Мұнай қайдан келді. Мұнайдың шығу тегі. Табиғи газды не жасайды

Мұнайдың пайда болуының екі теориясы бар, олар бүгінде ғалымдар арасында өзінің жақтастары мен қарсыластарын тауып отыр. Бірінші теория биогендік деп аталады. Оның айтуынша, мұнай миллиондаған жылдар бойы өсімдіктер мен жануарлардың органикалық қалдықтарынан түзілген. Оны алғаш рет көрнекті орыс ғалымы М.В. Ломоносов.

Адамзат өркениетінің даму қарқыны мұнайдың пайда болу қарқынынан әлдеқайда алда, сондықтан оны табиғи ресурсқа жатқызуға болады. Биогендік теория мұнайдың жақын арада таусылатынын білдіреді. Кейбір ғалымдардың болжамы бойынша, адамзат «қара алтынды» 30 жылдан аспайтын мерзімде өндіре алады.

Басқа теория оптимистік және ірі мұнай компанияларына үміт береді. Ол абиогендік деп аталады. Оның негізін қалаушы Д.И. Менделеев. Бакуге жасаған сапарларының бірінде ол атақты геолог Герман Абихпен кездесіп, ұлы химикпен мұнайдың пайда болуы туралы ойларын ортаға салды.

Абиха барлық ірі мұнай кен орындары жер қыртысындағы жарықтар мен бұзылыстарға жақын орналасқанын байқады. Менделеев бұл қызықты ақпаратты назарға алып, өзінің мұнай түзілу теориясын жасады. Оның айтуынша, жер қыртысына тереңдіктегі жарықтар арқылы енетін жер үсті сулары металдармен және олардың карбидтерімен әрекеттеседі. Осы реакцияның нәтижесінде жер қыртысындағы бірдей жарықтар бойымен біртіндеп көтерілетін көмірсутектер түзіледі. Бірте-бірте жер қыртысының қалыңдығында мұнай кеніші пайда болады. Бұл процесс 10 жылдан аз уақытты алады. Бұл теория ғалымдарға мұнай қоры әлі де көп ғасырлар бойы сақталады деген пікір айтуға мүмкіндік береді.

Егер адам оқтын-оқтын өндірісті тоқтатса, кен орындарындағы мұнай қоры толығады. Үнемі өсіп келе жатқан халық жағдайында мұны істеу мүмкін емес. Барланбаған кен орындарында ғана үміт қалды.

Бүгінгі таңда ғалымдар шындықты көбірек дәлелдеп отыр. абиогендік теория... Мәскеулік белгілі ғалым құрамында полинафтендік компоненті бар кез келген көмірсутекті 400 градусқа дейін қыздырғанда таза мұнай бөлінетінін көрсетті.

Жасанды май

Зертханалық жағдайда жасанды май алуға болады. Бұл өткен ғасырда белгілі болды. Неліктен адамдар мұнайды жер астынан іздеп, оны синтездемейді? Мұның бәрі жасанды майдың нарықтағы орасан зор құнына қатысты. Оны өндіру өте тиімсіз.

Мұнайды зертханада алуға болатындығы соңғы уақытта әртүрлі елдерде көптеген қолдаушыларға ие болған мұнай түзілудің абиогендік теориясын растайды.

Мұнай – жердің шөгінді жыныстарында кездесетін сұйық, жанғыш минерал. Мұнайдың құрамы – құрамында көміртек пен сутектен басқа, әртүрлі мөлшердегі күкірт, азот, оттегі және металдар бар көптеген жүздеген әртүрлі көмірсутектер мен қосылыстардың күрделі қоспасы. Сыртқы түрі бойынша мұнай құрамындағы шайырлы заттардың құрамына байланысты күңгірттен ашық түске дейінгі майлы сұйықтық. Ол судан жеңіл, онда іс жүзінде ерімейді, оның салыстырмалы тығыздығы әдетте 0,80-ден 0,92-ге дейін. Мұнайдың тұтқырлығы суға қарағанда әлдеқайда жоғары. Әртүрлі көмірсутектер мен мұнай фракцияларының қайнау температурасы 40-50 ° C-тан жоғары температураға дейін (500-600 ° C дейін) өзгереді. Мұнай өз атауын парсы тіліндегі «нафата» сөзінен алған, бұл «ішу, ағу» дегенді білдіреді. Жер бетінде мұнайдың пайда болуы әлі күнге дейін үздіксіз ғылыми талқылаулардың тақырыбы болып табылады (негізінен бір-бірін жоққа шығаратын екі гипотеза – оның органикалық және бейорганикалық шығу тегі).

