Što se tiče teorije o podrijetlu nafte, znanstvenici nisu došli do konsenzusa. To je vrlo složeno pitanje, a problem njegovog rješenja ne može riješiti ni geologija plina i nafte, ni cjelokupna prirodna znanost koja je trenutno dostupna čovječanstvu. O podrijetlu nafte govore ne samo teoretičari, već i praktičari. O tome je tridesetih godina prošlog stoljeća mnogo i zanimljivo pisao poznati naftni geolog I. M. Gubkin, raspravljajući o raznim teorijama o podrijetlu nafte. Općenito, možemo samo nagađati kakvi su se procesi odvijali milijardama godina ispod zemljine kore, naš planet za nas je još uvijek misterij na mnogo načina. Čovjek malo zna o pravom tijeku procesa geoevolucije, pa su teorije o podrijetlu nafte vrlo brojne.
Dvije glavne teorije
Kada čovječanstvo dobije potpunu spoznaju o uvjetima koji doprinose nastanku nafte, kada prouči kako točno nastaju njezine naslage u zemljinoj kori, kada se upozna sa svim strukturnim oblicima bez iznimkeslojevi, njihova litološka obilježja koja su pogodna za pojavu i nakupljanje nafte - tek tada će se istraživanje i traženje ležišta doista svrsishodno provesti. Čim se geološka znanost počela razvijati, pojavile su se dvije glavne teorije o podrijetlu nafte. Prvi povezuje njegovu formaciju sa živom tvari. Ovo je organska teorija o podrijetlu nafte. Drugi kaže da su i plin i nafta nastali zbog sinteze vodika i ugljika pri visokim tlakovima i temperaturama u dubinama zemljine kore. Ovo je anorganska teorija o podrijetlu nafte.
Povijest tvrdi da se organska teorija pojavila kasnije od anorganske: sve do sredine devetnaestog stoljeća nafta se vadila samo tamo gdje je dolazila u dodir sa zemljinom površinom - u Kaliforniji, na Mediteranu, u Venezueli i neka druga mjesta. Njemački znanstvenik Humboldt sugerirao je kako nastaje nafta: baš kao i asf alt, kao rezultat djelovanja vulkana. Nešto kasnije, u drugoj polovici devetnaestog stoljeća, kemičari su već znali sintetizirati acetilen S2N2 s ugljikovodicima metana u laboratorijima. I kasnije je naš Dmitrij Ivanovič Mendeljejev svijetu predstavio vlastitu "karbidnu", a ne organsku teoriju o podrijetlu nafte. Geolog i znanstvenik Gubkin ju je žestoko kritizirao.
Mendeljejev i Gubkin
Godine 1877., majstor je govorio u Ruskom kemijskom društvu o hipotezi o podrijetlu nafte. Temeljio se na ogromnom činjeničnom materijalu i stoga je odmah postao popularan. Sudeći poPrema prezentiranim dokazima, sva otkrivena ležišta u to vrijeme bila su koncentrirana na rubovima planinsko-naboranih formacija, izduženih su i smještena u blizini zona velikih rasjeda. Prema Mendeljejevu, voda kroz pukotine ulazi duboko u Zemlju i reagira s metalnim karbidima, pridonoseći tako stvaranju nafte, koja se zatim diže i stvara naslage. Mendelejevova formula izgleda ovako: 2FeC+3H2O=Fe2O3+C2H6. Sudeći po njegovoj hipotezi (kako nastaje nafta), ovaj se proces uvijek događa, a ne samo u dalekim geološkim razdobljima.
I. M. Gubkin je posvuda kritizirao teoriju karbida. Ova opcija ne može zadovoljiti osobu koja dobro poznaje geologiju, koja je sigurna da se nafta prilično dobro formirala čak i tamo gdje uopće nema kvarova koji vode vodu u tekuće karbide. Takve pukotine jednostavno ne postoje u prirodi – od Zemljine jezgre do površine. Baz altni pojas neće dopustiti da voda prodre duboko u, niti da se gotova nafta podigne van. Štoviše, svo ulje koje se trenutno proizvodi iz velikih dubina govori protiv ove teorije. Drugi argument za Gubkina bio je da je anorganski nastalo ulje optički neaktivno, dok je prirodno ulje aktivno, čak se može rotirati u ravnini polarizacije svjetlosti.
