Teori asal usul minyak: organik dan anorganik. Tahapan pembentukan minyak. Berapa lama minyak akan habis

Mengenai teori asal usul minyak, para ilmuwan belum sampai pada pendapat umum. Ini adalah masalah yang sangat kompleks, dan masalah solusinya berada di luar kekuatan geologi gas dan minyak, atau semua ilmu pengetahuan alam yang saat ini tersedia bagi kemanusiaan. Asal usul minyak tidak hanya diucapkan oleh para ahli teori, tapi juga oleh para praktisi. Ahli geologi minyak terkenal, IM Gubkin, berusia tiga puluhan tahun lalu menulis tentang ini banyak dan yang menarik, membahas berbagai teori tentang asal usul minyak. Kita umumnya hanya bisa menduga bahwa proses telah berlangsung selama miliaran tahun di bawah kerak bumi, planet kita dalam banyak hal masih menjadi misteri bagi kita. Seseorang tidak tahu banyak tentang jalan sebenarnya dari proses geoevolusi, oleh karena itu teori tentang asal usul minyak sangat banyak.

Dua teori dasar

Ketika manusia mendapatkan pengetahuan penuh tentang kondisi yang berkontribusi pada munculnya minyak, ketika ia belajar bagaimana endapannya terbentuk di kerak bumi, ketika ia berkenalan dengan semua, tanpa kecuali, bentuk struktural strata, ciri litologis mereka yang menguntungkan untuk penampilan dan akumulasi minyak - baru kemudian Eksplorasi dan prospeksi deposit akan dilakukan dengan sangat tepat. Begitu ilmu geologi mulai berkembang, dua teori utama tentang asal usul minyak diuraikan. Yang pertama menghubungkan pendidikannya dengan materi hidup. Ini adalah teori organik tentang asal usul minyak. Yang kedua menunjukkan bahwa baik gas dan minyak muncul karena sintesis hidrogen dan karbon pada tekanan tinggi dan suhu di kedalaman kerak bumi. Ini adalah teori anorganik tentang asal usul minyak.

Sejarah mengklaim bahwa teori organik muncul kemudian anorganik: sampai pertengahan abad kesembilan belas, minyak diekstraksi hanya di tempat yang menyentuh permukaan bumi - di California, di Mediterania, di Venezuela dan tempat lain. Ilmuwan Jerman Humboldt berasumsi bagaimana minyak terbentuk: seperti aspal, akibat aksi gunung berapi. Beberapa saat kemudian, pada paruh kedua abad kesembilan belas, ahli kimia sudah tahu bagaimana mensintesis asetilena C ₂ H ₂ dengan hidrokarbon metana di laboratorium. Bahkan kemudian Dmitry Ivanovich Mendeleev kami dipresentasikan ke seluruh dunia dengan karyanya sendiri "karbida", bukan teori organik tentang asal usul minyak. Ahli geologi dan sarjana Gubkin dengan keras mengkritiknya.

Mendeleev dan Gubkin

Pada tahun 1877, master bertindak dalam Russian Chemical Society tentang hipotesis asal usul minyak. Itu berdasarkan materi faktual yang besar, dan karena itu segera menjadi populer. Dilihat dari bukti, semua simpanan terbuka pada saat itu terkonsentrasi pada tepi formasi gunung yang dilipat, mereka diperpanjang panjangnya dan terletak di dekat zona dengan kesalahan besar. Menurut Mendeleyev, melalui kesalahan yang masuk ke dalam air Bumi masuk dan bereaksi dengan karbida logam, sehingga berkontribusi terhadap terjadinya minyak, yang kemudian naik dan membentuk endapan. Rumus Mendeleyev terlihat seperti ini: 2FeC + 3H ₂ O = Fe ₂ O ₃ + C ₂ H ₆ . Dilihat dari hipotesisnya (bagaimana minyak terbentuk), proses ini selalu terjadi, dan tidak hanya pada periode geologi yang jauh.

