Газрын тос хаанаас ирсэн бэ. Газрын тосны гарал үүсэл. Байгалийн хий юу хийдэг

Нефть үүсэх хоёр онол байдаг бөгөөд өнөө үед эрдэмтдийн дунд дэмжигчид болон эсэргүүцэгчдийг олж байна. Эхний онолыг биоген гэж нэрлэдэг. Түүний хэлснээр газрын тос нь олон сая жилийн туршид ургамал, амьтны органик үлдэгдэлээс үүсдэг. Үүнийг анх Оросын нэрт эрдэмтэн М.В. Ломоносов.

Хүн төрөлхтний соёл иргэншлийн хөгжлийн хурд нь газрын тос үүсэх хурдаас хамаагүй түрүүлж байгаа тул үүнийг байгалийн баялаг гэж ангилж болно. Биогенийн онол нь ойрын ирээдүйд газрын тос дуусна гэсэн үг юм. Зарим эрдэмтдийн таамаглаж буйгаар хүн төрөлхтөн 30 жилээс илүүгүй хугацаанд "хар алт" олборлох боломжтой болно.

Өөр нэг онол бол илүү өөдрөг үзэлтэй бөгөөд газрын тосны томоохон компаниудад итгэл найдвар төрүүлдэг. Үүнийг абиоген гэж нэрлэдэг. Түүний үүсгэн байгуулагч нь D.I. Менделеев. Тэрээр Бакуд айлчлах үеэрээ нэрт геологич Херман Абихтай уулзаж, агуу химичтэй газрын тос үүсэх тухай бодлоо хуваалцжээ.

Газрын тосны бүх томоохон ордууд дэлхийн царцдасын хагарал, хагарлын ойролцоо байрладаг болохыг Абиха анзаарчээ. Менделеев энэ сонирхолтой мэдээллийг анхааралдаа авч, газрын тос үүсэх онолоо бүтээжээ. Түүний хэлснээр дэлхийн царцдасын гүнд ан цаваар нэвтэрч буй гадаргын ус нь метал ба тэдгээрийн карбидуудтай урвалд ордог. Энэхүү урвалын үр дүнд нүүрсустөрөгчид үүсдэг бөгөөд тэдгээр нь дэлхийн царцдасын ижил ан цавын дагуу аажмаар дээшилдэг. Аажмаар газрын тосны талбай дэлхийн царцдасын зузаан дээр гарч ирдэг. Энэ үйл явц нь 10 жилээс бага хугацаа шаардагдана. Энэхүү онол нь эрдэмтэд газрын тосны нөөц олон зуун жил үргэлжилнэ гэж маргах боломжийг олгодог.

Тухайн хүн үе үе олборлолтоо зогсоовол талбайн нефтийн нөөц нөхөгдөнө. Хүн ам байнга нэмэгдэж байгаа нөхцөлд үүнийг хийх нь бараг боломжгүй юм. Ганц найдвар нь судлагдаагүй ордуудад үлдэж байна.

Өнөөдөр эрдэмтэд үнэнийг улам олон нотлох баримтаар хангаж байна. абиоген онол... Полинафтен агуулсан аливаа нүүрсустөрөгчийг 400 градус хүртэл халаахад цэвэр тос ялгардаг болохыг Москвагийн нэрт эрдэмтэн харуулсан.

Хиймэл тос

Лабораторийн нөхцөлд хиймэл тос авч болно. Энэ нь өнгөрсөн зуунд мэдэгдэж байсан. Хүмүүс яагаад газрын гүнээс газрын тос хайгаад нийлэгжүүлэхгүй байна вэ? Энэ бүхэн нь хиймэл тосны зах зээлийн асар их үнэ цэнийн тухай юм. Үүнийг үйлдвэрлэх нь маш ашиггүй юм.

Газрын тосыг лабораторийн нөхцөлд гаргаж авах боломжтой гэдэг нь сүүлийн үед янз бүрийн улс орнуудад олон дэмжигчидтэй болсон газрын тос үүсэх абиоген онолыг баталж байна.

Газрын тос нь дэлхийн тунамал чулуулагт байдаг шингэн, шатамхай эрдэс юм. Газрын тосны найрлага нь нүүрстөрөгч, устөрөгчөөс гадна янз бүрийн хэмжээний хүхэр, азот, хүчилтөрөгч, металл агуулсан олон зуун өөр өөр нүүрсустөрөгч ба нэгдлүүдийн цогц хольц юм. Гаднах төрхөөрөө бол тос нь давирхайн бодисын агууламжаас хамааран бараан өнгөтэй цайвар өнгөтэй тослог шингэн юм. Энэ нь уснаас хөнгөн, бараг уусдаггүй, харьцангуй нягт нь ихэвчлэн 0.80-аас 0.92 хооронд байдаг. Газрын тосны зуурамтгай чанар нь уснаас хамаагүй өндөр байдаг. Төрөл бүрийн нүүрсустөрөгч ба газрын тосны фракцуудын буцалгах цэг нь 40-50 хэмээс өндөр температурт (500-600 хэм хүртэл) хэлбэлздэг. Энэ тос нь Перс хэлний "нафата" гэсэн үгнээс нэрээ авсан бөгөөд энэ нь "нэвчих, урсах" гэсэн утгатай. Дэлхий дээр газрын тос гарч ирэх нь шинжлэх ухааны байнгын хэлэлцүүлгийн сэдэв хэвээр байна (гол төлөв бие биенээ үгүйсгэдэг хоёр таамаглал - түүний органик ба органик бус гарал үүсэл).

