石油,天然气是怎么来的
石油与天然气的成因是一个极为复杂的课题,至今还存在一些争论。这主要原因是: 1。从物态上看:石油与天然气是流体,在地下一定条件下,它不断流动,现在所找到的油气藏并非其生成地方,而是经过一定距离运移而聚集起来的。 2。从化学组成上看:石油与天然气的组份很复杂,并非单一物质,且在地下运移过程中或其它条件的改变,其成份也在发生变化,其现今的组成并不代表其原貌。 3。由于分离及鉴定手段的限制,目前对石油组份的了解尚不充分。 由于石油的成因问题,关系到油气的勘探方向,所以,多年来,它一直吸引着许多国家地质学家,生物化学家和地球化学家。 §1 油气成因研究现状 从十八世纪七十年代以来,对油气...全部
石油与天然气的成因是一个极为复杂的课题,至今还存在一些争论。这主要原因是: 1。从物态上看:石油与天然气是流体,在地下一定条件下,它不断流动,现在所找到的油气藏并非其生成地方,而是经过一定距离运移而聚集起来的。
2。从化学组成上看:石油与天然气的组份很复杂,并非单一物质,且在地下运移过程中或其它条件的改变,其成份也在发生变化,其现今的组成并不代表其原貌。 3。由于分离及鉴定手段的限制,目前对石油组份的了解尚不充分。
由于石油的成因问题,关系到油气的勘探方向,所以,多年来,它一直吸引着许多国家地质学家,生物化学家和地球化学家。 §1 油气成因研究现状 从十八世纪七十年代以来,对油气成因的认识基本上分为无机成油和有机成油学说两大学派。
无机成油学说认为,石油是在地壳深处形成的,后来沿着深大断裂渗透到地壳上部,或者在天体形成时形成,当地壳冷凝时以"烃雨"的形式降落下来,后聚集成油气藏。其基本观点是石油是在地下高温,高压条件下形成的而非生物成因。
其依据是: (1)在实验室,用无机C,H元素合成了烃类; (2)在岩浆岩内曾发现过石油,沥青; (3)在宇宙其它星球大气层中也发现有碳氢化合物存在; (4)在陨石中也发现有碳氢化合物及氨基酸等多达100多种; (5)认为用有机观点对世界上有些大的沥青矿(如加拿大的阿萨巴斯卡沥青矿,储量达856亿吨以上)不能作出令人满意的解释。
但是,随着油气勘探的不断深入,越来越多的事实用无机学说无法自圆其说,只能证明现代有机成油理论的正确性。这些实事有 1。世界上已发现的油气田99。9%都分布在沉积岩中,只有极少数石油分布在岩浆岩和变质岩中,且这少数石油也被证明是从沉积岩中运移而来的,而与沉积岩无关的地盾和巨大的结晶岩突起发育区,至今未找到油气聚集。
2。石油在地层时代的分布上与煤,油页岩及有机质的分布状况相吻合的,表明它们在成因上是有联系的。 3。虽然世界上的石油没有成份完全相同的,但所有石油的元素组成和化合物组成是相近的或相似的,说明它们的成因可能大致相同。
4。大量油田测试结果可知,油层温度很少超过100℃,有些深部油层温度可以高达141℃,而当T超过250℃时,烃类就会发生急剧而彻底的裂解,生成石墨及H2,说明石油不可能在高温下形成。 5。从目前发现的油气藏分析看,石油生成,聚集成藏不需很长的时间,大约需不到一百万年。
6。石油中含的卟啉化合物,异戊间二烯型化合物,甾醇类,石油的旋光性都证明石油是在低温下,由生物有机质生成的。 7。石油地质工作者对近代沉积的研究成果表明,在近代沉积中确实存在着油气生成过程,且至今还在进行着,生成的数量也很可观。
并且,在实验条件下,用有机质进行地下条件模拟,转化出了烃类,这为有机成因学说提供了有力的科学依据。 以上重要事实的存在,大大促进了石油有机生成理论的发展。特别是近代物理,化学,生物,地质学等基础理论的发展,及色谱,光谱,质谱,电子显微镜,同位素分析等先进技术手段的广泛采用,为应用有机地球化学知识来解决油气成因问题创造了条件,推动了石油生成现代科学理论的日臻完善。
在油气勘探初期,石油大部分被发现于海相地层中,使得不少石油地质家认为只有海相沉积才能生成油气,特别是在我国清末,民初,国外在中国陆相盆地进行油气勘探的失败,使得"唯海相生油论"猖獗一时。对此,以潘钟祥为代表的我国老一辈地质学家,通过对陕西,四川等地进行详尽的油气地研究,于1941年提出了陆相也能生油的理论,有力地驳斥了中国贫油论,极大地丰富了石油理论。
在油气有机学说中还存在着早期成因学说和晚期成因学说两种观点。前者主张沉积有机质在成岩过程中,逐步转化为石油和天然气,并运移到邻近的储层中去;后者则认为沉积物埋藏到较大深度后,到了成岩作用晚期或后生作用初期,沉积岩中的不溶有机质(干酪根)才开始发生热降解,生成大量液态石油和天然气。
在油气生成理论方面贡献比较大的是法国著明地球化学家B·P·Tissot,他在前人研究的基础上提出了干酷根热降解生烃演化模式,提出并完善了干酪根晚期生烃学说,揭示了油气生成,演化与分布的规律。
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