IM Gubkin mengkritik teori karbida di mana-mana. Pilihan ini tidak dapat memuaskan seseorang yang mengetahui dengan baik geologi seseorang yang yakin bahwa minyak telah terbentuk dengan sempurna dan dimana tidak ada kesalahan yang menyebabkan air menjadi karbida cair. Keretakan seperti itu sama sekali tidak ada di alam - dari inti bumi ke permukaan. Sabuk basal tidak akan membiarkan air menembus jauh ke dalam tanah, juga minyak jadi tidak naik ke luar. Apalagi karena melawan teori ini mengatakan semua minyak, hari ini diambil dari kedalaman yang sangat dalam. Argumen Gubkin juga berfungsi sebagai fakta bahwa minyak terbentuk secara anorganik, tidak aktif secara optik, namun bersifat alami - bersifat aktif, bahkan mampu diputar di bidang polarisasi cahaya.

Cosmos adalah teori ketiga

Sangat populer adalah teori kosmik tentang bagaimana minyak terbentuk. Hari ini, dengan dimulainya teknologi modern, dan telah mengalami kegagalan yang menghancurkan. Ahli geologi Rusia N. A. Sokolov meluncurkan teorinya tentang asal usul minyak kosmis pada tahun 1892 yang jauh, berdasarkan fakta bahwa hidrokarbon ada di planet kita selalu, dalam bentuknya yang paling primordial, dan terbentuk pada suhu tinggi saat Bumi baru terbentuk. Pendingin, planet ini menyerap minyak, melarutkannya dalam magma cair. Setelah terbentuknya kerak padat, magma seakan melepaskan hidrokarbon, yang sepanjang retakan dan naik ke bagian atasnya, di mana mereka menebal dari pendinginan dan membentuk beberapa akumulasi. Sokolov berpendapat bahwa hidrokarbon ditemukan di massa meteorit.

Gubkin dan teori ini mengkritik angka-angka tersebut, menyalahkan fakta bahwa dasar-dasarnya adalah kalkulasi teoritis murni, yang pengamatan geologinya tidak pernah dikonfirmasi. Dia pada umumnya yakin bahwa hampir tidak ada minyak anorganik di alam, dan yang mana, tidak memiliki signifikansi praktis. Sebagian besar deposit minyak masih mengandung zat yang telah melewati semua tahap pembentukan minyak, dan bersifat organik. Diskusi selanjutnya tentang masalah ini memakan waktu hampir seratus tahun, dengan perselisihan dan kesepakatan yang sama. Ilmuwan minyak Soviet mengemukakan teori paling kuat tentang asal minyak anorganik.

Ilmuwan Uni Soviet

Kropotkin, Porfiryev, Kudryavtsev dan orang-orang yang berpikiran serupa mencoba untuk membuktikan bahwa dari hidrogen dan karbon, yang cukup dalam magma, radikal CH, CH ₂ , CH ₃ , yang dilepaskan darinya bersama dengan oksigen, diperoleh, yang berfungsi sebagai bahan awal di zona dingin untuk Pembentukan minyak. Kudryavtsev yakin bahwa asal abiogenik minyak memungkinkannya mengalir bersamaan dengan gas ke dalam cangkang sedimen di planet ini melalui beberapa kesalahan yang dalam persis dari mantel bumi. Porfiriev keberatan bahwa minyak tidak datang dalam bentuk radikal hidrokarbon dari zona dalam, namun sudah sepenuhnya memiliki semua sifat minyak alam jadi, menembus batuan berpori. Dia tidak bisa menjawab hanya pertanyaan seberapa dalam minyak itu sebelum migrasi. Tidak diragukan lagi, di zona subkortikal, tapi keseluruhan teori sama tak terbuktinya dengan yang sebelumnya.

Asal minyak anorganik diperkuat oleh argumen berikut:

1. Ada juga endapan di dasar batu kristal.

2. Admixtures gas dan minyak ditemukan bersama dengan hidrokarbon dalam emisi gunung berapi, dalam "tabung ledakan", di luar angkasa.

3. Hidrokarbon dapat diperoleh dengan cara laboratorium, menciptakan kondisi untuk tekanan dan suhu tinggi.

4. Gas hidrokarbon dan cairan hidrokarbon cair ada di sumur yang membuka ruang bawah tanah kristal (di Swedia, Tatarstan dan tempat lain).

