Ինչ վերաբերում է նավթի ծագման տեսությանը, գիտնականները համաձայնության չեն եկել։ Սա շատ բարդ խնդիր է, և ո՛չ գազի և նավթի երկրաբանությունը, ո՛չ ողջ բնական գիտությունը, որը ներկայումս հասանելի է մարդկությանը, չեն կարող լուծել դրա լուծման խնդիրը։ Նավթի ծագման մասին խոսում են ոչ միայն տեսաբանները, այլ նաև պրակտիկանտները։ Այս մասին անցյալ դարի երեսունական թվականներին շատ ու հետաքրքիր գրել է հայտնի նավթային երկրաբան Ի. Ընդհանուր առմամբ, մենք կարող ենք միայն կռահել, թե ինչ գործընթացներ են տեղի ունեցել միլիարդավոր տարիների ընթացքում երկրակեղևի տակ, մեր մոլորակը դեռ առեղծված է մեզ համար շատ առումներով: Մարդը քիչ բան գիտի գեոէվոլյուցիայի գործընթացների իրական ընթացքի մասին, ուստի նավթի ծագման տեսությունները շատ են։
Երկու հիմնական տեսություն
Երբ մարդկությունը ստանա լիակատար գիտելիքներ նավթի առաջացմանը նպաստող պայմանների մասին, երբ ճշգրիտ ուսումնասիրի, թե ինչպես են դրա հանքավայրերը գոյանում երկրի ընդերքում, երբ ծանոթանում է բոլոր կառուցվածքային ձևերին՝ առանց բացառության։շերտերը, դրանց լիթոլոգիական առանձնահատկությունները, որոնք բարենպաստ են նավթի տեսքի և կուտակման համար, միայն այդ դեպքում հետախուզումն ու հանքավայրերի որոնումը կիրականացվեն իսկապես նպատակահարմար: Հենց որ երկրաբանական գիտությունը սկսեց զարգանալ, ի հայտ եկան նավթի ծագման երկու հիմնական տեսություններ. Առաջինը դրա առաջացումը կապում է կենդանի նյութի հետ: Սա նավթի ծագման օրգանական տեսություն է։ Երկրորդն ասում է, որ և՛ գազը, և՛ նավթը առաջացել են ջրածնի և ածխածնի սինթեզի շնորհիվ երկրակեղևի խորքերում բարձր ճնշման և ջերմաստիճանի պայմաններում: Սա նավթի ծագման անօրգանական տեսություն է։
Պատմությունը պնդում է, որ օրգանական տեսությունը հայտնվեց ավելի ուշ, քան անօրգանականը. մինչև տասնիններորդ դարի կեսերը նավթը արդյունահանվում էր միայն այնտեղ, որտեղ այն շփվում էր երկրի մակերեսի հետ՝ Կալիֆոռնիայում, Միջերկրական ծովում, Վենեսուելայում և որոշ այլ վայրեր: Գերմանացի գիտնական Հումբոլդտը առաջարկել է, թե ինչպես է առաջանում նավթը, ինչպես ասֆալտը, հրաբուխների գործողության արդյունքում: Քիչ անց՝ XIX դարի երկրորդ կեսին, քիմիկոսներն արդեն գիտեին, թե ինչպես սինթեզել ացետիլեն С2Н2 մեթանի շարքի ածխաջրածիններով լաբորատորիաներում։ Նույնիսկ ավելի ուշ մեր Դմիտրի Իվանովիչ Մենդելեևն աշխարհին ներկայացրեց նավթի ծագման սեփական «կարբիդային» և ոչ օրգանական տեսությունը։ Երկրաբան և գիտնական Գուբկինը դաժանորեն քննադատել է նրան։
Մենդելեև և Գուբկին
