ГЛАВА 3 ПРОИСХОЖДЕНИЕ УВ

Только тогда, когда мы будем иметь правильное представление о тех процессах, в результате которых возникла нефть, мы будем знать, каким образом в земной коре образуются ее залежи, и получим надежные указания, в каких местах надо искать нефть и как надлежит наиболее целесообразно организовать ее разведку
И.М.

Губкин
Вопрос происхождения нефти и газа в недрах земной коры уже много столетий будоражит умы геологической общественности, являясь своеобразным научным феноменом. Развитие представлений об условиях формирования УВ происходило в несколько неравнозначных по времени этапов по нескольким господствующим направлениям. этап, берущий свое начало еще с доисторических времен, продолжался до середины XVIII века. Древние ученые образование нефти чаще связывали с грозными природными явлениями, которые могли наблюдать - с вулканической деятельностью и землетрясениями.
В I в до н. э. Витрувий, исходивший из механизма выноса солей с водой, приводит одно из первых объяснений происхождения нефти - ее формирование и выход из недр вместе с водой.
Страбон (I в. до н. э, - 20-24 гг. н. э.), изучая выходы нефти на юге Европы, Ближнем Востоке и грязевые вулканы в Мертвом море объединил их генетически.
Арабские ученые Их-Ван-эс-Сафа (950 г.) и Эль-Казвани (1275 г.) процесс образования нефти объясняли взаимодействием воды, воздуха, огня, серы, земли.
Ближе всех к решению этой проблемы уже в начале XVIII в, подошел немецкий ученый И. Геккель, который за исходное вещество нефти принимал остатки растений и животных, т. е. органический материал. Несколько позже французский ученый Б. Де Молье образование горючих ископаемых также связывал с органическими остатками, захороненными в морских осадках, а вулканические процессы объяснял их горением. [I]
бинный тепловой поток. Близких взглядов на происхождение нефти в то время придерживались Ж. Бюффон, Дж. Геттон, Ч. Лайель, Г, Абих, Г. Потонье, Д. Уайт и др.
Английского химик Ч. Гатчетт доказал своими исследованиями, что в состав природных битумов входят те же элементы (С, Н, О, N), что и в растительные масла, смолы, животные жиры. Он считал, что в природе имеет место единый генетический ряд: нефть - мальта - минеральные смолы - асфальт - гагат - ископаемые угли, и в этом ряду каждый последующий член по своему составу характеризуется убылью водорода. Он был недалек от истины.
В середине XIX в, американский ученый Д. Ньюберри (1859 г.) связал рождение нефти с обогащением органическим веществом битуминозных сланцев, подстилающих залежь нефти; несколько позже (1863 г.), американский ученый Винчел ввел понятие о нефтематеринских свитах, как месте рождения нефти. В дальнейшем учение о нефтематеринских свитах успешно развивалось и конкретизировалось при проведении нефтепоисковых работ Г.П. Михайловским, Н.И. Андрусовым, А, Д. Архангельским, И, М. Губкиным и их последователями, В США в 30-х гг. этого столетия большой вклад в изучение нефтематеринских свойств осадочных отложений внесен Ф. Траском и П. Патнодом.
С середины XIX в. получают распространение самые различные представления об условиях происхождения нефти. Основные различия в выдвигаемых гипотезах в XIX в. касались в основном состава исходного ОВ - растительного или животного и в меньшей степени - механизма и путей формирования нефтяных залежей.
Важным этапом в развитии представлений о происхождении нефти явились экспериментальные лабораторные работы по синтезу органических и неорганических соединений. Возможность получить соединения углерода и водорода, используя как исходный материал минеральные компоненты, послужила основой для развития первых представлений о неорганическом происхождении нефти. М. Бертло (1860 г.) синтезировал ацетилен (С2Н2) путем реакций щелочных металлов с углекислотой, водой. Показав возможность образования УВ таким путем, М. Бертло, однако, не утверждал категорично, что это единственный путь образования нефти в природе.
В 1877 г. Д.И. Менделеев обосновал гипотезу образование нефти путем неорганического синтеза («Минеральная гипотеза»). Гипотезу о неорганическом происхождении нефти в XIX в. и начале XX в. поддерживали А. Гумбольдт, Э. Ленд и др.
Значительным событием, оказавшим большое влияние на формирование основ концепции органического происхождения нефти, были лабораторные эксперименты химиков США и Германии (К. Уоррен, Ф. Сторер, К. Готлиб и др.). Особенно важные эксперименты провел К. Энглер (1888-1900 гг.), который показал возможность образования предельных и непредельных УВ при нагревании рыбьего жира под давлением. Несколько позже в качестве исходного материала он признавал и диатомовые водоросли, но полностью исключал из этого процесса остатки наземного растительного материала.

