Iš kur atsirado aliejus? Naftos kilmė. Iš ko gaminamos gamtinės dujos?

Yra dvi naftos susidarymo teorijos, kurios šiandien randa savo šalininkų ir priešininkų tarp mokslininkų. Pirmoji teorija vadinama biogenine. Pagal ją aliejus susidaro iš organinių augalų ir gyvūnų liekanų per milijonus metų. Pirmą kartą jį iškėlė puikus rusų mokslininkas M.V. Lomonosovas.

Žmonių civilizacijos vystymosi tempai yra daug greitesni nei naftos formavimosi tempai, todėl ją galima priskirti prie gamtos išteklių. Biogeninė teorija reiškia, kad nafta artimiausiu metu baigsis. Kai kurių mokslininkų teigimu, žmonija galės išgauti „juodąjį auksą“ ne ilgiau kaip 30 metų.

Kita teorija yra optimistiškesnė ir teikia vilčių didelėms naftos kompanijoms. Jis vadinamas abiogeniniu. Jos įkūrėjas buvo D.I. Mendelejevas. Vieno iš savo vizitų Baku metu jis susitiko su garsiuoju geologu Hermanu Abichu, kuris su didžiuoju chemiku pasidalijo savo mintimis apie naftos susidarymą.

Abiha pažymėjo, kad visi dideli naftos telkiniai yra arti žemės plutos įtrūkimų ir gedimų. Mendelejevas atkreipė dėmesį į šią įdomią informaciją ir sukūrė savo naftos susidarymo teoriją. Pagal ją paviršinis vanduo, prasiskverbęs pro plyšius giliai į žemės plutą, reaguoja su metalais ir jų karbidais. Dėl šios reakcijos susidaro angliavandeniliai, kurie palaipsniui kyla į viršų per tuos pačius žemės plutos plyšius. Pamažu žemės plutos storyje atsiranda naftos nuosėdos. Šis procesas trunka mažiau nei 10 metų. Ši teorija leidžia mokslininkams teigti, kad naftos atsargų užteks daugeliui amžių.

Naftos atsargos laukuose bus papildytos, jei žmonės karts nuo karto nutrauks gamybą. To padaryti beveik neįmanoma, atsižvelgiant į nuolat didėjantį gyventojų skaičių. Vienintelė viltis lieka neištirtuose telkiniuose.

Šiandien mokslininkai pateikia vis daugiau abiogeninės teorijos teisingumo įrodymų. Garsus mokslininkas iš Maskvos parodė, kad kaitinant iki 400 laipsnių bet kurį angliavandenilį, kuriame yra polinafteninio komponento, išsiskiria gryna alyva.

Dirbtinis aliejus

Dirbtinis aliejus gali būti gaminamas laboratorinėmis sąlygomis. Tai buvo žinoma dar praėjusiame amžiuje. Kodėl žmonės ieško naftos giliai po žeme, o ne sintetina? Viskas apie didžiulį rinkos vertė dirbtinis aliejus. Ją gaminti labai neapsimoka.

Tai, kad naftos galima gauti laboratorijoje, patvirtina abiogeninę naftos susidarymo teoriją, pastaruoju metu sulaukusią daugybės šalininkų įvairiose šalyse.

Nafta yra skystas, degus mineralas, randamas Žemės nuosėdinėse uolienose. Naftos sudėtis yra sudėtingas daugelio šimtų skirtingų angliavandenilių ir junginių mišinys, kuriame, be anglies ir vandenilio, yra įvairaus kiekio sieros, azoto, deguonies ir metalų. Autorius išvaizda aliejus yra aliejinis skystis nuo tamsios iki šviesios spalvos, priklausomai nuo jame esančių dervingų medžiagų. Jis lengvesnis už vandenį, jame praktiškai netirpsta, santykinis tankis dažniausiai yra nuo 0,80 iki 0,92. Alyvos klampumas yra daug didesnis nei vandens. Įvairių angliavandenilių ir frakcijų, sudarančių naftą, virimo temperatūra svyruoja nuo 40-50 °C iki aukštos temperatūros (iki 500-600 °C). Aliejus gavo savo pavadinimą iš persų kalbos žodžio „nafata“, kuris reiškia „sunki, ištekanti“. Naftos atsiradimas Žemėje vis dar tebėra mokslinių diskusijų tema (daugiausia dvi viena kitą paneigiančios hipotezės – jos organinė ir neorganinė kilmė).

