Petrol, onu çıkaranlara iyi karlar getirdiği için genellikle "siyah altın" olarak adlandırılır. Birçok kişi petrolün nasıl oluştuğunu ve bileşiminin ne olduğunu merak ediyor. Bunu daha sonra çözmeye çalışalım.
Ana Bileşenler
Bu bilgiyi dikkate alan Mendeleev, petrolün doğada nasıl oluştuğuna dair kendi teorisini oluşturdu. Çatlaklardan daha derine nüfuz eden yüzey suyunun metaller ve bunların karbürleri ile reaksiyona girdiğini belirtmektedir. Bunun sonucunda hidrokarbonlar oluşur. Yer kabuğundaki aynı çatlaklar boyunca yavaş yavaş yükselirler. Zamanla bu yerlerde bir petrol sahası oluşur. Bu süreç 10 yıldan fazla sürmez.
Petrolün yeryüzünde nasıl oluştuğuna dair bu teori, bilim adamlarına bu maddenin rezervlerinin yüzyıllarca dayanacağını iddia etme hakkını veriyor. Yani, insanların üretimi bir süreliğine durdurması durumunda bu mineralin yatakları eski haline getirilebilir. Sürekli nüfus artışı koşullarında bunu yapmak kesinlikle imkansızdır. Yeni mevduatlar için bir umut kaldı. Bugüne kadar abiojenik teorinin doğruluğuna dair en son kanıtları belirlemek için çalışmalar yapıldı. Tanınmış bir Moskova bilim adamı, polinaftenik bileşene sahip herhangi bir hidrokarbonun 400 dereceye ısıtılması durumunda saf yağın açığa çıkacağını gösterdi. Bu güvenilir bir gerçektir.
Yapay yağ
Bu ürün laboratuvar koşullarında elde edilebilir. Bunu yapmayı geçen yüzyılda öğrendiler. İnsanlar neden petrolü yerin derinliklerinden çıkarıyor da sentez yoluyla elde etmiyor? Mesele şu ki, büyük bir piyasa değerine sahip olacak. Üretmek hiç karlı değil.
Bu ürünün laboratuvar koşullarında elde edilebilmesi yukarıdaki abiogenik teoriyi doğrulamaktadır. Son zamanlarda pek çok kişi onu destekliyor.
Doğal gaz neyden oluşur?
Karşılaştırma için bu mineralin kökenini ele alalım. Denizin dibine batan ölü canlı organizmalar, oksidasyon sonucu (burada neredeyse hiç hava veya oksijen yoktur) veya mikropların etkisi altında parçalanmadıkları bir ortamda bulunuyorlardı. Sonuç olarak onlardan siltli çökeltiler oluştu. Jeolojik hareketler sayesinde büyük derinliklere batarak dünyanın bağırsaklarına nüfuz ettiler. Milyonlarca yıl boyunca bu çökeltiler yüksek sıcaklık ve basınca maruz kaldı. Bunun sonucunda da bu mevduatlarda belli bir süreç yaşandı. Yani çökeltilerin içerdiği karbon, hidrokarbon adı verilen bileşiklere dönüştü. Bu maddenin oluşumunda bu süreç önemlidir.
Yüksek molekül ağırlıklı hidrokarbonlar sıvı maddelerdir. Onlardan petrol yaratıldı. Ancak düşük molekül ağırlıklı hidrokarbonlar gaz halindeki maddelerdir. Doğada bunlardan önemli miktarda bulunur. Bunlardan doğalgaz elde ediliyor. Sadece bu daha yüksek basınç ve sıcaklık gerektirir. Bu nedenle petrolün üretildiği yerde doğal gaz her zaman mevcuttur.
Zamanla, bu minerallerin pek çok yatağı önemli derinliklere inmiştir. Milyonlarca yıl boyunca tortul kayalarla kaplıydılar.
Petrol fiyatının belirlenmesi
Bu terminolojiyi ele alalım. Petrol fiyatı, arz ve talep arasındaki ilişkinin parasal karşılığının varlığıdır. Burada belli bir ilişki var. Yani arz düşerse fiyat taleple eşleşinceye kadar artar.
Petrolün fiyatı aynı zamanda şu veya bu türden belirli bir ürüne ilişkin vadeli işlem veya sözleşmelerin fiyatına da bağlıdır. Bu önemli bir faktör. Hızlı petrol fiyatları sayesinde, hisse senedi endekslerinde vadeli işlem yapmak bazen karlı olabilir. Bu ürünün maliyeti uluslararası formatta belirtilmiştir. Yani varil başına ABD doları cinsinden. Yani UKOIL'de 45,50 fiyat, belirtilen Brent ürününün maliyetinin 45,50 dolar olduğu anlamına geliyor.
Petrol fiyatı Rusya borsası için çok önemli bir göstergedir. Öneminin ülkenin kalkınmasında büyük etkisi vardır. Temel olarak, bu göstergenin dinamikleri Amerika Birleşik Devletleri'ndeki ekonomik duruma göre belirlenmektedir. Petrol fiyatının nasıl belirleneceğine karar verirken bunu bilmek önemlidir. Borsa dinamiklerini etkili bir şekilde tahmin etmek için, belirli bir madenin yalnızca bugünkü fiyatının ne olduğuna değil, belirli bir zamandaki (haftalık) değerine ilişkin genel bir bakışa ihtiyacınız var.
Sonuç olarak
Yukarıdakilerin tümü birçok yararlı bilgi içerir. Bu metni okuduktan sonra herkes doğada petrol ve gazın nasıl oluştuğu sorusunun çözümünü anlayabilecektir.
Petrolün fiyatı yalnızca rezervlerine ve politikalarına değil, aynı zamanda şu veya bu menşe teorisinin popülaritesine de bağlıdır. Yeni keşifler, petrol rezervlerinin azaldığı yönündeki söylentilerin fazlasıyla abartıldığını gösteriyor.
