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石油和天然氣什麼地質時期形成的

發布時間: 2023-01-12 10:53:56

❶ 石油和天然氣是怎麼形成的

海底的石油和天然氣是海洋中的有機物質在合適的環境下演變所產生的。這些有機物質包括陸生和水生的低等植物,死亡後從陸地搬運下來,或被江河沖積下來,同泥砂和其他礦物質一起,在低窪的淺海或陸地上的湖泊中沉積,逐漸使此處淤泥的中形成有機質含量。這種有機淤泥又被新的沉積物覆蓋、埋藏起來,造成一種不含氧或含極微量游離氧的還原環境。隨著低窪地區的不斷下沉、沉積物不斷堆積,有機淤泥所承受的壓力和溫度不斷增大,處在還原環境中的有機物質經過復雜的物理、化學變化,慢慢地轉化成對人類影響甚大的石油和天然氣。經過數百萬年漫長時間的萬物更迭的交替變化,有機淤泥經過壓實和固結作用後,變成沉積岩,並進一步生油岩層。沉積盆地是指沉積物的堆積速率明顯大於其周圍區域,。
在一定特定時期,沉積岩沉積在像盆一樣的海洋或湖泊等低窪地區,並具有較厚沉積物的構造單元,稱為沉積盆地。沉積盆地在漫長的地質演變過程中,隨著地殼運動抬升,海洋變成陸地,湖盆變成高山,一層層水平狀的沉積岩層也跟著發生規模不等的撓曲、褶皺和斷裂等形變,從而使摻雜在泥砂之中具有流動性的點滴油氣離開它們的原生地帶(生油層),經「油氣搬家」再集中起來,儲集到儲油構造當中,形成可供開採的油氣礦藏,所以說,這一個個沉積盆地就像是一個個聚寶盆。
在儲油構造里,由於油、氣、水所佔比重不同,因此各自的分布也有不同:氣在上部,水在下部,而石油層在中間。儲油構造包括油氣居住的岩層——儲集層;覆蓋在儲集層之上避免油氣向上逸散的保護層——蓋層;以及遮擋油氣進入後不再跑掉的「牆」——封閉條件。只要能找到儲油構造,就不難找到油氣藏。油氣藏通常是多種類型的油氣藏復合出現,我們將多個油氣藏的組合稱為油氣田。
世界上,海洋油氣同陸地油氣資源一樣,分布極為不均。在四大洋及多個近海海域中,波斯灣海域的石油、天然氣含量最為豐富,約占總貯量的50%左右;第二位是委內瑞拉的馬拉開波湖海域;第三位是北海海域;第四位是墨西哥灣海域;其次是亞太、西非等海域。據中國南海油氣資源也有巨大的發展遠景,是世界海洋油氣主要聚集中心之一。石油和天然氣是人們向海洋索取資源的一大重要成果。

❷ 煤、石油、天然氣是怎樣產生的

天然氣的產生

科學家們認為,天然氣的形成多數與生物有關,例如礁型的天然氣資源。在地質歷史中,海洋里生存著大量的生物,它們在生長過程中具有分泌鈣質骨骼的能力,在水深、溫度、光照和海水含鹽度適宜的條件下,這些生物一代又一代地繁殖,便形成了堅固的生物礁。研究得知,鈣藻類、海綿、水螅、苔蘚蟲、層孔蟲、珊瑚等等都曾是地質歷史中的造礁生物,現代海洋中的生物礁就是由珊瑚和藻類共同形成的。在漫長的地質史中形成的礁體厚度巨大,它們死亡後,被沉積物覆蓋並埋藏在地層深部,在長期的地質作用下,逐漸成為石油和天然氣形成的物質基礎。科學家們通過對地史時期和生物礁的研究發現,在礁體的生物骨骼遺骸中具有成千上萬的孔洞和空隙,含有較理想的孔隙度和滲透率,它們為石油和天然氣的形成和儲集提供了便利條件。早在上世紀80年代,我國就已在湖北、四川等地找到了一批產量豐富的礁型天然氣田。

石油是怎樣形成的?
石油的原料是生物的屍體,生物的細胞含有脂肪和油脂,脂肪和油脂則是由碳、氫、氧等3種元素組成的。生物遺體沉降於海底或湖底並被淤泥覆蓋之後,氧元素分離,碳和氫則組成碳氫化合物。

我們已經在地球上發現3000種以上的碳氫化合物,石油是由其中350種左右的碳氫化合物形成的,比石油更輕的碳氫化合物則成為天然氣。煤礦與石油的成因很類似,但煤是植物的化石,又是固態。

大量產生碳氫化合物的岩石即稱為「石油源岩」。埋沒於地中的石油源岩受到地熱和壓力的影響,再加上其他多種化學反應之後就產生石油,而石油積存於岩石間隙之間便形成油田。

地殼變動而石油生成

我們最近逐漸了解地球內部的變化與石油的生成有十分密切的關系,在描述此種關系之前,讓我們先來了解一下地球內部的狀況。

地球的半徑大約是6400公里,覆蓋地球表面的地殼下方是由岩石形成厚達2900公里的「地慢」,其下方則是由金屬形成的「地核」,並以大約5100公里深處分界,分為「外核」與「內核」。外核主要是由液態金屬鐵組成,內核則主要是固態鐵。 地球表面鋪滿堅硬的「板 塊」,厚度約有100公里,是由向上噴出的「洋脊」產生的,』在 緩緩移動到「海溝」後就沉降於 另一板塊下方。 80年代後期,人們學會捕捉地震波傳遞到地球內部時的立體圖,於是發現令人驚訝的地慢活動狀況。高溫又巨型的上升流「超級卷流」由地底湧上後,以蘑菇形態分別存在於夏威夷和非洲大陸正下方。此外,低溫的巨型下降流「冷卷流」則以水滴形態占據亞洲大陸及南美洲大陸正下方的冷卷流似乎是沉降到地函底部。

我們現在的知道的是,地幔內部落熱對流是以冷卷流向超級卷注移動的形態而形成的。此種運動不僅影響板塊運動,似乎也對整個地球的地質和環境的變化產生很大的影響。

超級卷流是石油製造者?