Svemir je treća teorija
Kozmička teorija o tome kako nastaje nafta također je bila vrlo popularna. Danas, s pojavom modernih tehnologija u svemiru, doživio je i porazni fijasko. ruskiGeolog N. A. Sokolov je davne 1892. godine objavio svoju teoriju o kozmičkom podrijetlu nafte, temeljenu na činjenici da su ugljikovodici oduvijek postojali na našem planetu, u svom najiskonijem obliku, a nastali su na visokim temperaturama kada se Zemlja tek formirala. Hladeći se, planet je apsorbirao naftu, otapajući je u tekućoj magmi. Nakon formiranja čvrste zemljine kore, magma je, takoreći, odustala od ugljikovodika, koji su se duž pukotina uzdizali do njezinih gornjih dijelova, gdje su se od hlađenja zgusnuli i formirali neke nakupine. Sokolov je argumentirao da su ugljikovodici pronađeni u masi meteorita.
Gubkin je kritizirao ovu teoriju u paramparčad, optužujući je da se temelji na čisto teorijskim izračunima koji nikada nisu potvrđeni geološkim promatranjima. Općenito je bio siguran da u prirodi gotovo da i nema anorganskog ulja, te da ono što jest, ne može biti od praktične važnosti. Najveći dio naftnih naslaga još uvijek sadrži tvar koja je prošla sve faze nastajanja nafte, i to na organski način. Naknadna rasprava o ovom problemu trajala je gotovo stotinu godina, uz iste sporove i nedostatak dogovora. Sovjetski naftni znanstvenici iznijeli su najpouzdaniju teoriju o anorganskom podrijetlu nafte.
Znanstvenici Sovjetskog Saveza
Kropotkin, Porfiriev, Kudryavtsev i drugi njihovi istomišljenici pokušali su dokazati da iz vodika i ugljika, kojih ima u dovoljnim količinama u magmi, radikali CH, CH2, CH dobivaju se 3,iz nje se oslobađa zajedno s kisikom, koji služi kao polazni materijal u hladnim zonama za stvaranje ulja. Kudryavtsev je bio siguran da abiogeno podrijetlo nafte omogućuje da zajedno s plinovima prođe u sedimentnu ljusku planeta duž dubokih rasjeda iz Zemljinog plašta. Porfijev je prigovorio da nafta nije došla u obliku ugljikovodičnih radikala iz dubokih zona, već da već u potpunosti posjeduje sva svojstva gotovog prirodnog ulja, probijajući se kroz porozne stijene. Nije mogao odgovoriti samo na pitanje koliko je nafta bila duboka prije seobe? Nesumnjivo, u subkortikalnim zonama, ali cijela ova teorija jednako je definitivno nedokaziva kao i prethodne.
Anorgansko podrijetlo ulja potkrijepljeno je sljedećim argumentima:
1. Postoje i naslage u temeljnim kristalnim stijenama.
2. Nečistoće plina i nafte pronađene su zajedno s ugljikovodicima u emisijama vulkana, u "eksplozijskim cijevima", u svemiru.
3. Ugljikovodici se mogu dobiti u laboratoriju stvaranjem uvjeta visokih tlakova i temperatura.
4. Ugljikovodični plinovi i tekući ugljikovodični tekućine prisutni su u bušotinama koje prodiru u kristalni podrum (u Švedskoj, Tatarstanu i drugdje).
5. Organska teorija ni na koji način ne može objasniti prisutnost ogromnih koncentracija nafte i divovskih naslaga.
6. Naslage plina su kenozojske starosti, a nalazišta nafte su postpaleozojske starosti na drevnim planinskim platformama.