Мұнайдың бейорганикалық шығу тегі туралы гипотеза (абиогендік гипотеза) бойынша көмірсутектер емес заттардың түрленуі нәтижесінде пайда болды. органикалық қосылыстар... Неміс ғалымы А.Гумбольдт сонау 1805 жылы мұнай қарабайыр тау жыныстарынан пайда болады, оның астында барлық жанартаулық құбылыстардың энергиясы жатады деп тұжырымдаған. 1876 ​​жылы француз химигі М.Бертлот бейорганикалық заттардан көмірсутектерді жасанды түрде синтездей отырып, жер қойнауында минералды қосылыстардан мұнай пайда болады деген болжам айтты.

1876 ​​жылы орыс ғалымы Д.И.Менделеев мұнай түзілу туралы өзінің «карбидтік» гипотезасын тұжырымдады, ол бойынша су Жердің астына сіңіп, металл карбидтерімен, атап айтқанда темірмен әрекеттесіп, жоғары температура мен қысымның әсерінен көмірсутектер түзеді. және сәйкес металл оксидтері ... Абиогендік теория құрамында көміртегінің едәуір мөлшері бар шойынға күкірт қышқылының (H2SO4) әсерінен сутегі мен қанықпаған көмірсутектерді алу бойынша тәжірибелер расталды. 1878 жылы француз ғалымдары айна шойындарын тұз қышқылымен (HC1) және су буымен ақ отта өңдей отырып, тіпті мұнай иісі бар сутегі мен көмірсутектерді алды.

Мұнайдың бейорганикалық шығу тегі туралы гипотезаны жасауға атақты ленинградтық мұнайшы-геолог Н.А.Кудрявцев елеулі үлес қосты. 1950 жылдары дүние жүзіндегі мұнай және газ кен орындары туралы орасан зор геологиялық материалды қорытындылай отырып, ол мұнайдың шығу тегі туралы өзінің магматикалық гипотезасын жасады, оған сәйкес көмірсутекті радикалдар бірінші рет Жер мантиясында көміртегі мен сутегінің жоғары температура мен қысымында пайда болады. , олар жер қыртысының қабаттарына көтеріліп (төмен температура мен қысымда) бір-бірімен және сутегімен әрекеттесіп, мұнайға айналады. Жарықтар бойымен тау жыныстарында тігінен де, көлденеңінен де қозғала отырып, түзілген мұнай жердің жоғарғы қабаттарында ғана емес, сонымен қатар тереңдікте де тұзақтарға жиналады. Н.А.Кудрявцевтің бұл идеялары мұнай ұңғымаларын бұрғылаудың тереңдігі (10 км-ден астам) арқылы расталады.

Бірақ «карбид» гипотезасы мұнайда кездесетін әртүрлі құрылымдағы барлық көмірсутектердің пайда болуын түсіндіре алмайды. Мұнайдың пайда болуы туралы жанартаулық гипотезамен бірге орыс геологы В.Д.Соколов 1889 жылы ғарыштық теорияны алға тартты, оған сәйкес газ ұйығы біртіндеп сұйық фазаға өтіп, оның құрамындағы көмірсутектер (көмірсутектік қосылыстар) сұйық магмада ериді, қатты жер қыртысына салқындап, көмірсутектер оның жоғарғы қабаттарына көтерілетін жарықтар бойымен мұнай мен газдың жинақтарын түзеді.

Қазірдің өзінде вулкандық және ғарыштық гипотезаларды бір бүтінге біріктіре отырып, новосибирск зерттеушісі В.А. Миллиардтаған тонна жанартау күлі мен лай ағындары ғарыштан әкелінген көмірсутектерді Жердің терең қойнауына құйып, жоғары температура мен қысымның әсерінен мұнай мен газға айналды.

