Студопедия


Авиадвигателестроения Административное право Административное право Беларусии Алгебра Архитектура Безопасность жизнедеятельности Введение в профессию «психолог» Введение в экономику культуры Высшая математика Геология Геоморфология Гидрология и гидрометрии Гидросистемы и гидромашины История Украины Культурология Культурология Логика Маркетинг Машиностроение Медицинская психология Менеджмент Металлы и сварка Методы и средства измерений электрических величин Мировая экономика Начертательная геометрия Основы экономической теории Охрана труда Пожарная тактика Процессы и структуры мышления Профессиональная психология Психология Психология менеджмента Современные фундаментальные и прикладные исследования в приборостроении Социальная психология Социально-философская проблематика Социология Статистика Теоретические основы информатики Теория автоматического регулирования Теория вероятности Транспортное право Туроператор Уголовное право Уголовный процесс Управление современным производством Физика Физические явления Философия Холодильные установки Экология Экономика История экономики Основы экономики Экономика предприятия Экономическая история Экономическая теория Экономический анализ Развитие экономики ЕС Чрезвычайные ситуации ВКонтакте Одноклассники Мой Мир Фейсбук LiveJournal Instagram

ОСНОВНЫЕ ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ДОВОДЫ В ПОЛЬЗУ ОРГАНИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ НЕФТИ




Органическое происхождение нефти и природного газа ныне при­знается подавляющим большинством ученых и практиков. Для обо­снования этого положения могут быть приведены геологические, геохимические и химические доводы. Геологические доказательства органического происхождения нефти базируются на условиях зале­гания нефти и на закономерностях распространения их в земной коре. Отчасти эти условия проанализированы в предыдущих гла­вах. Одним из доказательств органического происхождения нефти является то, что 99,9% известных скоплений нефти и газа при­урочено к осадочным толщам. Другим доказательством служит не­равномерность распространения скоплений нефти и газа в земной коре и преимущественная приуроченность их к определенным лито-лого-фациальным комплексам. Наконец, в качестве доказательства, как отмечают М. Ф. Мирчинк и А. А. Бакиров, можно рассматривать довольно частое нахождение скоплений нефти и газа в линзах проницаемых пород среди непроницаемых. Закономерности распростра­нения скоплений нефти и газа в земной коре подробно рассматри­ваются в последующих главах.

Следует остановиться на химической аргументации в пользу органического происхождения нефти. Отмечается структурное сход­ство ряда органических соединений, обнаруженных в осадках, с углеводородами, составляющими основную массу нефти. Особенно близкое родство в структурном строении молекул, переходящее иногда в тождество, наблюдается между липоидами и некоторыми углеводородами нефтей. В составе легких ароматических углеводоро­дов нефтей выдерживается следующее неравенство: ксилола больше, чем толуола, а толуола больше, чем бензола. При температуре при­мерно 700° С это соотношение меняется в обратную сторону. То же самое, но при более низких температурах, отмечается в соотношении в нефтях циклогексана и циклопентана и их простейших аналогов, Эти соотношения ясно показывают, что, нефти в процессе своего образования не могли испытывать действия высоких температур.

В качестве доказательства органического происхождения нефти следует рассматривать наличие в ее составе кислородных, азотистых и сернистых соединений явно биогенного происхождения. Большин­ство из этих соединений, как показали исследования В. И. Вернад­ского, Н. Д. Зелинского, С. С. Наметкина и других, несомненно связано с разложением органического вещества. По заключению В. И. Вернадского «нахождение хинолинового ядра в нефтях является не только необъяснимым, но и противоречит наиболее установленным фактам геохимии азота, если возникновение про­изводных хинолина связывать с магмами. К тем же заключениям мы приходим при изучении и других элементов нефтей — серы, кислорода и фосфора».




Большой интерес представляют результаты исследования золы нефтей, которые получены благодаря трудам С. М. Катченкова, Д. И. Зульфугарлы и др. Сравнение средних и максимальных кон­центраций элементов в золе углей и нефтей показывает наличие общих закономерностей в накоплении редких элементов в них. Почти те же закономерности наблюдаются в живом веществе (В. И. Вернадский). •

Одним из доказательств в пользу теории органического про­исхождения нефтей является их оптическая активность. Получен­ные же в результате неорганического синтеза углеводороды или неф-теподобные продукты оптически неактивны.

Во многих нефтях, главным образом залегающих в относительно молодых породах, обнаружены жирные кислоты. Например, в бори-славской и японской нефтях обнаружены насыщенные жирные кис­лоты: миристиновая, стеариновая и арахиновая. Они представляют собой неизмененные остатки исходных растительных и животных жиров и масел.

Углеводороды, составляющие основу нефтей, обнаруживают при­знаки своей изначально биогенной природы. Особенно убеди­тельны данные, основанные на изучении распределения н-алкинов (от С 2з ДО €34) в битуминозных компонентах рассеянного органи­ческого вещества и нефти (Дж. Купери и Э. Брей, 1963; Дж. Фи-липпи, 1965).

На генетическое родство нефтей*и органического вещества указы­вают изотопный состав углерода. Соотношение изотопов углерода в различных природных соединениях указывает на тяготение неф­тей к органическим соединениям. Как показали работы С. Сильвер-мана и С. Эпштейна (1958), изотопный состав углерода нефтей бли­зок к изотопному составу органического вещества пород, заключа­ющих эти нефти (табл. 51).