7. Naftna polja najčešće su povezana s dubokim rasjedama.
Organska teorija
Posljednjih godina pojavilo se puno publikacija s novim podacima. Na primjer, tekuća nafta se nalazi u oceanima, u njihovim zonama širenja. Većina ovih činjenica govori o anorganskom podrijetlu nafte. Međutim, to je još uvijek prilično štedljivo i slabo opravdano. Zato ona do danas ima jako malo pristalica. Velika većina geologa kako u inozemstvu tako i kod nas drži se organske teorije o podrijetlu nafte. Zašto je ova teorija tako privlačna?
Biogeno podrijetlo nafte podrazumijeva njezino podrijetlo iz organske tvari sedimentnih subakvatičkih naslaga. Priroda ovog procesa jasno je inscenirana. Zagovornici biogene teorije sigurni su da je ulje proizvod dobiven pretvorbom organske tvari. Riječ je o ostacima flore i faune u sedimentnim naslagama morskog podrijetla kojih ima doslovno grama po kubičnom metru stijene slanih naslaga, ali u uljnom škriljevcu na isti kubični metar sedimentnog škriljevca može pasti i do šest kilograma depoziti. U glinama - pola kilograma, u alevru - dvjesto grama, u vapnencima - dvjesto pedeset.
Dvije vrste organske tvari
Sapropel i humus - svaka osoba koja voli uzgoj biljaka zna što je to. Ako se organska tvar nakuplja pod vodom, gdje je pristup zraka nedovoljan, ali je prisutan, ona trune, što rezultira humusom - glavnim dijelom tla koji daje plodnost. Ako je pod vodom, ali bez pristupa kisiku, nakuplja seorganske tvari, tada dolazi do "spore destilacije", reducirajući kemijski proces - raspadanje. Plitki bazeni stajaće vode uvijek imaju ogromnu količinu plavo-zelenih algi, planktona, uključujući člankonošce, koji ne žive dugo i umiru u ogromnom broju.
Na dnu se formira snažan sloj organskog mulja - sapropela. To su obalni dijelovi mora, lagune, ušća. Kada se suho destilira, sapropel proizvodi dvadeset pet posto mase masnih ulja sličnih ulju. A stvaranje nafte je proces toliko dug i složen da čovjek nema priliku pratiti sve njegove faze, on nalazi samo rezultat - ogromne naslage i naslage nafte. A procesi su se odvijali tisućama godina u apartmanima s izvorima nafte, gdje su se na dnu oceana formirali najrazličitiji sedimenti koji su sadržavali difuznu organsku tvar u količinama ne manjim od Clarke - četiri stotine grama po kubičnom metru.
Potencijal
Izvorna ležišta s najvećim potencijalom su glino-karbonatna, koja sadrži organsku tvar sapropel. Takve naslage nazivaju se domanikiti. Nalaze se u svim pretkambrijskim slojevima, u fanerozojskim sustavima i na istim stratigrafskim razinama na potpuno različitim kontinentima. Kako se to dogodilo? Prije tri i pol milijarde godina na Zemlji je počeo život. U kambrijskoj eri, vodena ljuska Zemlje već je imala najrazličitije oblike organske tvari. Rani paleozoik predstavljali su prostrana mora ioceane, gdje su alge i beskralješnjaci već imali ogroman broj vrsta.
I daleko od toga da je sav ovaj organski svijet pojurio na kopno. Najbolji uvjeti za život stvoreni su u rezervoarima na dubini od šezdeset do osamdeset metara - najčešće su to police podvodnih granica kontinenata. Što je bliže kopnu, to je više organske tvari u sedimentima. Unutarnja mora sadrže do pedeset posto sve deponirane organske tvari. Najbolji uvjeti za stvaranje nafte su obalni dijelovi mora. Nafta dolazi iz drevnih mora, a ne iz močvara u slatkovodnim bazenima.