現在全球生產的石沒之中,有60%是產生了恐龍稱霸地球時期所形成的石油源岩,所形成的「黑色頁岩」則遍布世界各地。黑色頁岩主要是由未經氧化的藻類等浮游植物遺骸堆積而成。由此可知當時必須有可讓浮游植物繁殖又不會產生氧化的缺氧環境條件,大量的黑色頁岩才會形成。

最近發現,石油源岩在此時代的形成似乎與超級卷流運動的活化可以促使由地下湧出的地幔物質所形成的洋脊體積增大,海面因而上升,使得較低的陸地變成淺海,而淺海則具有可當石油原料的藻類等浮游植物極易繁殖的環境。

淺海地區的藻類等浮游植物因而出現大幅增加和大量死亡的現象,周圍的細菌為分解其殘骸而消耗氧氣,於是出現了缺氧環境。

地球溫暖化也會改變深層海水的流動狀況,由於高緯度地區與低緯度地區海水的溫度高低不同,較低溫但含有豐富氧氣的高緯度地區深層海水會流向低緯度地區海洋。但地球溫暖化的現象減少。氧氣較少的海域因而擴大,無法氧化的浮游植物便逐漸堆積,所留下的大量有機物則形成石油源岩。

生物的演化改變了石油的性質

由於石油的原料是生物的遺骸,因此調查石油的性質便可以得知古老時期的生物演化過程和地球環境歷史。

生命的演化大概有下述的過程。生命是於38億年前誕生,並逐漸地進行演化,到了距今5億5000萬年前的古生代寒武紀時期,爆發性的演化才開始,大約4億4500萬年前,生命也登上了陸地。

4億4000萬年至4億年前時期,石油源岩的主要成分是當時繁茂的浮游植物所形成的耐碳氫化合物。另一方面,羊齒類植物在此時期繁瑣盛於海岸近處,因此以陸上植物為原料的石油源岩也出現了。

2億9000萬年前,廣大的陸地普遍出現由裸子植物組成的森林,並到處形成被沼澤地包圍的湖沼,藻類便在湖沼中開始繁殖。由此也產生了以藻類為原料的新種石油源岩,這也是陸上植物的繁盛促使新性質石油源岩誕生的一例。

9000萬年前時期,被子植物和針葉樹林開始逐漸擴張到高緯度地區和高地,因而出現以陸地木材為原料的石油源岩。另一方面,樹木的樹脂成為輕質原油的原料,形成新的石油源岩。針葉樹林的增加竟使得木材取代了藻類,成為石油源岩的主要原料。

最近石油性質的分析技術有長足的進步,我們已逐漸可以取得有關石馱�閑災剩�約壩扇饒芤�鸕謀浠��痰鵲南晗缸柿稀S紗酥腫柿霞茨芙�徊攪私庠�仙�鏌藕≈鸞ザ鴉�鋇幕肪匙純觥?

大約1億7000萬年到200萬年前所發生的全球性規模「阿爾卑斯造山運動期」也造出了巨油田,在此時期,分布於廣大范圍的1億年前前後形成的石油源岩都沒入地中。現有的石油和天然氣有大約3分之2就是此時期形成的。

石油是怎樣形成的 2

石油是當今世界極其重要的工業能源,被稱作「工業的血液」,素有黑色金子之稱。石油這種黑棕色的,粘稠的液體,以前面滲透到人類生活的許多領域。那麼,石油是如何形成的呢?

經過長期的研究,以證明石油是由古代有機物變來的/在古老的地質年代裡,古代海洋或大型湖泊里的大量生物、動植物死亡後,遺體被埋在泥沙下,在缺氧的條件下逐漸分解變化。隨著地殼的升降運動,它們又被送到海底,被埋在沉積岩層里,承受高壓和地熱的烘烤,經過漫長的轉化,最後形成了石油這種液態的碳氫化合物。

據估計,全世界海底石油的總儲量在3250億噸,占整個地球石油儲量的三分之一。而且這些石油多分布在中國近海、中東、波斯灣、墨西哥灣、西非幾內亞灣和北海等淺海海底。

石油和天然氣的化學成分,暴露了它們的來源,它們都是有機物,應
當與古代生物有關系。一部分科學家認為,油氣(石油和天然氣)是伴隨著沉積
岩的形成而產生的。遠古時期繁盛的生物製造了大量的有機物,在流水的搬運下,
大量的有機物被帶到了地勢低窪的湖盆或海盆里。在自然界這些巨大的水盆中,
有機物與無機的碎屑混合,並沉積在盆底。寧靜的深層水體是缺乏氧氣的還原環
境,有機物中的氧逐漸散失了,而碳和氫保留下來,形成了新的碳氫化合物,並
與無機碎屑共同形成了石油源岩。

在石油源岩中,油氣是零散地分布的,還沒有形成可以開採的油田。此時,
水盆底部的沉積物,在重力的作用下,開始下沉。在地下的壓力和高溫的影響下,
沉積物逐漸被壓實,最終變成沉積岩。而液體的石油油滴們拒絕變成岩石,在沉
積物體積縮小的過程中,它們被擠了出來,並聚集在一處,由於密度比水還輕,
所以石油開始向上遷移。幸運的話,在岩石裂隙中穿行的石油,最終會遭遇一層
緻密的岩石,比如頁岩、泥岩、鹽岩等,這些岩石缺少讓石油通過的裂隙,拒絕
給石油發通行證,石油於是停留在緻密岩層的下面,逐漸富集,形成了油田。含
有石油的岩層,叫做儲集層,拒絕讓石油通過的岩石,叫做蓋層。如果沒有蓋層,
石油會上升回到地表,最終消失在地球歷史的塵煙中,保留不到人類出現的時候。 內容:石油和天然氣的化學成分,暴露了它們的來源,它們都是有機物,應
當與古代生物有關系。一部分科學家認為,油氣(石油和天然氣)是伴隨著沉積
岩的形成而產生的。遠古時期繁盛的生物製造了大量的有機物,在流水的搬運下,
大量的有機物被帶到了地勢低窪的湖盆或海盆里。在自然界這些巨大的水盆中,
有機物與無機的碎屑混合,並沉積在盆底。寧靜的深層水體是缺乏氧氣的還原環
境,有機物中的氧逐漸散失了,而碳和氫保留下來,形成了新的碳氫化合物,並
與無機碎屑共同形成了石油源岩。

