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石油和天然氣是什麼植物形成的

發布時間: 2022-05-28 03:32:44

1. 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。

(1)石油和天然氣是什麼植物形成的擴展閱讀:

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。

2. 「石油」和「天然氣」是怎麼形成的

石油的形成:

石油是古代生物遺骸,堆積在湖裡、海里,或是陸地上,經高溫、高壓的作用,由復雜的生物及化學作用轉化而成的。

天然氣的形成:

分散的沉積有機質或可燃有機礦產(油、煤和油頁岩),在其成岩成熟過程中,由微生物降解和熱解作用形成的以烴氣為主的天然氣。

3. 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!

4. 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。

5. 除了沒石油天然氣還有什麼是由古代植物或動物變成的

先不說煤和石油是如何形成的,可以肯定地的是,地球除了少量的核材料、可燃冰和地熱能等以外,地球上99%以上的能源最初都是來源於太陽。也就是說,地球及其它行星自身最初是沒有能源的,它們現在擁有的能源大都是太陽系形成以後從太陽獲得的。太陽向行星輸送能量的唯一方式是輻射,

太陽輻射
但行星以獲得太陽熱量增加自身內能的方式並不可取,因為行星在達到平衡的同時同樣也向外輻射能量,以增加內能的方式最終是保存不了多少能量的。那地球是如何把從太陽獲得的能量真正貯存下來的?或者說地球上現在的能源是如何來的?答案是唯有生命。
一,煤和石油的形成與生命體有關

綠色地球
自從地球上有了生命,就和別的星球不一樣了,綠色植物通過光和作用吸收了太陽能、二氧化碳和水,合成富能的有機物。

光合作用
動物通過食用植物也間接地獲得能量,動植物在地球的大量繁殖,把太陽的能量轉化為化學能貯存在動植物體內,永久地留在地球。這是在自然條件下貯存能量的唯一方式。
人們開采出煤炭和石油以後,發現它們能放出大量能量,是蘊含能量的物質。那通過上面的分析可以基本確定石油和煤炭應該與生命體有關。科學家通過對煤炭和石油的提樣分析可知,它們都是以高分子有機物為主(當然含有一定的土石等無機物)。

原油


比如說煤的化學成份主要由碳、氫、氧、氮和硫等組成。煤化程度越高(比如說優質無煙煤),含碳量就越高,整個成煤的過程可以說就是增碳的過程。我們知道,我們碳基生命的主要成份就是碳元素,樹木化學成分的主要元素就是碳。煤是由帶脂肪鏈的大芳環和稠環所組成的,這些稠環的骨架就是由碳元素組成,煤中的能量就是貯存在這些碳原子間的原子鍵中。具體的就是煤中的碳元素和空氣中的氧氣發生化學反應,生成二氧化碳放出熱量。這個過程很像植物光合作用的逆過程,下圖是碳元素在自然界的循環示意圖,很清楚表明煤、石油和天然氣和動植物的關系。

6. 石油是由動物形成的還是由植物形成的

在人們的觀念中,煤炭是由早期植物形成的,石油是由早期動物形成的。經過科學研究證實,石油也是由早期植物形成的。

由於石油具有生命有機物才具有的旋光性,並且存在某些有生物標志的化合物,如卟啉化合異戊間二烯烴、萜類和甾烷類化合物,石油、天然氣的有機成因說已經普遍被接受。

海洋或湖泊中的植物死亡後,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。但有人對有機成因說提出了質疑,認為在現在的環境下,可能性很少,盡管在海洋或湖泊中存在大量植物,但它們死亡後一般漂浮在水中,很少沉到洋底或湖底,即使這些植物能及時被掩埋,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。但是,該觀點沒有充分的證據,而且用現在的環境或生態系統規律和自然法則來解釋推測數億年前的地質變遷,是無說服力的。