Petrol fiyatlarındaki değişime ilişkin tahminler oldukça geniş sınırlar içerisinde dalgalanıyor. Bazıları istikrarlı bir büyüme öngörüyor, diğerleri ise aynı derecede istikrarlı bir düşüş. Bu tutarsızlığın nedeni büyük ölçüde petrolün nasıl oluştuğuna dair genel kabul görmüş bir anlayışın henüz bulunmamasından kaynaklanıyor; bu da petrol varilinin bir dibi olup olmadığını bilmediğimiz anlamına geliyor. Son keşifler petrolün her zaman insanlarla birlikte olacağını gösteriyor.
Kanadalı ve Rus bilim adamlarının keşifleri bu kadar iyimser bir sonuca varmamızı sağlıyor: Petrolün kökenini yer altı okyanusuna borçlu olması oldukça olası. Sıradan maden suyu birikintilerinden değil, içinde aşırı ısınmış su ve buharın dolaştığı görkemli bir gezegen kabuğundan bahsediyoruz. Tektonik plakaların hareketini, volkanik patlamaları ve petrolün görünümünü açıklayan böyle bir kabuğun varlığıdır.
Elmastaki su
Son zamanlarda, 2008 yılında Brezilya'nın Juina şehri yakınlarında bulunan bir Brezilya elması üzerinde yapılan bir çalışmanın sonuçları biliniyordu. Bu sıradan taşın içinde mineral kalıntıları bulundu. Bilim adamları, elmas tüccarlarının aksine, bu tür taşlardan çok hoşlanıyorlar; kalıntılar, elmas oluşum süreci hakkında benzersiz bilgiler içeriyor. Ve şimdi, bir Brezilya taşında, göktaşlarında bulunan son derece nadir bir mineral olan ringwoodit izlerini buldular (bu da laboratuvarda sentezlendi). Ringwoodit, yeryüzünde yaygın olarak bulunan olivinin bir akrabasıdır, ancak ringwooditin oluşması için suya ihtiyaç vardır. Ve sadece su değil, yüksek sıcaklık ve basınçtaki su.
Modern bilim, çok derinlerde olup bitenleri yalnızca dolaylı işaretlerle yargılayabilir. Rusya'nın Kola Yarımadası'nda açılan dünyanın en derin kuyusu, yerden 12 km'nin biraz daha derininde. Zhuin elması gibi buluntular çok daha derin bir anlayış sağlıyor. Elmaslar, gezegenimizin gençliğinde dev volkanik patlamalar sırasında oluşmuş ve içinde elmasların bulunduğu kimberlit boruları da bu felaketlerin izleridir. Elmaslardaki kabarcıklar geçmişten, büyük derinliklerden gelen kaplardır.
Ringwooditin keşfi, yer kabuğunun altında büyük derinliklerde su olduğu ve Dünya'nın tüm okyanuslarından daha fazla su olduğu hipotezini doğruladı. Ancak elmaslarda sadece ringwoodit bulunmadı: Rusya Bilimler Akademisi Sibirya Şubesi Jeoloji ve Mineraloji Enstitüsü'nden Rus bilim adamları, içlerinde petrol izleri keşfettiler. Birbirinden çok farklı olan bu iki bulgu bizi sonsuz bir jeolojik tartışmaya geri getiriyor.
Petrol nereden geliyor?
Bu soru 19. yüzyılda iki rakip teori ortaya çıktığında ortaya çıktı: petrolün biyojenik ve abiojenik oluşumu. Biyojenik teoriye göre petrol, eski biyolojik organizmaların, hayvanların ve bitkilerin kalıntılarının bir ürünüdür. Abiojenik teori, bunun Dünya'nın bağırsaklarındaki kimyasal reaksiyonların sonucu olduğunu öne sürüyor.
Biyojenik teori açısından biyokütlenin petrole dönüştürülme süreci milyonlarca yıl sürmüştür. Mikroskobik yağ damlacıkları, yüksek derecede geçirgen özel oluşumlara düştü ve içlerinde kümeler oluşturdu. Bu, petrol yataklarının büyük çoğunluğunun tortul kayalarda yoğunlaştığını, petrolün çok yaygın olduğunu ve petrolün kimyasal bileşiminin canlı organizmaların kimyasıyla pek çok ortak noktaya sahip olduğunu açıklamaktadır. Petrolün kökenine ilişkin bu teoriye göre, aramaları tortul kayalarda yapılmalı ve yatakları sınırlıdır.
Abiojenik teori, petrolün doğasının, çeşitli gazların gezegenin bağırsaklarından sürekli salınmasıyla ilişkili kimyasal süreçlerde olduğunu belirtir. Bunlar su buharı, karbondioksit, hidrojen sülfür, nitrojen, hidrojen ve diğerleridir. Bu teorinin aktif bir destekçisi, sürecin gezegen boyunca sürekli olarak meydana geldiğine inanan Dmitry Mendeleev'di, ancak yalnızca belirli yerlerde petrol buharlarının birikmesi ve korunması için koşullar ortaya çıktı. Kristallerde ve magmatik kayalarda petrol bulunması ve petroldeki yüksek metal içeriği onların lehine rol oynuyor. Bu gözlemlerin biyojenik bir bakış açısıyla açıklanması son derece zordur.
Kuvars kristallerinde petrolün bulunması, petrolün abiojenik kökenini destekleyenlerin argümanlarından biridir.
Abiyojenik teoriden pratik bir sonuç: Herhangi bir kırık kaya, hatta kristalin olanlar bile petrol aramaları için umut verici olabilir. Ayrıca petrolün tamamen tükenmeyeceğinden emin olabilirsiniz: tükettiğimizden çok daha az miktarlarda olmasına rağmen sürekli olarak gezegenin bağırsaklarında üretiliyor.
Bir uzlaşma var mı?