在石油源岩中,油氣是零散地分布的,還沒有形成可以開採的油田。此時,
水盆底部的沉積物,在重力的作用下,開始下沉。在地下的壓力和高溫的影響下,
沉積物逐漸被壓實,最終變成沉積岩。而液體的石油油滴們拒絕變成岩石,在沉
積物體積縮小的過程中,它們被擠了出來,並聚集在一處,由於密度比水還輕,
所以石油開始向上遷移。幸運的話,在岩石裂隙中穿行的石油,最終會遭遇一層
緻密的岩石,比如頁岩、泥岩、鹽岩等,這些岩石缺少讓石油通過的裂隙,拒絕
給石油發通行證,石油於是停留在緻密岩層的下面,逐漸富集,形成了油田。含
有石油的岩層,叫做儲集層,拒絕讓石油通過的岩石,叫做蓋層。如果沒有蓋層,
石油會上升回到地表,最終消失在地球歷史的塵煙中,保留不到人類出現的時候。

煤炭是怎樣形成的
煤炭被人們譽為黑色的金子,工業的食糧,它是十八世紀以來人類世界使用的主要能源之一。雖然它的重要位置已被石油所代替,但在今後相當長的一段時間內,由於石油的日漸枯竭,必然走向衰敗,而煤炭因為儲量巨大,加之科學技術的飛速發展,煤炭汽化等新技術日趨成熟,並得到廣泛應用,煤炭必將成為人類生產生活中的無法替代的能源之一。
煤炭是千百萬年來植物的枝葉和根莖,在地面上堆積而成的一層極厚的黑色的腐植質,由於地殼的變動不斷地埋入地下,長期與空氣隔絕,並在高溫高壓下,經過一系列復雜的物理化學變化等因素,形成的黑色可然化石,這就是煤炭的形成過程。
一座煤礦的煤層厚薄與這地區的地殼下降速度及植物遺骸堆積的多少有關。地殼下降的速度快,植物遺骸堆積得厚,這座煤礦的煤層就厚,反之,地殼下降的速度緩慢,植物遺骸堆積的薄,這座煤礦的煤層就薄。又由於地殼的構造運動使原來水平的煤層發生褶皺和斷裂,有一些煤層埋到地下更深的地方,有的又被排擠到地表,甚至露出地面,比較容易被人們發現。還有一些煤層相對比較薄,而且面積也不大,所以沒有開采價值,有關煤炭的形成至今尚未找到更新的說法。
煤炭是這樣形成的嗎?有些論述是否應當進一步加以研究和探討。一座大的煤礦,煤層很厚,煤質很優,但總的來說它的面積並不算很大。如果是千百萬年植物的枝葉和根莖自然椎積而成的,它的面積應當是很大的。因為在遠古時期地球上到處都是森林和草原,因此,地下也應當到處有儲存煤炭的痕跡;煤層也不一定很厚,因為植物的枝葉、根莖腐爛變成腐植質,又會被植物吸收,如此反復,最終被埋入地下時也不會那麼集中,土層與煤層的界限也不會劃分得那麼清楚。
但是,無可否認的事實和依據,煤炭千真萬確是植物的殘骸經過一系統的演變形成的,這是顛簸不破的真理,只要仔細觀察一下煤塊,就可以看到有植物的葉和根莖的痕跡;如果把煤切成薄片放到顯微鏡下觀察,就能發現非常清楚的植物組織和構造,而且有時在煤層里還保存著像樹干一類的東西,有的煤層里還包裹著完整的昆蟲化石。值得探討的是它為何形成得如此集中,而且又是那麼如此的優質呢?
記得上小學的時候,我家住在離城不遠的鄉村,每當盛夏雨季來臨時,一場暴雨過後,村子中央就會出現一條湍急的「小溪流」,我們許多小朋友就會跑到那裡面去嬉戲,那小溪流也會因暴雨停止時間的延長,而變得越來越小,最後乾涸。但在沒有斷流之前你會發現,很多水流處卻被沖下來的木棍兒、雜草等漂浮物堵塞,形成一個個小的水坎兒。為了能讓水流通暢,我們不時地把那些小水坎扒開,有的時候也會藉此築起一道小溪上的「堤壩」。既便是現在居住在城裡,一場暴雨過後,街道上很多地方也會出現各種各樣的漂浮物截住了水流,堵塞了下水道口,而且很多漂浮物又被集中地滯留在一個地方的現象。
小巫見大巫,由此我們便可以推斷出煤炭的形成可能與洪水有直接關系。如果沒有洪水那樣強大的力量和搬運的功能,煤炭的形成絕對不會那麼集中,也不會那麼優質。
我們可以設想一下,在千百萬年前的地質歷史期間,由於氣候條件非常適宜,地面上生長著繁茂高大的植物,在海濱和內陸沼澤地帶,也生長著大量的植物,那時的雨量又是相當的充沛,當百年一遇的洪水或海嘯等自然災害降臨時,就會淹沒了草原、淹沒了大片森林,那裡的大小植物就會被連根撥起,漂浮在水面上,植物根須上的泥土也會隨之被沖刷得乾乾凈凈,這些帶著須根和枝杈的大小樹木及草類植物也會相互攀纏在一起,順流漂浮而下,一旦被沖到淺灘、灣叉就會擱淺,它們就會在那裡安家落戶,並且象篩子一樣把所有的漂浮物篩選在那裡,很快這里就會形成一道屏障,並且這個地方還會是下次洪水堆積植物殘骸(也會有許多動物的殘骸)的地方。當洪水消退後,這里就會形成一道逶迤的堆積植物殘骸的丘嶺,再經過長期的地質變化,這座植物殘骸的丘嶺就會逐漸地埋入地下,最後演變成今天的煤礦。
那麼也許有人會問,1998年中國遭受的一場罕見的水災,為何沒有出現這樣的情況呢?我認為,那是因為中國目前的森林覆蓋率很低,而且有森林的地方多在高海拔地區,在平原到處是糧田,幾乎到了沒有什麼森林可淹的境地,只不過是淹沒了一些農田的防護林,並且農田防護林的樹木很稀少,而且樹木的根須又十分的發達,抓地抓得十分牢固,短時間的浸泡、沖擊不會造成多大危害。而森林中的樹木就不同了,很多樹木都擠在一起生活,它們為了吸食太陽的能量,拚命地往上長,根須並不發達,一旦一處樹木被洪水連根撥起,就會連帶成片的樹木被洪水毀掉,就如同放木排一樣,順流漂浮而下,勢不可擋,最後全部堆積在一個地方。
另外,由於人類對大自然認識的增強,抵禦突發性自然災害的能力不斷提高,興修水利,築起堅固的堤壩,加固江堤、河堤,大大地減緩了兇猛洪水的沖擊力,泛濫的現象少了,甚至乖乖地聽從人類的召喚,並把兇猛的洪水變成了電能、動能、熱能,造福於人類,服務於人類社會。
不僅洪水有搬運動植物這樣的能力,而且潮汐、台風、海嘯也具備這樣的能力。由於地震、火山噴發等因素引起的海嘯,可以使海浪掀起三、四十米還高,並且在頃刻之間把一個島嶼上的動植物掃盪一空;把海岸線附近的一切生物全部洗劫。
再者,地球表面上的物質不可能永久的一成不變地等待著地球進行沉降運動的,而且地球表面上的物質是在不斷地循環流動著的。因此,「水災說」是使煤炭形成得如此集中、優質,還是有一定的道理的,是有說服力的,也是能夠令人信服的。
地球表面上的物質不可能永久的一成不變地等待著地球進行沉降運動的,而且地球表面上的物質是在不斷地循環流動著的。因此,「水災說」是使煤炭形成得如此集中、優質,還是有一定的道理的,是有說服力的,也是能夠令人信服的。
煤炭千真萬確是植物的殘骸經過一系統的演變形成的,這是顛簸不破的真理,只要仔細觀察一下煤塊,就可以看到有植物的葉和根莖的痕跡;如果把煤切成薄片放到顯微鏡下觀察,就能發現非常清楚的植物組織和構造,而且有時在煤層里還保存著像樹干一類的東西,有的煤層里還包裹著完整的昆蟲化石。值得探討的是它為何形成得如此集中,而且又是那麼如此的優質呢?
由於古代的在植物大量沉積,被深深的埋在地層下,受到高壓和高溫,經過幾億年的時間,變成煤炭
煤礦和其它礦一樣,是層狀的,且不是到處都有,如果是地表植物積聚而成,則不會那麼集中,應該到處都有,所以我認為,書上所說的不對。碳元素是地球故有的,地表的碳大部分以化合物形式存在,地心的碳以單質形式存在,地心的碳向地表噴出時,一部分為鑽石,一部分為石墨,大部分為煤(不同條件下形成不同的物質),和其它大部分礦的成因一樣。
植物當被壓在地下,在長時間的缺氧高壓的條件下便會形成煤。
石炭紀地球植物大繁盛,為煤的形成形成的強大的物質基礎,後來的造山運動為煤的形成提供了外部條件。經過常年累月,便有了煤。