Мұнайдың шығу тегі туралы органикалық гипотезаның мәні мұнай мен газ бастапқыда шөгінді жыныстарда шашыраңқы болған органикалық заттардан пайда болды. Мұндай органикалық заттар микрофлора мен микрофаунаның (планктон және т.б.) дамыған өлі қалдықтары болды деп болжанады. теңіз суы, оған жануарлар мен өсімдіктер әлемінің қалдықтары араласқан. Шөгінді жыныстарға көмілген органикалық заттардың негізгі түрлену процестері айтарлықтай тереңдікке батқаннан кейін болды, мұнда жоғары температура мен қысымның әсерінен, сондай-ақ тау жыныстарының каталитикалық әсерінен органикалық заттар мұнай көмірсутектеріне айналады. Бұған жүздеген (шамамен 570) миллион жыл қажет болды, бірақ бұл Жер тарихының тек 10% құрайды. Сонау 1888 жылы неміс ғалымдары Г.Гефер мен К.Энглер балық майын 400°С температурада және шамамен 1 МПа қысымда айдау арқылы қаныққан көмірсутектерді, парафинді және майлау майларын алды.

1919 жылы орыс ғалымы академик Н.Д.Зелинский өсімдік тектес органикалық лайларды (Балқаш көлінің сапропелі) өңдей отырып, бензин, керосин, ауыр мұнай, сонымен қатар метан алды.

Академик И.М.Губкин «Мұнайдың зерттелуі» (1932) кітабында да мұнай түзетін бастапқы зат ретінде өсімдік және жануар текті битумды лай сапропельді қарастырған. Органикалық қалдықтармен байытылған қабаттар тұнбаны атмосфералық оттегімен тотығудан, кейін оның анаэробты бактериялардың әсерінен өзгеруінен қорғайтын жас шөгінділермен қабаттасады. Қабатта тектоникалық ығысулар тереңдеген сайын температура мен қысым жоғарылайды, бұл органикалық заттардың мұнайға айналуына әкеледі. И.М.Губкиннің мұнайдың пайда болуы туралы көзқарастары оның биогендік шығу тегі туралы қазіргі гипотезаның негізінде жатыр, соған сәйкес мұнай кен орындарының пайда болу процесі негізгі кезең ретінде тұндыру мен органикалық қалдықтардың мұнайға айналуын қамтиды.

КСРО Ғылым академиясының корреспондент-мүшесі А.А.Воробьев табиғи процестерге температура мен қысымнан басқа электр энергиясы да қатысады деген болжамды алға тартты. Сонымен, тектоникалық процестер кезінде тау жыныстары жанасқанда пайда болатын электр разрядының әсерінен органикалық қосылыстардан бөлінетін метан ацетиленге, этиленге және мұнайды құрайтын басқа көмірсутектерге айналады.

ХХ ғасырдың басындағы қазіргі мұнай геохимиясының негізін салушы академик В.И.Вернадский. сондай-ақ мұнайдың шығу тегі туралы биогендік гипотезаны ұстанды: «Ағзалар, сөзсіз, майлардың бастапқы материалы». В.И.Вернадский ұсынған гипотеза бойынша дүниежүзілік геохимиялық айналым жүйесіне кіретін көміртек және оның қосылыстары мұнай, газ, көмір және басқа тау жыныстарының құрылымына қатысады.

жер қыртысында (1.1-сурет). Бұл қосылыстардың негізгісі көмірқышқыл газы (СО2), оның атмосферадағы мөлшері 410 тоннаға бағаланады.Сонымен қатар жыл сайын атмосферадан фотосинтез және ауа райының бұзылуы нәтижесінде 8108 тоннадан астам СО2 сіңіріледі. Яғни, циркуляция болмаған жағдайда көміртегі мыңдаған жылдар бойы атмосферадан толығымен жойылып, СО2 қоры атмосферадағыдан шамамен 500 есе көп болатын тау жыныстарында «көміліп» қалуы мүмкін.

Метан (СН4) да көміртегінің тасымалдаушысы болып табылады және оның атмосферадағы мөлшері 5 109 тоннаны құрайды.Бірақ атмосферадан CH4 бөлігі стратосфераға және одан әрі ғарыш кеңістігіне түседі. Сонымен қатар, метан фотохимиялық түрленулер нәтижесінде тұтынылады. Егер CH4 молекуласының атмосферада өмір сүру ұзақтығы шамамен 5 жыл екенін ескерсек, онда оның қорын толықтыру үшін жер асты қорларынан жылына шамамен 109 тонна метан атмосфераға метанның булануы түрінде түсуі керек. немесе «Жердің газбен тыныс алуы».

