Мұнайдың шығу теориясына қатысты ғалымдар ортақ пікірге келген жоқ. Бұл өте күрделі мәселе, оны шешу мәселесін газ бен мұнай геологиясы да, қазіргі уақытта адамзатқа қолжетімді бүкіл жаратылыстану ғылымы да шеше алмайды. Мұнайдың шығу тегі туралы тек теоретиктер ғана емес, практиктер де айтады. Бұл туралы атақты мұнайшы геолог И. М. Губкин өткен ғасырдың отызыншы жылдарында мұнайдың шығу тегі туралы әртүрлі теорияларды талқылай отырып, көп әрі қызықты жазды. Жалпы, жер қыртысының астында миллиардтаған жылдар ішінде қандай процестер болғанын тек болжауға болады, біздің планетамыз әлі күнге дейін көптеген жағынан біз үшін жұмбақ. Адам геоэволюция процестерінің шынайы барысы туралы аз біледі, сондықтан мұнайдың пайда болуы туралы теориялар өте көп.
Екі негізгі теория
Адамзат мұнайдың пайда болуына ықпал ететін жағдайлар туралы толық білім алған кезде, оның шөгінділерінің жер қыртысында қалай түзілетінін нақты зерттегенде, барлық құрылымдық формалармен ерекшеліксіз танысқанда.қабаттары, олардың мұнайдың пайда болуына және жинақталуына қолайлы литологиялық ерекшеліктері – сонда ғана кен орындарын барлау және іздеу шынымен мақсатқа сай жүргізілетін болады. Геология ғылымы дами бастаған бойда мұнайдың шығу тегі туралы екі негізгі теория пайда болды. Біріншісі оның түзілуін тірі материямен байланыстырады. Бұл мұнайдың пайда болуының органикалық теориясы. Екіншісі, газ да, мұнай да жер қыртысының тереңдігінде жоғары қысым мен температурада сутегі мен көміртегінің синтезі нәтижесінде пайда болғанын айтады. Бұл мұнайдың пайда болуының бейорганикалық теориясы.
Тарих органикалық теория бейорганикалық теориядан кейінірек пайда болды деп мәлімдейді: ХІХ ғасырдың ортасына дейін мұнай тек жер бетімен жанасатын жерлерде – Калифорнияда, Жерорта теңізінде, Венесуэлада және кейбір басқа жерлер. Неміс ғалымы Гумбольдт мұнайдың қалай пайда болатынын ұсынды: асфальт сияқты жанартаулардың әрекеті нәтижесінде. Біраз уақыттан кейін, ХІХ ғасырдың екінші жартысында химиктер ацетилен С2Н2 метан қатарының көмірсутектерімен синтездеуді білді. зертханаларда. Тіпті кейінірек біздің Дмитрий Иванович Менделеев әлемге мұнайдың пайда болуының органикалық емес, өзінің «карбиді» теориясын ұсынды. Геолог және ғалым Губкин оны қатты сынға алды.
Менделеев пен Губкин
1877 жылы шебер Ресей химия қоғамында мұнайдың шығу тегі туралы гипотеза туралы сөз сөйледі. Ол үлкен фактілік материалға негізделген, сондықтан бірден танымал болды. Қарап отырсақҰсынылған деректерге сәйкес, сол кездегі барлық ашылған кен орындары тау қатпарлы түзілімдердің шетінде шоғырланған, олар созылған және ірі жарықтар аймақтарына жақын орналасқан. Менделеевтің пікірінше, су жердің тереңдігіне жарықтар арқылы еніп, металл карбидтерімен әрекеттеседі, осылайша мұнайдың пайда болуына ықпал етеді, содан кейін ол көтеріліп, шөгінділер түзеді. Менделеев формуласы келесідей: 2FeC+3H2O=Fe2O3+C2H6. Оның гипотезасына (мұнай қалай пайда болады) қарағанда, бұл процесс тек алыс геологиялық кезеңдерде ғана емес, әрқашан болады.
Мен. М. Губкин барлық жерде карбид теориясын сынға алды. Бұл нұсқа геологияны жақсы білетін, тіпті суды сұйық карбидтерге өткізетін ақаулар жоқ жерде де мұнайдың жақсы түзілетініне сенімді адамды қанағаттандыра алмайды. Мұндай жарықтар табиғатта жоқ - Жердің өзегінен бетіне дейін. Базальт белдеуі судың тереңдікке енуіне де, дайын мұнайдың сыртқа көтерілуіне де жол бермейді. Оның үстіне қазіргі уақытта үлкен тереңдіктен өндірілетін мұнайдың бәрі бұл теорияға қарсы сөйлейді. Губкиннің тағы бір дәлелі бейорганикалық түрде пайда болған мұнай оптикалық белсенді емес, ал табиғи мұнай белсенді, тіпті жарықтың поляризациясы жазықтығында айнала алады.