❸ 煤,石油,天然氣是怎麼形成的

煤、石油、天然氣形成如下:

煤是古代植物埋藏在地下經歷了復雜的生物化學和物理化學變化逐漸形成的固體可燃性礦產,一種固體可燃有機岩,主要由植物遺體經生物化學作用,埋藏後再經地質作用轉變而成。

石油的成油機理有生物沉積變油和石化油兩種學說,前者較廣為接受,認為石油是古代海洋或湖泊中的生物經過漫長的演化形成,屬於生物沉積變油,不可再生;後者認為石油是由地殼內本身的碳生成,與生物無關,可再生。

天然氣的成因是多種多樣的,天然氣的形成則貫穿於成岩、深成、後成直至變質作用的始終,各種類型的有機質都可形成天然氣,腐泥型有機質則既生油又生氣,腐植形有機質主要生成氣態烴。

❹ 煤、石油、天然氣是怎樣形成的

燃料是由可燃物質、不可燃成分和水分等物質組成的混合物,是常規能源的主要組成部分,在燃燒過程中能夠放出大量熱量。化石燃料是由於地殼內部深處的動植物殘骸,歷經數千萬年漫長的生物、化學和物理變化而形成的,如煤、石油、天然氣、油頁岩等。化石燃料中的化學能最初來源於太陽。植物通過光合作用收集、轉化了太陽能,接著轉存於動植物的有機體中,成為化石燃料的原料。由於形成的原因、地質條件與年代的不同,產生了不同種類的化石燃料。
煤主要是遠古時代的高等植物在地殼運動中被深埋在地下或水中,其殘體在缺氧條件下被厭氧細菌生化降解,纖維素、木質素、蛋白質等被分解並聚縮,形成膠體狀的腐殖酸。其餘具有抗腐能力的部分如樹脂、角質、孢子等保留原有形態分散在腐殖酸中,逐步變成含水很多、黑褐色的泥炭。這是成煤的第一階段——泥炭化階段。經過漫長的地質年代,泥炭在地熱和泥沙覆蓋層不斷增厚或地殼下沉而受壓增大的作用下,泥炭層被壓實、失水,其化學性質和成分發生變化。泥炭的密度和碳含量相對增加,腐殖酸、水分、氧、氫和甲烷等揮發物逐漸減少。隨著泥炭的質變由淺到深,依次形成不同種類的褐煤、煙煤、無煙煤等。這是成煤的第二階段——煤化階段。
石油的生成過程與煤相似。它的形成物質主要是低等動、植物遺體中的脂肪、蛋白質和碳水化合物。這些有機物質的沉積物在地殼長期緩慢下降中不斷增厚,或在深水中被沉積保存。同樣經歷了缺氧或強還原環境中的細菌分解階段和溫度、壓力增加條件下的轉化階段,碳和氫的含量富集,形成一種流動或半流動的粘稠性液體。石油的生成條件要求較嚴格,沉積過程初期,溫度和壓力不夠,不能生成石油。當沉積深度達到1
000~4000m,溫度達到60~50℃時有機質生成大量石油。若壓力和溫度進一步增加,有機質被熱分解,如深度超過4000m,溫度超過150~200℃後幾乎不能生成石油。
天然氣的形成物質非常廣泛。除石油有機物質可以產氣外,高等植物中的木質纖維腐爛分解,無機物質如地下深處碳鈣等各種礦物的分解,都可以生成天然氣。天然氣的生成過程比石油容易、簡單,除生成石油的壓力和溫度范圍外,在常溫、常壓、高溫、高壓下均能產生氣體。同時,天然氣除在強還原環境外,有氧氣存在的弱還原條件下,如沼澤地帶也可生成。天然氣中富集了有機物質被菌化或分解後形成的分散碳氫化合物,成為可燃氣體。
化石燃料的燃燒排放物是環境污染的最主要原因。
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❺ 地球上煤炭、石油、天然氣是怎樣形成的