Қазіргі уақытта жанартау атқылауы кезіндегі Жер мантиясы және планетаның «газбен тыныс алуына» байланысты ішкі бөліктердің газсыздануы көміртегі көзі болып саналады. Бұл жағдайда көміртегі қорының толықтырылуы плиталар бір-біріне қарсы итерілген кезде мұхиттық тау жыныстарының шөгінділерінің мантияға тартылуы нәтижесінде болады. Әлдеқайда аз дәрежеде (10 «жалпы жинақталған жылдық» 10») көміртек ғарыштан метеориттік заттармен бірге жеткізіледі.

Мәскеу мемлекеттік университетінің профессоры Б.А.Соколов мұнай мен газдың органикалық шығу тегі туралы бейнелі түрде былай деп жазады: «Мұнай – екі қарама-қарсы қозғалатын ағындардың соқтығысуы кезіндегі физика-химиялық реакциялардың нәтижесі: құрамында органикалық заттар бар және катагенетикалық өзгерістерге ұшырайтын шөгінді қабаттардың төмен түсетін органоминералды толқыны, бір жағынан, және Жердің ішектерінен оның бетіне жылу мен масса беруді жүзеге асыратын көтерілетін сұйықтық - екінші жағынан ».

Беларусь ғалымдарының көпшілігі (Беларусь Ұлттық ғылым академиясының және Ресей ғылым академиясының академигі Р.Г. Гарецкий, Беларусь Ұлттық ғылым академиясының корреспондент-мүшелері Р.Е. ... Олардың позициясы мұнай және көмірсутек газдарының белгілі жинақтарының барлығы дерлік шөгінді қабаттармен және мұнай және газ көзі (мұнай және газ өндіру) кешендері деп аталатын даму аймақтарымен шектелгендігімен түсіндіріледі. Шөгінді тау жыныстарында кездесетін органикалық қосылыстардың көпшілігінің мұнайдың негізгі бөлігін құрайтын көмірсутектерімен өте үлкен ұқсастығы атап өтіледі, бұл ретте мұнай құрамындағы органикалық заттардың биогендік текті екендігі көрсетілген. Шөгінді-миграциялық теорияға сәйкес жер қойнауындағы мұнай-газдылығы тарихи құбылыс. Бұл генерацияланатын жыныстардың органикалық заттарының саны мен сапасына, олардың жоғары температурада (60-80-ден 150-200 ° C-қа дейін) үлкен тереңдікте (2-10 км немесе одан да көп) батыру қарқындылығына байланысты. .

Осыған байланысты Беларуссияда жаңа мұнай және газ кен орындарын ашу бойынша барлық іздеу-барлау жұмыстары олардың органикалық шығу концепциясына негізделген.

Сонымен бірге, академик Р.Г.Гарецкийдің пікірінше, мұнайдың кристалдық немесе магмалық жыныстарда (егер олар шөгінді қабаттардан асып кетумен байланысты болмаса) анықталған жағдайлары мұнай мен нафтидтердің және бейорганикалық заттардың генезисі мүмкіндігінің дәлелі болуы мүмкін. (абиогенді) жол. Бірақ мұндай нафтидтер шөгінді кешендердегі мұнай шоуларына қарағанда салыстырмалы түрде сирек кездеседі.

1980 жылдардың аяғында беларусь ғалымы, Беларусь Ұлттық ғылым академиясының корреспондент-мүшесі Ю.М.Плескачевский мұнай генезисінің радиациялық-химиялық гипотезасын ұсынды, ол иондаушы заттардың өзара әрекеттесуінің белгілі құбылыстарына негізделген. затпен сәулелену. Бұл гипотеза бойынша мұнай шөгінді қабаттардың органикалық заттарынан да, терең және аса тереңдіктегі көміртекті газдардан да түзіледі. Жер бетіндегі тау жыныстарының табиғи сәулеленуінің әсерінен мантия (абиогенді) текті газдар, мысалы, метан және төмен молекулалық көмірсутектер, олар шөгінділерде «көмілген» органикалық заттардың ыдырау өнімдерінде де бар, яғни биогенді полимерленеді, содан кейін майға айналады. Сонымен бірге бұл түрлендірулердің тереңдігі негізінен әртүрлі құрамдағы және тұтқырлықтағы мұнайдың түзілуін анықтайтын сәулеленудің жұтылатын дозасымен анықталады.

Мұнайдың пайда болуының радиациялық-химиялық гипотезасы ондағы табиғи радиоактивті заттардың: уран, торий және т.б., сондай-ақ ванадий қосылыстары (олардың концентрациясы ауыр

мұнай және табиғи битум көбіне қатты рудалардағы концентрациясынан асып түседі), германий, никель және т.б., олар төмен молекулалық көмірсутектерді мұнайға полимерлеу және химиялық түрлендіру үшін тиімді катализаторлар үшін негіз болып табылады.

