Газрын тосны гарал үүслийн онолын тухайд эрдэмтэд нэгдсэн саналд хүрээгүй байна. Энэ бол маш нарийн төвөгтэй асуудал бөгөөд байгалийн хий, газрын тосны геологи ч, хүн төрөлхтөнд одоо байгаа байгалийн шинжлэх ухаан ч үүнийг шийдвэрлэх асуудлыг шийдэж чадахгүй. Газрын тосны гарал үүслийн талаар онолчид төдийгүй дадлагажигчид ч ярьдаг. Нэрт газрын тосны геологич И. М. Губкин өнгөрсөн зууны 30-аад онд газрын тосны гарал үүслийн тухай янз бүрийн онолын талаар ярилцаж, энэ талаар маш их бөгөөд сонирхолтой бичиж байжээ. Ер нь дэлхийн царцдасын дор хэдэн тэрбум жилийн хугацаанд ямар процесс явагдсаныг бид тааж л чадна, манай гараг олон талаараа бидний хувьд оньсого хэвээр байна. Хүн геохувьслын үйл явцын жинхэнэ явцын талаар бага мэддэг тул газрын тосны гарал үүслийн онолууд маш олон байдаг.
Хоёр үндсэн онол
Хүн төрөлхтөн газрын тос үүсэхэд нөлөөлж буй нөхцлийн талаар бүрэн мэдлэгтэй болж, түүний орд газрын гүнд хэрхэн бүрэлдэж байгааг яг таг судалж, бүх бүтцийн хэлбэрүүдтэй танилцах үеддавхаргууд, тэдгээрийн литологийн шинж чанарууд нь газрын тосны харагдах байдал, хуримтлалд таатай байдаг - зөвхөн энэ тохиолдолд л ордын хайгуул, эрэл хайгуулыг үнэхээр оновчтой явуулах болно. Геологийн шинжлэх ухаан хөгжиж эхэлмэгц газрын тосны гарал үүслийн хоёр үндсэн онол гарч ирэв. Эхнийх нь түүний үүсэхийг амьд бодистой холбодог. Энэ бол газрын тосны гарал үүслийн органик онол юм. Хоёр дахь нь дэлхийн царцдасын гүнд өндөр даралт, температурт устөрөгч, нүүрстөрөгчийн нийлэгжилтээс болж хий, газрын тос хоёулаа үүссэн гэж хэлдэг. Энэ бол газрын тосны гарал үүслийн органик бус онол юм.
Органик онол нь органик бус онолоос хожуу гарч ирсэн гэж түүхэнд мэдэгддэг: 19-р зууны дунд үе хүртэл газрын тосыг дэлхийн гадаргуутай харьцсан газраас л олборлодог байсан - Калифорнид, Газар дундын тэнгист, Венесуэлд, … бусад зарим газар. Германы эрдэмтэн Хумбольдт галт уулын үйл ажиллагааны үр дүнд асфальт шиг газрын тос хэрхэн үүсдэгийг санал болгов. Хэсэг хугацааны дараа буюу 19-р зууны хоёрдугаар хагаст химичүүд ацетилен С2Н2-ийг метан цувралын нүүрсустөрөгчтэй хэрхэн нийлэгжүүлэхийг аль хэдийн мэддэг болсон. лабораторид. Бүр хожим нь манай Дмитрий Иванович Менделеев газрын тосны гарал үүслийн органик бус онолыг өөрийн "карбид"-ыг дэлхийд танилцуулсан. Геологич, эрдэмтэн Губкин түүнийг ширүүн шүүмжилсэн.