進入工業革命以來,煤炭、石油、天然氣開始大顯身手,並且隨著人類社會的進步,這些資源越來越舉足輕重。

那麼煤炭、石油、天然氣怎樣形成的?

按照比較流行的說法,煤炭、石油、天然氣是地球生物遭受到滅絕性災難後,逐漸形成的,最主要的證據就是煤炭上有植物紋理。

目前,又有一個新的理論挑戰上述的生物生成論,這就是所謂和地球與生俱來的地質構成論。這個理論的依據就是太陽系是富碳的星系,比如金星上厚厚的二氧化碳大氣層,以及越往外,甲烷等碳水化合物越充足。

其實,以上兩種理論都有嚴重的缺陷,比如生物生成論,無論什麼方式的生物滅絕,生物都不會自動聚集滅絕,即使漫山遍野的植被,真的被掩埋地下,也很難形成遺骸層,黃河沖積平原之下,多年來開挖幾十米,除了偶爾有個比較大的樹干遺骸外,很難找到層式生物遺骸層。

再說地質構成論,也是似是而非的荒誕無稽之談,如果和地球與生俱來,那麼地球誕生之初,根據地核溫度,當時地球也算的上熾熱的可以讓這些能源產物可以燃燒殆盡。何況那時地殼運動頻繁,只會把地球上的物質搞的均勻分布,不會讓哪一種物質集中一塊去。

真實的煤炭、石油、天然氣的形成,筆者認為,是在地球穩定以後,生物誕生之前,是地球向生物星球演化過程中產物。

首先,地球和太陽系其它行星一樣,也是富碳星球,只是地球的位置最幸運,再靠近太陽,就是金星的命運,大量碳元素將以二氧化碳大氣層的形式存在。

如果地球離太陽再遠些,大量的碳元素就只能形成甲烷等碳水化合物在地表上循環,如果那樣的地球也就停留在金星和木星、土星的衛星等那樣星球樣式上。

正是地球的位置適當,地表上碳水化合物受太陽光照反復的蒸發和降落的循環,逐漸形成了富碳聚集區,這就如同今天看到像青海湖那樣的富鹽聚集區。

當然這些地表上的大大小小的富碳聚集區,有的被太陽炙烤的乾裂,這樣的地方受地殼運動地下後,就形成了煤炭區,由於水的反復沁入和脫水,就形成了紋理,以及多次疊加,也就形成了煤炭的頁層。

當然還有液體狀的富碳聚集區被地殼運動到地下,這樣的就逐漸形成了石油。煤炭和石油中富碳氣體聚集後,就形成了天然氣。

有的人說,其它星球上的碳水化合物結構簡單,對,哪裡沒有地球特殊的環境,當然碳水化合物沒有達到成分復雜,當富碳水化合物聚集區被掩埋地下,地球上的其它礦物質就慢慢的進入其中,並形成了更復雜的結構。

正是地球將碳水化合物逐漸復雜化,才給地球生物的一線生機。

地球上煤炭、石油等富碳水化合物怎樣進一步復雜化,讓地球演化成太陽系裡的生物星球,且聽下文分解。

❻ 石油和天然氣是如何形成的

1、石油的形成:

石油的原料是生物的屍體,生物的細胞含有脂肪和油脂,脂肪和油脂則是由碳、氫、氧等3種元素組成的。生物遺體沉降於海底或湖底並被淤泥覆蓋之後,氧元素分離,碳和氫則組成碳氫化合物。 大量產生碳氫化合物的岩石即稱為「石油源岩」。埋沒於地中的石油源岩受到地熱和壓力的影響,再加上其他多種化學反應之後就產生石油,而石油積存於岩石間隙之間便形成油田。

2、天然氣的形成:

天然氣的形成與生物有關。在地質歷史中,海洋里生存著大量的生物,它們在生長過程中具有分泌鈣質骨骼的能力,在水深、溫度、光照和海水含鹽度適宜的條件下,這些生物一代又一代地繁殖,便形成了堅固的生物礁。它們死亡後,被沉積物覆蓋並埋藏在地層深部,在長期的地質作用下,逐漸成為天然氣形成的物質基礎。

❼ 石油和天然氣是如何產生的

那是地球留給生物賴以生存的物資,是為了地球上有人類生存,上天自然有好生之德,給了各類生物生存的空氣、陽光、水。記得上古時期,地球和一棵小星行相撞,大火彌漫地球,盪起的塵霧遮天蔽日,地球進入冰凍期,滅絕了一切生物。

這都是在億萬年前地球變遷後又經過千百萬年的地質結構的演變所形成的,石油是最早形成的,再過若干年後石油經過地質結構的作用下形成煤炭了,天然氣就是在開採煤炭和石油時的上成的體,其實我看它們的形成的過程就是跟我們現在人工修建的沼氣是一樣的過程,只是它的年代久遠!