Өздерінің қозғалғыштығына байланысты мұнай мен газ, сонымен қатар су кеуекті шөгінді қабаттардың қалыңдығында қозғала алады. Бұл қозғалыстар миграция деп аталады. Тік көші-қон кезінде мұнай мен газ тұзақтар деп аталатын жерлерде, яғни одан әрі көшу мүмкін болмайтын кеуекті жыныстардың учаскелерінде жиналады. Бұл тұзақтардағы мұнайдың жинақталуын мұнай қабаттары деп атайды (1.2-сурет). Егер кен орнындағы мұнай мен газдың мөлшері жеткілікті үлкен болса немесе тау жыныстарының берілген құрылымында бірнеше кен орындары болса, онда мұнай, мұнай-газ немесе газ кен орны туралы айтылады.

Американдық зерттеушілер мұнай мен көмірдің қазіргі барлық қорларын тудырған микробалдырларды тапты. АҚШ сарапшылары бұл ресурстардың жиналуына өздері ашқан микробалдырлар себеп болғанына сенімді.

АҚШ-тың Кентукки университетінің профессоры Джо Чапел бастаған сарапшылар тобы жер бетіндегі көмір мен мұнайдың абсолютті барлық қорының негізіне айналған микроорганизмді тапты. Қазір зерттеушілер нағыз отын көзіне айналып, адамзаттың болашақтағы барлық энергетикалық мәселелерін шеше алатын жаңадан ашылған микроорганизмнің генетикалық модификациясымен айналысуда.

Бұрын ғалымдар көмір мен мұнай жер бетінде 500 миллион жыл бұрын өмір сүрген микроағзалардың тіршілік әрекеті нәтижесінде пайда болғанын анықтаған. Жақында американдық зерттеушілер тобы осы маңызды табиғи ресурстардың пайда болуы мен жинақталуының ең тікелей себебі бір ғана организм екенін анықтады. Мамандар оның мұнайдың барлық түрлерінде химиялық ізі бар Botryococcus braunii деп аталатын микробалдыр екенін анықтады. Мұнай уақыт өте келе көмірге айналатындықтан, B. braunii де осы қатты отынның көзі болып табылады.

«Бірақ одан да қызықтысы, бұл таңғажайып балдырлардың бүгінгі күнге дейін бар екендігі және ірі химия және мұнай-химия өнеркәсібі үшін негізгі зерттеу нысанына айналуы мүмкін», - дейді Джо Чапел.

Ағымдағы мұнай және көмір қорларын қалыптастырудағы айқын орасан зор «жұмыстарға» қарамастан, B. Braunii, өкінішке орай, өте баяу өсуде, сондықтан ол өзінің табиғи түрінде биоотын қорын құрудың тікелей көзі ретінде өте қолайлы емес. . Бірақ сарапшылар B. braunii гендерін көмірсутектердің тиімді және жылдам биосинтезіне қабілетті баламалы микроорганизмдер жасау үшін пайдалана алады.

Бүгінгі күні жоғары биохимиялық белсенділікпен сипатталатын қажетті гендерді оқшаулаудың және оларды ашытқы геномына мәжбүрлеп енгізудің өте сәтті мысалдары бар. Нәтижесінде, болашақта мұнай өндірудің классикалық әдісіне жаңартылатын балама бола алатын биоотынның жалпы қарапайым тірі көздері пайда болуда.

Ғалымдардың пікірінше, B. braunii гендерін пайдаланудың орасан зор артықшылықтары бар, өйткені бұл микроорганизмнің көмірсутектерді алудың бірегей молекулалық механизмі бар. Айта кету керек, бірде-бір белгілі бактерия ұқсас қасиеттерге ие емес, бұл жалпы алғанда, B. Braunii миллиондаған жылдар бұрын жасай бастаған көмір мен мұнайдың орасан зор қорымен расталады. Сарапшылардың пікірінше, Botryococcus braunii балдырларының бірегей гендерін тез өсетін және өте таңқаларлық емес организмге көшіру отын шығаратын арзан және тиімділігі жоғары биореакторларды жасауға мүмкіндік береді.