Rusya'daki Batılılar ile Avrasyalılar arasında bile, petrolün kökenine ilişkin biyojenik ve abiogenik teorileri destekleyenler arasında olduğundan daha fazla ortak nokta var. Bilimsel bir tartışma dini bir tartışmaya dönüştü. Dahası, çok yakın zamana kadar, petrol sahalarının geliştirilmesine yönelik tüm pratik eylemler yalnızca biyojenik teorilerden birinin varsayımlarına dayanıyordu. Ancak bugün yer kabuğunda olup bitenleri daha iyi açıklayabilecek daha evrensel bir kavrama yönelik artan bir talep var. Ve şimdi yeniden doğuş yaşayan bir teoriyi hatırlamanın zamanı geldi - yeraltı okyanusları hakkında veya daha doğrusu Dünya içindeki drenaj kabuğu hakkında.
Bir zamanlar birden fazla jeolog basit aritmetik hesaplamalar karşısında şaşkına dönmüştü. Deniz seviyesinin üzerine çıkan arazi hacmini biliyoruz; yaklaşık 130 milyon metreküp. km. Ayrıca, yılda dünyadaki tüm nehirler tarafından okyanuslara yıkanan katı parçacıkların yaklaşık miktarını da biliyoruz - yaklaşık 22 milyar ton, yani 10 metreküp gibi bir şey. km. Dünya yüzeyinin erozyonu sürekli olduğundan, yaklaşık 13 milyon yıl içinde gezegenin düz hale gelmesi ve okyanus seviyesinin çok az üzerine çıkması gerekirdi. Ancak milyarlarca yıldır aktif bir dağ yapısının bulunmadığı yerlerde bile Dünya denizin içinde kaybolmadı. Bundan kıtaların sürekli büyüdüğü sonucuna varıldı (bu arada bu, jeodezik gözlemlerle de doğrulanıyor). Bir şey onların mantonun dışına çıkmasını sağlıyor.
Yirminci yüzyılın 60'lı yıllarının sonunda Stepan Grigoriev, gezegenin derinliklerinde aşırı ısınmış suyun sürekli dolaşımının olduğu teorisini ortaya attı. 374°C sıcaklıktaki saf su herhangi bir basınçta buhara dönüşür. Ancak tuzlu sular için bu kritik nokta çok daha yüksektir; örneğin yüzde beşlik tuz çözeltisi için zaten 410°C'dir. Grigoriev'e göre, yerçekiminin etkisi altındaki sulu çözeltiler gezegenin derinliklerine iniyor ve burada buharlaşarak tekrar yukarı doğru hareket ediyorlar. Bu su döngüsü çeşitli kimyasal bileşikleri yakalar. Yukarıya doğru su buharı silisik asidi, aşağıya doğru ise magnezyum, demir ve kalsiyum bileşiklerini taşır. Böylece kabuk hafifler, kıtalar mantonun üzerinde yüzer, ardından yeni manto kayaları “drenaj tabakasının” etki bölgesinde bulunur ve süreç devam eder.
Grigoriev'in teorisi uzun süre ironiye neden oldu, çünkü esas olarak Dünya'nın büyük derinliklerinde su geçirgenliğinin mümkün olmadığı düşünülüyordu - derinlikteki basınçlar çok büyüktü. Ancak Kola süper derin kuyusunun keşifleri bizi yeraltının doğası hakkındaki fikirlerimize farklı bir bakış açısıyla bakmaya zorladı. Özellikle 9 km'nin altındaki derinliklerde, sıcak tuzlu suyla doymuş, oldukça gözenekli kayalar iyi açığa çıkarıldı. Orada sıcaklık zaten 200°C'ye yaklaşıyordu.
Yeni teori
Bunlar, petrolün oluşumu ve birikmesine ilişkin yeni bir evrensel teorinin olası yapı taşlarıdır: Petrol hem organik hem de inorganik kaynak malzemeden oluşturulabilir. Hatta karmaşık, çok aşamalı bir süreç de söz konusu olabilir. Örneğin Sibiryalı bilim adamları, 1500 derece sıcaklık ve 50 bin atmosfer basınçta mermer, su ve metal karışımından ağır hidrokarbonları sentezlemeyi başardılar. Yine de mermerin, eski organizmaların iskelet kalıntılarından oluşan, metamorfize olmuş tortul bir kaya olduğunu unutmamalıyız.
Grigoriev'in yazdığı gibi, okyanus tabanında biriken organik çökeltiler suyla birlikte kıtaların altındaki dalma bölgelerine gider ve burada sürekli su sirkülasyon süreci başlar. Edmonton'daki Alberta Üniversitesi'nde çalışan Kanadalı Graham Pearson'un işaret ettiği gibi bunlar, üzerinde gezilebilecek okyanuslar değil; ancak orada, yüksek basınç altında yüksek sıcaklık reaksiyonlarının bir sonucu olarak, su varlığında olivin'den ringwoodit oluştu ve daha sonra volkanik bir patlama sonucu bir elmas kabuğuna dönüştü.
Drenaj kabuğu, plakaların hareketi ve sentez alanındaki yeni keşifler, petrolün sürekli olarak gezegenin bağırsaklarında üretildiğini ve daha sonra yüzbinlerce yıl boyunca biriktiği yer kabuğunun üst katmanlarına taşındığını gösteriyor. yıllar. İçinden su akan bir küvete benziyor. Banyoyu yeterince çabuk boşaltabiliriz ama sonra su tekrar geri gelecektir. Bu arada, bu genellikle terk edilmiş alanlarda gözlemlenir. Sorun zamanlamadır. Ancak Mendeleev'in sobaları yağla ısıtmanın banknotlarla ısıtmakla aynı şey olduğu ve yağı yalnızca petrokimya ihtiyaçları için bırakmanın daha iyi olduğu yönündeki bakış açısına kulak verirsek, o zaman ona yetecek kadar sahip olacağımız ortaya çıkabilir. birçok, birçok bin yıl. Ve petrol arayışına yönelik yeni yaklaşımlar, dünyanın daha önce bulmayı beklemediğimiz bölgelerinde bile bizi yeni yataklarla zenginleştirebilir.
