Mengenai teori asal usul minyak, para ilmuwan belum mencapai konsensus. Ini adalah masalah yang sangat kompleks, dan baik geologi gas dan minyak, maupun seluruh ilmu pengetahuan alam yang saat ini tersedia bagi umat manusia tidak dapat memecahkan masalah pemecahannya. Tidak hanya ahli teori, tetapi juga praktisi berbicara tentang asal usul minyak. Ahli geologi minyak terkenal I. M. Gubkin menulis banyak dan menarik tentang ini pada tiga puluhan abad terakhir, membahas berbagai teori tentang asal usul minyak. Secara umum, kita hanya bisa menebak proses seperti apa yang terjadi selama miliaran tahun di bawah kerak bumi, planet kita masih menjadi misteri bagi kita dalam banyak hal. Manusia hanya tahu sedikit tentang proses sebenarnya dari proses geoevolusi, jadi teori tentang asal usul minyak sangat banyak.
Dua teori utama
Ketika umat manusia menerima pengetahuan penuh tentang kondisi yang berkontribusi pada munculnya minyak, ketika mempelajari dengan tepat bagaimana endapannya terbentuk di kerak bumi, ketika berkenalan dengan semua bentuk struktural tanpa kecualilapisan, fitur litologi mereka yang menguntungkan untuk penampilan dan akumulasi minyak - hanya dengan demikian eksplorasi dan pencarian deposit dilakukan dengan benar-benar bijaksana. Segera setelah ilmu geologi mulai berkembang, muncul dua teori utama tentang asal usul minyak. Yang pertama menghubungkan pembentukannya dengan materi hidup. Ini adalah teori organik tentang asal usul minyak. Yang kedua mengatakan bahwa baik gas dan minyak muncul karena sintesis hidrogen dan karbon pada tekanan dan suhu tinggi di kedalaman kerak bumi. Ini adalah teori anorganik tentang asal usul minyak.
Sejarah mengklaim bahwa teori organik muncul lebih lambat daripada teori anorganik: sampai pertengahan abad kesembilan belas, minyak diekstraksi hanya di tempat yang bersentuhan dengan permukaan bumi - di California, di Mediterania, di Venezuela dan beberapa tempat lain. Ilmuwan Jerman Humboldt menyarankan bagaimana minyak terbentuk: seperti aspal, sebagai akibat dari aksi gunung berapi. Beberapa saat kemudian, pada paruh kedua abad kesembilan belas, ahli kimia sudah tahu cara mensintesis asetilena 2Н2 dengan hidrokarbon deret metana di laboratorium. Bahkan kemudian, Dmitri Ivanovich Mendeleev kami mempersembahkan kepada dunia "karbida" miliknya sendiri dan bukan teori organik tentang asal usul minyak. Ahli geologi dan ilmuwan Gubkin mengkritiknya dengan keras.
Mendeleev dan Gubkin
Pada tahun 1877, sang master berbicara di Masyarakat Kimia Rusia mengenai hipotesis asal usul minyak. Itu didasarkan pada materi faktual yang sangat besar, dan karena itu segera menjadi populer. Dinilai olehMenurut bukti yang disajikan, semua endapan yang ditemukan pada waktu itu terkonsentrasi di tepi formasi lipatan gunung, memanjang dan terletak di dekat zona patahan besar. Menurut Mendeleev, air masuk jauh ke dalam Bumi melalui patahan dan bereaksi dengan karbida logam, sehingga berkontribusi pada pembentukan minyak, yang kemudian naik dan membentuk endapan. Rumus Mendeleev terlihat seperti ini: 2FeC+3H2O=Fe2O3+C 2H6. Dilihat dari hipotesisnya (bagaimana minyak terbentuk), proses ini selalu terjadi, dan tidak hanya pada periode geologi yang jauh.
I. M. Gubkin mengkritik teori karbida di mana-mana. Pilihan ini tidak dapat memuaskan orang yang mengetahui geologi dengan baik, yang yakin bahwa minyak terbentuk cukup baik bahkan di mana tidak ada patahan sama sekali yang menghantarkan air ke karbida cair. Retakan seperti itu tidak ada di alam - dari inti bumi ke permukaan. Sabuk basal tidak akan membiarkan air menembus jauh ke dalam, atau minyak jadi naik ke luar. Terlebih lagi, semua minyak yang saat ini diproduksi dari kedalaman yang luar biasa menentang teori ini. Argumentasi lain untuk Gubkin adalah bahwa minyak yang terbentuk secara anorganik tidak aktif secara optik, sedangkan minyak alami aktif, bahkan dapat berputar dalam bidang polarisasi cahaya.