Болжамдар

Жаһандық экономикалық өсу, сондай-ақ солтүстік жарты шардағы аязды қыс биылғы жылы мұнайға сұранысты арттырады, бұл көптеген сарапшылар мен бизнес өкілдерінің күткенінен де асып түседі деп саналады. Бұл туралы Халықаралық энергетика агенттігі (IEA) хабарлады.

Бұл ведомствоның болжамы бойынша, мұнайға сұраныс көлемі өткен жылы тәулігіне 87,7 млн ​​баррельмен салыстырғанда, тәулігіне 89,1 млн баррельге жетуі тиіс.

ХЭА бүгінгі көтерілген мұнай бағасы жаһандық экономиканың қалпына келуінің баяулауына түрткі болуы мүмкін деп ескертеді. Сонымен қатар, IEA мұнай бағасы барреліне 100 доллар шамасында сақталатын болса, мұнай өндірушілерге, инвесторларға және тұтынушыларға қатты әсер етуі мүмкін екенін хабарлайды.

Мұнай ешқашан таусылмайды ма?

Бірнеше онжылдықтар бұрын геологтар жер бетінде газ мен мұнайдың қоры бірнеше рет таусылуы керек деп есептеді. Соңғы деректер ғалымдарды біздің планетамыздағы көмірсутектердің қоры жарты ғасырға дейін жеткілікті болатынын нақтылауға мәжбүр етеді. Бұл, әрине, органикалық көмірсутектер туралы.

Ал, Троицк қаласындағы Ресей ғылым академиясының Жоғары қысым физикасы институтында жақында жүргізілген тәжірибелер біздің Жердің мұнай мен газды үздіксіз қамтамасыз ете алатынын көрсетті. Жоғарғы мантияда көміртегі көп, дейді ресейлік мамандар, ол жиі жер бетіне шығады, айталық, кимберлит құбырлары арқылы алмаз түрінде.

Орыс ғалымдары түсіндіріп отырғандай, жердің ішкі бөлігінде үнемі масса алмасу, жылу алмасу жүреді. Бұл біздің планетамыздың мантиясында кездесетін тау жыныстары мен әртүрлі заттар көмірсутектерді, соның ішінде мұнайды сарқылмас қайта өндіруге қабілетті екенін білдіреді.

Бүгінгі таңда ғалымдардың көпшілігі мұнайдың биогендік шығу тегі деп есептейді. Басқаша айтқанда, мұнай миллиондаған жылдар бұрын өмір сүрген жануарлар мен өсімдіктердің (планктон) ұсақ ағзаларының ыдырау өнімдерінен пайда болған. Ең көне мұнай кен орындары 600 миллион жыл бұрын пайда болған.

Ол кезде жер шарының көп бөлігін су басқан. Өлгеннен кейін тірі организмдер ежелгі теңіздер мен шығанақтардың түбіне шөгіп, лай, құм және кейінгі шөгінділердің қабаттарымен жабылған. Бұл шөгінділер бірте-бірте нығыздалып, сусызданып, төменнен төмен түсіп кетті. Сонымен бірге бұл кен орындарында қысым мен температура көтерілді. Анаэробты бактериялардың (яғни оттегісіз өмір сүре алатын бактериялардың) әсерінен майда майлы тамшыларға жиналған органикалық заттардан көмірсутектер түзіле бастады. Өкінішке орай, ғалымдар органикалық шөгінділердегі қандай процестер мұнайдың пайда болуына әкелді деген сұраққа әлі нақты жауап бере алмайды.

Көмірсутектер мұнайлы көлдер түрінде жер астында жатпағанын түсіну маңызды. Олар су мен құммен араласқан, олар газ көпіршіктерімен бірге құмтас пен әктастың кеуекті қабаттарынан біртіндеп сіңіп кетті. Көбінесе қоспа жоғары қысыммен тау жыныстары арқылы қозғалды. Мұнай мен газ шөгінді бөлшектердің арасындағы қуыстарға су губкаға ағып жатқандай сіңіп кетті. Ерте ме, кеш пе, мұнай мен газ олар сіңе алмайтын тау жыныстарының қабатын - кеуектері немесе жарықтары жоқ су өткізбейтін жынысты - қадағалады және осылайша олар геологиялық «тұзаққа» түсіп қалды.

Мұнай түзілу процесі жүріп жатқанда, Жер де өзгерді. Жер қыртысының қозғалысы, сілемдердің жарылыстары мен байланыстары болды. Бұл процестер мұнай геологиялық «тұзақтардың» алуан түрлерін қалыптастырды.