Petrolün kökeni, her biri var olma hakkına sahip olan çeşitli teorilere sahiptir. Her birinin çok sayıda tanınmış taraftarı ve yeterli sayıda bilimsel çalışması ve gerekçesi vardır. Bu sayfada petrolün doğada nasıl oluştuğundan bahsedeceğiz ve bu kaynağın kökenine dair en popüler teorileri anlatacağız.
Petrol nasıl oluştu?
Modern dünya ekonomisi petrol olmadan yapamaz. Bu nedenle giderek daha fazla altınla karşılaştırılıyor. Bu enerji kaynağına olan talebin her geçen gün artması, hidrokarbon üretimi yapan şirketlerin sağlam kar elde etmesine olanak tanıyor. Petrolün kökeni nedir? Neden bazı ülkeler bu kaynak açısından zenginken diğerleri bu kaynaktan yoksundur?
Bu kaynağın nasıl oluştuğunu anlamak için bileşimini anlamak önemlidir. Yağ şunlardan oluşur:
- Metan, parafin, naftenik ve diğer hidrokarbonlar
- Reçineler ve asfaltenler
- Kükürt içeren maddeler
- Azot ve oksijen bileşikleri
- %1'den azı ağır metallerdir
Petrol gezegenimize nereden geldi? Bu maddenin bileşimini analiz ettikten sonra bilim adamları, petrolün kökeni hakkında çeşitli teoriler geliştirdiler. Üstelik her birinin çok sayıda destekçisi ve diğer teorilerin ateşli rakipleri var. Petrolün kökenine ilişkin en popüler hipotezler:
- Biyojenik
- İnorganik
- Uzay
Petrolün kökenine ilişkin modern teoriler 19. yüzyılın başında ortaya çıktı ve ancak 20. yüzyılda daha bilimsel bir biçim kazandı. Ancak dünyanın bağırsaklarında hidrokarbonların nasıl oluştuğu bugün hala tartışılıyor. Şu anda bilim adamları bu konuda bir fikir birliğine varmış değiller. Dolayısıyla bu maddenin yer altından nereden çıktığı sorusuna kimse size kesin bir cevap vermeyecektir.
Biyojenik veya organik teori
Petrolün biyojenik kökeni, gezegenimizin derinliklerinde "siyah altın" oluşumuna ilişkin en popüler hipotezlerden biridir. Bugün bu hipotez akademik bilim insanları arasında daha popüler. Buna göre bu sıvı, çeşitli rezervuarların dibinde bitki ve hayvanların ayrışması sonucu ortaya çıktı. Kalıntılar çeşitli kimyasal işlemler sonucunda ayrışır. 3.000 metreden daha derinde bulunan hidrokarbonları serbest bıraktılar. Petrolün kökenine ilişkin organik teori ancak yüksek sıcaklık koşullarında (140 - 160 derece) mümkün olabilir.
Organik kütleden arındırılmış sıvı hidrokarbonlar boşlukları doldurur. Bugün bunlara mevduat deniyor. Büyük derinliklerde bulunan petrol, yaklaşık 200 derecelik bir ortam sıcaklığında bulunur. Yüksek sıcaklık, doğal gazın ondan ayrılmasını sağlar.
“Siyah altının” kökenine ilişkin biyojenik teori ilk olarak Rusya'da M. V. Lomonosov tarafından formüle edildi. Zamanın ünlü bilim adamları bu kaynağın oluşumunun doğası konusunda neredeyse hemfikirdi. Tökezleyen tek engel kaynak materyaldi. Bazıları onları tarih öncesi bitkiler, bazıları ise hayvanlar olarak görüyordu.
Petrolün biyolojik kökenine ilişkin versiyonların kendi kanıt temelleri vardır. Alman uzmanlar Engler ve Gefer, balık yağının yüksek basınç ve sıcaklık altında damıtılması konusunda bir deney gerçekleştirdi. Bileşimi belli belirsiz yağa benzeyen bir madde elde etmeyi başardılar. Rus bilim adamı N.D. Zelinsky de benzer bir deney yaptı ancak başlangıç malzemesi olarak Balkhash Gölü'nün bitki çamurunu aldı. Benzin, gazyağı, metan ve ağır metaller elde etmeyi başardı.
Abiojenik veya inorganik menşe teorisi
D.I. Mendeleev de bu konuyu görmezden gelmedi. Önde gelen bir bilim adamı, suyun kaya çatlaklarından girerek demir karbürlerle buluşması sonucu petrolün oluştuğuna inanıyordu. Laboratuvar koşullarında bilim adamı teorisini doğrulayabildi, ancak birçok jeolog doğal koşullarda "steril" bir sonuç elde etmenin imkansız olduğunu düşünerek bunu reddetti.
Petrolün kökenine ilişkin abiojenik teori en popüler ikinci teoridir. Destekçileri, D.I. Mendeleev'in yanı sıra, A. Humboldt, N.A. Kudryavtsev, T.M Gold ve diğerleri gibi zamanlarının önde gelen bilim adamlarıdır. Bu teorinin başarısı, bu maddenin laboratuvarlarda mineral hammaddelerden tanımlanmasına yönelik başarılı deneylerle ilişkilidir. 19. yüzyılın sonlarında petrolün inorganik kökeni, bu yağlı maddenin kökenine ilişkin ana hipotezlerden biri haline geldi.
D.I. Mendeleev abiogenik teorisine karbür teorisi adını verdi. Her ne kadar pek çok jeolog onun iddialarına katılmasa da, bu versiyonun var olduğunu kanıtlayan bir deney, onun var olma hakkını doğruladı. Ünlü kimyager dünyanın erimiş demirden oluştuğuna inanıyordu. Bu metalin uyduları olan karbürler, insanlık tarihinin en önemli mineralinin oluşumunun başlangıç maddesidir.