Remiantis neorganinės naftos kilmės hipoteze (abiogeninė hipotezė), angliavandeniliai susidarė transformuojant organiniai junginiai. Dar 1805 metais vokiečių mokslininkas A. Humboldtas įrodinėjo, kad nafta gaunama iš primityvių uolienų, po kuriomis guli visų ugnikalnių reiškinių energija. 1876 ​​metais prancūzų chemikas M. Berthelot, dirbtinai susintetinęs angliavandenilius iš neorganinių medžiagų, pasiūlė, kad Žemės žarnyne iš mineralinių junginių susidarė nafta.

1876 ​​m. rusų mokslininkas D. I. Mendelejevas išdėstė savo „karbido“ hipotezę apie naftos susidarymą, pagal kurią vanduo, prasiskverbęs į Žemės žarnas ir sąveikaujant su metalų karbidais, ypač geležimi, veikiamas aukštos temperatūros ir slėgio, sudaro angliavandenilius. ir atitinkami metalų oksidai . Abiogeninė teorija buvo patvirtinta eksperimentais, susijusiais su vandenilio ir nesočiųjų angliavandenilių susidarymu sieros rūgštimi (H2S04) veikiant ketui, kuriame yra daug anglies. 1878 m. prancūzų mokslininkai, apdorodami veidrodinį ketų druskos rūgštimi (HC1), o geležį - vandens garais balta karštyje, gavo vandenilį ir angliavandenilius, kurie net kvepėjo nafta.

Didelį indėlį plėtojant hipotezę apie neorganinę naftos kilmę įnešė garsus Leningrado naftos geologas N. A. Kudryavcevas. 1950-aisiais, apibendrinęs didžiulę geologinę medžiagą apie pasaulio naftos ir dujų telkinius, jis sukūrė savo magminę naftos kilmės hipotezę, pagal kurią Žemės mantijoje esant aukštai temperatūrai ir slėgiui pirmiausia susidaro angliavandenilių radikalai. iš anglies ir vandenilio, kurie, pakilę į žemės plutos sluoksnius (žemesnės temperatūros ir slėgio srityse), sąveikauja tarpusavyje ir su vandeniliu, virsdami nafta. Judėdamas tiek vertikaliai, tiek horizontaliai per uolienų plyšius, susidaręs aliejus kaupiasi spąstuose ne tik viršutiniuose Žemės sluoksniuose, bet ir gelmėse. Šias N. A. Kudryavcevo idėjas patvirtina didėjantis naftos gręžinių gręžimo gylis (daugiau nei 10 km).

Tačiau „karbido“ hipotezė nepaaiškina visų naftoje esančių įvairių struktūrų angliavandenilių atsiradimo. Kartu su vulkanine naftos kilmės hipoteze rusų geologas V. D. Sokolovas 1889 m. iškėlė kosminę teoriją, pagal kurią dujų krešulys palaipsniui pereina į skystąją fazę, o jame esantys angliavandeniliai (anglies ir vandenilio junginiai) ištirpo. skystoji magma, kuri vėsdama virsta kieta žemės pluta per plyšius, kuriuose angliavandeniliai pakilo į viršutinius jos sluoksnius, sudarydami naftos ir dujų sankaupas.

Jau mūsų laikais, sujungęs vulkanines ir kosmines hipotezes į vieną visumą, Novosibirsko tyrinėtojas V. A. Salnikovas pasiūlė, kad dėl palydovo susidūrimo su Žeme sustiprėjo vulkaninė ir kalnų kūrimo veikla. Milijardai tonų vulkaninių pelenų ir purvo srautai iš kosmoso atgabentus angliavandenilius išmetė į giliąsias Žemės gelmes, kur, veikiant aukštai temperatūrai ir slėgiui, jie virto nafta ir dujomis.