Ғарыш – үшінші теория
Мұнайдың қалай пайда болатыны туралы ғарыштық теория да өте танымал болды. Бүгінгі таңда ғарышта заманауи технологиялардың пайда болуымен ол да күйзеліске ұшырады. орысгеолог Н. А. Соколов 1892 жылы мұнайдың ғарыштық шығу тегі туралы теориясын жариялады, ол көмірсутектер біздің планетамызда әрқашан бар, оның ең таза түрінде және олар Жер енді ғана пайда болған кезде жоғары температурада пайда болды. Салқындаған кезде планета мұнайды сіңіріп, оны сұйық магмада ерітеді. Қатты жер қыртысы пайда болғаннан кейін магма көмірсутектерден бас тартты, олар жарықтар бойымен оның жоғарғы бөліктеріне көтерілді, онда олар салқындатудан қалыңдап, кейбір жинақтар түзеді. Соколовтың дәлелдері көмірсутектер метеориттердің массасынан табылған.
Губкин бұл теорияны геологиялық бақылаулармен ешқашан расталмаған таза теориялық есептеулерге негізделген деп айыптап, сынға алды. Ол негізінен табиғатта бейорганикалық мұнай жоқтың қасы екеніне және оның практикалық маңызы жоқ екеніне сенімді болды. Мұнай кен орындарының негізгі бөлігінде әлі де мұнай түзілудің барлық сатысынан өткен зат бар және ол органикалық түрде. Бұл мәселені кейіннен талқылау жүз жылға жуық уақыт бойы сол даулармен және келісімнің жоқтығымен өтті. Кеңес мұнайшы ғалымдары мұнайдың бейорганикалық шығу тегі туралы ең негізделген теорияны алға тартты.
Кеңес Одағының ғалымдары
Кропоткин, Порфирьев, Кудрявцев және олардың басқа да пікірлестері магмада жеткілікті мөлшерде болатын сутегі мен көміртектен CH, CH2 радикалдарын, CH алынды 3,одан оттегімен бірге бөлініп шығады, ол мұнайдың пайда болуы үшін суық аймақтарда бастапқы материал ретінде қызмет етеді. Кудрявцев мұнайдың абиогендік шығу тегі оның газдармен бірге Жер мантиясынан терең жарықтар бойымен планетаның шөгінді қабығына өтуіне мүмкіндік беретініне сенімді болды. Порфирьев мұнайдың терең аймақтардан көмірсутекті радикалдар түрінде келмейтінін, бірақ кеуекті жыныстарды жарып өтіп, дайын табиғи мұнайдың барлық қасиеттерін қазірдің өзінде толық меңгергенін айтты. Көші-қонға дейін мұнай қаншалықты терең болды деген сұраққа ғана жауап бере алмады? Күмәнсіз, субкортикалық аймақтарда, бірақ бұл теорияның бәрі алдыңғылары сияқты анық дәлелденбейді.
Мұнайдың бейорганикалық шығу тегі келесі аргументтермен расталды:
1. Негізгі кристалдық жыныстарда да шөгінділер бар.
2. Газ және мұнай қоспалары көмірсутектермен бірге жанартау шығарындыларында, «жарылыс құбырларында», ғарышта табылды.
3. Көмірсутектерді жоғары қысым мен температура жағдайларын жасау арқылы зертханада алуға болады.
4. Көмірсутекті газдар мен сұйық көмірсутекті сұйықтықтар кристалды жертөлеге енетін ұңғымаларда болады (Швецияда, Татарстанда және басқа жерлерде).
5. Органикалық теория мұнай мен алып шөгінділердің үлкен концентрациясының болуын ешбір жолмен түсіндіре алмайды.
6. Газ кен орындары кайнозой дәуіріне жатады, ал мұнай кен орындары ежелгі тау платформаларындағы палеозойдан кейінгі дәуірге жатады.
7. Мұнай кен орындары көбінесе терең ақаулармен байланысты.