Suyun karbürlerle reaksiyonundan sonra, bu reaksiyon sırasında oluşan maddeler daha da yükseldi ve sonunda daha düşük sıcaklıklar nedeniyle oluştu. Hipotezin destekçilerine göre bu süreç sürekli olarak meydana geliyor. Dolayısıyla “siyah altın” rezervlerinin azalması insanlığı tehdit etmiyor.
Ancak Sovyet petrol jeolojisinin kurucusu Ivan Mihayloviç Gubkin, Mendeleev'in teorisinin ana rakibiydi ve onu her zaman eleştirdi. Bazalt kuşağının suyun dünyanın çekirdeğine nüfuz etmesini ve demir karbürlerle buluşmasını önleyeceğine inanıyordu.
Ünlü Amerikalı jeolog Arville Levorsen, dünyanın bağırsaklarında hidrokarbon oluşumunu anlamak için çok şey yaptı. Sedimanter göçün menşe teorisine bağlı kalıyor.
Petrolün kozmik kökeni teorisi
Yukarıdaki hipotezlere ana alternatif, petrolün kökenine ilişkin kozmik teoridir. Kurucusu V.D. Sokolov, bu kaynağın oluşumunun inorganik bileşenlerin uzaydan dünyaya girişi sayesinde mümkün olduğuna inanıyordu. Teori, yıldızlarda ve meteorlarda hidrokarbon radikallerinin varlığının doğrulanmasıyla mümkün oldu.
Petrol uzayı teorisi her gün yeni takipçiler buluyor. Modern araştırma yörünge istasyonları, uzak nesnelerin spektral analizini yapmak için kullanılan teleskoplar ve bilimin diğer teknik yetenekleri, bu hipotezin var olma hakkını kanıtlıyor.
Son araştırmalar yakın gezegenlerin (Jüpiter, Neptün, Uranüs ve Satürn) atmosferlerinde metan ve amonyak varlığını göstermiştir. Bu, hidrokarbonların herhangi bir kozmik cisimde bulunabileceği sonucuna varmamızı sağlar.
Aslında bu versiyona göre sıvı hidrokarbonların oluşumu hem organik hem de inorganik teorilere bağlanabilir. Göktaşlarının dünyaya sadece mineralleri değil, aynı zamanda petrolün hammaddesi haline gelebilecek çeşitli bakteri ve mikroorganizmaları da getirebileceği zaten kanıtlanmıştır.
Diğer sürümler
“Siyah altın” oluşumunun yeni versiyonları periyodik olarak ortaya çıkıyor. Bu sıvının kaynağı olarak tortul kayaçlarda bulunan dağınık organik maddeyi öne sürüyor.
Bugün, Rusya Bilimler Akademisi Petrol ve Gaz Sorunları Enstitüsü'nden Rus bilim adamları tarafından geliştirilen petrolün kökenine ilişkin alternatif bir teori popülerdir. Uzmanlar teorilerini doğadaki karbon ve su döngüsüne dayanarak formüle ettiler. Yağmur suyu bikarbonat formunda karbon içerir. Yere iner ve tortul havzalar adı verilen doğal rezervuarlarda oluşup biten petrolü oluşturmak üzere şekil alır.
Bu hipoteze göre yağın %90'ı bu şekilde oluşuyor ve bunun sadece %10'u hayvan ve bitkilerin organik kalıntılarının ayrışması sonucu elde ediliyor.
Abiyojenik teoride olduğu gibi, petrol rezervlerinin yenilenme hızı bin yılda değil, yalnızca onlarca yılda gerçekleşir. Aynı zamanda bu teorinin kurucuları, bir kişi hidrokarbonları ne kadar yoğun işlerse, bunların o kadar hızlı yere düşeceğine ve yeni petrol kütleleri oluşturacağına inanıyor.
Petrol insanlık tarihinin en önemli kaynağıdır. Önemli teknolojik ilerlemeye neden olan fosil hidrokarbonlardı. Son veriler bu kaynağın 70-80 yıl daha dayanacağını gösteriyor. Bu süre zarfında alternatif yakıt türlerine geçmek gerekir. Aksi halde insanlık çok zor zamanlar geçirecektir. Bilim adamlarını güneş ve rüzgar enerjisinin geri dönüştürülmesi olasılığını araştırmaya iten şey budur.
“Siyah altın” ekonominin can damarı olarak görülüyor ve sıvı hidrokarbonların oluşumu onlarca yıldır tartışılıyor. Sonuçta çoğu aklı meşgul eden asıl soru, petrol oluşumunun doğası değil, hidrokarbon rezervlerinin yenilenme hızıdır. Sonuçta, bu kaynak ne kadar hızlı oluşursa, insanlık yenisine geçmeden önce o kadar uzun süre yaşayabilir.
Uzmanlar, petrol rezervlerinin yakında (30-50 yıl içinde) tükeneceğine ilişkin yaygın tahminleri farklı algılıyor. Çoğu saygıyla (“öyledir”), diğerleri şüpheyle (“petrol rezervleri sınırsız!”) ve bazıları da pişmanlıkla (“yüzyıllarca dayanabilir…”). “Popüler Mekanik” bu konuyu incelemeye karar verdi.
Biyojenik teoriye göre petrol oluşumu
Vietnam sahanlığındaki White Tiger sahasındaki petrol üretim hacimleri, jeologların en iyimser tahminlerini aştı ve birçok petrol işçisine, büyük derinliklerde büyük "siyah altın" rezervlerinin depolandığı umuduyla ilham verdi.
1494−1555: Georgius Agricola, doktor ve metalurji uzmanı. 18. yüzyıla kadar, petrolün kökenine dair pek çok ilginç versiyon vardı ("Tufan sularının etkisi altındaki toprak yağından", kehribardan, balina idrarından vb.). 1546'da George Agricola, petrolün inorganik kökenli olduğunu ve kömürün kalınlaşıp katılaşmasıyla oluştuğunu yazdı.