Organinės naftos kilmės hipotezės esmė ta, kad nafta ir dujos atsirado iš organinių medžiagų, kurios iš pradžių buvo pasklidusios nuosėdinėse uolienose. Spėjama, kad tokia organinė medžiaga buvo negyvos mikrofloros ir mikrofaunos liekanos (planktonas ir kt.), susiformavusios m. jūros vandens, prie kurio buvo sumaišyti gyvūno palaikai ir flora. Pagrindiniai nuosėdinėse uolienose palaidotų organinių medžiagų virsmo procesai įvyko panardinus į didelį gylį, kur veikiant aukštai temperatūrai ir slėgiui, taip pat dėl ​​katalizinio uolienų veikimo organinės medžiagos virto naftos angliavandeniliais. Tai užtruko šimtus (apie 570) milijonų metų, o tai yra tik apie 10% Žemės istorijos. Dar 1888 metais vokiečių mokslininkai G. Geferis ir K. Engleris distiliuodami žuvų taukus 400 °C temperatūroje ir maždaug 1 MPa slėgyje gavo sočiųjų angliavandenilių, parafino ir tepalinių aliejų.

1919 m. rusų mokslininkas akademikas N. D. Zelinskis, perdirbdamas augalinės kilmės organinį dumblą (sapropelį iš Balchašo ežero), gavo benzino, žibalo, sunkiųjų alyvų ir metano.

Akademikas I. M. Gubkinas savo knygoje „Naftos tyrimas“ (1932) taip pat laikė sapropelį - bituminį augalinės ir gyvūninės kilmės dumblą - pradine alyvos susidarymo medžiaga. Organinėmis liekanomis prisodrintus sluoksnius dengia jaunesnės nuosėdos, kurios apsaugo dumblą nuo oksidacijos oro deguonimi ir vėlesnio jo virsmo veikiant anaerobinėms bakterijoms. Rezervuare, tektoniniams judesiams judant gilyn, temperatūra ir slėgis didėja, todėl organinės medžiagos virsta nafta. I. M. Gubkino požiūris į naftos susidarymą grindžiamas šiuolaikine jos biogeninės kilmės hipoteze, pagal kurią naftos telkinių susidarymo procesas apima pagrindinius sedimentacijos etapus ir organinių likučių pavertimą nafta.

SSRS mokslų akademijos narys korespondentas A. A. Vorobjovas iškėlė prielaidą, kad be temperatūros ir slėgio natūralių procesų Taip pat įtraukta elektra. Taigi metanas, išsiskiriantis iš organinių junginių, veikiant elektros iškrovai, kuri atsiranda, kai tektoninių procesų metu uolienos liečiasi, virsta acetilenu, etilenu ir kitais angliavandeniliais, kurie sudaro naftą.

Šiuolaikinės naftos geochemijos įkūrėjas, akademikas V. I. Vernadskis XX amžiaus pradžioje. taip pat laikėsi biogeninės aliejaus kilmės hipotezės: „Organizmas neabejotinai yra pirminė aliejų medžiaga“. Remiantis V. I. Vernadskio išsakyta hipoteze, naftos, dujų, anglies ir kitų uolienų struktūra apima anglį ir jos junginius, kurie yra pasaulinės geocheminio ciklo sistemos dalis.

žemės plutoje (1.1 pav.). Pagrindinis iš šių junginių yra anglies dioksidas (CO2), kurio kiekis atmosferoje siekia 4 10 tonų Be to, kasmet dėl ​​fotosintezės ir oro sąlygų iš atmosferos absorbuojama daugiau nei 8 108 tonos CO2. Tai yra, nesant ciklo, anglis gali visiškai išnykti iš atmosferos per tūkstančius metų ir būti „palaidota“ akmenys, kur CO2 atsargos yra maždaug 500 kartų didesnės nei atmosferoje.

Metanas (CH4) taip pat yra anglies nešiklis, o jo kiekis atmosferoje yra 5109 tonos. Tačiau dalis CH4 iš atmosferos patenka į stratosferą ir toliau į kosmosą. Be to, metanas taip pat sunaudojamas dėl fotocheminių transformacijų. Jei atsižvelgsime į tai, kad CH4 molekulės gyvavimo laikas atmosferoje yra apie 5 metus, tai norint papildyti jos atsargas, kasmet iš požeminių atsargų metano garavimo arba „dujų“ pavidalu į atmosferą turi patekti apie 109 tonos metano. Žemės kvėpavimas“.