人們現在普遍認為生成石油的原始物質是油母岩,油母經分解變成的石油。它由生油層中游離到空隙度較大的砂岩或石灰岩中的,這種地層在地質學上叫儲油層。

有人認為石油是由魚類形成的,然而大多數油田並沒有發現含有很多魚類遺骸的地層。還有人認為石油是水生的原生動物或一些微小的無脊椎動物形成,由於證據不足,難以置信。在石油中有高濃度的異戊二烯烴存在,更有力的說明了石油的原料來自植物。有資料表明,油母在寒武紀(距今約6億年)就已能形成。最早的油母出現在非洲南部斯威士岩系的沉積中。經同位素測定,這個岩系距今33.75億年,此時動物尚未出現,而細菌和藍藻岩石在該岩系中也有存在。因此,油母的出現可能與細菌和藍藻有關。新近研究證明,油母可能由孢粉素轉化而來。孢粉素不僅在高等植物體中存在,在藻類植物中也有。

但也有人對有機成因說提出了質疑,認為在現在的環境下,可能性很小,盡管在海洋或湖泊中存在大量植物,但它們死亡後一般漂浮在水中,很少沉到海底或湖底,即使這些植物能及時被掩埋,依然難以擺脫被細菌分解的命運。這一點從生態平衡角度可以得到充分證明,因為空氣中的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。但是,該觀點沒有充分的證據,而且用現在的環境或生態系統規律和自然法則來推測或解釋數億年前的地質變遷,是無說服力的。

7. 石油和天然氣的有機來源

目前,世界學術界大都接受了石油天然氣的有機來源理論模式。從地質學的角度也證實了這一觀點:大部分的石油天然氣礦床都分布在富含有機物質的沉積層。根據巴基洛夫(Бакиров,1993)的觀點,還存在一系列的難題,這些難題使這一理論仍然備受爭議。這些難題主要與石油天然氣的特點有關。首先,石油和天然氣是流體,能夠在油氣形成、礦床形成和破壞的不同階段運移。「礦床」這個概念對於石油和天然氣的積聚來說是相對的,因為石油天然氣的積聚是運移的結果,而石油天然氣的「產地」只能根據間接特徵來判斷。其次,不管是石油,還是形成石油的其他原始有機物質,都是各種化合物構成的復雜的混合物,其中很多都是現代實驗技術條件下無法分析判斷的。第三,在大氣圈的環境中,石油成分可能在多種因素的影響下發生了實質性的變化。第四,由於石油天然氣的儲存和加工條件的特殊性,不可能對其礦床進行直接的觀察和研究。石油天然氣一般是在地球深部形成,一旦被開採到地表,其存在的礦床就不復存在了。

20世紀上半葉,隨著新探明油田數量的增加以及石油開采量的提高,石油的研究領域大為拓寬,包括石油天然氣的成因、運移及積聚等問題。

對石油天然氣有機來源理論進行研究的著名學者有韋爾納茨基(Вернадский)、阿爾漢格爾斯基(Архангельский)、澤林斯基(Зелинский)、古布金(Губкин)、瓦索耶維奇(Вассоевич)等。

韋爾納茨基研究的是石油的生物化學基礎。他認為,地下的動植物機體在分解過程中,一部分有機化合物散逸到大氣圈和水圈,最穩定的有機化合物組成的部分進入沉積岩,在周圍的生物化學條件下成為形成可燃性礦物的原始材料。阿爾漢格爾斯基將「生油」(能夠形成石油)岩系的概念引入石油地質學。澤林斯基(Зелинский,1968)按照石油烴的有機合成進行了一系列實驗,得到的產物從外部特徵和物理、化學特性上都很像石油,但是與石油不同的是烴類組分不同。他寫到,化學家用這種方法將有機材料變成了石油燃料,而且可以斷定,因分解時天然材料的結構及組分不同而形成不同的石油烴混合物,混合物中具有石油烴族的典型組分,但是比例關系不同。

對於石油天然氣地質學的發展具有特殊意義的是古布金院士的著作。他在《論石油》一書(Губкин,1932)中提出了有關石油生成條件和形成規律的主要觀點。正是古布金的理論使石油形成假說成為完善的有理有據的理論。他提出了石油的動植物混合來源理論,揭示了從寒武紀至今在地殼的整個演化期間,在沉積盆地中一直持續著石油生成的過程。

古布金的研究形成了有關石油來源的「石油母岩岩系理論」和「腐泥岩理論」。於是,腐泥岩理論的實質是,動植物混合來源的腐泥和腐泥岩是生成石油和天然氣的原始原料,腐泥和腐泥岩在分解後經歷了不斷的演變過程,最終這些腐殖質轉化為石油」。