Газрын тосны органик бус гарал үүслийн таамаглалын дагуу (абиоген таамаглал) нүүрсустөрөгч нь бус бодисыг хувиргасны үр дүнд үүссэн. органик нэгдлүүд... Тэртээ 1805 онд Германы эрдэмтэн А.Гумбольдт газрын тос нь анхдагч чулуулгаас гаралтай бөгөөд түүний дор бүх галт уулын үзэгдлийн энерги тогтдог гэж нотолж байжээ. 1876 ​​онд Францын химич М.Бертлот органик бус бодисоос нүүрсустөрөгчийг зохиомлоор нийлэгжүүлж, газрын тос нь ашигт малтмалын нэгдлүүдээс үүссэн гэж үзжээ.

1876 ​​онд Оросын эрдэмтэн Д.И.Менделеев газрын тос үүсэх тухай өөрийн "карбид" таамаглалыг тодорхойлсон бөгөөд үүний дагуу ус дэлхийн гүн рүү нэвчиж, өндөр температур, даралтын нөлөөн дор метал карбид, ялангуяа төмөртэй харилцан үйлчлэлцэж нүүрсустөрөгч үүсгэдэг. болон холбогдох металлын исэл ... Абиогенийн онолыг их хэмжээний нүүрстөрөгч агуулсан цутгамал төмрөөр хүхрийн хүчлийн (H2SO4) үйлчлэлээр устөрөгч ба ханаагүй нүүрсустөрөгчийг үйлдвэрлэх туршилтаар баталгаажуулсан. 1878 онд Францын эрдэмтэд толин тусгал цутгамал төмрийг давсны хүчил (HC1) ба усны уураар цагаан дулаанаар боловсруулж, бүр газрын тосны үнэртэй устөрөгч, нүүрсустөрөгчийг гаргаж авсан.

Ленинградын нэрт газрын тосны геологич Н.А.Кудрявцев газрын тосны органик бус гарал үүслийн талаарх таамаглалыг боловсруулахад ихээхэн хувь нэмэр оруулсан. 1950-иад онд дэлхийн газрын тос, байгалийн хийн ордуудын талаархи асар том геологийн материалыг нэгтгэн дүгнэж, тэрээр газрын тосны гарал үүслийн талаархи магматик таамаглалыг бий болгосон бөгөөд үүний дагуу нүүрсустөрөгчийн радикалууд дэлхийн мантид нүүрстөрөгч, устөрөгчийн өндөр температур, даралтаар анх үүсдэг. , энэ нь дэлхийн царцдасын давхаргад (бага температур, даралтаар) дээшилж, бие биетэйгээ болон устөрөгчтэй харилцан үйлчилж, тос болж хувирдаг. Хагарлын дагуу чулуулагт босоо болон хэвтээ байдлаар хөдөлж, үүссэн тос нь зөвхөн дэлхийн дээд давхаргад төдийгүй гүнд хуримтлагддаг. Н.А.Кудрявцевын эдгээр санааг газрын тосны цооногийн өрөмдлөгийн гүн (10 гаруй км) нотолж байна.

Гэхдээ "карбидын" таамаглал нь газрын тосонд агуулагдах янз бүрийн бүтэцтэй бүх нүүрсустөрөгчийн дүр төрхийг тайлбарладаггүй. Газрын тосны гарал үүслийн тухай галт уулын таамаглалтай хамт 1889 онд Оросын геологич В.Д.Соколов сансрын онолыг дэвшүүлсэн бөгөөд үүний дагуу хийн бүлэгнэл аажмаар шингэн үе шатанд шилжиж, түүнд агуулагдах нүүрсустөрөгчид (устөрөгчтэй нүүрстөрөгчийн нэгдлүүд) уусдаг. шингэн магм дахь нүүрсустөрөгчид дээд давхаргад хүрч газрын тос, хийн хуримтлал үүсгэдэг хагарлын дагуу хатуу дэлхийн царцдас руу хөрнө.

Бидний цаг үед аль хэдийн галт уулын болон сансрын таамаглалыг нэг цогц болгон нэгтгэж, Новосибирскийн судлаач В. Олон тэрбум тонн галт уулын үнс, шаврын урсгал нь сансраас авчирсан нүүрсустөрөгчийг дэлхийн гүнд цутгаж, өндөр температур, даралтын нөлөөн дор газрын тос, хий болж хувирав.