Таблица 51

Отношение изотопов углерода в нефти и в органическом веществе пород (по С. Сильверману и С. Эпштейну)

Таблица 51 Отношение изотопов углерода в нефти и в органическом веществе пород (по С. Сильверману и С. Эпштейну)  
Вещество   Возраст   ее"   Примечание  
Сланец (экстракт). Калифорния   Сборная нефть, Калифорния Сланцы грин-ривер, экстракт (юра) Продукты перегонки сланца грин-ривер   Плиоцен   Плиоцен и миоцен Эоцен »   —22,3   —23 -30.5 -31,0   Нормальные мор­ские отложения То же Пресноводные отложения То же  

С. Сильверман и С. Эпштейн обратили вниманиена соответ­ствие в изменениях 6С13 в организмах и нефтях с различными условиями залегания. Различие в величине 6С13 у морских и на­земных организмов такое же, как у нефтей, которые по условиям залегания соответственно связаны с морскими и континентальными (но субаквальными) отложениями. В нефтях в сравнении с соответ­ствующими организмами (морскими или пресноводными) наблюда­ется весьма незначительное облегчение изотопного состава углерода. Это может быть обусловлено либо изотопным фракционирова­нием в процессе превращения органического вещества, либо пре­образованием в углеводороды не всей массы органического вещества, а лишь некоторой его части, относительно обогащенной легким изотопом углерода С12 (липоидная часть).

Изучение изотопных соотношений серы в нефтях, газах и битумах также указывает в большинстве случаев на тесную генетическую связь этих веществ с вмещающими их отложениями.

X. Г. Тод изучил изотопный состав серы нефтей и газов на огромных пространствах США и Канады. В одновозрастных отложениях изотопный состав серы в нефтях различных месторождений ока­зался исключительно близким. Так, в нефтях силура и ордовика в США (Техас) в среднем 6S34 = 7,6°/оо, та же величина для место­рождения Канады составляет 8,4°/д9. Для нефтей девона эта величина колеблется в пределах от 10,1 до 15,5°/оо, для миссисипских нефтей — от 1,3 до 6,8°/оо, для нижнемеловых — от 5,7 до 7,5°/цд и, наконец, для верхнемеловых нефтей от —1,0 до —5,2°/ оо-

В узких стратиграфических интервалах наблюдается большое сходство изотопных соотношений в сере. Такая выдержанность в изотопном составе серы наблюдается, например, для нефтей кар­бона Волго-Уральской области, в месторождениях, расположенных в разных тектонических зонах. . ,

Большинство исследователей серу, находящуюся в нефти, свя­зывало с последней генетически, лишь в отдельных случаях допу­ская возможность осернения нефтей. Если этот тезис справедлив, то приведенные данные по изотопному составу серы являются одним из наиболее ярких доказательств органического происхождения нефти. Удивительное постоянство изотопного состава серы в нефтях из одновозрастных горизонтов на огромных территориях при одно­временно существенном различии по разрезу говорит о наличии еди­ного, широко распространенного для данного времени источника серы. В то же время исключается наличие локального источника серы, связанной с нефтью, который мог бы обеспечить ее распро­странение по разрезу. Наблюдающаяся по разрезу дифференциация изотопного состава серы нефтей не может быть объяснена процессами фракционирования при вертикальной миграции нефти. В палеогео-логической обстановке земной коры можно представить себе только один источник серы с одинаковым изотопным составом, охватыва­ющий огромные территории, — это сульфаты морских бассейнов. По X. Г. Тоду в открытых морях изотопный состав серы вследствие огромных ее запасов может изменяться во времени, лишь в незначи­тельной степени под влиянием биологического фактора. В замкнутых бассейнах возможно более энергичное фракционирование за счет бактериальной деятельности.

Напомним, что по существу к тем же выводам пришли С. Сильвер­ман и С. Эпштейн по отношению к изотопам углерода. Интересные данные получены в лаборатории ВНИГНИ. В общем по страти­графическому разрезу наблюдается довольно закономерное облегче­ние изотопного состава серы нефтей от кембрия до эоцена (табл. 52),

Следует коротко остановиться на экспериментальных данных по получению нефти искусственным путем. В 1927—1931 гг. акаде­мику Н. Д. Зелинскому при температуре примерно 200° С под дей­ствием хлористого алюминия на холестерин, пальмитиновую, олеино­вую и стеариновую кислоты, пчелиный воск, абиетиновую кислоту, бутелин и каучук удалось получить продукты, похожие по внешнему


Таблица 52

Изотопный состав серы нефтей разного возраста и сульфатов из одновозрастных пород, о/дд

Возраст   Сульфаты эвапори-тов'   Нефти США и Канады3   Нефти СССР3  
коли­чество образцов   es3*   коли­чество образцов   68"   коли­чество образцов   es3*  
Эоцен .......   20,36 19.0 17,11 15,5 13,1 9,8 14,1 20,4 24,2 23,8 27,1 14,5   - - - - 5 10 22 4 - - - - 0,7 - - 1,8 3,54 13,4 8,7 6,6 - - - —2,2 -4,3 2,2 —6,4 2,0 -2,25 3,9 8,2 6,6 6,6 25,6 -
Палеоцен .....  
Мел ........  
Юра ........  
Триас .......  
Пермь .......  
Карбои ......  
Девон .......  
Силур .......  
Ордовик ......  
Кембрий ......  
Докембрий .....  
   

' По данным Тода и Монстера (1963).





Дата добавления: 2013-12-31; просмотров: 848; Опубликованный материал нарушает авторские права? | Защита персональных данных | ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ


Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: При сдаче лабораторной работы, студент делает вид, что все знает; преподаватель делает вид, что верит ему. 9103 - | 7226 - или читать все...

Читайте также:

 

18.232.171.18 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.


Генерация страницы за: 0.002 сек.