古布金認為生成石油最適宜的有機質是浮游生物,它們是自由漂浮的微型植物和部分微型動物(硅藻土等),在水體底部大量淤積,是有機質的主要物質來源——腐泥。而且他認為,在沉積盆地內空氣能夠到達的區域,有機質演化為藻煤或者混合來源的煤,而在還原性環境中則演化為石油烴。

石油烴形成的自然地理環境是古淺水海域、海灣的地槽構造帶。

有機質的形成過程分為兩個階段。第一個階段即生物化學階段,這時進行的是H2S,CH4,CO2,NH2及其他分解產物以及油母的蛋白質分解。第二個階段即地球化學或者動力化學階段,這些產物在溫度、壓力不斷升高的條件下轉化為石油和天然氣。之後,由於上覆岩層的壓力以及構造運動,石油和水從石油母岩中被擠壓出去,附著於孔隙度更大的岩石中(粗礦石和砂岩),隨著地層的向上隆起,石油沉降聚積在集油帶,並且形成有開采價值的礦藏。

石油天然氣母岩沉積物有機物質的演變是一個逐漸發展的過程,並且具有多級演化的特點。但是石油天然氣母岩沉積物究竟在岩石成因的哪一個階段成為石油天然氣的生成品,對此研究人員各持己見。

一部分學者沿襲古布金的觀點,認為有機質及石油烴的演變開始於早期的沉積變質階段,一直持續到退化階段。還有一部分學者認為,由於有機物質的熱催化和熱轉化作用,石油烴在退化階段形成。

值得一提的是,在石油天然氣礦床全球分布規律領域的研究上,古布金走在了同時代學者的前面。早在他研究出石油天然氣的主要分布區域之前,古布金就揭示了油氣儲藏與外圍山系(山脈的外圍地帶)的空間關系,也就是與古地台活躍邊緣共軛的蓋層褶皺帶前緣,是范圍廣大的沉積區域,也是石油天然氣聚積的區域。用現代的觀點來看,古地台邊緣最值得關注的是碰撞帶的過渡穩定邊緣地帶。屬於這一類的世界大型油氣田有:伏爾加-烏拉爾、加拿大西部、近貝加爾-普列特帕托木斯克、普列特維爾霍楊斯克等。古布金的這些觀點完全可能早於索羅赫金(Cорохтин)和烏沙科夫(Ушаков)的基於岩石圈構造的石油形成學說。索羅赫金和烏沙科夫提出了在俯沖帶由於與沉積物裹挾而至的生物有機體的熱量散逸導致烴族產生的可能性。

岩石圈板塊的構造理論證明了碳氫化合物從板塊俯沖帶向大陸地台方向運移這一新機制存在的可能性。島弧或者大陸活躍邊緣均向大陸地台邊緣推動。來自逆掩構造的碳氫化合物的運移通常促使地台邊緣(山前)坳陷帶石油天然氣儲量的明顯增加,有時甚至超出充填沉積層的石油天然氣原始總儲量的很多倍。

珀爾非利耶夫(Порфирьев,1966)認為,地球上已形成的所有油田都是在漸新世到第四紀期間形成的。他提出了石油的動植物混合物質起源學說,當溫度達到20~300 °時這些混合物處於均勻狀態。在高溫高壓的條件下這些混合物發生氫化作用,從而形成了石油烴。氫元素的來源是碳水化合物,它們被厭氧菌分解為氣態產物,包括氫元素。

此後,珀爾非利耶夫與戈林貝爾格(Гринберг)研究了有機物轉化為石油的過程,只有那種埋藏在「反應堆-地層」條件下的同質有機物聚積物才變為石油。在這種條件下形成的石油是在動力破壞的環境中進行運移的。

瓦索耶維奇(Вассоевич)花費了很多年來研究石油的成因問題,他認為主要有以下幾個因素:① 有機質在沉積岩中分布廣泛,其在地表層沉積岩中的克拉克值為0.7%(或者C有機質0.53%);② 具有含碳烴的有機質,即「瀝青」,沉積外層(陸地部分)碳烴平均含量為120~150 g/m3,總量預計為n×1013 t,也就是說比石油總儲量(n×1011 t)高出很多倍。