Газрын тосны гарал үүслийн органик таамаглалын мөн чанар нь газрын тос, хий нь анх тунамал чулуулагт тархсан органик бодисоос үүссэн гэдэгт оршино. Ийм органик бодисууд нь эрт дээр үед үүссэн микрофлор, микрофлорын (планктон гэх мэт) үхсэн үлдэгдэл байсан гэж үздэг. далайн ус, үүнд амьтан, ургамлын ертөнцийн үлдэгдэл холилдсон. Тунамал чулуулагт булагдсан органик бодисыг хувиргах үндсэн үйл явц нь их хэмжээний гүнд живсний дараа явагдсан бөгөөд өндөр температур, даралтын нөлөөн дор, түүнчлэн чулуулгийн катализаторын нөлөөгөөр органик бодисууд газрын тосны нүүрсустөрөгчид хувирдаг. Энэ нь хэдэн зуун (ойролцоогоор 570) сая жил зарцуулсан боловч энэ нь дэлхийн түүхийн ердөө 10 орчим хувийг эзэлдэг. Тэртээ 1888 онд Германы эрдэмтэд Г.Гефер, К.Энглер нар загасны тосыг 400°С, 1 МПа орчим даралтаар нэрэх замаар ханасан нүүрсустөрөгч, парафин, тосолгооны тосыг гаргаж авсан.

1919 онд Оросын эрдэмтэн Академич Н.Д.Зелинский ургамлын гаралтай органик лагийг (Балхаш нуураас сапропел) боловсруулж байхдаа бензин, керосин, хүнд тос, мөн метан гаргаж авчээ.

Академич И.М.Губкин "Газрын тосны судалгаа" (1932) номондоо мөн ургамал, амьтны гаралтай битумэн лаг сапропелийг газрын тос үүсэх анхны бодис гэж үзсэн. Органик үлдэгдэлээр баяжуулсан давхаргууд нь лагийг агаар мандлын хүчилтөрөгчөөр исэлдэх, улмаар агааргүй бактерийн нөлөөн дор хувирахаас хамгаалдаг залуу ордуудаар давхцдаг. Усан санд тектоник нүүлгэн шилжүүлэлт гүнзгийрэх тусам температур, даралт нэмэгдэж, энэ нь органик бодисыг газрын тос болгон хувиргахад хүргэдэг. И.М.Губкиний газрын тос үүсэх талаархи үзэл бодол нь түүний биоген гаралтай орчин үеийн таамаглалд үндэслэсэн бөгөөд үүний дагуу газрын тосны орд үүсэх үйл явц нь тунадасжилт, органик үлдэгдлийг газрын тос болгон хувиргах үндсэн үе шатуудыг агуулдаг.

ЗХУ-ын Шинжлэх Ухааны Академийн корреспондент гишүүн А.А.Воробьев температур, даралтаас гадна цахилгаан нь байгалийн үйл явцад оролцдог гэсэн таамаглал дэвшүүлэв. Тиймээс, тектоник процессын явцад чулуулагт хүрэлцэх үед үүсдэг цахилгаан цэнэгийн нөлөөн дор органик нэгдлээс ялгардаг метан нь газрын тосыг бүрдүүлдэг ацетилен, этилен болон бусад нүүрсустөрөгчид болж хувирдаг.

XX зууны эхээр орчин үеийн газрын тосны геохимийн үндэслэгч, академич В.И.Вернадский. мөн газрын тосны гарал үүслийн биогенийн таамаглалыг баримталдаг: "Организм бол эргэлзээгүй тосны эхлэлийн материал юм." В.И.Вернадскийн дэвшүүлсэн таамаглалаар дэлхийн геохимийн мөчлөгийн системд багтдаг нүүрстөрөгч болон түүний нэгдлүүд нь газрын тос, хий, нүүрс болон бусад чулуулгийн бүтцэд оролцдог.

дэлхийн царцдас дахь (Зураг 1.1). Эдгээр нэгдлүүдийн гол хэсэг нь нүүрстөрөгчийн давхар исэл (CO2) бөгөөд агаар мандалд агуулагдах хэмжээ нь 410 тонн гэж тооцоолдог.Түүгээр ч зогсохгүй агаар мандлаас фотосинтез, өгөршлийн үр дүнд жилд 8108 тонн гаруй CO2 шингэдэг. Өөрөөр хэлбэл, эргэлт байхгүй тохиолдолд нүүрстөрөгч олон мянган жилийн туршид агаар мандлаас бүрмөсөн алга болж, CO2-ийн нөөц агаар мандлаас 500 дахин их байдаг чулуулагт "булагдсан" болно.

Метан (CH4) нь мөн нүүрстөрөгчийн тээвэрлэгч бөгөөд агаар мандалд агуулагдах агууламж нь 5 109 тонн боловч агаар мандлаас CH4-ийн нэг хэсэг нь давхрага мандалд орж, цаашлаад сансарт ордог. Үүнээс гадна метан нь фотохимийн хувирлын үр дүнд зарцуулагддаг. Хэрэв бид агаар мандалд CH4 молекулын оршин тогтнох хугацаа 5 орчим жил байдаг гэдгийг харгалзан үзвэл түүний нөөцийг нөхөхийн тулд газар доорх нөөцөөс жил бүр 109 тонн метан метан ууршилт хэлбэрээр агаар мандалд орох ёстой. эсвэл "Дэлхийн хийн амьсгал".

Одоогийн байдлаар галт уулын дэлбэрэлтийн үед дэлхийн манти болон гаригийн "хийн амьсгалын"-аас болж дотоод орчны хий алдагдах нь нүүрстөрөгчийн эх үүсвэр гэж тооцогддог. Энэ тохиолдолд нүүрстөрөгчийн нөөцийг дүүргэх нь ялтсууд бие биенээ түлхэх үед далайн чулуулгийн хурдас манти руу татагдсаны үр дүнд үүсдэг. Бага хэмжээгээр (жилд хуримтлагдсан нийт нөөцийн 10 "10") нүүрстөрөгчийг сансар огторгуйгаас солирын бодистой хамт нийлүүлдэг.