1711−1765: Mikhailo Vasilyevich Lomonosov, ansiklopedi uzmanı bilim adamı - kimyager, fizikçi, astronom vb. Dünyanın katmanlarında kömürleşmeye ve basınca maruz kalan bitki kalıntılarından petrolün kökeni hakkında bilimsel temelli bir kavramı ifade eden ilk kişilerden biri (“Yeryüzünün katmanlarında,” 1763): “Yer altı ısısıyla hazırlanan kömürlerden kahverengi ve siyah yağlı maddeler dışarı atılır...”
1834−1907: Dmitry Ivanovich Mendeleev, kimyager, fizikçi, jeolog, meteorolog vb. İlk başta, petrolün organik kökeni fikrini paylaştı (büyük derinliklerde, yüksek sıcaklıklarda ve karbonlu demir ile yüzeyden sızan su arasındaki basınç). Daha sonra “inorganik” versiyona bağlı kalındı
1861−1953: Nikolai Dmitrievich Zelinsky, organik kimyager. Petrolün menşei sorununun çözümüne önemli katkı sağladı. Hayvanlarda ve bitkilerde bulunan bazı karbon bileşiklerinin, düşük sıcaklıklarda ve uygun koşullarda, kimyasal bileşim ve fiziksel özellikler bakımından yağa benzer ürünler oluşturabildiğini gösterdi.
1871−1939: Ivan Mihayloviç Gubkin, petrol jeologu. Sovyet petrol jeolojisinin kurucusu, biyojenik teorinin destekçisi. Petrolün doğasına ilişkin çalışmaların sonuçlarını özetledi ve şu sonuca vardı: oluşum süreci süreklidir; Geçmişte çöküntü ve yükselme alanlarının sınırlarında istikrarsız olan yer kabuğunun alanları, petrol oluşumu için en uygun olanlardır.
Kabaca söylemek gerekirse, petrol rezervlerinin kaç yıl dayanacağını kimse bilmiyor. Daha da şaşırtıcı olanı, 19. yüzyıldan bu yana tartışılmasına rağmen hiç kimsenin petrolün tam olarak nasıl oluştuğunu hâlâ söyleyememesi. Bilim adamları inançlarına göre iki kampa ayrıldı.
Günümüzde biyojenik teori dünyadaki uzmanlar arasında hakimdir. Milyonlarca yıl süren çok aşamalı bir süreçte bitki ve hayvan organizmalarının kalıntılarından petrol ve doğalgazın oluştuğu belirtiliyor. Kurucularından biri Mikhailo Lomonosov olan bu teoriye göre, petrol rezervlerinin yeri doldurulamaz ve bir gün tüm yatakları tükenecektir. İnsan uygarlıklarının geçiciliği göz önüne alındığında elbette yenilenemez: İlk alfabe ile nükleer enerji arasında en fazla dört bin yıl fark vardır, mevcut organik kalıntılardan yeni petrol oluşumu ise milyonlara ihtiyaç duyacaktır. Bu, çok da uzakta olmayan torunlarımızın önce petrol, sonra da gaz olmadan baş etmek zorunda kalacağı anlamına geliyor...
Abiyojenik teorinin savunucuları geleceğe iyimserlikle bakıyor. Petrol ve doğalgaz rezervlerinin bize yüzyıllar boyunca yeteceğine inanıyorlar. Dmitry Ivanovich Mendeleev, Bakü'deyken jeolog Herman Abikh'ten petrol yataklarının çoğunlukla coğrafi olarak faylarla (yer kabuğundaki özel bir tür çatlak) sınırlı olduğunu öğrenmişti. Aynı zamanda ünlü Rus kimyager, hidrokarbonların (petrol ve gaz) yerin derinliklerindeki inorganik bileşiklerden oluştuğuna ikna oldu. Mendeleev, dağ inşası süreçleri sırasında yer kabuğunu kesen çatlaklar yoluyla yüzey suyunun Dünya'nın derinliklerine metal kütlelere sızdığına ve demir karbürlerle reaksiyona girerek metal oksitler ve hidrokarbonlar oluşturduğuna inanıyordu. Hidrokarbonlar daha sonra çatlaklardan yerkabuğunun üst katmanlarına doğru yükselir ve petrol ve gaz yatakları oluşturur. Abiojenik teoriye göre yeni petrolün oluşması için milyonlarca yıl beklemek gerekmeyecek; tamamen yenilenebilir bir kaynaktır. Abiyojenik teorinin savunucuları, büyük derinliklerde yeni yatakların keşfedilmeyi beklediğinden eminler ve şu anda keşfedilen petrol rezervleri, hala bilinmeyenlerle karşılaştırıldığında önemsiz kalabilir.
Kanıt arıyorum
Ancak jeologlar iyimser olmaktan ziyade kötümserdir. En azından biyojenik teoriye güvenmek için daha fazla nedenleri var. 1888 yılında Alman bilim adamları Gefer ve Engler, hayvansal ürünlerden yağ elde etme olasılığını kanıtlayan deneyler yaptılar. Balık yağını 4000C sıcaklıkta ve yaklaşık 1 MPa basınçta damıtırken doymuş hidrokarbonları, parafinleri ve yağlama yağlarını izole ettiler. Daha sonra, 1919'da Akademisyen Zelinsky, Balkhash Gölü'nün dibinden gelen, çoğunlukla bitki kökenli organik çamurdan, damıtma sırasında ham katran, kok ve gazlar - metan, CO, hidrojen ve hidrojen sülfit elde etti. Daha sonra reçineden benzin, gazyağı ve ağır yağları çıkardı ve deneysel olarak yağın organik bitkisel maddelerden de elde edilebileceğini kanıtladı.