Органикалық теория
Соңғы жылдары жаңа деректері бар басылымдар көптеп шықты. Мысалы, сұйық мұнай мұхиттарда, олардың таралу аймақтарында кездеседі. Бұл фактілердің көпшілігі мұнайдың бейорганикалық шығу тегі туралы айтады. Дегенмен, ол әлі де аз және әлсіз негізделеді. Сол себепті оны әлі күнге дейін қолдайтындар өте аз. Шетелде де, елімізде де геологтардың басым көпшілігі мұнайдың шығу тегінің органикалық теориясын ұстанады. Неліктен бұл теория соншалықты тартымды?
Мұнайдың биогендік шығу тегі оның шөгінді субатты шөгінділердің органикалық заттарынан шыққанын білдіреді. Бұл процестің табиғаты анық кезеңді. Биогендік теорияны жақтаушылар мұнайдың органикалық заттардың трансформациясы нәтижесінде алынатын өнім екеніне сенімді. Бұл теңіздік шөгінді шөгінділердегі флора мен фаунаның қалдықтары, олардың құрамында тұзды кен орындарының бір текше метр жынысына тура мағынада грамм келеді, бірақ мұнай тақтатасында алты килограммға дейін бір текше метр шөгіндіге түсуі мүмкін. депозиттер. Балшықтарда – жарты килограмм, алевролиттерде – екі жүз грамм, әктастарда – екі жүз елу.
Органикалық заттардың екі түрі
Сапропел және қарашірік - өсімдік өсіруді жақсы көретін әрбір адам оның не екенін біледі. Органикалық заттар су астында жиналса, онда ауа жеткіліксіз, бірақ ол бар болса, ол шіриді, нәтижесінде гумус - құнарлылықты қамтамасыз ететін топырақтың негізгі бөлігі. Егер су астында болса, бірақ оттегіге қол жетпесе, ол жиналадыорганикалық заттар, содан кейін «баяу айдау» жүреді, редукциялық химиялық процесс – ыдырау. Тоқтап тұрған судың таяз бассейндерінде әрқашан көп мөлшерде көк-жасыл балдырлар, планктондар, соның ішінде буынаяқтылар болады, олар ұзақ өмір сүрмейді және өте көп өледі.
Төменгі жағында органикалық лайдың күшті қабаты - сапропел түзіледі. Бұл теңіздердің жағалау бөліктері, лагуналар, эстуарийлер. Құрғақ дистилденген кезде сапропел май тәрізді майлы майлардың салмағының жиырма бес пайызын береді. Ал мұнайдың пайда болуы соншалықты ұзақ және күрделі процесс, адам оның барлық кезеңдерін қадағалап отыруға мүмкіндігі жоқ, ол тек нәтиже - мұнайдың орасан кен орындары мен кен орындарын табады. Мұхиттардың түбінде әртүрлі шөгінділер пайда болған және құрамында кларктан кем емес мөлшердегі диффузды органикалық заттар болған мұнай көздерінің қоймаларында процестер мыңдаған жылдар бойы жалғасты - текше метріне төрт жүз грамм.
Әлеуетті
Әлеуеті жоғары бастапқы шөгінділер құрамында сапропел органикалық заттары бар саз-карбонатты болып табылады. Мұндай кен орындары доманиктер деп аталады. Олар кембрийге дейінгі барлық қабаттарда, фанерозой жүйелерінде және мүлдем басқа континенттерде бірдей стратиграфиялық деңгейде кездеседі. Бұл қалай болды? Үш жарым миллиард жыл бұрын жер бетінде тіршілік басталды. Кембрий дәуірінде Жердің су қабығы органикалық заттардың ең алуан түрлі формаларына ие болды. Ерте палеозой кең теңіздермен жәнемұхиттар, онда балдырлар мен омыртқасыздардың түрлері көп болған.
Бұл органикалық дүние бірден қонуға асықты. Өмір сүру үшін ең жақсы жағдайлар алпыс-сексен метр тереңдіктегі су қоймаларында жасалды - көбінесе бұл континенттердің су асты шекараларының қайраңдары. Құрлыққа неғұрлым жақын болса, шөгінділердегі органикалық заттар соғұрлым көп болады. Ішкі теңіздерде барлық жиналған органикалық заттардың елу пайызына дейін бар. Мұнай жасау үшін ең жақсы жағдай теңіздердің жағалау бөліктері болып табылады. Мұнай тұщы су бассейндеріндегі батпақтардан емес, ежелгі теңіздерден келеді.