Москвагийн Улсын Их Сургуулийн профессор Б.А.Соколов газрын тос, байгалийн хийн органик гарал үүслийн талаар дүрслэн бичсэн байдаг: "Газрын тос нь хоёр эсрэг урсгалтай урсгалын мөргөлдөөний үед явагдсан физик-химийн урвалын үр дүн юм: органик бодис агуулсан тунамал давхаргын уруудаж буй органоминераль долгион, катагенезийн өөрчлөлт, нэг талаас, дэлхийн гэдэснээс түүний гадаргуу руу дулаан, массын шилжилтийг гүйцэтгэдэг дээшлэх шингэн - нөгөө талаас.

Беларусийн эрдэмтдийн дийлэнх нь (Беларусийн Үндэсний Шинжлэх Ухааны Академи, Оросын Шинжлэх Ухааны Академийн академич Р.Г. Гарецкий, Беларусийн Үндэсний Шинжлэх Ухааны Академийн Корреспондент гишүүд Р.Е. ... Тэдний байр суурь нь газрын тос, нүүрсустөрөгчийн хийн бараг бүх мэдэгдэж буй хуримтлалууд нь тунамал давхарга, газрын тос, байгалийн хийн эх үүсвэр (газрын тос, хий үйлдвэрлэх) гэж нэрлэгддэг цогцолборуудын хөгжлийн бүсэд хязгаарлагддагтай холбоотой юм. Тунамал чулуулагт агуулагдах ихэнх органик нэгдлүүдийн газрын тосны дийлэнх хэсгийг бүрдүүлдэг нүүрсустөрөгчидтэй маш их төстэй байгааг тэмдэглэсэн бол газрын тосны найрлага дахь органик бодис нь биоген гаралтай болохыг харуулж байна. Тунамал-шилжилтийн онолын дагуу газрын хэвлий дэх газрын тос, хийн агууламж түүхэн үзэгдэл юм. Энэ нь үүсэх чулуулгийн органик бодисын тоо хэмжээ, чанар, өндөр температурт (60-80-аас 150-200 ° C хүртэл) их гүнд (2-10 км ба түүнээс дээш) дүрэх эрчмээс хамаарна. .

Үүнтэй холбогдуулан Беларусь дахь газрын тос, байгалийн хийн шинэ ордуудыг илрүүлэх бүх эрэл, хайгуулын ажил нь тэдгээрийн органик гарал үүслийн үзэл баримтлалд суурилдаг.

Үүний зэрэгцээ, академич Р.Г.Гарецкийн үзэж байгаагаар болор болон магмын чулуулагт газрын тосны шүүрэлтийн илэрсэн тохиолдол (хэрэв тэдгээр нь тунамал давхрагаас халихтай холбоогүй бол) газрын тос, нафтидын үүслийн боломжийн нотолгоо байж магадгүй юм. болон органик бус (абиоген) замууд. Гэхдээ ийм нафтидын илрэл нь тунамал цогцолбор дахь газрын тосны агууламжтай харьцуулшгүй ховор байдаг.

1980-аад оны сүүлээр Беларусийн эрдэмтэн, Беларусийн Үндэсний Шинжлэх Ухааны Академийн Корреспондент гишүүн Ю.М.Плескачевский ионжуулагчийн харилцан үйлчлэлийн алдартай үзэгдлүүд дээр үндэслэсэн газрын тосны үүслийн цацраг-химийн таамаглалыг дэвшүүлсэн. бодистой цацраг туяа. Энэхүү таамаглалын дагуу газрын тос нь тунамал давхаргын органик бодис, гүн ба хэт гүнээс гаралтай нүүрстөрөгчийн хийнээс үүсдэг. Газрын чулуулгийн байгалийн цацрагийн нөлөөн дор мантийн (абиоген) гарал үүсэлтэй хий, тухайлбал метан, бага молекул жинтэй нүүрсустөрөгчид нь хурдсанд "булагдсан" органик бодисын задралын бүтээгдэхүүнд байдаг, өөрөөр хэлбэл биогенийн гаралтай. полимержих ба дараа нь тос болж хувирна. Үүний зэрэгцээ эдгээр өөрчлөлтийн гүнийг цацрагийн шингээгдсэн тунгаар тодорхойлдог бөгөөд энэ нь янз бүрийн найрлага, зуурамтгай чанар бүхий тос үүсэхийг тодорхойлдог.

Газрын тос үүсэх цацраг-химийн таамаглал нь байгалийн цацраг идэвхт бодисууд: уран, торий гэх мэт, түүнчлэн ванадийн нэгдлүүд (тэдгээрийн концентраци нь хүнд) байгаагаар нотлогддог.

газрын тос, байгалийн битум нь ихэвчлэн хатуу хүдэр дэх агууламжаасаа хэтэрдэг), германий, никель гэх мэт нь бага молекул жинтэй нүүрсустөрөгчийг газрын тос болгон полимержих, химийн хувиргах үр дүнтэй катализаторын үндэс болдог.