К. Энглер был горячим сторонником органического происхождения нефти.
Таким образом, к началу XX века во взглядах на генезис нефти оформились две концепции: неорганического и органического происхождения. В качестве исходного материала сторонники органического происхождения нефти рассматривали остатки животных организмов и диатомовых водорослей в субаквальных осадочных отложениях. [II] мышленных скоплений нефти и газа на Апшеронском полуострове к антиклиналям, т. е. формировались основы познания процессов генерации УВ и их миграции в осадочных отложениях от мест их рождения к областям накопления.
Г.П. Михайловским в 1906 г. сформулированы основные положения гипотезы органического происхождения нефти. В качестве исходного материала он принимал рассеянные формы смешанного (растительного и животного) вещества, захороненного в морских глинистых осадках. В процессе погружения осадков сначала под действием микроорганизмов, а затем повышенных температуры и давления происходит битуминизация ОВ. Последующее складкообразование способствует перемещению УВ из глинистых отложений в песчаные коллекторы.
К.П. Калицкий в 1923 г. предположил, что нефть образуется из морских водорослей (зоостера) в местах их обильного развития, а значит всегда сингенетична вмещающим породам. Такой подход не объяснял широкое распространение нефти в различных литофациальных образованиях.
Бурное развитие промышленности во всем мире, поиски новых углеводородных ресурсов и сырья приобретали все более плановый характер. Расширение исследований в области литологии, гидрогеологии, гидробиологии, биохимии, выяснение условий залегания нефти, ее состава и свойств неизбежно приводили ученых к заключению о преимущественном образовании нефти из биогенного ОВ осадков. Все большее признание получала концепция органического происхождения нефти, ее «сапропелевая» теория. Допускалось, что образование нефти и газа связано с рассеянным ОВ преимущественно сапропелевого типа. На базе сапропелевого варианта Г. Потонье родилась современная теория органического происхождения нефти.
Впервые наиболее полно и целенаправленно обобщены и показаны все имеющиеся к тому времени факты, характеризующие процесс нефтегазообразования, его стадийность, длительность и непрерывность в основополагающей работе И.М. Губкина «Учение о нефти», который по существу заложил основы современной теории органического происхождения нефти [34].
В 1948 г. впервые в работе В.А. Соколова «Очерки генезиса нефти» приводится полное обобщение всех имеющихся к тому времени материалов по геохимии ОВ пород и нефтей. В работе показаны пути образования УВ нефти в осадочных породах, впервые приведена схема вертикальной зональности образования и нахождения УВ в осадочном комплексе Земли, согласно которой в породах верхней части разреза (биохимическая зона газогенерации) нефть еще не образуется, а ее генерация осуществляется в породах при их погружении в область более высоких температуры и давления в результате термолиза и термокатализа ОВ в породах.
Вопросам происхождения нефти посвящены многочисленные работы А. А. Бакирова, Н.Б. Вассоевича, В.В. Вебера, М.А. Калинко, Н.А. Кудрявцева, В.Б. Порфирьева, Г.Н. Доленко, Ф. Сташшна, Г. Филиппи, Д. Эрдмана, X. Херберга, Р. Корделла. Дж. Уилсона
и многих других [3; 12; 16; 49; 83; 89; 97; 119; 116].
Несмотря на многовековую историю этой проблемы, планомерные работы по выяснению генезиса нефти были начаты лишь в конце прошлого столетия. В объяснении формирования УВ уже более ста лет противоборствуют две основные концепции, породившие две оппозиции исследователей. Согласно первой теории нефть и природный газ образовались в осадочном чехле земной коры в результате глубокого преобразования остатков животных и растительных организмов, населявших древние моря и озера в разные геологические эпохи (органическая концепция). Их оппоненты - неорганики - утверждают, что нефть и газ образовались в мантии Земли в результате синтеза углерода и водорода в условиях высокой температуры и давления (неорганическая гипотеза). На протяжении десятков лет биогенное и абиогенное происхождение нефти рассматриваются как концепции взаимоисключающие друг друга. Разными группами исследователей и та и другая признаются несостоятельными.
Подавляющее большинство теоретических разработок в нефтяной геологии и геохимии базируются на постулатах правильности органической или неорганической гипотез, т. е. проблема в принципе считается решенной. Обе точки зрения, оперируют современными знаниями, которыми располагают науки о Земле, физика, химия, биология, сохраняют в настоящее время устойчивый антагонизм и решительное неприятие выводов друг друга.

<< | >>

↑

Источник: Чернова О.С.. Основы геологии нефти и газа: учебное пособие. 2008

Еще по теме ГЛАВА 3 ПРОИСХОЖДЕНИЕ УВ:

- Историческая геология, палеонтология - Геодезия - Геология -