5. Teori organik tidak bisa menjelaskan adanya konsentrasi besar minyak dan endapan raksasa.

6. Deposito gas berumur Cenozoic, dan minyak-pasca-Paleozoik pada platform pegunungan kuno.

7. Ladang minyak paling sering dikaitkan dengan kesalahan yang dalam.

Teori organik

Dalam beberapa tahun terakhir, banyak publikasi dengan data baru telah muncul. Misalnya, minyak cair ditemukan di lautan, di zona penyebarannya. Sebagian besar fakta ini menunjukkan asal minyak anorganik. Namun, masih agak sedikit dan lemah dibenarkan. Karena itu, dia hanya memiliki sedikit pendukung hingga saat ini. Mayoritas ahli geologi, baik di luar negeri maupun di negara kita, mematuhi teori organik tentang asal usul minyak. Apa yang begitu menarik dari teori ini?

Asal usul biogenik minyak menyiratkan kemunculannya dari bahan organik endapan subakum sedimen. Sifat dari proses ini jelas dipentaskan. Pendukung teori biogenik percaya bahwa minyak adalah produk yang diperoleh melalui konversi dari bahan organik. Ini adalah sisa-sisa kehidupan hewan dan tumbuhan di endapan sedimen asal laut, dimana satu gram endapan garam per liter secara harfiah gram, namun pada serpih yang mudah terbakar meter kubik sedimen yang sama dapat mencapai hingga enam kilogram. Di tanah liat - setengah kilogram, di dalam siltstone - dua ratus gram, di batu gamping - dua ratus lima puluh.

Dua jenis bahan organik

Sapropel dan humus - setiap orang, tertarik menanam tanaman, tahu apa itu. Jika bahan organik terakumulasi di bawah air, di mana akses udara tidak mencukupi, tapi berputar, humus diperoleh - bagian utama tanah yang memberi kesuburan. Jika di bawah air, tapi tanpa akses oksigen, bahan organik terakumulasi, lalu "penyulingan lambat" terjadi, proses pemulihan kimia membusuk. Kolam kecil dengan genangan air selalu memiliki sejumlah besar ganggang biru-hijau, plankton, termasuk arthropoda, yang hidup untuk waktu yang singkat dan mati dalam jumlah banyak.

Lapisan sariawan organik yang kuat terbentuk di bagian bawah. Begitulah bagian pesisir laut, laguna, muara. Dengan sapropel distilasi kering menghasilkan dua puluh lima persen dari berat minyak lemak seperti lemak. Dan pembentukan minyak adalah proses yang begitu lama dan kompleks sehingga tidak mungkin seseorang mengikuti semua tahapannya, ia hanya menemukan hasilnya - deposit dan deposit minyak yang besar. Dan prosesnya memakan waktu ribuan tahun di waduk minyak, di mana berbagai deposit terbentuk di dasar lautan dan mengandung zat terdistribusi asal organik dalam jumlah yang tidak di bawah clark - empat ratus gram per meter kubik.

Potensi

Endapan minyak bumi dengan potensi tertinggi - liat-karbonat, yang mengandung bahan organik sapropel. Deposito semacam itu disebut pembangun rumah. Mereka ada di semua strata Prakambrian, dalam sistem Phanerozoik, dan pada tingkat stratigrafi yang sama dari benua yang sama sekali berbeda. Bagaimana itu bisa terjadi? Tiga setengah miliar tahun yang lalu, kehidupan dimulai di bumi. Di era Kambrium, cangkang air bumi sudah memiliki beragam bentuk bahan organik. Paleozoik awal diwakili oleh laut dan samudra yang sangat besar, di mana alga dan invertebrata telah memiliki sejumlah besar spesies.

Dan sama sekali tidak semua dunia organik ini bergegas ke darat. Kondisi terbaik untuk kehidupan diciptakan di waduk pada kedalaman enam puluh sampai delapan puluh meter, paling sering di rak batas laut kontinental. Semakin dekat ke darat, semakin banyak bahan organik di sedimen. Lautan intracontinental mengandung hingga lima puluh persen dari semua bahan organik yang diendapkan. Kondisi terbaik untuk penciptaan minyak adalah bagian pantai lautan. Tanah air minyak adalah laut purba, dan bukan rawa-rawa di daerah aliran air tawar.