Šiuo metu anglies pasisavinimo šaltiniais laikoma Žemės mantija ugnikalnio išsiveržimų metu ir vidaus degazavimas dėl planetos „dujų kvėpavimo“. Šiuo atveju anglies atsargų papildymas atsiranda dėl vandenyno uolienų nuosėdų, kurios patenka į mantiją, kai plokštės juda viena ant kitos. Daug mažesniu mastu (10 "10 viso kasmet "saugomo" kiekio) anglis tiekiama kartu su meteorito medžiaga iš kosmoso.

MSU profesorius B. A. Sokolovas vaizdžiai rašo apie organinę naftos ir dujų kilmę: „Nafta yra fizikinių ir cheminių reakcijų rezultatas susidūrus dviems priešingiems judantiems srautams: besileidžiančiai organomineralinei nuosėdinių sluoksnių bangai, kurioje yra organinių medžiagų ir vyksta katagenetinės transformacijos. Kita vertus, kylantis skystis, pernešantis šilumą ir masę iš Žemės žarnų į jos paviršių.

Dauguma Baltarusijos mokslininkų (Baltarusijos nacionalinės mokslų akademijos ir Rusijos mokslų akademijos akademikas R. G. Garetskis, Baltarusijos nacionalinės mokslų akademijos nariai korespondentai R. E. Aizbergas ir A. V. Kudelskis) sieja naftos ir gamtinių dujų genezę su organinėmis ( nuosėdų migracijos) teorija . Jų padėtį lemia tai, kad beveik visos žinomos naftos ir angliavandenilių dujų sankaupos apsiriboja nuosėdų sluoksniais ir vadinamųjų naftos ir dujų šaltinių (naftą ir dujas gaminančių) kompleksų vystymosi sritimis. Daugumos organinių junginių, esančių nuosėdinėse uolienose, ir angliavandenilių, kurie sudaro didžiąją naftos dalį, panašumas yra labai didelis, ir įrodyta, kad organinės medžiagos naftoje yra biogeninės kilmės. Remiantis nuosėdų migracijos teorija, naftos ir dujų kiekis podirvyje yra istorinis reiškinys. Tai priklauso nuo susidarančių uolienų organinių medžiagų kiekio ir kokybės, jų panardinimo į didelį gylį (2-10 km ir daugiau) intensyvumo vis aukštesnės temperatūros aplinkoje (nuo 60-80 iki 150-200 °C). .

Šiuo atžvilgiu visi žvalgymo ir žvalgymo darbai, siekiant atrasti naujus naftos ir dujų telkinius Baltarusijos teritorijoje, yra pagrįsti jų organinės kilmės koncepcija.

Tuo pačiu metu, pasak akademiko R. G. Garetsky, nustatyti naftos aptikimo atvejai kristalinėse arba magminėse uolienose (jei jie nesusiję su tekėjimu iš nuosėdinių sluoksnių) gali būti naftos ir naftidų atsiradimo neorganinėse (abiogeninėse) įrodymas. ) būdai. Tačiau tokie naftidų pasirodymai yra neproporcingai reti nei naftos parodos nuosėdų kompleksuose.

Devintojo dešimtmečio pabaigoje baltarusių mokslininkas, Baltarusijos nacionalinės mokslų akademijos narys korespondentas Ju M. Pleskačevskis iškėlė radiacinę-cheminę naftos genezės hipotezę, kuri remiasi žinomais jonizacijos sąveikos reiškiniais. spinduliuotė su medžiaga. Remiantis šia hipoteze, nafta susidaro tiek iš nuosėdinių sluoksnių organinių medžiagų, tiek iš gilios ir itin gilios kilmės anglinių dujų. Natūralios žemės uolienų spinduliuotės įtakoje mantijos (abiogeninės) kilmės dujos, tokios kaip metanas ir mažos molekulinės masės angliavandeniliai, kurių yra ir nuosėdose „palaidotų“ organinių medžiagų skilimo produktuose, t.y. biogeninės kilmės. , polimerizuotis ir tada virsti aliejumi. Be to, šių transformacijų gylį daugiausia lemia sugertoji spinduliuotės dozė, kuri lemia įvairios sudėties ir klampos alyvos susidarymą.