❽ 原始大氣的演變與石油天然氣的形成

李漢韜

(滇黔桂油田規劃設計所,雲南昆明650200)

【摘要】關於石油天然氣的形成,有機成因說目前已被普遍接受。但天文學家發現宇宙中存在大量天際有機分子,其中甲烷是天然氣的主要成分,這就說明有機物並非是石油天然氣的唯一來源,石油天然氣的形成可能十分復雜,是多種因素綜合的結果。本文試圖從原始地球的原始大氣組成入手,簡要分析其演化歷程以及可能形成的有機物,重新探討石油天然氣的形成。

【關鍵詞】石油天然氣;原始大氣;有機結核體;原始油氣藏

由於石油具有生命有機物才具有的旋光性,並且存在某些生物標志的化合物,如卟啉化合物、異戊間二烯烴、萜和甾烷類化合物,石油天然氣的有機成因說已經普遍被接受。但由於石油天然氣的比重小於水,在強大的地層壓力下,有向上運動的趨勢,一旦遇到裂縫或斷層,便會從下面的古老地層運移到上面的更新的地層,並溶解新地層的有機物。因此,石油中含有生物標志的化合物不能完全說明它就是有機成因的。

1石油天然氣成因理論簡述

關於石油天然氣的形成,主要有無機成因說與有機成因說兩種觀點。本文在這兩種學說的基礎上提出原始大氣演變理論,供有關專家討論。

無機成因說認為,石油天然氣是由碳化無機物反應形成的,以L.高契爾[1]的闡述最具有說服力。他認為原始大氣中的二氧化碳和氫氣首先反應生成一氧化碳和水,一氧化碳再與水按照類似於費—托合成反應模型(Fischer-Tropsch Type)無機合成各種烴類。

朱夏油氣地質理論應用研討文集

當溫度在180~400℃時,特別是存在鎳、鐵、二氧化碳的情況下能生成各種沸點的烴類及少量的酸、酮、醛、酯、醇等有機物。

有機成因說認為,石油天然氣來源於有機物。海洋或湖泊中的微生物死亡後,它們的遺體被迅速埋藏免遭細菌的分解,當沉積到一定厚度後,在溫度壓力適宜的條件下,便轉變成石油天然氣。

原始大氣演變理論認為,石油中的輕組分及天然氣主要是由原始大氣合成的,而石油中的重組分則可能由早期的有機物降解而成,二者通過地殼運動產生的裂縫運移在一起,混合成為復雜的混合物。石油天然氣的形成貫穿地球的起源至生命的誕生,研究石油天然氣的形成應從原始大氣開始。

2原始大氣的演變與石油天然氣的形成

2.1原始大氣的組成

原始地球有哪些大氣成分呢?誰也不知道。不過,地球是太陽系中的一員,我們不妨先將太陽系9大行星的氣體成分作比較,從中找出一些規律。

根據探測器發回來的資料[2],水星、金星、火星等近日行星的大氣組成以二氧化碳為主,其中金星的二氧化碳含量為97%,火星為95%,而輕組分氣體含量較小。木星、土星、天王星、海王星等遠日行星的大氣成分以氫氣、氦氣為主,其餘是少量的甲烷、氨氣,而二氧化碳的含量極小。不過這並不能說明這類行星不含二氧化碳,只是因為這類行星離太陽較遠,表面溫度較低,二氧化碳、甲烷、氨氣等氣體在低溫高壓下以固態或液態的形式存在,加上星球外而覆蓋一層以氫氣和氦氣為主的厚厚大氣層,無法探測到它們的存在。冥王星由於距離地球甚遠,我們了解得不多,從它的密度來看,估計與彗星相似,可能是由乾冰、氨冰、甲烷冰組成的冰球。

盡管這些行星大氣組成不同,但卻是有規律可尋的。近日行星表面溫度高,一般質量小,大氣組成以二氧化碳為主。遠日行星由於遠離太陽,表面溫度低,甲烷、氨等分子量較小的物質也能以固態、液態的方式存在。巨行星遠離太陽,氣體組成則以氫氣、氦氣為主。宇宙中氫氣含量最大,氦氣次之,質量小的行星不能吸附它們。

地球質量大於近日行星,又遠遠小於巨行星,原始大氣組成必定以二氧化碳為主,同時還含有大量的氨氣、甲烷,此外還含有少量的乙烯、乙炔、氫氣、氦氣、一氧化碳、硫化氫、氰化氫和水蒸汽。

原始大氣中的甲烷、二氧化碳、硫化氫等氣體是天然氣及可燃冰的主要成分。

2.2原始大氣合成原始有機物

2.2.1原始大氣合成有機物的證據

天文學家發現,宇宙中存在許多天際有機分子,其中有比較簡單的有機分子,如乙炔、丙炔、乙醛、二甲醚、乙醇、乙烯;也有比較復雜的有機分子,如脂肪酸、氨基酸、多肽等。這些有機分子顯然是由無機分子合成的。1953年,美國青年學者米勒設計出模擬原始大氣化學反應的實驗,他將燒瓶中的空氣抽掉,泵入甲烷、氫氣、氨氣等混合氣體模擬地球的原始大氣,然後暴露在連續放電的條件下,結果得到了多達20種有機物,其中包括11種氨基酸。

2.2.2原始大氣合成有機物的條件

原始大氣合成有機物需要能量,這些能量主要來源於太陽能以及地球內部的火山爆發。地球處在離太陽約1.5×108km的特殊位置,使得地表溫度既不太高,也不太低。溫度太低,沒有足夠的能量;溫度太高,合成的有機物不穩定。月球離地球約38×104km,質量約為地球的1/81。由於它們彼此靠得很近,受到的潮汐力非常大,使得地殼活動劇烈,其劇烈程度遠遠大於與地球相鄰的金星和火星,因此頻頻發生地震和火山爆發。火山爆發時產生的高溫,為原始有機物合成提供了能源。在火山爆發的同時,釋放出鉑、鎳、鐵、硫等元素及其氧化物,而這些物質正好為有機物的合成起著催化作用。