Хөдөлгөөний улмаас газрын тос, хий, түүнчлэн ус нь сүвэрхэг тунамал давхаргын зузаанд шилжих чадвартай байдаг. Эдгээр хөдөлгөөнийг шилжилт хөдөлгөөн гэж нэрлэдэг. Босоо шилжилтийн үед газрын тос, хий нь урхи гэж нэрлэгддэг газарт, өөрөөр хэлбэл цааш шилжих боломжгүй сүвэрхэг чулуулгийн хэсгүүдэд хуримтлагддаг. Эдгээр хавханд газрын тосны хуримтлалыг газрын тосны нөөц гэж нэрлэдэг (Зураг 1.2). Орд дахь газрын тос, хийн хэмжээ хангалттай их эсвэл чулуулгийн давхаргын өгөгдсөн бүтцэд хэд хэдэн орд байгаа бол газрын тос, газрын тос, байгалийн хий, байгалийн хийн орд гэж ярьдаг.

Америкийн судлаачид газрын тос, нүүрсний одоогийн бүх нөөцийг үүсгэсэн бичил замаг илрүүлжээ. АНУ-ын мэргэжилтнүүд эдгээр нөөцийг хуримтлуулахад хүргэсэн бичил замаг нь нээсэн гэдэгт итгэлтэй байна.

АНУ-ын Кентаккигийн их сургуулийн профессор Жо Чапел тэргүүтэй хэсэг шинжээчид дэлхий дээрх нүүрс, газрын тосны бүх нөөцийн үндэс болсон бичил биетнийг илрүүлжээ. Одоо судлаачид түлшний жинхэнэ эх үүсвэр болж, хүн төрөлхтний ирээдүйн эрчим хүчний бүхий л асуудлыг шийдвэрлэх боломжтой шинээр нээгдсэн бичил биетний генетикийн өөрчлөлт дээр ажиллаж байна.

Өмнө нь эрдэмтэд нүүрс, газрын тос нь 500 сая жилийн өмнө дэлхий дээр амьдарч байсан бичил биетний амин чухал үйл ажиллагааны үр дүнд үүссэн болохыг олж мэдсэн. Саяхан Америкийн судлаачдын баг эдгээр чухал байгалийн баялгийг бий болгож, хуримтлуулах хамгийн шууд шалтгаан нь зөвхөн нэг организм болохыг тогтоожээ. Энэ нь бүх төрлийн тосонд химийн ул мөр үлдээсэн Botryococcus braunii хэмээх бичил замаг болохыг мэргэжилтнүүд тогтоожээ. Нефть яваандаа нүүрс болж хувирдаг тул Б.Брауни мөн энэ хатуу түлшний эх үүсвэр болдог.

"Гэхдээ хамгийн сонирхолтой нь энэ гайхалтай замаг өнөөг хүртэл оршин тогтнож байгаа бөгөөд химийн болон нефть химийн томоохон үйлдвэрүүдийн судалгааны томоохон зорилт болж магадгүй юм" гэж Жо Чапел хэлэв.

Одоогийн газрын тос, нүүрсний нөөцийг бүрдүүлэхэд асар их "ажил" хийж байгаа хэдий ч харамсалтай нь Б.Брауни нилээн удаан өсөж байгаа тул байгалийн хэлбэрээрээ био түлшний нөөц бүрдүүлэх шууд эх үүсвэр болгон ашиглахад тийм ч тохиромжтой биш юм. . Гэвч мэргэжилтнүүд нүүрсустөрөгчийн биосинтезийг үр дүнтэй, хурдан гүйцэтгэх чадвартай өөр бичил биетүүдийг бий болгохын тулд B. braunii-ийн генийг ашиглаж болно.

Өнөөдөр биохимийн өндөр идэвхжилээр тодорхойлогддог хүссэн генийг тусгаарлаж, мөөгөнцрийн геномд албадан нэвтрүүлсэн маш амжилттай жишээнүүд аль хэдийн бий. Үүний үр дүнд био түлшний мадаггүй зөв амьд эх үүсвэрүүд бий болж байгаа бөгөөд энэ нь ирээдүйд газрын тос үйлдвэрлэх сонгодог аргын нөхөн сэргээгдэх хувилбар болох боломжтой юм.

Эрдэмтдийн үзэж байгаагаар B. braunii генийг ашиглах нь асар их давуу талтай бөгөөд энэ бичил биет нь нүүрсустөрөгч үйлдвэрлэх өвөрмөц молекулын механизмтай байдаг. Мэдэгдэж байгаа нэг ч бактери ижил төстэй шинж чанартай байдаггүй гэдгийг би хэлэх ёстой бөгөөд энэ нь ерөнхийдөө Б.Браунигийн олон сая жилийн өмнө бий болгож эхэлсэн нүүрс, газрын тосны асар их нөөцөөр нотлогддог. Мэргэжилтнүүдийн үзэж байгаагаар Botryococcus braunii замгийн өвөрмөц генийг хурдан ургадаг, тийм ч сонин биш организмд шилжүүлснээр түлш үйлдвэрлэдэг хямд, өндөр үр ашигтай биореакторуудыг бий болгох боломжтой болно.