Radiacinę-cheminę naftos susidarymo hipotezę patvirtina joje esančios natūralios radioaktyvios medžiagos: uranas, toris ir kt., taip pat vanadžio junginiai (kurių koncentracija sunkiuosiuose).

alyvos ir natūralūs bitumai dažnai viršija savo koncentraciją kietose rūdose), germanis, nikelis ir kt., kurie yra veiksmingų mažos molekulinės masės angliavandenilių polimerizacijos ir cheminių transformacijų į naftą katalizatorių pagrindas.

Dėl savo mobilumo nafta ir dujos, kaip ir vanduo, gali judėti per porėtus nuosėdinių uolienų sluoksnius. Šie judėjimai vadinami migracija. Vertikalios migracijos metu nafta ir dujos kaupiasi vadinamuosiuose spąstuose, tai yra akytų uolienų vietose, iš kurių tolimesnė migracija neįmanoma. Naftos sankaupos šiuose gaudyklėse vadinamos naftos rezervuarais (1.2 pav.). Jei naftos ir dujų kiekis telkinyje yra pakankamai didelis arba tam tikroje uolienų sluoksnių struktūroje yra keli telkiniai, tai jie kalba apie naftos, naftos ir dujų ar dujų telkinį.

Amerikiečių mokslininkai atrado mikrodumblius, dėl kurių atsirado visos dabartinės naftos ir anglies atsargos. Ekspertai iš JAV įsitikinę, kad būtent jų atrasti mikrodumbliai lėmė šių išteklių kaupimąsi.

Ekspertų grupė, vadovaujama JAV Kentukio universiteto profesoriaus Joe Chapelo, aptiko mikroorganizmą, kuris tapo absoliučiai visų Žemėje esančių anglies ir naftos atsargų pagrindu. Dabar mokslininkai dirba su naujai atrasto mikroorganizmo genetine modifikacija, kuri gali tapti tikru kuro šaltiniu ir išspręsti visas ateities žmonijos energetines problemas.

Anksčiau mokslininkai nustatė, kad anglis ir nafta susidarė dėl mikroorganizmų, gyvenusių Žemėje prieš 500 milijonų metų, gyvybinės veiklos. Ir visai neseniai amerikiečių mokslininkų komanda išsiaiškino, kad tik vienas organizmas buvo pati tiesiausia šių svarbių organizmų atsiradimo ir kaupimosi priežastis. gamtos turtai. Ekspertai nustatė, kad tai yra mikrodumblis, vadinamas Botryococcus braunii, turintis cheminių „įspaudų“ visų rūšių aliejuje. Kadangi ilgainiui nafta ilgainiui virsta anglimi, dumbliai B. braunii taip pat yra šio kietojo kuro šaltinis.

„Tačiau dar įdomiau yra tai, kad šie nuostabūs dumbliai egzistuoja iki šiol ir gali tapti pagrindiniu didelių chemijos ir naftos chemijos pramonės tyrimų objektu“, – sako Joe Chapel.

Nepaisant akivaizdaus kolosalaus „darbo“ formuojant dabartines naftos ir anglies atsargas, B. braunii, deja, auga gana lėtai, todėl natūraliu pavidalu nėra labai tinkamas kaip tiesioginis šaltinis biokuro atsargoms kurti. Tačiau ekspertai gali panaudoti B. braunii genus, kad sukurtų alternatyvius mikroorganizmus, kurie gali būti pajėgūs efektyviai ir greitai biosintezuoti angliavandenilius.

Šiandien jų jau nemažai sėkmingų pavyzdžių reikiamų genų, pasižyminčių dideliu biocheminiu aktyvumu, išskyrimas ir priverstinis įvedimas į mielių genomą. Dėl to atsiranda apskritai nepretenzingi gyvieji biokuro šaltiniai, kurie ateityje gali tapti atsinaujinančia alternatyva klasikiniam naftos gavybos būdui.

Mokslininkų teigimu, B. braunii genų panaudojimas turi milžiniškų privalumų, kadangi šis mikroorganizmas turi unikalų molekulinį angliavandenilių gamybos mechanizmą. Ir reikia pasakyti, kad nė viena žinoma bakterija nėra apdovanota panašiomis savybėmis, o tai apskritai patvirtina didžiuliai anglies ir naftos atsargos, kurias B. braunii pradėjo kurti prieš daugybę milijonų metų. Specialistų teigimu, unikalių genų perkėlimas iš dumblio Botryococcus braunii į greitai augantį ir nelabai išrankų organizmą leis sukurti nebrangius ir itin efektyvius bioreaktorius, gaminančius kurą.