1877 թվականին վարպետը խոսեց Ռուսական քիմիական ընկերությունում՝ նավթի ծագման վարկածի վերաբերյալ։ Այն հիմնված էր հսկայական փաստական նյութի վրա և, հետևաբար, անմիջապես հայտնի դարձավ: Դատելով ըստԸստ ներկայացված ապացույցների՝ այն ժամանակ հայտնաբերված բոլոր հանքավայրերը կենտրոնացած են եղել լեռնածալք գոյացությունների եզրերին, երկարաձգված են և գտնվում են խոշոր խզվածքների գոտիների մոտ։ Ըստ Մենդելեևի՝ ջուրը անսարքությունների միջոցով մտնում է Երկրի խորքերը և փոխազդում մետաղի կարբիդների հետ՝ դրանով իսկ նպաստելով նավթի առաջացմանը, որն այնուհետ բարձրանում է և առաջանում նստվածքներ։ Մենդելեևի բանաձևն ունի հետևյալ տեսքը՝ 2FeC+3H2O=Fe2O3+C2H6. Դատելով նրա վարկածից (ինչպես է ձևավորվում նավթը), այս գործընթացը միշտ տեղի է ունենում, և ոչ միայն հեռավոր երկրաբանական ժամանակաշրջաններում։
I. Մ. Գուբկինն ամենուր քննադատում էր կարբիդի տեսությունը։ Այս տարբերակը չի կարող բավարարել երկրաբանությանը լավ տիրապետող մարդուն, ով վստահ է, որ նավթը բավականին լավ է գոյացել նույնիսկ այնտեղ, որտեղ բացարձակապես չկան անսարքություններ, որոնք ջուրը տեղափոխում են հեղուկ կարբիդներ։ Նման ճաքեր բնության մեջ պարզապես գոյություն չունեն՝ Երկրի միջուկից մինչև մակերես: Բազալտե գոտին թույլ չի տա, որ ոչ ջուրը խորը թափանցի, ոչ էլ պատրաստի յուղը դուրս գա։ Ավելին, ներկայումս մեծ խորքերից արտադրվող ամբողջ նավթը խոսում է այս տեսության դեմ։ Գուբկինի մեկ այլ փաստարկ այն էր, որ անօրգանական ձևով ձևավորված յուղը օպտիկապես ոչ ակտիվ է, մինչդեռ բնական յուղը ակտիվ է, նույնիսկ կարող է պտտվել լույսի բևեռացման հարթությունում:
Տիեզերքը երրորդ տեսությունն է
Տիեզերական տեսությունը, թե ինչպես է ձևավորվում նավթը, նույնպես շատ տարածված էր: Այսօր, տիեզերքում ժամանակակից տեխնոլոգիաների հայտնվելով, այն նույնպես ջախջախիչ ֆիասկո է կրել: ռուսերենԵրկրաբան Ն. Ա. Սոկոլովը հրապարակել է նավթի տիեզերական ծագման իր տեսությունը դեռևս 1892 թվականին՝ հիմնվելով այն փաստի վրա, որ ածխաջրածինները միշտ գոյություն են ունեցել մեր մոլորակի վրա՝ իր ամենաանպարկեշտ ձևով, և դրանք ձևավորվել են բարձր ջերմաստիճաններում, երբ Երկիրը նոր էր ձևավորվում: Սառչելով՝ մոլորակը կլանեց յուղը՝ այն լուծելով հեղուկ մագմայի մեջ։ Պինդ երկրակեղևի ձևավորումից հետո մագման, այսպես ասած, հրաժարվել է ածխաջրածիններից, որոնք ճեղքերի երկայնքով բարձրացել են նրա վերին մասերը, որտեղ սառչումից թանձրացել են և առաջացրել որոշակի կուտակումներ։ Սոկոլովի փաստարկներն այն էին, որ ածխաջրածիններ են հայտնաբերվել երկնաքարերի զանգվածում։