Жер шарының әртүрлі бөліктерінде кездесетін мұнайдың құрамы әр түрлі болатынын білеміз. Бұл мұнай түзілу кезінде болған реакциялардың айырмашылығымен түсіндіріледі немесе әртүрлі түрлеріорганизмдерінен пайда болған өсімдіктер мен жануарлар.

Мұнай қоры жүздеген миллиард тоннаға бағаланады және ол барлық жерде, құрлықта және теңізде таралған. Жер бетінде жатқан нәрсе бұрыннан қолданылған, ал қазір мұнай 2-4 шақырым және одан да көп тереңдіктен алынады. Бірақ одан да тереңірек, ол жерден шығару экономикалық тұрғыдан тиімсіз, яғни қымбат.

Сіз білдіңіз бе ...

Мұнайдың органикалық заттардан шығуы туралы алғашқы болжамды орыс ғалымы Михайло Васильевич Ломоносов «Жер қабаттары туралы» (1763) еңбегінде айтқан.

Мұнай мен газдың шығу тегі туралы негізінен екі теория бар – органикалық (шөгінді миграция) және бейорганикалық (абиогенді). Мұнай мен газды іздеуді іс жүзінде жүзеге асыратын ғалымдар мен мұнайшы-геологтардың басым көпшілігі мұнайдың органикалық шығу тегі теориясының ұстанымдарын ұстанатынын бірден айта кеткен жөн. Дегенмен, біздің елдегі кейбір ғалымдар мұнайдың абиогендік генезисі туралы ережелерді қорғайды.

Мұнай мен газдың бейорганикалық шығу тегі теориясының негізін 1877 жылы ұлы орыс ғалымы Д.И.Менделеев қалаған.

Д.И.Менделеев көмірсутектер жердің тереңдігінде ауыр металдар карбидтерінің жарықтар арқылы жер бетінен келетін сумен әрекеттесуі кезінде түзіледі деп есептеді. Содан кейін қатты қызған будың қысымымен осы көмірсутектердің қоспасы сол жарықтар бойымен жер қыртысының жоғарғы бөлігіне көтеріледі. Мұнда төменгі қысымдар және әлдеқайда төмен температуралар басым, сондықтан газ тәрізді көмірсутектер конденсацияланады және жинақтар түзеді.

Д.И.Менделеевтің карбид теориясына ең салмақты қарсылықтарды И.М.Губкин айтқан. Біріншіден, жер қыртысында 2900 км тереңдікке дейін мантияға, тіпті ядроға енетін ақаулар жоқ; екіншіден, терең жыныстарда металл карбидтері бар екені дәлелденбеген.

Көмірсутектердің бейорганикалық шығу тегіне биологиялық және химиялық факторлар да куә. Мұндай дәлелді қарсылықтар көп.

Н.Б.Васоевич ең көне тау жыныстарының құрамындағы көміртекті қосылыстардың биологиялық шығу тегінің пайдасына бұлтартпас дәлел келтіреді. Ол табиғатта көміртегінің екі изотопы бар екенін көрсетеді – 12 С және 13 С, ал тірі организмдерде минералдарға қарағанда 13 С изотопы аз. Мұнайдағы 13 С изотопының жетіспеушілігі оның жабайы табиғатпен байланысы туралы мәселені біржақты шешеді.

А.И.Кравцов мұнайдың метаннан түзілуі мүмкін деп есептейді, бірақ метанның өзі жануарлардан алынатын органикалық заттардың ыдырауы нәтижесінде емес, сутегі мен көміртек тотығы немесе жер қыртысының асты тереңдігінен түсетін көмірқышқыл газының синтезі нәтижесінде пайда болды. Жерді мантияға дейін табуға болатын терең жарықтар бойымен ... Одан әрі А.И.Кравцов Жердің бүкіл тарихында жанартаулық белсенділік орта есеппен қазіргі заманға тең болғаны туралы мәліметтерді келтіріп, келесі мысалды келтіреді. 83 миллион жылдан астам 9,0 * 10 19 т Н2, 2,7 * 10 11 т СО, 2,7 * 10 11 т CH 4, 9,0 * 10 14 т СО тек Курил аралдарында 2 шығарылды. Содан кейін ол метан молекулаларының силикаттардың, сондай-ақ тау жыныстарының құрамындағы темір мен никель оксидтерінің каталитикалық әсерінен ауыр көмірсутектерге полимерлеуге қабілетті екенін айтады. Сол ғалымның айтуынша, көмірсутектердің бастапқы жинақталуының көпшілігі негізінен метан және оның жеңіл гомологтары – «құрғақ газ», бірте-бірте «сұйық газдан» тұратын конденсатқа айналады; соңғысы содан кейін жеңіл бензин майларына айналады, олар кейіннен сәйкес термодинамикалық жағдайларда битумға айналғанша ауыр және ауыр болады. Демек, газды және мұнайлы аймақтарды шөгінді бассейндермен емес, мантияға еніп, одан газдардың шығуын жеңілдететін терең жарылыстар аймақтарымен байланыстыру керек деген қорытынды жасалады.