Мұнай түзілу кезеңдері
Академик Губкин мұнай түзілу белгілі бір кезеңдерден өтпей тұра алмайды деген. Біріншісі – седиментогенез және диагенез, бұл кезде газды және мұнай көздерін шөгінділердің, яғни бастапқы органикалық заттардың түзілуі жүреді. Бірінші кезең керогенді және бірте-бірте ыдырап кететін көптеген газ тәрізді заттарды шығаратын биохимиялық процестерді әкеледі.
Олардың кейбіреулері ериді және концентрленеді, кейде тіпті өнеркәсіптік өндіріске қызығушылық тудырады (мысалы, Африка көлінде елу миллиард текше метр метан немесе Жапонияда, теңізден де газ алынады, оның ішінде метанның тоқсан жеті пайызына дейін). Алайда бұл кезеңде мұнай әлі қалыптаспаған. Бірақ одан әрі батыру зерттеушіні катагенез аймағының мұнай көздеріне апарады, онда аммиак, күкіртті сутегі, метан, көмірқышқыл газы және олармен бірге бастапқы органикалық заттардан сұйық өнімдер пайда болады.көмірсутектер.
Фазалар мен аймақтар
Негізгі фаза – катогенез сатысында екі-үш километр шөгінділер тереңдігінде сексеннен жүз елу градус Цельсий температурасында мұнай түзілу. Оңтайлы жағдайлар - бұл шешуші фактор жоғары температура болатын жағдайлар. Мұнай мен газ өндірудің тереңдігі жағынан да ерекше аймақтары бар. Жүз елу метрге дейін биохимиялық аймақ болып табылады, ол органикалық заттарда газдардың бөлінуімен биохимиялық процестердің дамуымен сипатталады.
Бір жарым шақырымнан төмен қарай – барлық биохимиялық процестер сөнетін өтпелі аймақ. Бір жарым километрден алты шақырымға дейінгі үшінші аймақ термиялық каталитикалық аймақ болып табылады, ол мұнайдың пайда болуы үшін ерекше маңызды. Ал төртінші – газ, мұнда негізінен метан түзіледі. Процесс газдың пайда болуымен басталып, барлық кезеңдерінде мұнай түзілуімен бірге жүретінін және бұл процесті аяқтайтынын көруге болады. Бұл аймақтық тік, ал көмірсутектердің кен орындарында таралуы көлденең.
Өндіріс
Бұған дейін мұнай жер бетіне жақын жерде өндірілетін. Қазір оның өндірісі бірнеше есе өсті, сондықтан ұңғымалар ұзындығы бойынша таң қалдырады. Ең ұзындары КСРО-да бұрғыланды: Сахалинде - он екі шақырымнан көп, ал Кола түбегінде - 12262 метр. Катарда көлденең ұңғыманың ұзындығы он екі шақырымнан астам, АҚШ-та екі тоғыз шақырымдық құдық бар. Германияның Бавар тауларында дәл сол тоғыз шақырымдық құдық бар, одан шыққанОған үш жүз отыз жеті миллион доллар жұмсалғанымен, ештеңе өндірілмеген және өндірілмейді. Австрияда шағын мұнай кен орны табылды, ол күтпеген жерден барланғаннан әлдеқайда үлкен болып шықты, бірақ мұнай сегіз километрден астам тереңдікте табылды. Мұқият зерттегенде бұл жинақтау мұнай емес, өндіру мүмкін емес газ болып шықты – бұл аймақтың геологиялық ерекшеліктері мүмкіндік бермеді. Бірақ олар әлі де ұңғыма бұрғылады, бірақ олар мүлде ештеңе таппады, тіпті өндіруге болатын тақтатас болса да.
Барлық елдерге мұнай керек. Оның жоқтығынан соғыстар үнемі басталады. Қазір ол бұрын байқалмаған көлемде өндіріліп жатыр. Жер қазірдің өзінде құрғаған. Энергетиктер жер қойнауында бар мұнайдың қанша жылға жететінін есептеді. Ал барланған қорлардан елу алты жыл ғана қалғаны белгілі болды. Әрине, ол толығымен жойылып кетпейді. Адамдар тақтатастардан, мұнайлы құмдардан, табиғи битумдардан және тағы басқалардан мұнай алуды біледі. Венесуэланың мұнайы жүз жылға жетеді, Сауд Арабиясы – жетпіс жылға жуық, Ресей – мұнай-газ алыбы болғанына отыз жылға да жетпейді.