Менделеев ба Губкин
1877 онд мастер Оросын химийн нийгэмлэгт газрын тосны гарал үүслийн талаархи таамаглалын талаар үг хэлжээ. Энэ нь асар том бодит материал дээр үндэслэсэн байсан тул тэр даруй алдартай болсон. Дүгнэж хэлэхэдОруулсан нотлох баримтаас үзэхэд тухайн үед илрүүлсэн бүх ордууд нь уулын нугалах тогтоцын ирмэг дээр төвлөрч, сунасан, том хагарлын бүсийн ойролцоо байрладаг байв. Менделеевийн хэлснээр ус нь хагарлаар дамжин дэлхийн гүнд нэвтэрч, металлын карбидуудтай урвалд ордог бөгөөд ингэснээр газрын тос үүсэхэд хувь нэмэр оруулдаг бөгөөд дараа нь дээшилж, орд үүсгэдэг. Менделеевийн томъёо дараах байдалтай байна: 2FeC+3H2O=Fe2O3+C2H6. Түүний таамаглалаас (газрын тос хэрхэн үүсдэг) дагуу энэ үйл явц нь зөвхөн алс холын геологийн үеүүдэд биш үргэлж тохиолддог.
Би. М. Губкин карбидын онолыг хаа сайгүй шүүмжилсэн. Энэ сонголт нь геологийн мэдлэгтэй, усыг шингэн карбид руу дамжуулдаг ямар ч гэмтэлгүй байсан ч газрын тос маш сайн үүссэн гэдэгт итгэлтэй хүнийг хангаж чадахгүй. Ийм хагарал байгальд ердөө байдаггүй - дэлхийн цөмөөс гадаргуу хүртэл. Базальт бүс нь усыг гүн рүү нэвтрүүлэхгүй, эсвэл бэлэн тосыг гадагш гаргахгүй. Түүгээр ч барахгүй гүний гүнээс одоо гаргаж байгаа бүх тос энэ онолын эсрэг ярьж байна. Губкины өөр нэг аргумент нь органик бусаар үүссэн тос нь оптик идэвхгүй, харин байгалийн тос нь идэвхтэй, бүр гэрлийн туйлшралын хавтгайд эргэлдэж чаддаг гэсэн байв.
Сансар бол гурав дахь онол
Нефть хэрхэн үүсдэг тухай сансар огторгуйн онол бас их алдартай байсан. Өнөөдөр сансарт орчин үеийн технологи гарч ирснээр энэ нь бас сүйрсэн. оросгеологич Н. А. Соколов 1892 онд газрын тосны сансар огторгуйн гарал үүслийн тухай онолоо нийтэлсэн бөгөөд нүүрсустөрөгч нь манай гариг дээр хамгийн цэвэр хэлбэрээр оршсоор ирсэн бөгөөд дэлхий дөнгөж бүрэлдэж байх үед өндөр температурт үүссэн байдаг. Хөргөхдөө гараг газрын тосыг шингээж, шингэн магмад уусгав. Хатуу дэлхийн царцдас үүссэний дараа магма нүүрсустөрөгчөөс татгалзаж, хагарлын дагуу дээд хэсэгтээ дээшилж, хөргөлтөөс болж өтгөрч, зарим хуримтлал үүсгэв. Солирын массаас нүүрсустөрөгч олдсон гэж Соколов нотолсон.
Губкин энэ онолыг геологийн ажиглалтаар хэзээ ч нотлогдоогүй цэвэр онолын тооцоонд үндэслэсэн гэж буруутгаж, шүүмжилсэн. Тэрээр байгальд органик бус тос бараг байдаггүй, байгаа зүйл нь практик ач холбогдолгүй гэдэгт ерөнхийдөө итгэлтэй байв. Газрын тосны ордуудын дийлэнх хэсэг нь газрын тос үүсэх бүх үе шатыг дамжсан бодисыг агуулдаг бөгөөд энэ нь органик байдлаар байдаг. Энэ асуудлын дараагийн хэлэлцүүлэг бараг зуун жил үргэлжилсэн бөгөөд ижил маргаантай, тохиролцоонд хүрээгүй. Зөвлөлтийн газрын тосны эрдэмтэд газрын тосны органик бус гарал үүслийн талаарх хамгийн үндэслэлтэй онолыг дэвшүүлсэн.
