Na era cambriana, a concha d'água da Terra já possuía as mais diversas formas de matéria orgânica. O início do Paleozóico era representado por vastos mares eoceanos, onde algas e invertebrados já possuíam um grande número de espécies.

E longe de ser imediato, todo este mundo orgânico correu para a terra. As melhores condições para a vida foram criadas em reservatórios a uma profundidade de sessenta a oitenta metros - na maioria das vezes, são as plataformas dos limites subaquáticos dos continentes. Quanto mais próximo da terra, mais matéria orgânica nos sedimentos. Os mares interiores contêm até cinquenta por cento de toda a matéria orgânica depositada. As melhores condições para a criação de petróleo são as partes costeiras dos mares. O petróleo vem dos mares antigos, não de pântanos em bacias de água doce.

Fases de formação do óleo

O acadêmico Gubkin argumentou que a formação do petróleo não pode passar sem passar por certos estágios. As primeiras são a sedimentogênese e a diagênese, quando ocorre a formação de sedimentos gasosos e petrolíferos, ou seja, a matéria orgânica inicial. O primeiro estágio traz consigo processos bioquímicos que produzem querogênio e uma abundância de substâncias gasosas que gradualmente se dissipam.

Alguns deles se dissolvem e se concentram, às vezes até interessando à produção industrial (cinquenta bilhões de metros cúbicos de metano em um lago africano, por exemplo, ou no Japão também se extrai gás do mar, no qual até a noventa e sete por cento de metano). No entanto, nesta fase, o petróleo ainda não se formou. Mas uma imersão maior leva o explorador às rochas geradoras de petróleo da zona de catagênese, onde amônia, sulfeto de hidrogênio, metano, dióxido de carbono e com eles já surgem produtos líquidos da matéria orgânica original.hidrocarbonetos.

Fases e zonas

A fase principal é a formação de óleo na fase de catagênese a uma profundidade de dois a três quilômetros de sedimentos a uma temperatura de oitenta a cento e cinquenta graus Celsius. As condições ótimas são precisamente aquelas sob as quais o fator decisivo é a alta temperatura. A geração de petróleo e gás também possui zonas específicas em termos de profundidade. Até cento e cinquenta metros é uma zona bioquímica, que se caracteriza pelo desenvolvimento de processos bioquímicos na matéria orgânica com a liberação de gases.

De um a um quilômetro e meio abaixo - a zona de transição, onde todos os processos bioquímicos desaparecem. A terceira zona, de um e meio a seis quilômetros, é uma zona catalítica térmica, especialmente importante para a formação de petróleo. E o quarto - gás, onde principalmente o metano é formado. Pode-se observar que o processo se inicia com a formação do gás, e acompanha a formação do óleo em todas as etapas, e completa este processo. Essa zonalidade é vertical e a distribuição de hidrocarbonetos nos campos é horizontal.

teoria inorgânica da origem do petróleo
teoria inorgânica da origem do petróleo

Produção

Anteriormente, o petróleo era extraído perto da superfície. Agora sua produção aumentou muitas vezes e, portanto, os poços são simplesmente incríveis em seu comprimento. Os mais longos foram perfurados na URSS: em Sakhalin - muito mais de doze quilômetros e na Península de Kola - 12.262 metros. No Catar, um poço horizontal tem mais de doze quilômetros de extensão, nos Estados Unidos - dois poços de nove quilômetros. Nas montanhas bávaras da Alemanha existe o mesmo poço de nove quilômetros, do qualnada foi minerado e não está sendo minerado, embora tenham sido gastos trezentos e trinta e sete milhões de dólares. Na Áustria, foi encontrado um pequeno campo de petróleo, que inesperadamente se mostrou muito maior do que o explorado, mas o petróleo foi descoberto a uma profundidade de mais de oito quilômetros. Após um exame mais detalhado, essa acumulação acabou não sendo petróleo, mas gás, impossível de extrair - as características geológicas dessa área não permitiam. Mas eles ainda perfuraram um poço, mas não encontraram nada, nem mesmo xisto que pudesse ser extraído.

Todos os países precisam de petróleo. Por causa de sua ausência, as guerras começam constantemente. Está sendo extraído agora em quantidades nunca vistas. A terra já está literalmente seca. Especialistas em energia calcularam quantos anos durará o petróleo disponível nas entranhas da Terra. E descobriu-se que restavam apenas cinquenta e seis anos de reservas já exploradas. Claro que não vai desaparecer completamente. As pessoas já sabem como extrair óleo de xisto, areia betuminosa, betume natural e muito mais. A Venezuela terá petróleo suficiente para cem anos, a Arábia Saudita - quase setenta anos, a Rússia - menos de trinta anos sendo um gigante de petróleo e gás.

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