多孔的沉積巖層石灰?guī)r或砂巖分析圖像顯微鏡
石油的性質(zhì)
石油是芳香烴、脂肪烴和多種不同雜環(huán),包含O、N和s元素的混合
物。脂肪烴包括氣態(tài)烷烴系列,如甲烷、乙烷、丙烷和丁烷,另外還有
長(zhǎng)鏈的非氣態(tài)烷烴。一些雜環(huán)化合物,例如卟啉衍生物,結(jié)構(gòu)中可能含
有金屬原子,例如釩或鎳。石油富集于折疊、多孔的沉積巖層中,例如
石灰?guī)r或砂巖,或者其他斷裂巖石,如斷裂頁(yè)巖、火成巖。在石油地質(zhì)
學(xué)中,這些巖石結(jié)構(gòu)統(tǒng)稱(chēng)為儲(chǔ)油巖。儲(chǔ)油巖的年代從晚寒武紀(jì)(5億)到
上新世(1~13百萬(wàn))。在第三紀(jì)的巖石中有著廣泛的石油儲(chǔ)藏。
多數(shù)石油來(lái)源于浮游生物殘骸,可能是被混濁的洋流沉積在淺海凹
陷底部,最終被埋在沉重的沉積層之下。經(jīng)過(guò)地質(zhì)時(shí)間,被圈閉的有機(jī)
物轉(zhuǎn)變成石油和天然氣。
有許多機(jī)理用于解釋石油和天然氣的成因。但還沒(méi)有一個(gè)理論被完
全接受。一些理論認(rèn)為,高溫或高壓,或者兩者共同通過(guò)非生命過(guò)程,
將浮游生物殘留物轉(zhuǎn)變成烴類(lèi)和其他石油組分以及天然氣。認(rèn)為熱量來(lái)
源于地球內(nèi)部的自然輻射,但更可能是構(gòu)造活動(dòng)區(qū)域之下的巖漿熱量擴(kuò)
散。其他理論則認(rèn)為是在有無(wú)高溫高壓,或者有無(wú)酸堿預(yù)水解情況下的
無(wú)機(jī)催化過(guò)程。還有一些理論認(rèn)為,石油中的烴類(lèi)來(lái)自浮游生物被生物
降解后自然殘留的烴類(lèi)。認(rèn)為生物可以通過(guò)好氧或厭氧降解脂肪酸、蛋
白或氨基酸、碳水化合物、類(lèi)胡蘿卜素、甾酮、甘油、葉綠素和木質(zhì)素
一腐殖質(zhì),以及去碳酸基和去氨基作用。最后,一個(gè)理論提出,生物降
解浮游生物產(chǎn)生的甲烷,通過(guò)高溫高壓下的無(wú)機(jī)催化合成石油。
另外,有理論認(rèn)為,細(xì)菌改變了浮游生物,成為接近合成石油組分
的物質(zhì),之后通過(guò)高溫高壓轉(zhuǎn)變成石油和天然氣。非生命過(guò)程形成的甲
烷也可以作為原料,與生物產(chǎn)生的甲烷經(jīng)歷類(lèi)似的過(guò)程合成石油。在實(shí)
驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)了高溫高壓下甲烷和液態(tài)烴的反應(yīng)
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