Prognozės

Manoma, kad pasaulio ekonomikos augimas, taip pat šalta žiema šiauriniame pusrutulyje šiemet padidins naftos paklausą, kuri viršys daugelio ekspertų ir verslo atstovų lūkesčius. Tai praneša Tarptautinė energetikos agentūra (IEA).

Agentūros prognozėmis, naftos paklausa turėtų siekti 89,1 mln. barelių per dieną, palyginti su 87,7 mln. barelių per dieną pernai.

TEA perspėja, kad šiandien pakilusios naftos kainos gali paskatinti pasaulio ekonomikos atsigavimo sulėtėjimą. Be to, TEA pataria, kad naftos gamintojai, investuotojai ir vartotojai gali smarkiai nukentėti, jei naftos kaina išliks apie 100 USD už barelį.

Ar nafta niekada nesibaigs?

Prieš kelis dešimtmečius geologai manė, kad dujų ir naftos atsargos Žemėje turėjo baigtis ne kartą. Naujausi duomenys verčia mokslininkus patikslinti, kad angliavandenilių atsargų mūsų gimtojoje planetoje, greičiausiai, užteks dar pusei amžiaus. Žinoma, mes kalbame apie organinės kilmės angliavandenilius.

Tuo tarpu naujausi eksperimentai Rusijos mokslų akademijos Aukšto slėgio fizikos institute Troicko mieste parodė, kad mūsų Žemė gali nuolat gaminti naftą ir dujas. Rusų ekspertų teigimu, viršutinėje mantijoje yra daug anglies, kuri dažnai iškyla į paviršių – tarkime, deimantų pavidalu per kimberlito vamzdžius.

Kaip aiškina šalies mokslininkai, žemės žarnyne vyksta nuolatinis masės ir šilumos perdavimas. Tai reiškia, kad uolienos ir įvairios medžiagos, esančios mūsų planetos mantijoje, gali neišsenkamai daugintis angliavandenilių, įskaitant naftą.

Šiandien dauguma mokslininkų mano, kad aliejus yra biogeninės kilmės. Kitaip tariant, nafta susidarė iš smulkių gyvūnų ir augalų organizmų (planktono), gyvenusių prieš milijonus metų, irimo produktų. Seniausi naftos telkiniai susiformavo prieš 600 mln.

Tuo metu didžioji Žemės dalis buvo padengta vandeniu. Po mirties gyvi organizmai nugrimzdo į senovės jūrų ir įlankų dugną ir buvo padengti dumblu, smėliu ir vėlesnių nuosėdų sluoksniais. Šios nuosėdos palaipsniui sutankėdavo, išsausėjo ir grimzdavo vis žemiau. Tuo pačiu metu šiose nuosėdose padidėjo slėgis ir temperatūra. Veikiant anaerobinėms bakterijoms (tai yra bakterijoms, kurios gali gyventi be deguonies), iš organinių medžiagų pradėjo formuotis angliavandeniliai, kurie kaupiasi mažais riebiais lašeliais. Deja, mokslininkai dar negali tiksliai atsakyti į klausimą, kokie organinėse nuosėdose vykstantys procesai lėmė naftos susidarymą.

Svarbu suprasti, kad angliavandeniliai nebuvo po žeme kaip naftos ežerai. Jie buvo sumaišyti su vandeniu ir smėliu, kuris palaipsniui prasiskverbė pro porėtus smiltainio ir kalkakmenio sluoksnius kartu su dujų burbuliukais. Dažnai mišinys judėjo per akmenis veikiamas aukštas spaudimas. Nafta ir dujos prasiskverbė į tuštumas tarp nuosėdinių uolienų dalelių, kaip vanduo, prasiskverbęs į kempinę. Anksčiau ar vėliau nafta ir dujos susidūrė su uolienų sluoksniu, pro kurį negalėjo prasiskverbti – nepralaidžią uolieną, kurioje nebuvo porų ar įtrūkimų – ir taip jos atsidūrė geologiniuose „spąstuose“.

Kol vyko naftos formavimosi procesas, keitėsi ir Žemė. Buvo žemės plutos judesių, lūžių, masyvų jungčių. Šie procesai susiformavo Įvairių tipų naftos geologiniai „spąstai“.