Осындайлар заманауи көзқарастармұнай мен газдың бейорганикалық (абиогенді) шығуын жақтаушылардың бірі.

Мұнайдың органикалық шығу теориясын И.М.Губкин сәтті дамытты. Оның көзқарасы бойынша, мұнай түзілетін бастапқы материал майлар, балауыз және басқа да қосылыстар, ал көмір – лигнин, целлюлоза және т.б. Тотықтырғыш ортада (оттегі болған кезде) органикалық заттар көмірге, ал қалпына келтіретін ортада – мұнай көмірсутектеріне айналады.

Соңғы жылдары көптеген ғалымдар мұнайдың шығу тегі мәселесімен сәтті айналысты. Н.Б.Васоевичтің оның шөгінді-миграциялық қалыптасуы туралы теориясы ерекше қызығушылық тудырады. Бұл теория авторының айтуынша, мұнай шөгінді жыныстарда майлы заттардан тұратын планктоннан біркелкі дисперсті битумдық зат түрінде түзіледі, оны микронейл деп атайды. Стратисфераның континенттік секторындағы дисперсті көмірсутектердің жалпы мөлшері шамамен (70 ÷ 80) 10 12 м құрайды.Кейіннен бастапқы шөгінді қабаттардың пайда болу тереңдігі ұлғайған сайын микромұнай «жетіледі». Бұл процесті ынталандыратын негізгі факторлар температура, әсер ету уақыты және қысым болып табылады. Мұнай түзілудің негізгі фазасы 60-150°С температура диапазонымен және 15-тен 45 МПа-ға дейінгі қысыммен сипатталады. Мұндай жағдайлар әдетте 1500-5000 м тереңдікте байқалады.Негізгі фазада тек сұйық көмірсутектер түзіліп қана қоймайды, сонымен қатар мұнай көздерінен олардың эмиграциясына жағдай жасалады.

И.О.Брод пен Н.Б.Вассоевичтің пікірінше, мұнай мен газды аймақтар – жер қыртысындағы ойыстар, оларды әдетте шөгінді-тау жыныстары бассейндері деп атайды. Бұл бассейндер миллиондаған және ондаған миллион жылдар бойы қалыптасып келеді. Н.Б.Васоевич және басқа ғалымдар мұндай ойпаттардың аудандары көп мыңдаған, тіпті жүздеген мың шаршы километрге жететінін, ал оларды толтыратын тау жыныстарының көлемдері n10 3-тен n10 6 км 3-ке дейін болатынын атап көрсетеді. Бұл бассейндер мұнайдың отаны болып табылады.

Мұнай түзілу жолында көмірсутек газдарының түзілу процесі жүреді.

Материктердегі шөгінді бассейндерде жүргізілетін геологиялық барлау жұмыстары жыл сайын мұнай мен газ қорларының ұлғаюын қамтамасыз етеді. Мұнай мен газ теңіздердің түбінде, шөгінді бассейндерде континенттер айналасындағы қайраңдық белдеуде (және континенттік беткейде) барлық жерде дерлік дамыған.

Мұнай мен газдың шығу тегі туралы пікірталастарды қорытындылай келе, олардың пайда болуының негізгі көзі шөгінді жыныстарда көмілген көміртекті заттар екенін атап өткен жөн. Қазіргі уақытта бұл мәселе бойынша үлкен, сенімді және мұқият тексерілген фактілік және эксперименттік материалдар жинақталған.

Осылайша, мұнай мен газдың органикалық немесе шөгінді-миграциялық шығу теориясы ең қолайлы болып табылады. Жер қойнауындағы мұнай мен газды болжау кезінде және мұнай мен газды іздестіру жұмыстарын жүргізу кезінде геологтар әдетте жоғарыда келтірілген теорияны басшылыққа алады.