2. 3. Сапропелиты. 2. 4. Процесс образования нефти

2. 3. САПРОПЕЛИТЫ

Веществом, на примере которого наиболее ярко видны принципы формирования нефти из осадочных пород, обогащенных органическим веществом, являются сапропели. Сапропель (сапрос – гнилой, пилос – ил) (рис. 2. 3. ) формируется в результате разложения анаэробными бактериями (без доступа кислорода) остатков членистоногих, водорослей, планктона с формированием в результате органогенного ила и характеризуется высоким содержание органического углерода или С орг.

Рис. 2. 3. Относительное положение залежей торфа и сапропеля в условиях озерно-болотного ландшафта. (В. Н. Волков, 2005г. )

Сапропель выглядит как однородная бурая масса полупрозрачная в тонких прослоях, напоминающая засохший столярный клей. Процессы преобразования пород типа сапропелей происходит в результате их погружения на определенную глубину, в результате чего возрастают температура и давление, и, как следствие, исходное органическое вещество породы обезвоживается, в нем возрастает содержание водорода, уменьшается содержание кислорода и азота. В качестве возможного источника протонефти рассматривается также гумусовое органическое вещество, слагающие многие угольные месторождения нашей планеты.

Исходное органическое вещество осадочных пород при их погружению на глубину попадает в зону все возрастающих температуры и давления. В этих породах постепенно происходят процессы преобразования, в результате которых остаются преимущественно измененные липиды, и формируется протонефть. Считается, что минимальное давление, при котором начинает формироваться первые месторождения нефти, отвечает перекрытию вышележащими породами более 900 м.

2. 4. ПРОЦЕСС ОБРАЗОВАНИЯ НЕФТИ

Процесс образования нефти сопровождается обогащением органического вещества водородом. Этот процесс именуется гидрогенизацией. Вопрос об источнике водорода в настоящее время различными исследователями рассматривается по разному. Часть из них считает, что водород является неотъемлемой частью осадочного процесса и входит в состав нефтей по мере их преобразования в недрах без привноса водорода извне, другие исследователи считает этот водород привнесенным из глубин Земли.

Исследования современных ученых обширны и очень сложно аргументированы. Отдельно рассматривается преобразование сапропелевого и гумусового по происхождению органического вещества. По данным, приведенным О. К. Баженовой и др. (2004), был проведен эксперимент с третичными бурыми углями, которые нагревали в анклаве (более 6 лет) с увеличением температуры испытываемого материала на 1°С в неделю. Бурые угли в результате преобразовались в смесь жирного газа, углекислого газа и воды. В это же время пермский торбанит (разновидность богхеда, встречающегося в Шотландии, субаквальной природы) в этих же условиях генерировал продукт, не отличимый от сырой парафинистой нефти. Таким образом, считается установленным образование нефти из морских отложений, а не из континентальных преимущественно растительных, с которыми исследователи связывают генерацию газа.

Конечным продуктом преобразования органического вещества на глубине является графит и метан. При погружении на глубину с повышением давления и температуры в диагенезе первым начинает генерироваться газ, потом в катагенезе включается генерация нефти, и на катагенез приходится сначала пик генерации нефти, потом пик генерации газа, потом генерация нефти завершается, и генерация газа, так называемое «газовое дыхание» завершает этот процесс в стадию метагенеза.

Около 2-1, 8 млрд. лет в результате появления кислородной атмосферы животные организмы, попадая после жизни в осадок стали формировать некие осадочные породы типа сапропелитов, которые спустя 2 млрд. лет дошли до нашего времени постепенно преобразуясь в виде шунгитов. Из первичных сапропелитов докембрия, вероятно, первоначально генерировалась нефть, в настоящее время это – углеподобные породы, похожие на антрациты (угольный ряд).

Около 430-410 млн. лет (силурийский период палеозоя) растительность вышла на сушу и в болотных условиях на суше стали накапливаться угли. Около 400-330 млн. лет - в девоне-карбоне сформировалось большое количество месторождений углей. Угли при метаморфизме продуцируют газ, в меньшей степени протонефть. Шунгиты, сапропелиты и угли, проходя на глубине преобразование, и сохраняются в преобразованном состоянии на протяжении всей истории своего существования в той или иной степени продуцируют и нефть и газ.

Весь комплекс пород, исходных для возникновения нефти и газа, нефть, газ и уголь, находящиеся в недрах Земли получили общее название « каустобиолиты ».