Žinome, kad įvairiose pasaulio vietose randamo aliejaus sudėtis labai skiriasi. Tai paaiškinama reakcijų skirtumu, įvykusiu formuojantis aliejui arba skirtingi tipai augalai ir gyvūnai, iš kurių organizmų jis susidarė.

Naftos atsargos siekia šimtus milijardų tonų ir ji paskirstoma visur – sausumoje ir jūroje. Tai, kas gulėjo ant paviršiaus, jau seniai naudojama, o dabar nafta išgaunama iš 2–4 ar daugiau kilometrų gylio. Bet yra dar daugiau, dar giliau, tiesiog išgauti jį iš ten dar nėra ekonomiškai pelninga, tai yra, brangu.

Ar tu žinai...

Pirmąjį spėjimą apie naftos kilmę iš organinių medžiagų išsakė rusų mokslininkas Michailas Vasiljevičius Lomonosovas savo darbe „Apie žemės sluoksnius“ (1763 m.).

Iš esmės yra dvi naftos ir dujų kilmės teorijos – organinės (nuosėdinės-migracijos) ir neorganinės (abiogeninės). Iš karto reikia pažymėti, kad didžioji dauguma mokslininkų ir naftos geologų, kurie praktiškai atlieka naftos ir dujų paieškas, pasisako už organinės naftos kilmės teoriją. Tačiau kai kurie mūsų šalies mokslininkai gina abiogeninę naftos genezę.

Neorganinės naftos ir dujų kilmės teorijos pagrindą 1877 m. padėjo didysis rusų mokslininkas D. I. Mendelejevas.

D.I. Mendelejevas manė, kad angliavandeniliai susidaro giliai Žemės žarnyne dėl sunkiųjų metalų karbidų sąveikos su vandeniu, kylančiu iš paviršiaus. Tada, spaudžiamas perkaitintų garų, šių angliavandenilių mišinys išilgai tų pačių lūžių kyla į viršutinę žemės plutos dalį. Čia vyrauja žemas slėgis ir žymiai žemesnė temperatūra, todėl dujiniai angliavandeniliai kondensuojasi ir formuoja sankaupas.

Įtikinamiausius prieštaravimus D. I. Mendelejevo karbido teorijai išreiškė I. M. Gubkinas. Pirma, žemės plutoje nėra gedimų, kurie prasiskverbia į mantiją ir net šerdį iki 2900 km gylio; antra, nebuvo įrodyta, kad giluminėse uolienose yra metalų karbidų.

Biologiniai ir cheminiai veiksniai taip pat prieštarauja neorganinei angliavandenilių kilmei. Tokių pagrįstų prieštaravimų yra daug.

N. B. Vassoevich pateikia įtikinamą argumentą dėl senovės uolienų anglies junginių biologinės kilmės. Jis atkreipia dėmesį, kad gamtoje yra du anglies izotopai – 12 C ir 13 C, o gyvuose organizmuose 13 C izotopų yra mažiau nei mineraluose. 13 C izotopo trūkumas aliejuje aiškiai išsprendžia jo ryšio su gyvąja gamta klausimą.

A.I. Kravcovas mano, kad nafta galėjo susidaryti iš metano, tačiau pats metanas atsirado ne dėl gyvulinės kilmės organinių medžiagų skilimo, o dėl vandenilio ir anglies monoksido ar dioksido sintezės, patenkančios iš žemės gelmių. Žemė išilgai gilių lūžių, kuriuos galima atsekti iki mantijos. Be to, A. I. Kravcovas pateikia duomenų, kad per visą Žemės istoriją ugnikalnių aktyvumas buvo vidutiniškai lygus šiuolaikinei veiklai, ir pateikia tokį pavyzdį. Per 83 milijonus metų vien Kurilų salose į paviršių buvo iškelta 9,0 * 10 19 t H 2, 2,7 * 10 11 t CO, 2,7 * 10 11 t CH 4, 9,0 * 10 14 t CO. Tada jis teigia, kad metano molekulės gali polimerizuotis į sunkiuosius angliavandenilius, kataliziškai veikiant silikatams, taip pat geležies ir nikelio oksidus, esančius uolienose. Anot to paties mokslininko, didžiąją dalį pradinių angliavandenilių sankaupų daugiausia sudaro metanas ir jo lengvieji homologai - „sausos dujos“, palaipsniui virstančios kondensatu, susidedančiu iš „skystųjų dujų“; pastarosios vėliau virsta lengvosiomis benzininėmis alyvomis, kurios vėliau, esant atitinkamoms termodinaminėms sąlygoms, tampa vis sunkesnės, kol virsta bitumu. Taigi daroma išvada, kad dujų ir naftos regionai turėtų būti siejami ne su nuosėdų baseinais, o su gilių lūžių zonomis, prasiskverbiančiomis į mantiją ir palengvinančiomis dujų išsiskyrimą iš jos.