Գուբկինը քննադատել է այս տեսությունը, մեղադրելով այն զուտ տեսական հաշվարկների վրա հիմնված լինելու մեջ, որոնք երբեք չեն հաստատվել երկրաբանական դիտարկումներով: Նա ընդհանուր առմամբ վստահ էր, որ բնության մեջ անօրգանական յուղ գրեթե չկա, և այն, ինչ կա, չի կարող գործնական նշանակություն ունենալ։ Նավթի հանքավայրերի հիմնական մասը դեռ պարունակում է մի նյութ, որն անցել է նավթի ձևավորման բոլոր փուլերը, և դա օրգանական եղանակով է: Այս խնդրի հետագա քննարկումը տեղի ունեցավ գրեթե հարյուր տարի՝ նույն վեճերով և համաձայնության բացակայությամբ։ Խորհրդային նավթագետները առաջ են քաշել նավթի անօրգանական ծագման ամենահիմնավորված տեսությունը։
Խորհրդային Միության գիտնականներ
Կրոպոտկինը, Պորֆիրիևը, Կուդրյավցևը և նրանց մյուս համախոհները փորձել են ապացուցել, որ ջրածնից և ածխածնից, որոնք բավարար քանակությամբ մագմայում են, CH, CH2 ռադիկալները, CH ստացվում են 3,դրանից ազատվում է թթվածնի հետ միասին, որը ցուրտ գոտիներում ծառայում է որպես ելանյութ նավթի առաջացման համար։ Կուդրյավցևը վստահ էր, որ նավթի աբիոգեն ծագումը թույլ է տալիս նրան գազերի հետ միասին անցնել մոլորակի նստվածքային թաղանթ՝ Երկրի թիկնոցից խորքային խզվածքների երկայնքով: Պորֆիրիևն առարկեց, որ նավթը չի եկել խորը գոտիներից ածխաջրածնային ռադիկալների տեսքով, այլ արդեն լիովին տիրապետում է պատրաստի բնական նավթի բոլոր հատկություններին, ճեղքելով ծակոտկեն ապարները: Նա չկարողացավ պատասխանել միայն այն հարցին, թե որքան խորն է եղել նավթը գաղթից առաջ։ Անկասկած, ենթակեղևային գոտիներում, բայց այս ամբողջ տեսությունը նույնքան անկասկած է, որքան նախորդները։
Յուղի անօրգանական ծագումը հիմնավորվել է հետևյալ փաստարկներով.
1. Կան նաև հանքավայրեր հիմնարար բյուրեղային ապարներում։
2. Գազի և նավթի կեղտերը ածխաջրածինների հետ միասին հայտնաբերվել են հրաբուխների արտանետումներում, «պայթյունի խողովակներում», տիեզերքում։
3. Ածխաջրածինները կարելի է ձեռք բերել լաբորատորիայում՝ ստեղծելով բարձր ճնշման և ջերմաստիճանի պայմաններ։
4. Ածխաջրածնային գազեր և հեղուկ ածխաջրածնային հեղուկներ առկա են բյուրեղային նկուղ թափանցող հորերում (Շվեդիայում, Թաթարստանում և այլուր):
5. Օրգանական տեսությունը ոչ մի կերպ չի կարող բացատրել նավթի և հսկա հանքավայրերի հսկայական կոնցենտրացիաների առկայությունը։
6. Գազի հանքավայրերը կայնոզոյան դարի են, իսկ նավթի հանքավայրերը՝ հետպալեոզոյան դարաշրջանի հին լեռնային հարթակների վրա։
7. Նավթի հանքերը ամենից հաճախ կապված են խորը անսարքությունների հետ:
Օրգանական տեսություն
Վերջին տարիներին հայտնվեցին նոր տվյալներով բազմաթիվ հրապարակումներ։ Օրինակ, հեղուկ նավթը հանդիպում է օվկիանոսներում, դրանց տարածման գոտիներում։ Այս փաստերի մեծ մասը խոսում է նավթի անօրգանական ծագման մասին։ Այնուամենայնիվ, այն դեռ արդարացված է բավականին խնայողաբար և թույլ։ Այդ իսկ պատճառով նա մինչ օրս շատ քիչ կողմնակիցներ ունի։ Ինչպես արտասահմանում, այնպես էլ մեր երկրում երկրաբանների ճնշող մեծամասնությունը հավատարիմ է նավթի ծագման օրգանական տեսությանը։ Ինչո՞ւ է այս տեսությունն այդքան գրավիչ:
Նավթի բիոգեն ծագումը ենթադրում է դրա ծագումը նստվածքային ենթաջրային հանքավայրերի օրգանական նյութերից: Այս գործընթացի բնույթը հստակորեն բեմադրված է: Կենսածին տեսության կողմնակիցները վստահ են, որ նավթը օրգանական նյութերի փոխակերպման արդյունքում ստացված արտադրանք է։ Սրանք բուսական և կենդանական աշխարհի մնացորդներն են ծովային ծագման նստվածքային հանքավայրերում, որոնցից բառացիորեն գրամ կա աղի հանքավայրերի ժայռի մեկ խորանարդ մետրի համար, բայց նավթային թերթաքարերում մինչև վեց կիլոգրամ կարող է ընկնել նստվածքի նույն խորանարդ մետրի վրա: ավանդներ. Կավերում՝ կես կիլոգրամ, տիղմերում՝ երկու հարյուր գրամ, կրաքարերում՝ երկու հարյուր հիսուն։
Օրգանական նյութերի երկու տեսակ
Սապրոպել և հումուս - յուրաքանչյուր մարդ, ով սիրում է բուսաբուծությունը, գիտի, թե ինչ է դա: Եթե օրգանական նյութերը կուտակվում են ջրի տակ, որտեղ օդի հասանելիությունը անբավարար է, բայց առկա է, այն փտում է, ինչի հետևանքով առաջանում է հումուս՝ հողի հիմնական մասը, որն ապահովում է բերրիություն: Եթե ջրի տակ է, բայց առանց թթվածնի հասանելիության, այն կուտակվում էօրգանական նյութ, ապա տեղի է ունենում «դանդաղ թորում», նվազեցնող քիմիական պրոցես՝ քայքայում: Լճացած ջրի ծանծաղ ավազաններում միշտ կան հսկայական քանակությամբ կապտականաչ ջրիմուռներ, պլանկտոններ, ներառյալ հոդվածոտանիները, որոնք երկար չեն ապրում և մեծ քանակությամբ մահանում են:
Ներքևի մասում ձևավորվում է օրգանական տիղմի հզոր շերտ՝ սապրոպել։ Սրանք ծովերի, ծովածոցների, գետաբերանների առափնյա հատվածներն են։ Չոր թորման դեպքում sapropel-ը արտադրում է նավթի նման ճարպային յուղերի քաշի քսանհինգ տոկոսը: Իսկ նավթի գոյացումը այնքան երկար ու բարդ գործընթաց է, որ մարդ հնարավորություն չի ունենում հետեւել դրա բոլոր փուլերին, նա գտնում է միայն արդյունքը՝ հսկայական հանքավայրեր ու նավթի հանքավայրեր։ Եվ գործընթացները հազարավոր տարիներ շարունակվել են նավթի աղբյուրների հավաքածուներում, որտեղ օվկիանոսների հատակին ձևավորվել են նստվածքների լայն տեսականի և պարունակել ցրված օրգանական նյութեր Քլարկից ոչ ցածր քանակությամբ՝ չորս հարյուր գրամ մեկ խորանարդ մետրի համար::