Урьдчилан таамаглал

Дэлхийн эдийн засгийн өсөлт, түүнчлэн дэлхийн бөмбөрцгийн хойд хагаст хүйтэн жавартай өвөл энэ онд газрын тосны эрэлтийг нэмэгдүүлж, олон мэргэжилтэн, бизнесийн төлөөлөгчдийн хүлээлтээс давж гарна гэж үзэж байна. Энэ тухай Олон улсын эрчим хүчний агентлаг (IEA) мэдээлэв.

Энэ агентлагийн урьдчилсан таамаглалаар газрын тосны эрэлтийн хэмжээ өнгөрсөн онд өдөрт 87,7 сая баррель байсан бол 89,1 сая баррельд хүрэх ёстой.

Өнөөдрийн нефтийн үнэ хөөрөгдөж байгаа нь дэлхийн эдийн засгийн сэргэлт удааширч болзошгүйг ОУЭА анхааруулж байна. Нэмж дурдахад газрын тосны үнэ нэг баррель нь 100 ам.доллар хэвээр байвал газрын тос үйлдвэрлэгчид, хөрөнгө оруулагчид, хэрэглэгчдэд ноцтой нөлөөлж болзошгүй гэж ОУЭА мэдээллээ.

Газрын тос хэзээ ч дуусахгүй гэж үү?

Хэдэн арван жилийн өмнө геологичид байгалийн хий, газрын тосны нөөц дэлхий дээр нэгээс олон удаа дуусах ёстой гэж үздэг байв. Хамгийн сүүлийн үеийн мэдээлэл нь манай эх дэлхий дээрх нүүрсустөрөгчийн нөөц бараг хагас зуун жилийн хугацаанд хангалттай байх болно гэдгийг эрдэмтэд тодруулахад хүргэж байна. Энэ нь мэдээжийн хэрэг органик нүүрсустөрөгчийн тухай юм.

Үүний зэрэгцээ, Троицк хотод байрладаг Оросын ШУА-ийн Өндөр даралтын физикийн хүрээлэнд саяхан хийсэн туршилтууд нь манай дэлхийг газрын тос, байгалийн хийг тасралтгүй хангаж чаддаг болохыг харуулсан. Дээд нөмрөгт их хэмжээний нүүрстөрөгч байдаг гэж Оросын мэргэжилтнүүд хэлэв; энэ нь ихэвчлэн гадарга дээр гарч ирдэг - кимберлит хоолойгоор дамжуулан алмааз хэлбэрээр гардаг.

Оросын эрдэмтдийн тайлбарласнаар дэлхийн дотоод хэсэгт массын тогтмол шилжилт, дулаан дамжуулалт байдаг. Энэ нь манай гаригийн мантид байдаг чулуулаг, янз бүрийн бодисууд нь нүүрсустөрөгч, тэр дундаа газрын тосыг шавхагдашгүй нөхөн үржих чадвартай гэсэн үг юм.

Өнөөдөр ихэнх эрдэмтэд газрын тосыг биоген гаралтай гэж үздэг. Өөрөөр хэлбэл, олон сая жилийн өмнө амьдарч байсан амьтан, ургамлын жижиг биетүүдийн (планктон) задралын бүтээгдэхүүнээс тос үүссэн. Хамгийн эртний газрын тосны ордууд 600 сая жилийн өмнө үүссэн.

Тэр үед дэлхийн ихэнх хэсэг усаар бүрхэгдсэн байв. Үхсэний дараа амьд организмууд эртний тэнгис, булангийн ёроолд живж, лаг шавар, элс, дараагийн тунадасны давхаргаар бүрхэгдсэн байв. Эдгээр ордууд аажмаар нягтарч, усгүйж, улам бүр доошилсоор байв. Үүний зэрэгцээ эдгээр ордуудын даралт, температур нэмэгдсэн. Агааргүй бактерийн нөлөөн дор (өөрөөр хэлбэл хүчилтөрөгчгүй амьдрах чадвартай бактери) нүүрсустөрөгч нь жижиг тослог дусал хэлбэрээр хуримтлагдсан органик бодисоос үүсч эхлэв. Харамсалтай нь эрдэмтэд органик хурдас дахь ямар процессууд газрын тос үүсэхэд хүргэсэн бэ гэсэн асуултад яг таг хариулж чадахгүй байна.

Нүүрс устөрөгч нь газрын доорхи нуур хэлбэрээр оршдоггүй гэдгийг ойлгох нь чухал юм. Тэдгээрийг ус, элстэй хольж, хийн бөмбөлөгтэй хамт элсэн чулуу, шохойн чулууны сүвэрхэг давхаргуудаар аажмаар нэвчиж байв. Ихэнхдээ хольцыг өндөр даралтын дор чулуулгаар дамжуулдаг байв. Хөвөн рүү ус урсдаг шиг тунамал хэсгүүдийн хоорондох хоосон зай руу газрын тос, хий нэвчиж байв. Эрт орой хэзээ нэгэн цагт газрын тос, хий нь нэвчих боломжгүй чулуулгийн давхаргыг мөрдөж, нүх сүв, ан цавгүй ус үл нэвтрэх чулуулаг - улмаар геологийн "хавханд" баригдсан.

Нефть үүсэх үйл явц үргэлжилж байхад дэлхий мөн өөрчлөгдөж байв. Дэлхийн царцдасын хөдөлгөөн, хагарал, массивуудын холболтууд байсан. Эдгээр үйл явц нь янз бүрийн төрлийн газрын тосны геологийн "хавх"-ыг бий болгосон.

