И пути его преобразования

Вопрос о происхождении или генезисе нефти и газа относится к теоретическим проблемам, имеющим большое практическое значение. 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, будем знать литологические особенности пластов и получим из всей совокупности данных направление по проведению поисково – разведочных работ. Чтобы использовать нефть или газ необходимо, прежде всего, их найти, а чтобы найти, нужно знать все особенности формирования скоплений углеводородного сырья. Процесс образования минералов сложный и не одноцикличный: так, например, пирит образуется магматическим путем, выкристаллизовываясь из средних и кислых магм, образуясь в фумаролах под действием горячих вод с сероводородом, а также из горячих растворов при образовании жил на различных глубинах. Также выпадает из холодных растворов путем восстановления окислов железа в восстановительной среде, образуется при метаморфизме, при взаимодействии гнейсов и кристаллических сланцев. Вот пример происхождения простого минерала – пирита – оно многообразно. Можно себе представить каким образом образуются такие сложные вещества, как каустобиолиты. В недрах земли углеводородное сырье находится в жидком, газообразном, реже твердом состояниях. При изменении давления и температуры, а также целого ряда других факторов в процессе преобразования вещества могут происходить переходы из жидкой фазы в газообразную и наоборот. Переход из одного физического состояния в другое

сопровождается физико – химическими преобразованиями. В тоже время газ и нефть могут мигрировать в породах. Все это говорит о сложной природе образования углеводородного сырья. Большинство ученых признает органическую гипотезу происхождения каустобиолитов. Но к классу каустобиолитов относят серу, которая образуется неорганическим путем. Отсюда и возникло предположение об образовании нефти и газа неорганическим путем. Углеводородные соединения были обнаружены в жерлах вулканов. Д.И.Менделеев сформулировал основные положения гипотезы неорганического происхождения нефти. Он провел опыты, воздействуя парами воды на карбиды тяжелых металлов, получая при этом маслоподобную жидкость. Образование в природе углеводородов неорганическим путем возможно, но все-таки их основная масса возникла путем преобразования органического вещества. Это все основано многими исследователями и, прежде всего академиком В.И.Вернадским. Отмечается присутствие в нефтях биогенного азота и фосфора, а также их соединений, дисимметричное строение молекул углеводородов – характерное для органического вещества. Кроме этого, в подавляющем большинства случаев, углеводородное сырье находится в осадочных породах, где присутствует значительное количество органического вещества.

Жизнь зародилась на планете в архейскую эру. Возникнув, она стала быстро развиваться и видоизменяться. Все организмы либо становятся пищей для других организмов, либо отмирают и постепенно разлагаются, попадая в анаэробную среду вместе с тонкодисперсным материалом. И таким образом происходит накопление органического и неорганического вещества. Лагуны и впадины обладают своеобразной физико-химической обстановкой. Вода здесь малоподвижна, а в придонную часть, где происходит накопление органического вещества, кислород практически не поступает. В различных местах и в разнообразных условиях накапливается определенное органическое вещество. Это сапропель, торф, сланцы, гумус и другие соединения органического вещества с осадками. Процессы преобразования обогащенного органическим веществом осадка при свободном доступе кислорода называется тлением, при ограниченном доступе кислорода - гумификацией, без доступа кислорода - гниением. Накопление и разложение органического вещества в большей степени связано с тонкоотмученными осадками.

Наиболее характерными показателями физико-химической обстановки среды осадконакопления являются концентрация ионов водорода рН и окислительно-восстановительный потенциал Еh. В нейтральной среде концентрация гидроксильных групп (ОН) и ионов водорода (н) одинакова и равна 1/10 г.ионов на литр. Повышается содержание ионов водорода – среда кислая, понижается – щелочная. В качестве показателя кислотности и щелочности среды принимается десятичный логарифм с положительным знаком концентрации ионов водорода в 1 литре и обозначается рН. рН выше 7 – среда щелочная, рН меньше 7 – среда кислая. Сущность процесса окисления сводится к потере ионами электронов. Поскольку является носителем отрицательного заряда, окисленные вещества имеют меньше электронов и обладают более высоким электрическим потенциалом, чем восстановленные. Этот потенциал называется окислительно-восстановительным и обозначается Еh.

Таким образом физико-химические условия накопления осадка характеризуется величинами рН и Еh. Для образования битума необходима восстановительная среда. Процессы битумообразования развиваются лишь при наличии захороненного осадка, содержащего органическое вещество под толщей пород, обеспечивающей его сохранность.