Техника - молодёжи 1961-04, страница 11
И. БРОД, профессор (Московский государственный универ ситет) О ПРОИСХОЖДЕНИИ торфа и образовавшегося из него угля ломти не спорят. Эти горючие ископаемые мы находим там, где произошло накопление масс отмершего рестительного материала, захороненного в недрах Земли. В состав нефти и природного газа, так же как и угля, в основном входит органический углерод. Как можно представить себе мехенизм их образования? Органические вещества, накопившиеся как в виде компект-ных месс, так и в рассеянном состоянии по мере захоронения в недрах Земли, все больше и больше обуглероживают-ся под влиянием увеличивающегося давления и температуры. Этот процесс сопровождается выделением различных подвижных веществ, в том числе смолистых и маслянистых соединений углерода с водородом, называемых обычно битумами. Нефть и горючий гез состоят из наиболее подвижной части битумов, перемещающейся внутри горных пород вместе с водой, заполняющей все поры и трещины в породах. Благодаря этому судить о происхождении нефти и горючего газа гораздо труднее, чем о происхождении угля. Однако уже известные сегодня данные позволяют утверждать, что горючие полезные ископаемые — уголь, нефть, газ — образовались в результате захоронения в недрах Земли древних растений и микроорганизмов. ПРЕВРАЩЕНИЯ В НЕДРАХ ЗЕМЛИ Основная массе отмирающего на земном шаре органического вещества накапливается в недрах в рассеянном состоянии среди минеральных частиц, составляющих разные виды илисто-гли-иистых пород. К настоящему времени в самых разнообразных геологических условиях различных стран пробурены миллионы скважин. Почти во всех без исключения рейонах, где скважины вскрыли мощные толщи горных пород, образовавшихся в результате осеждения иле в водах морей и озер, в условиях, не допускающих окисления, в этих породах обнаружены рассеянные органические вещества. Можно говорить о том, что на дно существовавших некогда водных бассейнов вместе с минеральными частицами осаждались и мельчайшие продукты органической жизни. По мере уплотнения глинистых и других образовавшихся иэ илов пород, отлагавшихся в условиях отсутствия кислорода, происходит распад органических веществ с выделением новых и новых порций битуминозных соединений. Физик о-хими-ческими исследованиями последних лет доказано, что наиболее подвижная часть этих соединений аналогична углеводородам, составляющим нефть и горючий газ. Характерно, что залежи нефти и газа, обнаруживаемые бурением, связаны с хорошо проницаемыми песчаными или трещиноватыми породами, заключенными среди глинистых отложений. Песчаные и трещиноватые горные породы являются своеобразными природными резервуарами, которые на всем своем протяжении в недрах Земли насыщены водой. В воде, которая в породах-резервуарах может свободно перемещаться под влиянием силы тяжести, растворены самые разнообразные соли, а также и органические вещества. Вода заполняет и мельчайшие (субкапиллярные) поры илисто-глинистых пород. Если процесс свободного перемещения воды вместе с растворенными в ней веществами в породах-резервуарах хорошо изучен, то процесс молекулярного перемещения подвижных веществ в субкапиллярных порах илистых пород и происходящие там физико-химические превращения изучены слебо. Решение этой задачи является главным эвеном в проблеме происхождения нефти. Нередко породы, служащие природными резервуарами, выходят на поверхность Земли — это бывает всюду в горах. В таких случаях в них непрерывно попадает вода атмосферных осадков, наземных потоков. Вода, свободно перемещаясь вниз по наклону пород-резервуаров, обладает гидростатическим напором. Иными причинами определяется давление воды в субкапиллярных порах илисто-глинистых пород, покрывающих и подстилающих породы-резервуары. Вода в таких порах разделена, и на нее оказывают давление вышеэалегающие породы. Это давление в отличие от гидростатического называется горным. Оно во много раз, а на больших глубинах во многие десятки раз превышает гидростатическое. На рисунке стрелками показано, как происходит накопление рассеянного органического вещества, ведущее, согласно органической теории, к образованию залежей нефти. Следовательно, физико-химическое состояние воды, заполняющей вместе с растворенными в ней солями и органическими веществами илисто-глинистые породы, совершенно отлично от состояния воды внутри природных резервуаров. В процессе погружения эемной коры и непрерывного увеличения нагрузки вышележащих пород происходит молекулярное перемещение подвижных веществ внутри илисто-глинистых пород. В породы-резервуары иэ покрывающих и подстилающих илисто-глинистых пород вместе с водой перемещаются и растворенные в ней подвижные углеводородные соединения, родственные нефти. Залежи нефти и горючего газа, образуясь при накоплении углеводородов, представляют собой лишь очень небольшие элементы внутри моря воды, заполняющей породы-резервуары. Детальное изучение по реэультетам бурения соотношения нефти и газа с водой показывает, что углеводороды, будучи легче воды, накапливаются внутри по-род-реэервуаров в различных изгибах — «ловушках». Таким образом, образование залежей происходит внутри каждого природного резервуара отдельно. НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ БЕСПЛОДНА Сторонники неорганического происхождения нефти считеют, что залежи нефти образовались за счет притока ее по реэломам эемной коры иэ глубоких недр. Нельзя себе представить обычным для крупных территорий явлением проникновение чистых углеводородных струй откуда-то из глубины сквозь толщи разнородных по своим физическим свойствам осадочных пород, заполненных водой. Такое проникновение может иметь место лишь в очень редких случаях по зияющим разрывам горных пород. Изучение подобных разрывов показывает, что их появление связано с очень специфической обстановкой. Разрывы сплошности в пластичной толще осадочных пород появляются лишь на отдельных учест-ках, подвергаемых интенсивному растяжению, причем существование их очень кратковременно. Поэтому кратковременно и проникновение по разрывам таких подвижных веществ, как вода, нефть, газ, соль и другие. Геологическое изучение дает возможность достаточно точно установить, в какую эпоху произошло проникновение 8 |