Petrolün inorganik kökenini destekleyenler görüşlerini düzeltmek zorunda kaldılar: Artık hidrokarbonların organik maddeden kökenini inkar etmiyorlardı, ancak bunların alternatif, inorganik bir şekilde elde edilebileceğine inanıyorlardı. Yakında kendi kanıtları vardı. Spektroskopik çalışmalar, Jüpiter'in ve diğer dev gezegenlerin atmosferinde, uydularında ve kuyruklu yıldızların gaz zarflarında basit hidrokarbonların bulunduğunu göstermiştir. Bu, eğer doğada organik maddelerin inorganik maddelerden sentezlenmesi süreçleri varsa, Dünya'daki karbürlerden hidrokarbon oluşumunu hiçbir şeyin engellemediği anlamına gelir. Kısa süre sonra klasik biyojenik teoriyle tutarlı olmayan başka gerçekler keşfedildi. Bazı petrol kuyularında petrol rezervleri beklenmedik bir şekilde toparlanmaya başladı.
Yağ büyüsü
Bu türden ilk paradokslardan biri, Grozni'den çok da uzak olmayan Tersko-Sunzha bölgesindeki bir petrol sahasında keşfedildi. İlk kuyular 1893 yılında doğal petrol rezervlerinin olduğu yerlerde açıldı.
1895 yılında 140 m derinlikteki kuyulardan birinde büyük miktarda petrol fışkırdı. 12 gün süren fışkırmanın ardından, petrol ambarının duvarları çöktü ve petrol akışı yakındaki kuyuların kuyularını sular altında bıraktı. Sadece üç yıl sonra çeşmeyi ehlileştirmek mümkün oldu, sonra kurudu ve çeşme yönteminden petrol üretme yönteminden pompalama yöntemine geçtiler.
Büyük Vatanseverlik Savaşı'nın başlangıcında, tüm kuyular yoğun bir şekilde sulandı ve bazıları güvelendi. Barış geldikten sonra üretim yeniden başladı ve herkesi şaşırtacak şekilde neredeyse tüm yüksek su kuyuları susuz petrol üretmeye başladı! Açıklanamaz bir şekilde kuyular "ikinci bir rüzgar" aldı. Bir yarım yüzyıl daha sonra durum tekrarlandı. Çeçen savaşlarının başlangıcında kuyular yeniden yoğun bir şekilde sulandı, akış hızları önemli ölçüde azaldı ve savaşlar sırasında işletilmedi. Üretim yeniden başlatıldığında üretim oranları önemli ölçüde arttı. Üstelik ilk küçük kuyular, halka yoluyla tekrar dünya yüzeyine petrol pompalamaya başladı. Biyojenik teorinin destekçileri ne yapacağını şaşırmışken, "inorganikler" bu paradoksu buradaki petrolün inorganik kökenli olmasıyla kolayca açıklayabiliyorlardı.
Benzer bir olay, 60 yılı aşkın süredir geliştirilen dünyanın en büyük petrol sahalarından biri olan Romashkinskoye'de de yaşandı. Tatar jeologlarına göre sahadaki kuyulardan 710 milyon ton petrol çıkarılabildi. Ancak bugüne kadar burada neredeyse 3 milyar ton petrol üretildi! Petrol ve gaz jeolojisinin klasik yasaları gözlemlenen gerçekleri açıklayamaz. Bazı kuyular atıyor gibi görünüyordu: akış hızlarındaki düşüşün yerini aniden uzun vadeli bir artış aldı. Eski SSCB topraklarındaki diğer birçok kuyuda da nabız gibi atan bir ritim kaydedildi.
Vietnam rafındaki “Beyaz Kaplan” sahasından bahsetmemek mümkün değil. Petrol üretiminin başlangıcından itibaren, "siyah altın" yalnızca tortul katmanlardan çıkarıldı; burada tortul katmanlar (yaklaşık 3 km) delinerek yer kabuğunun temeline girdi ve kuyu aktı. Üstelik jeologlara göre kuyudan yaklaşık 120 milyon ton çıkarılabildi ancak bu hacim çıkarıldıktan sonra bile derinlerden iyi bir basınçla petrol akmaya devam etti. Bu alan jeologlar için yeni bir soruyu gündeme getirdi: Petrol yalnızca tortul kayalarda mı birikiyor, yoksa temel kayalarda mı tutuluyor? Eğer temelde petrol de varsa, o zaman dünya petrol ve gaz rezervleri sandığımızdan çok daha fazla olabilir.
Hızlı ve inorganik
Pek çok kuyuda klasik petrol ve gaz jeolojisi açısından açıklanamayan "ikinci rüzgar"ın nedeni nedir? Rusya'nın jeoloji bölümü başkanı, "Tersko-Sunzhenskoye sahasında ve diğer bazı bölgelerde, organik maddeden petrol oluşturulabilir, ancak klasik jeolojinin öngördüğü gibi milyonlarca yıl içinde değil, birkaç yıl içinde" diyor. Devlet Petrol ve Gaz Üniversitesi. ONLARA. Gubkin Viktor Petrovich Gavrilov. “Oluşum süreci, Gefer ve Zelinsky'nin deneylerine benzer şekilde, ancak doğanın kendisi tarafından gerçekleştirilen organik maddenin yapay damıtılmasına benzetilebilir. Bu oranda petrol oluşumu, litosferin alt kısmı ile birlikte tortunun bir kısmının Dünya'nın üst mantosuna çekildiği bölgenin jeolojik özellikleri nedeniyle mümkün olmuştur. Orada, yüksek sıcaklık ve basınç koşulları altında, organik maddenin hızlı bir şekilde yok edilmesi ve yeni hidrokarbon moleküllerinin sentezi meydana geliyor.”
Profesör Gavrilov'a göre Romashkinskoye sahasında farklı bir mekanizma işliyor. Burada, yerkabuğunun kristal kayalarının kalınlığında, bodrum katında, 3 milyar yıldan daha eski, kalın bir yüksek alüminyumlu gnays tabakası yatıyor. Bu antik kayalar, hidrojen varlığında yüksek sıcaklıklarda hidrokarbonların oluştuğu çok miktarda (% 15'e kadar) grafit içerir. Faylar ve çatlaklar boyunca kabuğun gözenekli tortul tabakasına doğru yükselirler.