Ruang adalah teori ketiga
Teori kosmik tentang bagaimana minyak terbentuk juga sangat populer. Saat ini, dengan munculnya teknologi modern di luar angkasa, ia juga mengalami kegagalan yang menghancurkan. Rusiaahli geologi N. A. Sokolov menerbitkan teorinya tentang asal usul minyak bumi pada tahun 1892, berdasarkan fakta bahwa hidrokarbon selalu ada di planet kita, dalam bentuknya yang paling murni, dan mereka terbentuk pada suhu tinggi ketika Bumi baru saja terbentuk. Pendinginan, planet ini menyerap minyak, melarutkannya dalam magma cair. Setelah pembentukan kerak bumi yang padat, magma, seolah-olah, melepaskan hidrokarbon, yang, di sepanjang retakan, naik ke bagian atasnya, di mana mereka menebal karena pendinginan dan membentuk beberapa akumulasi. Argumen Sokolov adalah bahwa hidrokarbon ditemukan dalam massa meteorit.
Gubkin mengkritik teori ini hingga berkeping-keping, menuduhnya didasarkan pada perhitungan teoretis murni yang tidak pernah dikonfirmasi oleh pengamatan geologis. Dia umumnya yakin bahwa hampir tidak ada minyak anorganik di alam, dan bahwa apa yang ada, tidak mungkin penting secara praktis. Sebagian besar deposit minyak masih mengandung zat yang telah melalui semua tahap pembentukan minyak, dan secara organik. Diskusi selanjutnya tentang masalah ini berlangsung selama hampir seratus tahun, dengan perselisihan yang sama dan kurangnya kesepakatan. Ilmuwan minyak Soviet mengajukan teori yang paling kuat tentang asal usul minyak anorganik.
Ilmuwan Uni Soviet
Kropotkin, Porfiriev, Kudryavtsev dan orang-orang yang berpikiran sama mencoba membuktikan bahwa dari hidrogen dan karbon, yang dalam jumlah cukup dalam magma, radikal CH, CH2, CH diperoleh 3,dilepaskan darinya bersama dengan oksigen, yang berfungsi sebagai bahan awal di zona dingin untuk pembentukan minyak. Kudryavtsev yakin bahwa asal abiogenik minyak memungkinkannya untuk lewat, bersama dengan gas, ke dalam cangkang sedimen planet ini di sepanjang patahan dalam dari mantel bumi. Porfiryev keberatan bahwa minyak tidak datang dalam bentuk radikal hidrokarbon dari zona dalam, tetapi sudah sepenuhnya memiliki semua sifat minyak alami jadi, menembus batuan berpori. Dia tidak bisa menjawab hanya pertanyaan seberapa dalam minyak sebelum migrasi? Tidak diragukan lagi, di zona subkortikal, tetapi seluruh teori ini sama pastinya tidak dapat dibuktikan seperti yang sebelumnya.
Asal anorganik minyak didukung oleh argumen berikut:
1. Ada juga endapan di batuan kristal dasar.
2. Pengotor gas dan minyak telah ditemukan bersama dengan hidrokarbon dalam emisi gunung berapi, di "pipa ledakan", di luar angkasa.
3. Hidrokarbon dapat diperoleh di laboratorium dengan menciptakan kondisi tekanan dan suhu tinggi.
4. Gas hidrokarbon dan cairan hidrokarbon cair hadir di sumur yang menembus ruang bawah tanah kristal (di Swedia, Tatarstan, dan di tempat lain).