ЗХУ-ын эрдэмтэд
Кропоткин, Порфирьев, Кудрявцев болон бусад ижил төстэй хүмүүс магмад хангалттай хэмжээгээр агуулагддаг устөрөгч, нүүрстөрөгчөөс CH, CH2 радикалууд, CH авсан 3,үүнээс хүчилтөрөгчтэй хамт ялгардаг бөгөөд энэ нь хүйтэн бүсэд газрын тос үүсэх эхлэлийн материал болдог. Кудрявцев газрын тосны абиоген гарал үүсэл нь түүнийг хийтэй хамт дэлхийн мантийн гүний хагарлын дагуу гаригийн тунамал бүрхүүлд нэвтрүүлэх боломжийг олгодог гэдэгт итгэлтэй байв. Порфирьев газрын тос нь гүний бүсээс нүүрсустөрөгчийн радикал хэлбэрээр ирээгүй, харин сүвэрхэг чулуулгийг нэвтлэн байгалийн бэлэн тосны бүх шинж чанарыг аль хэдийн бүрэн эзэмшсэн гэж эсэргүүцэв. Тэр зөвхөн нүүдэллэхээс өмнө газрын тос хэр гүн байсан гэсэн асуултад хариулж чадаагүй юм уу? Кортикал доорх бүсэд байгаа нь эргэлзээгүй, гэхдээ энэ бүх онол нь өмнөх онолуудтай адил батлагдаагүй юм.
Газрын тосны органик бус гарал үүслийг дараах аргументууд дэмжсэн:
1. Мөн үндсэн талст чулуулагт ордууд бий.
2. Галт уулын ялгарал, "тэсрэх хоолой", сансар огторгуйд нүүрсустөрөгчийн хамт хий, газрын тосны хольц илэрсэн.
3. Нүүрс устөрөгчийг лабораторид өндөр даралт, температурын нөхцөлийг бүрдүүлж авах боломжтой.
4. Нүүрс устөрөгчийн хий болон шингэн нүүрсустөрөгчийн шингэн нь талстлаг подвалд (Швед, Татарстан болон бусад газарт) нэвтэрдэг худагт байдаг.
5. Органик онол нь асар их хэмжээний газрын тос, аварга том орд байдгийг ямар ч байдлаар тайлбарлаж чадахгүй.
6. Эртний уулын платформ дээрх хийн ордууд кайнозой, газрын тосны ордууд нь палеозойн дараах үеийнх юм.
7. Газрын тосны талбайнууд ихэвчлэн гүний хагаралтай холбоотой байдаг.
Органик онол
Сүүлийн жилүүдэд шинэ мэдээлэл бүхий хэвлэлүүд их гарч байна. Жишээлбэл, шингэн тос нь далайд, тэдгээрийн тархалтын бүсэд байдаг. Эдгээр баримтуудын ихэнх нь газрын тосны органик бус гарал үүслийн тухай өгүүлдэг. Гэсэн хэдий ч энэ нь маш бага, сул үндэслэлтэй хэвээр байна. Тийм ч учраас өнөөдрийг хүртэл түүнийг дэмжигчид тун цөөхөн байна. Гадаадын болон манай улсын геологичдын дийлэнх нь газрын тосны гарал үүслийн органик онолыг баримталдаг. Энэ онол яагаад ийм сэтгэл татам юм бэ?
Газрын тосны биоген гарал үүсэл нь тунамал усан доорхи ордуудын органик бодисоос гаралтай гэдгийг илтгэнэ. Энэ үйл явцын мөн чанар нь тодорхой үе шаттай байдаг. Биогенийн онолыг дэмжигчид газрын тос нь органик бодисыг хувиргах замаар олж авсан бүтээгдэхүүн гэдэгт итгэлтэй байна. Эдгээр нь далайн гаралтай тунамал орд дахь ургамал, амьтны үлдэгдэл бөгөөд давс агуулсан ордын нэг шоо метр чулуулагт шууд утгаараа грамм байдаг, харин шатдаг занарт зургаан килограмм хүртэл нь ижил шоо метр тунамал дээр унах боломжтой. хадгаламж. Шаварт - хагас килограмм, алевролитод - хоёр зуун грамм, шохойн чулуунд - хоёр зуун тавин.