Дэлхийн өнцөг булан бүрээс олддог газрын тосны найрлага маш өөр байдгийг бид мэднэ. Үүнийг газрын тос үүсэх явцад гарсан урвалын ялгаагаар тайлбарладаг янз бүрийн төрөлорганизмаас үүссэн ургамал, амьтан.

Газрын тосны нөөц нь хэдэн зуун тэрбум тонноор хэмжигддэг бөгөөд газар, далайд хаа сайгүй тархсан байдаг. Газрын гадарга дээр хэвтэж байгаа зүйлийг эрт дээр үеэс хэрэглэж ирсэн бөгөөд одоо газрын тосыг 2-4 километр ба түүнээс дээш гүнээс гаргаж авдаг. Гэхдээ бүр илүү гүнзгий, зүгээр л тэндээс олборлох нь эдийн засгийн хувьд ашиггүй, өөрөөр хэлбэл үнэтэй байдаг.

Та мэдсэн үү ...

Органик бодисоос газрын тосны гарал үүслийн талаархи анхны таамаглалыг Оросын эрдэмтэн Михайло Васильевич Ломоносов "Дэлхийн давхаргууд дээр" (1763) бүтээлдээ илэрхийлжээ.

Газрын тос, байгалийн хийн гарал үүслийн тухай үндсэн хоёр онол байдаг - органик (тунамал нүүдэл) ба органик бус (абиоген). Газрын тос, байгалийн хийн эрэл хайгуул хийж байгаа эрдэмтэд, газрын тосны геологичдын дийлэнх олонхи нь газрын тосны органик гарал үүслийн онолын байр суурийг баримталдаг гэдгийг нэн даруй тэмдэглэх нь зүйтэй. Гэсэн хэдий ч манай улсын зарим эрдэмтэд газрын тосны абиоген генезийн заалтыг хамгаалдаг.

Нефть, хийн органик бус гарал үүслийн онолын үндсийг 1877 онд Оросын агуу эрдэмтэн Д.И.Менделеев тавьжээ.

Д.И.Менделеев хүнд металлын карбидууд газрын гадаргуугаас хагарлаар дамжин ирж буй устай харилцан үйлчлэх явцад нүүрсустөрөгч нь дэлхийн гүнд үүсдэг гэж үздэг. Дараа нь хэт халсан уурын даралтын дор эдгээр нүүрсустөрөгчийн холимог нь ижил хагарлын дагуу дэлхийн царцдасын дээд хэсэг хүртэл дээшилдэг. Энд бага даралт, хамаагүй бага температур давамгайлдаг тул хийн нүүрсустөрөгч нь конденсаци үүсгэж, хуримтлал үүсгэдэг.

Д.И.Менделеевийн карбидын онолын эсрэг хамгийн ноцтой эсэргүүцлийг И.М.Губкин илэрхийлсэн. Нэгдүгээрт, дэлхийн царцдасын манти, тэр ч байтугай цөмд хүртэл 2900 км-ийн гүнд нэвтэрч буй гэмтэл байхгүй; хоёрдугаарт, гүний чулуулагт металл карбид агуулагддаг нь нотлогдоогүй байна.

Биологийн болон химийн хүчин зүйлүүд нь нүүрсустөрөгчийн органик бус гарал үүслийн эсрэг гэрчилдэг. Энэ мэт үндэслэлтэй эсэргүүцэл олон бий.

Н.Б.Вассоевич хамгийн эртний чулуулагт агуулагдах нүүрстөрөгчийн нэгдлүүдийн биологийн гарал үүслийг дэмжих үндэслэлтэй аргументуудыг өгдөг. Байгальд нүүрстөрөгчийн хоёр изотоп байдаг - 12 С ба 13 С, амьд организмд 13 С изотоп нь ашигт малтмалынхаас бага байдаг. Газрын тосны 13 С изотопын дутагдал нь зэрлэг ан амьтадтай харьцах асуудлыг хоёрдмол утгагүй шийддэг.

А.И.Кравцов газрын тос нь метанаас үүссэн байж магадгүй гэж үздэг ч метан өөрөө амьтны гаралтай органик бодисын задралын үр дүнд биш, харин газрын гүнээс гарч буй устөрөгч, нүүрстөрөгчийн дутуу исэл буюу нүүрстөрөгчийн давхар ислийн нийлэгжилтийн үр дүнд үүссэн. Мантийн ул мөрийг олж болох гүний хагарлын дагуу дэлхий ... Цаашилбал, А.И.Кравцов дэлхийн бүх түүхийн туршид галт уулын идэвхжил орчин үеийнхтэй дунджаар тэнцүү байсан гэсэн тоо баримтыг дурдаж, дараах жишээг өгөв. 83 сая гаруй жилийн хугацаанд 9.0 * 10 19 тн H2, 2.7 * 10 11 тн CO, 2.7 * 10 11 тн CH 4, 9.0 * 10 14 тн СО-ыг зөвхөн Курилын арлууд 2 дээр гаргаж авсан. Дараа нь тэрээр метан молекулууд нь силикатууд, түүнчлэн чулуулагт агуулагдах төмөр, никелийн ислийн катализаторын нөлөөн дор хүнд нүүрсустөрөгчид полимержих чадвартай гэж мэдэгджээ. Ижил эрдэмтний хэлснээр нүүрсустөрөгчийн анхны хуримтлалын ихэнх хэсгийг метан ба түүний хөнгөн гомологуудаар төлөөлдөг - "хуурай хий", аажмаар "шингэн хий" -ээс бүрдэх конденсат болж хувирдаг; Сүүлийнх нь дараа нь хөнгөн бензин тос болж хувирдаг бөгөөд энэ нь зохих термодинамик нөхцөлд битум болж хувирах хүртлээ улам хүндэрдэг. Иймээс хий, газрын тосны бүс нутгийг тунамал сав газар биш, харин манти руу нэвтэрч, түүнээс хий ялгарахад тусалдаг гүний хагарлын бүсүүдтэй холбоотой байх ёстой гэж дүгнэж байна.