Պոտենցիալ
Առավելագույն պոտենցիալ ունեցող հանքավայրերը կավե-կարբոնատն են, որոնք պարունակում են օրգանական նյութերի սապրոպել: Նման հանքավայրերը կոչվում են դոմանիկիտներ։ Նրանք հանդիպում են բոլոր նախաքեմբրյան շերտերում, ֆաներոզոյան համակարգերում և միևնույն շերտագրական մակարդակներում՝ բոլորովին տարբեր մայրցամաքներում։ Ինչպե՞ս դա տեղի ունեցավ: Երեքուկես միլիարդ տարի առաջ կյանքը սկսվեց երկրի վրա։ Քեմբրիական դարաշրջանում Երկրի ջրային թաղանթն արդեն ուներ օրգանական նյութերի ամենատարբեր ձևերը: Վաղ պալեոզոյան ներկայացված էր ընդարձակ ծովերով ևօվկիանոսներ, որտեղ ջրիմուռներն ու անողնաշարավորներն արդեն ունեին հսկայական թվով տեսակներ։
Եվ ոչ անմիջապես այս ամբողջ օրգանական աշխարհը շտապեց դեպի ցամաք: Կյանքի համար լավագույն պայմանները ստեղծվել են վաթսունից ութսուն մետր խորության ջրամբարներում, ամենից հաճախ դրանք մայրցամաքների ստորջրյա սահմանների դարակներն են: Որքան մոտ է ցամաքին, այնքան ավելի շատ օրգանական նյութեր են նստվածքներում: Ներքին ծովերը պարունակում են ամբողջ օրգանական նյութերի մինչև հիսուն տոկոսը: Նավթի ստեղծման լավագույն պայմանները ծովերի առափնյա հատվածներն են։ Նավթը գալիս է հին ծովերից, այլ ոչ թե քաղցրահամ ջրերի ավազանների ճահիճներից:
Յուղի առաջացման փուլեր
Ակադեմիկոս Գուբկինը պնդում էր, որ նավթի ձևավորումը չի կարող անել առանց որոշակի փուլերի անցնելու: Առաջինները նստվածքային և դիագենեզն են, երբ տեղի է ունենում գազաաղբյուր և նավթային նստվածքներ, այսինքն՝ սկզբնական օրգանական նյութեր։ Առաջին փուլն իր հետ բերում է այնպիսի կենսաքիմիական գործընթացներ, որոնք արտադրում են կերոգեն և գազային նյութերի առատություն, որոնք աստիճանաբար ցրվում են։
Դրանցից ոմանք լուծվում և խտանում են, երբեմն նույնիսկ հետաքրքրություն են ներկայացնում արդյունաբերական արտադրության համար (հիսուն միլիարդ խորանարդ մետր մեթան աֆրիկյան լճում, օրինակ, կամ Ճապոնիայում գազ է արդյունահանվում նաև ծովից, որտեղ մինչև մեթանի իննսունյոթ տոկոսին): Սակայն այս փուլում նավթը դեռ չի ձևավորվել։ Բայց հետագա ընկղմումը հետախույզին տանում է դեպի կատագենեզի գոտու նավթի աղբյուրի ապարները, որտեղ ամոնիակը, ջրածնի սուլֆիդը, մեթանը, ածխաթթու գազը և դրանց հետ միասին հեղուկ արտադրանքներն արդեն առաջանում են սկզբնական օրգանական նյութերից:ածխաջրածիններ.