Хоёр төрлийн органик бодис
Сапропел ба ялзмаг - ургамал тариалах дуртай хүн бүр энэ нь юу болохыг мэддэг. Хэрэв органик бодис усан дор хуримтлагдаж, агаар нэвтрэх боломжгүй, гэхдээ энэ нь байгаа бол ялзмагт ялзмаг үүсдэг - үржил шимийг өгдөг хөрсний гол хэсэг. Хэрэв усан дор байгаа боловч хүчилтөрөгчгүй бол энэ нь хуримтлагддагорганик бодис, дараа нь "удаан нэрэх" тохиолддог, химийн процессыг багасгах - ялзрал. Гүехэн усны зогсонги усан санд үргэлж асар их хэмжээний хөх-ногоон замаг, планктон, тэр дундаа үе мөчний амьтад байдаг бөгөөд тэдгээр нь удаан амьдардаггүй бөгөөд асар их хэмжээгээр үхдэг.
Доор талд органик лаг-сапропелийн хүчирхэг давхарга үүсдэг. Эдгээр нь далай тэнгисийн эрэг орчмын хэсэг, нуур, бэлчир юм. Сапропел нь хуурай нэрмэл үед тостой төстэй өөх тосны жингийн хорин таван хувийг үйлдвэрлэдэг. Газрын тос үүсэх нь маш урт бөгөөд нарийн төвөгтэй үйл явц тул хүн түүний бүх үе шатыг дагаж мөрдөх боломжгүй бөгөөд зөвхөн үр дүнг нь олж авдаг - асар их орд, газрын тосны ордууд. Мөн далайн ёроолд олон төрлийн хурдас үүсч, кларкаас багагүй хэмжээтэй сарнисан органик бодис агуулсан газрын тосны эх үүсвэрт үйл явц олон мянган жилийн турш үргэлжилсэн - нэг куб метрт дөрвөн зуун грамм.
Боломжтой
Хамгийн өндөр потенциалтай эх ордууд нь сапропел органик бодис агуулсан шавар-карбонат юм. Ийм ордуудыг доманикит гэж нэрлэдэг. Эдгээр нь Кембрийн өмнөх бүх давхаргад, фанерозойн системд, огт өөр тивд давхрагазүйн ижил түвшинд байдаг. Энэ нь яаж болсон бэ? Гурван тэрбум жилийн өмнө дэлхий дээр амьдрал эхэлсэн. Кембрийн эрин үед дэлхийн усны бүрхүүл аль хэдийн хамгийн олон төрлийн органик бодисуудтай байсан. Палеозойн эхэн үеийг өргөн уудам далайгаар төлөөлдөг байвдалай, замаг, сээр нуруугүй амьтад аль хэдийн асар олон төрөл зүйлтэй байсан.
Тэгээд тэр даруйдаа энэ бүх органик ертөнц газардах гэж яаравчлав. Амьдралын хамгийн сайн нөхцлийг жаран наян метрийн гүнд усан санд бий болгосон - ихэнхдээ эдгээр нь тивүүдийн усан доорхи хилийн тавиурууд юм. Газар руу ойртох тусам тунадас дахь органик бодисууд нэмэгддэг. Дотоод тэнгис нь нийт хуримтлагдсан органик бодисын тавин хувийг агуулдаг. Газрын тос бий болгох хамгийн сайн нөхцөл бол далайн эргийн хэсэг юм. Газрын тос нь цэнгэг усны сав газрын намаг биш харин эртний тэнгисээс ирдэг.
Тос үүсэх үе шат
Академич Губкин нефтийн формац нь тодорхой үе шат дамжаагүй байж болохгүй гэж нотолсон. Эхнийх нь хийн эх үүсвэр ба газрын тосны эх үүсвэрийн хурдас, өөрөөр хэлбэл анхны органик бодис үүсэх үед тунадас үүсэх ба диагенез юм. Эхний үе шат нь кероген үүсгэдэг биохимийн процессууд болон аажим аажмаар тархдаг олон тооны хийн бодисуудыг авчирдаг.
Тэдгээрийн зарим нь уусч, баяждаг, заримдаа бүр аж үйлдвэрийн үйлдвэрлэлд сонирхолтой байдаг (жишээлбэл, Африкийн нууранд тавин тэрбум шоо метр метан, эсвэл Японд мөн далайгаас хий олборлодог. метаны ерэн долоон хувь хүртэл). Гэхдээ энэ шатанд газрын тос хараахан бүрдээгүй байна. Гэхдээ цаашдын живэх нь судлаачийг катагенезийн бүсийн газрын тосны эх үүсвэрийн чулуулаг руу хөтөлж, аммиак, сульфид, метан, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, тэдгээрийн хамт анхны органик бодисоос шингэн бүтээгдэхүүн гарч ирдэг.нүүрсустөрөгч.
