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油气之光——石油的“前世今生”

2016-6-17 16:58:18 来源:中国矿业报 作者:李文涛

石油,现代工业的血液,世界上应用最广泛的能源之一,给我们的日常生活提供了诸多便利。从我们穿的涤纶衣服,到我们乘坐的飞机、汽车所用的燃料,还有塑料、沥青等都是石油加工炼化的产品。那么,素有黑色金子、液体金子之称的石油到底是怎么生成的,又是怎样存在于地下呢?下面我们就来讲一个很长很长的故事——

故事的开头可能很普通:在很久很久以前(大约在25亿年前),地球上遍布海洋,在海洋里生活着很多自由自在的生物,它们有漂浮在海水中的浮游生物,还有栖息在海底的有孔虫、三叶虫、笔石、海百合。这些生物有很多种类,其中大多数在现代海洋里都已经见不到身影了,因为99%的古海洋生物已经灭绝。这些我们连名字都叫不上来的生物经历了一代又一代的生存与繁衍,死后它们的遗骸沉淀在海底与泥土混合在一起。这些生物的遗骸大部分都被细菌吃掉了,只有少部分骨骼变成化石。但是,有些生物遗骸在海底缺氧的环境下,一部分脂肪、蛋白质被保存下来,与泥质沉积物静静地待在海底,等待着进一步蜕变。

日复一日、年复一年……沉积物越积越厚,越积越多,上面的沉积物压着下面的沉积物,形成巨大的压力,温度也越来越高,下面的泥质沉积物在巨大的压力作用下逐渐变成泥岩、页岩,而那些富含C、H元素的生物尸体也逐渐变成了复杂的化合物集合体,这些化合物集合体被我们称之为干酪根(Kerogen),它们是石油的“母亲”。

随后,又是漫长的几百万年过去了。泥岩和其中蕴含的干酪根来到地下深处,周围越来越热,压力愈来愈大,当地下温度超过90摄氏度时(不同的妈妈生宝宝的年龄不一样,不同干酪根生成石油的温度也不一样),干酪根就像摆放在支架上的巧克力逐渐被热解一样,这些干酪根热解生成的烃类物质便是石油。

石油出生了,但是等待它们的将是完全不同的命运。其中一些留在“妈妈”身边,而另一些则翻越千山万水来到一个跟它们出生地完全不同的地方。留在“妈妈”身边在泥岩中蕴含的石油就是我们现在所说的页岩油,而另一部分经历了“二万五千里长征”的石油最终聚集在砂岩和灰岩中形成了目前我们开采的常规油藏。

值得一提的是,石油在地下不是以石油湖的形式存在,而是栖息在地下岩石的孔隙之中。而在原油到来之前,地下岩石的孔隙中充满了水,石油抵达之后凭借它们较轻的比重,在重力帮助下逐渐上浮挤走了水,占据了较高的位置(这一过程就像你往一碗水中倒入油,最终油会浮在水面上一样),直到它们遇到致密的不能通过的岩石,石油才停下来并逐渐聚集在一起,形成了油藏。这也就是目前世界上大多数开采的原油油藏的“前世今生”。□

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