除此之外,天空中的放電,宇宙射線的照射,隕石或彗星同大氣碰撞時發出的沖擊波等等,亦有利於原始有機物的合成。

2.2.3原始大氣合成有機物的種類

原始大氣合成的烴類可能以正烷烴為主,也有異烷烴、環烷烴和芳香烴:

朱夏油氣地質理論應用研討文集

由於原始大氣含有水蒸汽,原始大氣合成的烴類降落地面後,遇到酸、鹼、鹽等化合物,便進一步合成脂肪酸、氨基酸、多肽、原始蛋白質等。除此之外,還能合成具有生物標志的化合物,如卟啉化合物、萜類和甾烷類化合物。

原始大氣合成的烴類是石油的主要成分,脂肪酸、氨基酸等有機物在高溫時能降解為烴類。但是,由原始大氣以化學方式直接合成的有機物非常有限,只有在有機物出現結果核現象,能吸附、過濾原始大氣中的二氧化碳、甲烷、氨氣等氣體,類似生物生長後,有機物才大量產生。

2.3原始有機物的結核

由於原始大氣的還原性極強,合成的有機物能長期保存。某些有機物具有極性基團,彼此相互吸附、聚結、並與某些金屬離子絡合,從而形成類似於葉綠體之類的有機結核體。結核現象在物質世界中普遍存在,如常見的癌症和結核病等。無機物中也會出現結核現象,如海洋中的錳結核,它是一種球狀塊狀的錳與鐵的結核塊,直徑從0.5cm到25cm,個別達到米以上,切開來看,裡面像洋蔥頭一樣層層相疊,顏色從暗黑到褐色,最常見的是土黑色,全身有很多細孔,具有過濾作用,海水通過這些細孔時,錳、鐵等元素便被吸附下來,因而能以驚人的速度不停地生長。

由原始大氣合成的這種有機結核體也能像錳結核過濾海水一樣過濾原始大氣,大量吸附大氣中的二氧化碳、甲烷及氨氣,並利用光能合成新的有機物。由於原始大氣具有很強的還原性,沒有細菌分解,有機結核體能長期保存,並大量沉積下來。早期的有機結核物可能能溶於有機溶劑,部分受熱能降解為石油的重組分、瀝青質等。而後期的有機結核體一般不溶於有機溶劑,成為地層中的乾酪根或煤。

有機結核體長期遭受紫外線的照射,便進一步演變成為具有細胞分裂功能的原始生命:原始細菌和原始藻類。原始藻類出現後,大量吸收原始大氣中的二氧化碳並放出氧氣,原始大氣逐漸由還原性變成氧化性。這時期的生物體仍能大量沉積,受熱能降解成烴類,形成少量、分散的煤氣、沼氣,但不能形成石油天然氣。

3油氣藏的形成

由於地質作用,原始大氣合成的有機物處在封閉的地層中保存起來,當沉積到一定深度後,經過一系列的化學變化,演化成今天的石油天然氣。儲藏原始有機物的地層稱為原始油氣藏。

3.1油氣藏的形成條件

能形成原始油氣藏的必定是能儲藏原始有機物的原始盆地。既然石油、天然氣主要形成於生命起源之初,那麼,只有足夠古老的地層才有可能存在石油、天然氣。其次是地層要相對穩定。由於石油、天然氣的比重小於水,很容易經裂縫滲透到達地面,因此在地殼活動頻繁的地區,油層中的輕組分散失,剩下稠油或瀝青。再次是地層中孔隙多、滲透性好。因此,在中東、裏海等不毛之地的沙漠,石油的含量十分豐富。

3.2原始油氣藏的形成過程

3.2.1油層的形成

原始地球類似於現在的金星或火星,表面是一個砂塵的世界,沒有水,也沒有海洋。原始有機物合成後,飄盪到低溫地區,便會象雨水一樣降落在地球表面,在低窪的地方聚集起來。如果這些區域滲透性極好,如像中東、裏海等沙漠地區,這些有機物便滲透到地下去,在地層孔隙中儲藏起來成為含油層。

3.2.2覆蓋層的形成

原始有機物出現結核後,分子量越來越大,並且具有較強的粘性,一般不再滲透到地下,而是留在地面,與砂子發生進一步反應出現成岩作用,形成堅硬、緻密、非滲透的覆蓋層,將早期的地層圈閉起來,形成原始油氣藏。

3.3原始油氣藏的演化

原始油氣藏形成至今經歷了漫長的地質年代。隨著沉積深度的增加,地層溫度升高,原始油氣藏的某些有機物,如脂肪酸、氨基酸、多肽、原始蛋白質、卟啉化合物,便會受熱降解,增加石油天然氣中的烴類組分。

另外,地殼運動很容易破壞原始油氣藏,原始油氣藏中的石油天然氣便沿著斷層、裂縫運移到新的地層,並且會溶解新地層中的有機物,成為新的油氣藏。與原始油氣藏相比,新的油氣藏中石油天然氣的成分更復雜。

4原始大氣演變理論與有機成因說的比較

4.1油氣的運移

石油有機成因說的主要理論支柱是乾酪根受熱後降解生成烴類,而烴類是石油天然氣的主要成分。這個理論經過人們的實驗得到證實。乾酪根受熱後降解生成的烴類,必須運移到儲層中聚集起來,才能形成具有工業開采價值的油氣藏。