Rusya'daki tüm hidrokarbon rezervlerinin yarısının yoğunlaştığı Batı Sibirya petrol ve gaz bölgesinde keşfedilen, hidrokarbon rezervlerinin hızlı bir şekilde yenilenmesine yönelik başka bir mekanizma daha var. Burada, bilim adamına göre, eski okyanusun gömülü yarık vadisinde, "siyah sigara içenler"de olduğu gibi inorganik maddelerden metan oluşumu süreçleri meydana geldi ve meydana geliyor (kenar çubuğuna bakın). Ancak yerel yarık vadisi çökeltiler tarafından tıkanıyor, bu da metanın dağılmasını engelliyor ve kaya rezervuarlarında yoğunlaşmasına neden oluyor. Bu gaz tüm Batı Sibirya Ovasını hidrokarbonlarla besledi ve beslemeye devam ediyor. Burada yağ, organik bileşiklerden hızla oluşuyor. Peki burada her zaman hidrokarbonlar mı olacak?
Profesör, "Saha geliştirme yaklaşımımızı yeni ilkeler üzerine kurarsak," diye yanıtlıyor, "çıkarma oranını, bu bölgelerdeki üretim merkezlerinden hidrokarbon alma oranıyla koordine edersek, kuyular yüzlerce yıl boyunca çalışacaktır."
Ancak bu fazla iyimser bir senaryo. Gerçekler daha acımasız: Rezervlerin yenilenebilmesi için insanlığın “şiddet içeren” üretim teknolojilerinden vazgeçmesi gerekecek. Ayrıca, maden yataklarının işletilmesinden geçici olarak vazgeçilerek özel rehabilitasyon dönemlerinin getirilmesi gerekli olacaktır. Artan küresel nüfus ve artan ihtiyaçlar karşısında bunu yapabilir miyiz? Zorlu. Sonuçta petrolün nükleer enerji dışında henüz değerli bir alternatifi yok.
Dmitry Ivanovich Mendeleev geçen yüzyılda eleştirel bir şekilde, petrol yakmanın banknotlarla fırın yakmaya benzediğini belirtmişti. Eğer bu büyük kimyager bugün yaşasaydı, muhtemelen bizi uygarlık tarihinin en çılgın nesli olarak adlandırırdı. Ve belki de yanılıyorum; çocuklarımız hâlâ bizi geçebilir. Ama torunların büyük olasılıkla asla böyle bir şansı olmayacak...
Günümüzde çoğu bilim adamı petrolün biyojenik kökenli olduğuna inanmaktadır. Yani petrol, milyonlarca yıl önce yaşamış küçük hayvan ve bitki organizmalarının (plankton) çürüme ürünlerinden oluşmuştur. En eski petrol sahaları 600 milyon yıl önce oluşmuştur.
O dönemde dünyanın büyük bir kısmı sularla kaplıydı. Ölümden sonra canlı organizmalar eski denizlerin ve körfezlerin dibine battı ve silt, kum ve sonraki tortu katmanlarıyla kaplandı. Bu birikintiler yavaş yavaş sıkıştı, susuz kaldı ve giderek alçaldı. Aynı zamanda bu birikintilerdeki basınç ve sıcaklık da arttı. Anaerobik bakterilerin (yani oksijen olmadan yaşayabilen bakterilerin) etkisi altında, organik maddeden küçük yağlı damlacıklar halinde toplanan hidrokarbonlar oluşmaya başladı. Ne yazık ki bilim adamları, organik çökeltilerdeki hangi süreçlerin petrol oluşumuna yol açtığı sorusuna henüz kesin olarak cevap veremiyor.
Hidrokarbonların petrol gölleri gibi yeraltında yer almadığını anlamak önemlidir. Gaz kabarcıklarıyla birlikte kumtaşı ve kireçtaşının gözenekli katmanlarından yavaş yavaş sızan su ve kumla karıştırıldılar. Çoğu zaman karışım yüksek basınç altında kayaların içinden geçiyordu. Petrol ve gaz, suyun süngerin içine sızması gibi, tortul kaya parçacıkları arasındaki boşluklara sızdı. Petrol ve gaz, er ya da geç içinden geçemedikleri bir kaya tabakasıyla (gözenek ve çatlakları olmayan geçirimsiz kaya) karşılaştı ve böylece kendilerini jeolojik bir "tuzağın" içinde buldular.
Petrol oluşum süreci devam ederken Dünya da değişiyordu. Yerkabuğunun hareketleri, faylar ve masiflerin bağlantıları vardı. Bu süreçler çeşitli türlerde petrol jeolojik "tuzakları" oluşturdu.
Dünyanın farklı yerlerinde bulunan petrolün bileşiminin büyük ölçüde farklılık gösterdiğini biliyoruz. Bu, petrolün oluşumu sırasında meydana gelen reaksiyonların farklılığıyla veya petrolün organizmalarından oluştuğu farklı bitki ve hayvan türleriyle açıklanmaktadır.
Petrol rezervleri yüz milyarlarca tondur ve karada ve denizde her yere dağılmıştır. Yüzeyde kalanlar uzun süredir kullanılıyor ve artık petrol 2-4 kilometre veya daha fazla derinliklerden çıkarılıyor. Ancak daha da derinlerde daha fazlası var; sadece onu oradan çıkarmak henüz ekonomik olarak karlı değil, yani pahalı.
Biliyor musun...
Petrolün organik maddeden kökenine ilişkin ilk tahmin, Rus bilim adamı Mikhailo Vasilyevich Lomonosov tarafından “Dünyanın Katmanları Üzerine” (1763) adlı çalışmasında dile getirildi.