他認為,在沉積變質階段形成了甲烷和「微石油」,而在退化階段形成石油的其他主要組分。脫離母岩的微石油部分成為石油的組分,並且形成了獨立的相。在深部剩餘的微石油中在溫度和催化劑的作用下,這些高分子化合物分解為流動性更強的組分,並且補足微石油組分,甚至可以說是石油本身。在沉積岩沉降的過程中,石油烴因低分子碳氫化合物的增加而發生著變化,在隆起的過程中則發生生物化學的氧化作用。

瓦索耶維奇根據自己的研究,將沉積岩的縱向剖面劃分出岩石成因的各個階段:沉積變質、初級退化(早期)、中級退化(中期)、頂級退化(晚期),其中的每個階段又分為若干亞階段。

而後,孔托羅維奇(Конторович)、特羅費姆克(Трофимук)等很多學者建議將瓦索耶維奇的岩石成因帶與石煤的變質作用(煤化作用)聯系起來,如圖 2.1所示。

圖2.1 熱催化階段有機質生成石油示意圖

索科洛夫(Cоколов,1968)提出了碳氫化合物生成的垂直帶狀圖:剖面最上層是碳氫化合物產生的生物化學過程,往下1~2 km的深部分是熱催化帶,分為上層的石油天然氣亞帶和下層的甲烷亞帶。熱催化帶的有機頁岩脂類脂肪酸在釋放碳酸氣的同時生成碳氫化合物。在脂肪酸分解的同時,生成輕質和重質的液態及氣態的碳氫化合物。

最近數十年間,對於擁護石油有機起源學說的學者們來說,巴基羅夫(Бакиров)等的成果具有重要意義(Бакиров Ипр.,1993)。綜合油氣形成漫長的多級過程,可以將其歸納為以下階段:生物有機體內石油天然氣原始物質及個別組分的形成,沉積物中殘存物質的積聚;沉積變質及熱催化過程中有機質的轉化;碳氫化合物的新生產及其向集聚區域的運移;石油天然氣的橫向及縱向運移;礦床的形成、變形及損毀。

巴基羅夫也提供了石油天然氣沉積的主要鑒別特徵:① 水下厭氧環境(與空氣隔絕)下的聚積;② 相對穩定的盆地沉降條件下在相當長的地質時期的沉積積累;③ 沉積層內具有石油天然氣形成和發展的特徵,岩石中有機物質瀝青部分可能呈現出石油類碳烴含量的升高。

正如巴基羅夫所指出的,應該將石油天然氣母岩岩系與生油氣岩系區別開來,因為大量研究表明,含有有機物質的沉積物不是都能轉化為石油和天然氣。潛在的石油母岩岩層,如果不能沉降至有利於生油氣條件的深部,同樣也不具備生成石油和天然氣烴的可能性。

在此不一一列舉出為石油有機來源理論的發展做出過貢獻的所有學者。應該提到的俄羅斯學者有安德魯索夫(Андрусов)、布羅特(Брод)、加利莫夫(Галимова)、葉列門科(Еременко)、卡里茨基(Калицкий)等,國外公認的學術權威則是亨特(Хант)。