Փուլեր և գոտիներ
Հիմնական փուլը նավթի առաջացումն է կատագենեզի փուլում նստվածքների երկու-երեք կիլոմետր խորության վրա ութսունից հարյուր հիսուն աստիճան Ցելսիուսի ջերմաստիճանում: Օպտիմալ պայմանները հենց այն պայմաններն են, որոնց դեպքում որոշիչ գործոնը բարձր ջերմաստիճանն է: Նավթի և գազի արդյունահանումը նույնպես խորության առումով առանձնահատուկ գոտիներ ունի։ Մինչև հարյուր հիսուն մետրը կենսաքիմիական գոտի է, որը բնութագրվում է օրգանական նյութերում կենսաքիմիական պրոցեսների զարգացմամբ՝ գազերի արտազատմամբ։
Մեկից մեկուկես կիլոմետր ներքեւ՝ անցումային գոտի, որտեղ բոլոր կենսաքիմիական պրոցեսները մարում են։ Երրորդ գոտին՝ մեկ ու կեսից մինչև վեց կիլոմետր, ջերմային կատալիտիկ գոտի է, այն հատկապես կարևոր է նավթի ձևավորման համար։ Իսկ չորրորդը՝ գազը, որտեղ հիմնականում առաջանում է մեթան։ Երևում է, որ գործընթացը սկսվում է գազի ձևավորումից և ուղեկցում է նավթի գոյացմանը բոլոր փուլերում և ավարտում է այս գործընթացը։ Այս գոտիականությունը ուղղահայաց է, իսկ ածխաջրածինների բաշխումը դաշտերում հորիզոնական է։
Արտադրություն
Ավելի վաղ նավթը արդյունահանվում էր այնտեղ, որտեղ այն մոտենում է մակերեսին: Այժմ դրա արտադրությունը բազմիցս աճել է, և, հետևաբար, հորերը պարզապես զարմանալի են իրենց երկարությամբ: Ամենաերկարը հորատվել է ԽՍՀՄ-ում՝ Սախալինի վրա՝ շատ ավելի քան տասներկու կիլոմետր, իսկ Կոլա թերակղզու վրա՝ 12262 մետր: Քաթարում հորիզոնական ջրհորն ավելի քան տասներկու կիլոմետր երկարություն ունի, ԱՄՆ-ում՝ երկու ինը կիլոմետրանոց հորատանցք։ Գերմանիայի Բավարիայի լեռներում կա նույն ինը կիլոմետրանոց ջրհորը, որիցոչինչ չի արդյունահանվել և չի ականապատվում, թեև դրա վրա ծախսվել է երեք հարյուր երեսունյոթ միլիոն դոլար։ Ավստրիայում նավթի փոքր հանքավայր է հայտնաբերվել, որն անսպասելիորեն պարզվել է, որ շատ ավելի մեծ է, քան հետազոտվածը, սակայն նավթը հայտնաբերվել է ավելի քան ութ կիլոմետր խորության վրա։ Ավելի մանրամասն ուսումնասիրության արդյունքում պարզվեց, որ այդ կուտակումը եղել է ոչ թե նավթ, այլ գազ, որն անհնար է արդյունահանել. այս տարածքի երկրաբանական առանձնահատկությունները թույլ չեն տվել։ Բայց նրանք դեռ հորատեցին, բայց ընդհանրապես ոչինչ չգտան, նույնիսկ թերթաքար, որը հնարավոր կլիներ արդյունահանել:
Բոլոր երկրները նավթի կարիք ունեն. Նրա բացակայության պատճառով անընդհատ պատերազմներ են սկսվում։ Այն այժմ արդյունահանվում է նախկինում չտեսնված քանակությամբ: Երկիրն արդեն իսկ բառացիորեն արյունահոսել է: Էներգետիկ փորձագետները հաշվարկել են, թե քանի տարի կտևի Երկրի աղիքներում առկա նավթը։ Եվ պարզվեց, որ արդեն ուսումնասիրված պաշարներից մնացել է ընդամենը հիսունվեց տարի։ Իհարկե, այն ամբողջությամբ չի վերանա։ Մարդիկ արդեն գիտեն, թե ինչպես կարելի է նավթ արդյունահանել թերթաքարից, նավթային ավազից, բնական բիտումից և շատ ավելին: Վենեսուելան կունենա բավականաչափ նավթ հարյուր տարի, Սաուդյան Արաբիան՝ գրեթե յոթանասուն տարի, Ռուսաստանը՝ երեսուն տարուց պակաս նավթագազային հսկա լինելուց։