5. Teori organik sama sekali tidak dapat menjelaskan keberadaan konsentrasi besar minyak dan deposit raksasa.
6. Endapan gas berumur Kenozoikum, dan endapan minyak berumur pasca-Paleozoikum di platform pegunungan purba.
7. Ladang minyak paling sering dikaitkan dengan patahan dalam.
Teori organik
Dalam beberapa tahun terakhir, banyak publikasi dengan data baru telah muncul. Misalnya, minyak cair ditemukan di lautan, di zona penyebarannya. Sebagian besar fakta ini berbicara tentang asal anorganik minyak. Namun, masih dibenarkan agak hemat dan lemah. Itulah sebabnya dia memiliki sangat sedikit pendukung hingga hari ini. Sebagian besar ahli geologi baik di luar negeri maupun di negara kita menganut teori organik tentang asal usul minyak. Mengapa teori ini begitu menarik?
Asal biogenik minyak menyiratkan asalnya dari bahan organik endapan subakuatik sedimen. Sifat proses ini jelas dipentaskan. Pendukung teori biogenik yakin bahwa minyak adalah produk yang diperoleh melalui transformasi bahan organik. Ini adalah sisa-sisa flora dan fauna dalam endapan sedimen yang berasal dari laut, yang secara harfiah gram per meter kubik batuan endapan yang mengandung garam, tetapi dalam serpih minyak, hingga enam kilogram dapat jatuh pada meter kubik sedimen yang sama. deposito. Dalam tanah liat - setengah kilogram, dalam batulanau - dua ratus gram, dalam batugamping - dua ratus lima puluh.
Dua jenis bahan organik
Sapropel dan humus - setiap orang yang suka menanam tanaman tahu apa itu. Jika bahan organik terakumulasi di bawah air, di mana akses udara tidak mencukupi, tetapi ada, membusuk, menghasilkan humus - bagian utama tanah yang memberikan kesuburan. Jika di bawah air, tetapi tanpa akses ke oksigen, itu terakumulasibahan organik, kemudian terjadi "distilasi lambat", proses kimia pereduksi - pembusukan. Kolam dangkal air tergenang selalu memiliki sejumlah besar ganggang biru-hijau, plankton, termasuk artropoda, yang tidak hidup lama dan mati dalam jumlah besar.
Lapisan lumpur organik yang kuat - sapropel - terbentuk di bagian bawah. Ini adalah bagian pesisir laut, laguna, muara. Ketika disuling kering, sapropel menghasilkan dua puluh lima persen dari berat minyak lemak seperti minyak. Dan pembentukan minyak adalah proses yang begitu panjang dan rumit sehingga seseorang tidak memiliki kesempatan untuk mengikuti semua tahapannya, ia hanya menemukan hasilnya - endapan dan endapan minyak yang sangat besar. Dan proses tersebut berlangsung selama ribuan tahun di rangkaian sumber minyak, di mana berbagai macam sedimen terbentuk di dasar lautan dan mengandung bahan organik yang tersebar dalam jumlah tidak lebih rendah dari clarke - empat ratus gram per meter kubik.
Potensi
Sumber endapan dengan potensi tertinggi adalah lempung-karbonat, yang mengandung sapropel bahan organik. Deposit semacam itu disebut domanikites. Mereka ditemukan di semua strata Prakambrium, dalam sistem Fanerozoikum, dan pada tingkat stratigrafi yang sama di benua yang sama sekali berbeda. Bagaimana hal itu terjadi? Tiga setengah miliar tahun yang lalu, kehidupan dimulai di bumi. Di era Kambrium, cangkang air Bumi sudah memiliki bentuk bahan organik yang paling beragam. Paleozoikum awal diwakili oleh lautan luas danlautan, di mana alga dan invertebrata sudah memiliki banyak spesies.
Dan jauh dari segera semua dunia organik ini bergegas ke daratan. Kondisi terbaik untuk kehidupan diciptakan di reservoir pada kedalaman enam puluh hingga delapan puluh meter - paling sering ini adalah rak batas bawah laut benua. Semakin dekat dengan daratan, semakin banyak bahan organik dalam sedimen. Laut pedalaman mengandung hingga lima puluh persen dari semua bahan organik yang disimpan. Kondisi terbaik untuk membuat minyak adalah bagian pesisir laut. Minyak berasal dari laut purba, bukan rawa di cekungan air tawar.