Ийм байна орчин үеийн үзэл бодолгазрын тос, байгалийн хийн органик бус (абиоген) гарал үүслийг дэмжигчдийн нэг.

Газрын тосны органик гарал үүслийн онолыг I. M. Gubkin амжилттай боловсруулсан. Түүний үзэл бодлын дагуу газрын тос үүсэх анхны материал нь өөх тос, лав болон бусад нэгдлүүд бөгөөд нүүрс - лигнин, целлюлоз гэх мэт исэлдүүлэгч орчинд (хүчилтөрөгч байгаа үед) органик бодисууд нүүрс болон хувирдаг. бууруулах орчинд - нефтийн нүүрсустөрөгчид .

Сүүлийн жилүүдэд олон эрдэмтэд газрын тосны гарал үүслийн асуудлыг амжилттай шийдэж байна. Түүний тунамал-шилжилт үүсэх тухай Н.Б.Васоевичийн онол онцгой анхаарал татаж байна. Энэхүү онолын зохиогчийн үзэж байгаагаар тослог бодис агуулсан планктоноос тос нь тунамал чулуулагт жигд тархсан битумэн бодис хэлбэрээр үүсдэг ба үүнийг микронейл гэж нэрлэдэг. Давхаргын эх газрын салбар дахь тархсан нүүрсустөрөгчийн нийт агууламж ойролцоогоор (70 ÷ 80) 10 12 м байна.Дараа нь үндсэн тунамал давхаргын илрэх гүн ихсэх тусам бичил тос "боловсордог". Энэ үйл явцыг өдөөдөг гол хүчин зүйлүүд нь температур, өртөх хугацаа, даралт юм. Газрын тос үүсэх гол үе шат нь 60-150 ° C температур, 15-45 МПа даралтаар тодорхойлогддог. Ийм нөхцөл байдал нь ихэвчлэн 1500-5000 м-ийн гүнд ажиглагддаг.Үндсэн үе шатанд шингэн нүүрсустөрөгч бүрэлдэхээс гадна газрын тосны эх үүсвэрийн чулуулгаас нүүх нөхцөл бүрддэг.

И.О.Брод, Н.Б.Вассоевич нарын үзэж байгаагаар газрын тос, хий агуулсан бүсүүд нь газрын царцдасын хотгорууд бөгөөд тэдгээрийг ихэвчлэн тунамал чулуулгийн сав газар гэж нэрлэдэг. Эдгээр сав газар сая сая, хэдэн арван сая жилийн туршид бий болсон. Н.Б.Васоевич болон бусад эрдэмтэд ийм хотгорын талбай олон мянга, бүр хэдэн зуун мянган хавтгай дөрвөлжин километрт хүрч, тэдгээрийг дүүргэх чулуулгийн хэмжээ n10 3-аас n10 6 км 3 хооронд хэлбэлздэг болохыг онцлон тэмдэглэв. Эдгээр усан сангууд нь газрын тосны өлгий нутаг юм.

Газрын тос үүсэхтэй зэрэгцэн нүүрсустөрөгчийн хий үүсэх процесс явагддаг.

Эх газрын тунамал сав газарт хийгдэж буй хайгуулын ажил жил бүр газрын тос, байгалийн хийн нөөцийг нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог. Газрын тос, хий нь далайн ёроолд, тунамал сав газарт нуугдаж, тивүүдийн эргэн тойрон дахь тавиурын бүсэд (болон эх газрын налуу) бараг хаа сайгүй хөгжсөн.

Газрын тос, байгалийн хийн гарал үүслийн талаархи хэлэлцүүлгийг нэгтгэн дүгнэхдээ тэдгээрийн үүсэх гол эх үүсвэр нь тунамал чулуулагт булагдсан нүүрстөрөгчийн бодис гэдгийг онцлон тэмдэглэх нь зүйтэй. Одоогийн байдлаар энэ асуудлаар маш том, үнэмшилтэй, сайтар шалгагдсан баримт, туршилтын материал хуримтлагдсан байна.

Тиймээс газрын тос, хийн органик буюу тунамал-нүүдлийн гарал үүслийн онол нь хамгийн хүлээн зөвшөөрөгдөхүйц юм. Газрын хэвлий дэх газрын тос, хийн агууламжийг урьдчилан таамаглах, газрын тос, байгалийн хийн эрэл хайгуул хийхдээ геологичид ихэвчлэн дээр дурдсан онолыг баримталдаг.