石油天然氣在地殼內的任何移動都稱為油氣運移,是油氣藏形成的一個重要環節,是有機成因說的關鍵。但這種觀點明顯違背了熱力學第二定律。該定律認為:熱量可以自動地從高溫物體傳向低溫物體,而不能自動地作相反的傳遞,用熵來表達是,任何一個自發過程總是朝著熵增加的方向進行的,物質運動的秩序就越來越混亂。既然石油、天然氣是有機物埋藏到一定深度、當溫度壓力適宜時轉化而成的,不論是陸相生油還是海相生油,有機物沉積時必然伴有大量的水分存在,由這些有機物演化而成的石油、天然氣必然是以水分為主的混合物;而且人們在解釋油氣運移時都提到,沉積物中的原生水是促使油氣初次運移的重要動力[3]。但新開發的油層表明,其含水率幾乎為零。當然,石油天然氣與水是不相溶的,但由於石油中含有大量的脂肪酸等乳化劑,它們能以乳濁液的形式共存。因此,石油很難自發地從乳濁液中分離出來,由高度分散狀態集中到某一圈閉的地層形成油氣藏。油氣若在地層中發生運移,只能由高度集中向著分散方向進行,由單一的純凈物轉變為混合物。這種現象在注水採油中可以得到充分的證明。再說,許多油層中含有粘土,粘土吸水後便會膨脹。極度分散的油氣集中起來將粘土中的水分擠走,這種情況可能性極小。

原始大氣演變理論也認為油氣形成後會發生運移,油氣運移意味著成分更復雜及輕組分散失。

4.2油氣在地層中的分布

沉積層中,沉積深度與地質年代有一定聯系。一般來說,地層越深,地質年代越古老。如恐龍的化石常見於120m左右的地層,其盛行於130Ma前的侏羅紀;煤炭埋藏在200~300m的地層,它主要形成於300Ma前的石炭紀。而油氣層的深度普遍在800~2400m,甚至在6000m以下的地層也含有油氣。

由於石油天然氣的比重小於水,在強大的地層壓力下,有向上運動的趨勢,一旦遇到裂縫或斷層,便會從下面的古老地層運移到上面的更新的地層,比如我國的陝甘寧、新疆等地和國外的墨西哥灣曾有石油從地下流出。因此,盡管在許多中新生代以後的地層中發現了石油天然氣,但並不能證實這些地層的石油天然氣是這一地質時期形成的。

原始大氣演變理論認為,早在地球形成之初,那時生命還沒有起源,就有石油、天然氣形成了。因此,石油天然氣埋藏深度較深是理所當然的。

4.3地層中有機物的來源

有機成因說認為,石油天然氣主要來源於地層中乾酪根的降解產物。乾酪根是指岩石中不能被有機物溶劑溶解的有機物,它在沉積岩中分布最普遍、數量最多,約佔地質體總有機質的95%,有機成因說認為它主要來源於生物死亡後的遺體。但在現在的環境下,可能性很小。盡管海洋或湖泊中存在大量微生物,但它們死亡後一般漂浮在水中,很少沉到洋底或湖底。即使這些微生物能及時被掩埋,依然難以擺脫被細菌分解的命運。從生態平衡角度可以得到充分的證明,因為空氣中二氧化碳的含量極小,它是綠色植物進行光合作用、合成有機物的重要原料,如果大量有機物沉積下來免遭細菌分解,大量的綠色植物就會因缺乏合成有機物的原料而停止生長。

原始大氣演變理論認為石油天然氣主要形成於生命誕生之前,有充足的原料來源。原始有機質在原始的大氣環境下能長期保存並大量沉積在地層中,在溫度壓力適宜時受熱降解,並演變成石油天然氣。

5結論與討論

(1)石油天然氣是一種以烴類為主的混合物,它的成分十分復雜,以無機物合成主產物為主,也含有機物、生物遺體分解產生的產物。

(2)石油天然氣的形成貫穿著從地球的誕生到生命的形成的整個過程,與天體運動、地殼運動、原始大氣的演變以及生命的誕生密切相關。

(3)地層中大量有機物主要來源於有機物結核。有機物結核是生命起源關鍵的一步,但有關細節尚未清楚,有待實驗的檢驗。

參考文獻

[1]中國科學院地球化學研究所有機地球化學與沉積學研究室.有機地球化學[M].北京:科學出版社,1982.

[2]洪韻芳.天文愛好者手冊[M].成都:四川辭書出版社,1999.18~111.

[3]張萬選,李晉超,郝石生.石油地質學進展[R].北京:石油工業部勘探培訓中心,1982.

❾ 煤,石油,天然氣是怎麼形成的!

1、煤的形成是古代植物在腐敗分解之前就被埋在地底,轉化成泥炭,然後轉化成褐煤,然後為次煙煤,之後煙煤,最後是無煙煤。煤產生之碳氫化合物經過地殼運動空氣的壓力和溫度條件下作用,產生的碳化化石礦物,亦即,煤炭就是植物化石。這涉及了很長時期的生物和地質過程。

2、石油是古代海洋或湖泊中的生物經過漫長的演化形成,屬於生物沉積變油,不可再生。

3、天然氣的形成:成岩作用(階段)早期,在淺層生物化學作用帶內,沉積有機質經微生物的群體發酵和合成作用形成的天然氣稱為生物成因氣。其中有時混有早期低溫降解形成的氣體。生物成因氣出現在埋藏淺、時代新和演化程度低的岩層中,以含甲烷氣為主。

(9)石油和天然氣什麼地質時期形成的擴展閱讀:

煤特點

煤炭資源量豐富,且因世界各地都有煤炭礦藏,因此開采及供給皆很穩定,價錢也較石油及天然氣便宜。

石油特點

有的石油硫含量高,膠質含量高,屬含硫石蠟基。其直餾汽油餾分產率高,感鉛性也好。柴油餾分的十六烷值高,閃點高,硫含量高,酸度大,經精製後可生產輕柴油與專用柴油。潤滑油餾分中,有一部分組分的粘度指數在90以上,是生產內燃機油的良好的原料。

天然氣特點

採用天然氣作為能源,可減少煤和石油的用量,因而大大改善環境污染問題;天然氣作為一種清潔能源,能減少二氧化硫和粉塵排放量近100%,減少二氧化碳排放量60%和氮氧化合物排放量50%,並有助於減少酸雨形成,舒緩地球溫室效應,從根本上改善環境質量。

天然氣作為汽車燃料,具有單位熱值高、排氣污染小、供應可靠、價格低等優點,已成為世界車用清潔燃料的發展方向,而天然氣汽車則已成為發展最快、使用量最多的新能源汽車。