Tahapan pembentukan minyak

Akademisi Gubkin berpendapat bahwa formasi minyak tidak bisa dilakukan tanpa melewati tahapan tertentu. Yang pertama - sedimentogenesis dan diagenesis, saat terbentuknya endapan gas-ibu dan minyak induk, yaitu - bahan organik awal. Tahap pertama membawa proses biokimia seperti itu, di mana kerogen terbentuk dan berlimpahnya zat gas, yang secara bertahap mereda.

Beberapa bagian dari mereka larut dan berkonsentrasi, kadang-kadang bahkan mewakili kepentingan ekstraksi industri (lima puluh miliar meter kubik metana di danau Afrika, misalnya, atau di Jepang juga, gas dihasilkan dari gas dimana sampai sembilan puluh tujuh persen metana). Namun, minyak belum terbentuk pada tahap ini. Namun, menyelam lebih lanjut menyebabkan pramuka pada breed minyak-batu dari zona catagenesis, di mana amonia, hidrogen sulfida, metana, karbon dioksida, dan produk hidrokarbon cair sudah muncul dari bahan organik awal.

Fase dan Zona

Fase utamanya adalah pembentukan minyak pada tahap catagenesis pada kedalaman sedimen dua sampai tiga kilometer pada suhu delapan puluh sampai seratus lima puluh derajat celcius. Kondisi optimal adalah faktor penentu suhu tinggi. Pembangkit minyak dan gas bumi juga memiliki zona spesifik sesuai kedalaman kejadian. Sampai seratus lima puluh meter zonanya bersifat biokimia, dimana perkembangan proses biokimia dalam bahan organik dengan pelepasan gas bersifat khas.

Dari satu sampai satu setengah kilometer ke bawah - zona transisi, di mana semua proses biokimia teredam. Zona ketiga adalah dari satu setengah sampai enam kilometer - thermocatalytic, ini sangat penting untuk pembentukan minyak. Dan yang keempat adalah gas, dimana metana terutama terbentuk. Dapat dilihat bahwa prosesnya dimulai dengan pembentukan gas, dan menyertai formasi minyak pada semua tahap, dan menyelesaikan proses ini. Zonasi vertikal, dan distribusi hidrokarbon di ladang bersifat horisontal.

Ekstraksi

Sebelumnya, minyak diekstraksi dimana hampir mendekati permukaannya. Sekarang produksinya telah meningkat berkali-kali, dan karena itu sumur sangat menakjubkan dengan panjangnya. Yang terpanjang dibor di Uni Soviet: di Sakhalin - lebih dari dua belas kilometer, dan di Semenanjung Kola - 12262 meter. Di Qatar, sumur horizontal lebih dari dua belas kilometer, di Amerika Serikat dua sumur sembilan kilometer. Di Pegunungan Bavarian Jerman ada sumur sembilan kilometer yang sama, yang darinya tidak ada yang ditambang atau diambil, walaupun mereka menghabiskan tiga ratus tiga puluh tujuh juta dolar untuk itu. Di Austria, sebuah ladang minyak kecil ditemukan, yang secara tak terduga ternyata jauh lebih besar daripada yang dieksplorasi, namun minyak ditemukan pada kedalaman lebih dari delapan kilometer. Pada pemeriksaan lebih dekat, cluster ini bukan minyak, tapi gas, yang tidak mungkin diekstraksi - fitur geologi situs ini tidak diperbolehkan. Dan mereka mengebor sumur, tapi mereka tidak menemukan apa-apa, bahkan tidak ada papan tulis, yang bisa diekstraksi.

Semua negara membutuhkan minyak. Karena ketidakhadirannya, perang terus dimulai. Sekarang diekstraksi dalam jumlah yang belum pernah terjadi sebelumnya. Bumi sudah benar-benar exsanguinated. Ahli energi telah menghitung berapa lama minyak yang ada di perut bumi akan bertahan. Dan ternyata hanya tersisa lima puluh enam tahun untuk cadangan yang dieksplorasi. Tentu saja, itu tidak akan hilang sama sekali. Orang sudah tahu cara mengekstrak minyak dari serpih minyak, pasir minyak, aspal alam dan banyak lagi. Venezuela memiliki cukup minyak selama seratus tahun, Arab Saudi - hampir tujuh puluh, Rusia - kurang dari tiga puluh tahun menjadi raksasa minyak dan gas bumi.