Fazije stvaranja nafte
Akademik Gubkin je tvrdio da stvaranje nafte ne može bez prolaska kroz određene faze. Prvi su sedimentogeneza i dijageneza, kada dolazi do stvaranja sedimenata plina i nafte, odnosno početne organske tvari. Prva faza sa sobom nosi takve biokemijske procese koji proizvode kerogen i obilje plinovitih tvari koje se postupno raspršuju.
Neki se otapaju i koncentriraju, ponekad čak i od interesa za industrijsku proizvodnju (pedeset milijardi kubnih metara metana u afričkom jezeru, na primjer, ili u Japanu, plin se vadi i iz mora, u kojem se do devedeset sedam posto metana). Međutim, u ovoj fazi nafta još nije nastala. No daljnje uranjanje vodi istraživača do naftnih stijena zone katageneze, gdje iz izvorne organske tvari već nastaju amonijak, sumporovodik, metan, ugljični dioksid, a s njima i tekući produkti.ugljikovodici.
Faze i zone
Glavna faza je stvaranje nafte u fazi katageneze na dubini od dva do tri kilometra sedimenata na temperaturi od osamdeset do sto pedeset Celzijevih stupnjeva. Optimalni uvjeti su upravo oni u kojima je odlučujući čimbenik visoka temperatura. Proizvodnja nafte i plina također ima specifične zone u smislu dubine. Do stotinu i pedeset metara je biokemijska zona, koju karakterizira razvoj biokemijskih procesa u organskoj tvari s oslobađanjem plinova.
Od jedan do jedan i pol kilometar niže - prijelazna zona, u kojoj blijede svi biokemijski procesi. Treća zona, od jednog i pol do šest kilometara, je toplinska katalitička zona, posebno je važna za stvaranje nafte. I četvrti - plin, gdje se uglavnom formira metan. Vidi se da proces počinje stvaranjem plina, te prati nastanak nafte u svim fazama i završava ovaj proces. Ova zonalnost je okomita, a raspodjela ugljikovodika u poljima je horizontalna.
Proizvodnja
Ranije se nafta vadila tamo gdje dolazi blizu površine. Sada se njegova proizvodnja višestruko povećala, pa su bušotine jednostavno nevjerojatne po svojoj duljini. Najduže su bušene u SSSR-u: na Sahalinu - mnogo više od dvanaest kilometara, i na poluotoku Kola - 12262 metra. U Kataru je horizontalna bušotina duga više od dvanaest kilometara, u Sjedinjenim Državama - dva bunara od devet kilometara. U bavarskim planinama Njemačke nalazi se isti bunar od devet kilometara, iz kojegništa nije minirano i ne minira se, iako je na to potrošeno tristo trideset i sedam milijuna dolara. U Austriji je pronađeno malo naftno polje, koje se neočekivano pokazalo puno veće od istraženog, ali je nafta otkrivena na dubini većoj od osam kilometara. Pomnijim ispitivanjem pokazalo se da ova akumulacija nije nafta, već plin, koji je bilo nemoguće izvaditi - geološke značajke ovog područja nisu dopuštale. Ali i dalje su izbušili bunar, ali nisu našli baš ništa, čak ni škriljevac koji bi se mogao iskopati.
Sve zemlje trebaju naftu. Zbog njezine odsutnosti neprestano počinju ratovi. Sada se vadi u dosad neviđenim količinama. Zemlja je već doslovno iskrvarena. Energetski stručnjaci izračunali su koliko će godina trajati nafta dostupna u utrobi Zemlje. A pokazalo se da je od već istraženih rezervi ostalo samo pedeset i šest godina. Naravno, neće potpuno nestati. Ljudi već znaju vaditi naftu iz škriljevca, naftnog pijeska, prirodnog bitumena i još mnogo toga. Venezuela će imati dovoljno nafte za stotinu godina, Saudijska Arabija - gotovo sedamdeset godina, Rusija - manje od trideset godina naftnog i plinskog diva.