8. 石油和天然氣怎麼生成的

隨著科學的發展,大量的證據表明,石油和天然氣是由分散在沉積岩中的沉積有機質在成岩作用期間經微生物分解或熱解作用而形成。
一、油氣生成的原始物質
石油和天然氣來源於有機質。早在古生代以前,地球上就出現了生物,隨著地史的發展,生物廣泛地發育起來。地球上的動植物種類繁多,數量很大,化學成分也異常復雜,但就生成油氣的主要原始物質而言,仍然是以沉積岩中分散的有機質為主。那麼有機物質的哪些組分可以生成油氣呢?
(1)類脂化合物。常見的類脂化合物是脂肪,脂肪水解後生成脂肪酸,在還原條件下,脂肪酸發生去羧基和加氫作用,生成類似石油的液態烴類,是生油最主要的物質。類脂化合物主要來自於低等的生物和微生物體,如低等的藻類、細菌、低等水生物。
(2)蛋白質。蛋白質是生物體的基本組成物質之一,其性質不穩定,與酸、鹼共熱或遇酶水解可生成氨基酸的混合物。氨基酸去羧基和氨基可生成不同的低分子碳氫化合物。蛋白質主要來自於低等的生物(細菌、藻類等)。
(3)碳水化合物。碳水化合物即糖類,是高等植物的主要組分,易被水解、氧化及生物化學分解。碳水化合物在鹼性條件下,發生糖化作用生成脂肪酸,再向烴類轉化。碳水化合物較穩定的部分,如幾丁質、纖維素等,可以被降解形成腐殖類物質向煤轉化,同時,纖維素經微生物分解也可生成天然氣。
(4)木質素。木質素來自於高等植物,它是由對甲基烯丙基苯為基本結構單元的高分子化合物,是形成腐殖質的原始物質,故人們認為它可能是石油中芳香烴的母質之一,也是成煤生氣的主要物質。
可見,低等生物(如藻類和低等水生動物)和微生物是生成油氣的主要物質。
二、油氣生成的外界條件
有機質為石油和天然氣的生成提供了物質基礎,但要使有機質保存下來,並向油氣轉化,必須有適當的外界條件。
(一)古地理環境和大地構造條件
根據對現代沉積相和古代沉積岩的調查研究,淺海區、海灣、潟湖以及內陸湖泊的深湖—半深湖、前三角洲地區,是有利的生油氣地理環境。這些地方適宜於生物生活和繁殖,有豐富的有機質,且水體寧靜,含氧量少,具有生成油氣的還原環境;沉積物來源充足,沉積速度快,有機物能迅速被掩埋起來,利於有機質的保存。
從大地構造角度來說,沉積盆地中各類坳陷具有長時期的沉降作用,且沉降的幅度不斷被沉積物所補償,始終保持有利於生物繁殖的水深環境,保證沉積有機物不斷被新的沉積物所覆蓋,保持還原環境,減少有機物被氧化消耗。隨著有機物埋深加大,地層溫度升高,有利於沉積有機質向油氣轉化。我國松遼盆地中、新生代沉積層厚約5500m,華北、四川、准噶爾盆地沉積岩厚達上萬米,這些盆地都找到了豐富的油氣藏。
(二)物理化學條件
有機質向油氣轉化的物理化學條件主要有細菌、溫度、壓力、催化劑。
細菌是地球上分布最廣、繁殖最快的微生物。細菌能引起多種生物化學作用,尤其是厭氧細菌可以把沉積有機質分解成各種單體化合物和瀝青質。在成岩作用初期階段,細菌分解作用是主導作用。
溫度可以加速化學反應進行。沉積有機質在埋藏深度不斷加大,地層溫度不斷上升的情況下,有機質發生熱解形成烴類。高溫下,有機質變質作用增強,裂解成氣態物質(甲烷)和石墨。在油氣形成過程中,溫度起主導作用。隨著沉積有機質埋藏深度加大,壓力升高,在中等溫度(50℃)下,增加壓力到30~70MPa時,類脂化合物室內模擬試驗時產生烴。
壓力可以促進加氫作用,使高分子烴變成低分子烴,使不飽和烴變為飽和烴,對形成石油的質量有影響。
催化劑是指能夠加速有機質向油氣轉化的物質,但它本身在反應前後並不發生變化。室內研究表明,在150~200℃時硅酸鋁能催化脂肪、氨基酸以及其他類脂化合物生成烴類化合物,膨潤土也有催化作用。
三、油氣生成階段
有機質向油氣轉化,依據其作用因素和產物的不同,大致可以劃分為三個階段。
(一)生物化學生氣階段
有機質自沉積埋藏開始至1500m深度范圍,壓力增大,溫度小於60℃,以細菌活動為主。有機質在細菌作用下發生分解,產生大量氣態物質,如CH4、CO2、N2等。同時,階段後期有極少量的碳數較高的液態烴形成。因此,此階段只能形成氣藏,而不能形成像樣的油藏。
(二)熱催化生油階段
隨著有機質埋深加大,地層溫度、壓力不斷升高,細菌作用逐漸減弱,地熱及無機催化作用起著主導作用。此階段深度大約在1500~6000m,溫度在60~210℃之間。其中在60~120℃、深度在1500~3000m范圍內,有機質發生催化降解、加氫作用,大量的液態烴和氣態烴形成,稱之為「生油主帶」。我們把有機質開始熱解成為大量石油烴和氣態烴的溫度(約60℃)稱為「生油門限溫度」。在埋深3000~6000m、溫度120~210℃階段,溫度的作用更為顯著,有機質熱解產生少量的氣態物,先形成的液態烴部分裂解,形成濕氣或凝析氣。
(三)熱裂解生氣階段
當埋深超過6000m、溫度超過210℃時,有機質和已生成的石油發生降解,早期尚有少量的液態烴,但最終它們均裂解成為氣態烴(CH4)和石墨,稱之為「干氣階段」。
四、生油(氣)層
能夠生成工業數量的石油和天然氣的岩石,稱為生油(氣)岩,也稱為生油(氣)母岩。由生油(氣)岩組成的岩層稱為生油(氣)層,它是自然界生成石油和天然氣的場所。
生油(氣)層是由顆粒較細的沉積岩層組成。常有兩類岩石:一是黏土岩,包括泥岩和頁岩;二是碳酸鹽岩,如泥晶灰岩、介殼灰岩、白雲岩、礁灰岩等。生油(氣)層的共同特徵是:顏色較深,多為灰褐、黑色;顆粒較細;含有較多的分散狀有機質(如微體古生物化石)和黃鐵礦。
生油(氣)層常形成於水體較為安靜、有機質豐富的深湖相、半深湖相、前三角洲相、淺海相、潟湖相等相帶。
生油岩的鑒別,目前已由定性的判斷向定量的方法分析轉變。定量確定生油岩是分析岩石中的各種地球化學指標,包括有機質豐度指標、有機質類型指標、有機質成熟度指標和有機質轉化指標四類。