Šitie yra šiuolaikinės idėjos vienas iš neorganinės (abiogeninės) naftos ir dujų kilmės šalininkų.

Organinės aliejaus kilmės teoriją sėkmingai sukūrė I.M.Gubkinas. Jo nuomone, pradinė alyvos susidarymo medžiaga yra riebalai, vaškas ir kiti junginiai, o akmens anglys – ligninas, skaidulos ir kt. Oksiduojančioje aplinkoje (patekus deguoniui) organinės medžiagos virsta anglimis, redukuojančioje aplinkoje – į naftos angliavandenilius.

IN pastaraisiais metais Daugelis mokslininkų sėkmingai tiria naftos kilmės problemą. Ypač įdomi yra N. B. Vassoevich teorija apie jo nuosėdų migraciją. Anot šios teorijos autoriaus, nafta susidaro nuosėdinėse uolienose tolygiai išsisklaidžiusios bituminės medžiagos, kurią jis vadina mikroaliejumi, pavidalu iš planktono, kuriame yra riebiųjų medžiagų. Bendras išsklaidytų angliavandenilių kiekis žemyniniame stratisferos sektoriuje yra apie (70÷80) 10 12 m. Vėliau, didėjant pirminių nuosėdinių sluoksnių gyliui, vyksta mikronaftos „brendimas“. Pagrindiniai šį procesą skatinantys veiksniai yra temperatūra, ekspozicijos laikas ir slėgis. Pagrindinė alyvos susidarymo fazė pasižymi 60-150°C temperatūros diapazonu ir slėgiu nuo 15 iki 45 MPa. Tokios sąlygos dažniausiai stebimos 1500-5000 m gylyje Pagrindinės fazės metu susidaro ne tik skystieji angliavandeniliai, bet ir susidaro sąlygos jiems emigruoti iš šaltinių uolienų.

Pasak I. O. Brodo ir N. B. Vassoevich, naftą ir dujas turinčios sritys yra žemės plutos įdubos, kurios paprastai vadinamos nuosėdinių uolienų baseinais. Šie baseinai susiformavo per milijonus ir dešimtis milijonų metų. N.B. Vassoevich ir kiti mokslininkai nurodo, kad tokių įdubimų plotai siekia daugybę tūkstančių ir net šimtus tūkstančių kvadratinių kilometrų, o jas užpildančių uolienų tūriai svyruoja nuo n10 3 iki n10 6 km 3. Šie baseinai yra naftos gimtinė.

Kartu su naftos susidarymu vyksta angliavandenilių dujų susidarymo procesas.

Kasmet žemynų nuosėdiniuose baseinuose atliekami žvalgymo darbai užtikrina naftos ir dujų atsargų didėjimą. Nafta ir dujos slypi jūrų dugne, nuosėdiniuose baseinuose, išsivysčiusiuose beveik visur šelfo (ir žemyno šlaito) zonoje aplink žemynus.

Apibendrinant diskusiją apie naftos ir dujų kilmę, pabrėžtina, kad pagrindinis jų susidarymo šaltinis yra angliarūgštė, palaidota nuosėdinėse uolienose. Šiuo metu šiuo klausimu sukaupta didelė, įtikinama ir kruopščiai patikrinta faktinė ir eksperimentinė medžiaga.

Taigi, organinės, arba nuosėdinės migracijos, naftos ir dujų kilmės teorija yra priimtiniausia. Prognozuodami naftos ir dujų kiekį podirvyje bei ieškodami naftos ir dujų, geologai dažniausiai vadovaujasi aukščiau išdėstyta teorija.