Tahapan pembentukan minyak
Akademisi Gubkin berpendapat bahwa pembentukan minyak tidak dapat dilakukan tanpa melalui tahapan-tahapan tertentu. Yang pertama adalah sedimentogenesis dan diagenesis, ketika pembentukan sedimen sumber gas dan sumber minyak, yaitu bahan organik awal, terjadi. Tahap pertama membawa serta proses biokimia yang menghasilkan kerogen dan banyak zat gas yang secara bertahap menghilang.
Beberapa dari mereka larut dan terkonsentrasi, kadang-kadang bahkan menarik untuk produksi industri (lima puluh miliar meter kubik metana di danau Afrika, misalnya, atau di Jepang, gas juga diekstraksi dari laut, di mana hingga sembilan puluh tujuh persen metana). Namun, pada tahap ini, minyak belum terbentuk. Tetapi perendaman lebih lanjut membawa penjelajah ke batuan sumber minyak dari zona katagenesis, di mana amonia, hidrogen sulfida, metana, karbon dioksida, dan bersamanya produk cair sudah muncul dari bahan organik asli.hidrokarbon.
Fase dan zona
Fase utama adalah pembentukan minyak pada tahap katagenesis pada kedalaman dua sampai tiga kilometer dari sedimen pada suhu delapan puluh sampai seratus lima puluh derajat Celcius. Kondisi optimal justru di mana faktor penentunya adalah suhu tinggi. Pembangkitan minyak dan gas juga memiliki zona spesifik dalam hal kedalaman. Hingga seratus lima puluh meter adalah zona biokimia, yang ditandai dengan perkembangan proses biokimia dalam bahan organik dengan pelepasan gas.
Dari satu hingga satu setengah kilometer ke bawah - zona transisi, di mana semua proses biokimia memudar. Zona ketiga, dari satu setengah hingga enam kilometer, adalah zona katalitik termal, sangat penting untuk pembentukan minyak. Dan yang keempat - gas, di mana sebagian besar metana terbentuk. Dapat dilihat bahwa proses dimulai dengan pembentukan gas, dan menyertai pembentukan minyak di semua tahap, dan menyelesaikan proses ini. Zonasi ini bersifat vertikal, dan sebaran hidrokarbon di lapangan adalah horizontal.
Produksi
Sebelumnya, minyak diekstraksi di tempat yang dekat dengan permukaan. Sekarang produksinya telah meningkat berkali-kali, dan oleh karena itu sumur-sumur itu panjangnya sangat menakjubkan. Yang terpanjang dibor di Uni Soviet: di Sakhalin - lebih dari dua belas kilometer, dan di Semenanjung Kola - 12262 meter. Di Qatar, sumur horizontal panjangnya lebih dari dua belas kilometer, di Amerika Serikat - dua sumur sembilan kilometer. Di pegunungan Bavaria Jerman ada sumur sembilan kilometer yang sama, dari manatidak ada yang ditambang dan tidak ditambang, meskipun tiga ratus tiga puluh tujuh juta dolar dihabiskan untuk itu. Di Austria, ladang minyak kecil ditemukan, yang secara tak terduga ternyata jauh lebih besar daripada yang dieksplorasi, tetapi minyak ditemukan pada kedalaman lebih dari delapan kilometer. Setelah diperiksa lebih dekat, akumulasi ini ternyata bukan minyak, tetapi gas, yang tidak mungkin diekstraksi - fitur geologis daerah ini tidak memungkinkan. Tapi mereka masih mengebor sumur, tapi tidak menemukan apa-apa, bahkan shale yang bisa ditambang.
Semua negara membutuhkan minyak. Karena ketidakhadirannya, perang terus-menerus dimulai. Itu sedang ditambang sekarang dalam jumlah yang sebelumnya tidak terlihat. Bumi sudah benar-benar kering berdarah. Para ahli energi telah menghitung berapa tahun minyak yang tersedia di perut bumi akan bertahan. Dan ternyata hanya tersisa lima puluh enam tahun cadangan yang sudah dieksplorasi. Tentu tidak akan hilang sama sekali. Orang sudah tahu cara mengekstrak minyak dari serpih, pasir minyak, bitumen alami, dan banyak lagi. Venezuela akan memiliki minyak yang cukup untuk seratus tahun, Arab Saudi - hampir tujuh puluh tahun, Rusia - kurang dari tiga puluh tahun menjadi raksasa minyak dan gas.