Үе шат ба бүсүүд
Үндсэн үе шат нь хурдасны хоёроос гурван километрийн гүнд наян нэг зуун тавин градусын температурт катагенезийн үе шатанд тос үүсэх явдал юм. Хамгийн оновчтой нөхцөл бол шийдвэрлэх хүчин зүйл нь өндөр температур юм. Газрын тос, байгалийн хийн үйлдвэрлэл нь мөн гүний хувьд тодорхой бүстэй байдаг. Зуун тавин метр хүртэл нь биохимийн бүс бөгөөд энэ нь хийн ялгаралт бүхий органик бодис дахь биохимийн процессыг хөгжүүлэх замаар тодорхойлогддог.
Нэгээс нэг километр хагас хүртэл доош - биохимийн бүх үйл явц алга болдог шилжилтийн бүс. Гурав дахь бүс нь нэг хагасаас зургаан километр хүртэлх дулааны катализаторын бүс бөгөөд газрын тос үүсэхэд онцгой ач холбогдолтой юм. Дөрөвдүгээрт - гол төлөв метан үүсдэг хий. Энэ үйл явц нь хий үүсэхээс эхэлж, бүх үе шатанд газрын тос үүсэхийг дагалдаж, энэ үйл явцыг дуусгаж байгааг харж болно. Энэ бүсчлэл нь босоо, талбайн нүүрсустөрөгчийн тархалт хэвтээ байна.
Үйлдвэрлэл
Өмнө нь газрын тосыг гадаргууд ойртсон газраас нь гаргаж авдаг байсан. Одоо түүний үйлдвэрлэл олон дахин нэмэгдсэн тул худгууд нь уртаараа ердөө л гайхалтай юм. Хамгийн урт нь ЗХУ-д өрөмдсөн: Сахалин дээр - арван хоёр километрээс илүү, Кола хойг дээр - 12262 метр. Катарт хэвтээ худаг арван хоёр километрээс илүү урттай, АНУ-д есөн километрийн хоёр худаг байдаг. Германы Баварийн уулархаг нутагт мөн л есөн километрийн худаг байдагГурван зуун гучин долоон сая доллар зарцуулсан ч юу ч олборлоогүй, олборлохгүй байна. Австри улсад газрын тосны жижиг талбай олдсон бөгөөд энэ нь хайгуул хийснээс хамаагүй том хэмжээтэй болсон боловч найман километр гаруй гүнээс газрын тос олджээ. Нарийвчилсан шинжилгээгээр энэ хуримтлал нь газрын тос биш, харин олборлох боломжгүй хий байсан нь энэ газрын геологийн шинж чанарыг зөвшөөрөхгүй байв. Гэхдээ тэд цооног өрөмдсөн ч олборлож болох занар хүртэл юу ч олсонгүй.
Бүх улс оронд газрын тос хэрэгтэй. Түүнийг эзгүйгээс болж дайн байнга эхэлдэг. Үүнийг урьд өмнө харж байгаагүй хэмжээгээр олборлож байна. Дэлхий аль хэдийн шууд утгаараа цус хатсан байна. Дэлхийн хэвлийд агуулагдах тос хэдэн жил үргэлжлэхийг эрчим хүчний мэргэжилтнүүд тооцоолжээ. Зөвхөн тавин зургаан жилийн хайгуулын нөөц үлдсэн нь тогтоогдсон. Мэдээжийн хэрэг, энэ нь бүрмөсөн алга болохгүй. Хүмүүс занар, нефтийн элс, байгалийн битум гэх мэт зүйлсээс газрын тос олборлох аргыг аль хэдийн мэддэг болсон. Венесуэл зуун жил, Саудын Араб бараг далан жил, Орос бол гуч хүрэхгүй жил газрын тос, байгалийн хийн аварга гүрэн байх болно.