9. 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。

10. 煤和石油真的是由植物而來的嗎

煤和石油真的是由植物而來。

煤和石油形成的地質年代主要是晚古生代的石炭紀、二疊紀,中生代的侏羅紀、白堊紀及新生代的第三紀。這是因為,在這幾個時期內,地球上的氣候非常溫暖潮濕,地球表面到處長滿了高大的綠色植物,尤其在湖沼、盆地等低窪地帶和有水的環境里,封印木、鱗木等古代蕨類植物生長得特別茂盛。 當時,高大的樹木倒下以後,就會被水淹沒了,這就造成了倒木和氧隔絕的情況。在缺氧的環境里,植物體不會很快地分解、腐爛。隨著倒木數量的不斷增加,最終形成了植物遺體的堆積層。這些古代植物遺體的堆積層在微生物的作用下,不斷地被分解,又不斷地化合,漸漸形成了泥炭層, 由於地殼的運動,泥炭層下沉了。泥炭層被泥沙、岩石等沉積物覆蓋起來。這時,泥炭層一方面受到上面的泥沙、岩石等的沉重壓力,另一方面,也是更重要的方面,泥炭層又受到地熱的作用。在這樣的條件下,泥炭層開始進一步發生變化:先是脫水,被壓緊,從而比重加大,而且石炭的含量逐漸增加,氧的含量逐漸減少,腐殖酸的含量逐漸降低。完成這幾個過程以後,泥炭就變成了褐煤。 褐煤如果繼續不斷地受到增高的溫度和壓力的作用,就會引起內部分子結構、物理性質和化學性質的進一步變化,褐煤就逐漸變成了煙煤或無煙煤了。


大部分的石油還是形成於寒武紀以後(冰川期開始),究竟跟冰川有沒有關系,現在缺少一定的證據!但石油的形成跟生物的大爆發是有決定的關系!

最早的海藻大爆發是在震旦紀到寒武紀,淺海和近海的藻類等浮游植物出現大幅增加和大量死亡的現象,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,這個過程一直延續到第四紀冰川開始!

而最大的一次海藻大爆發是從石炭紀開始,到二疊紀達到頂峰,而到三疊紀開始回落,一直到侏羅紀,這段時期所形成的石油源岩據估計達到60%,范圍達到遍布世界各地!這段時期也是第二次大冰川期!

而自5億前生物開始登陸大陸以後,一直到4億到3億大量森林覆蓋後,大陸的大量的沼澤地,湖泊也開始大量繁殖藻類,大陸的藻類石油源岩也開始誕生!而自一億年後,大量的油脂類植物開始出現,大量的針葉林(如油松)和油脂被子植物(如油菜子)也形成石油源岩,因為大陸面積遠遠大於湖泊面積,逐漸油脂類石油源岩代替了藻類石油源岩!