① 石油是怎样形成的
石油是当今世界使用最普遍的能源和最重要的化工原料。那么它的形成原因是怎样的呢?本文是我整理的石油是怎样形成的,一起来看看吧!
石油形成的原因
1、生物(包括动物和植物,主要是动物)的遗体;
2、海洋(不是河流和湖泊)。 形成的过程是这样:遗体进入海洋,因海洋含有大量的盐份,保证了遗体不会马上被细菌分解,大量地被保存下来,让遗体得以沉入海底,又因海底的低温进一步延长了遗体被保存的时间.就是这个时间让遗体得以积累,并得以被泥沙覆盖,被海水(盐水)浸泡过的遗体,又被泥沙或者岩石覆盖起来,后来在地热的作用下,时间长了,就成了石油。
有一个简单的关于石油形成的实验,人人都可以做:买一个陶罐(比作海床),罐里灌上加入足够盐的水(比作海水),再买几枚鸭蛋(比作遗体,壳要完好,比作泥沙)放入盐水中,大约2个月后(比作时间),取出来,煮熟(比作地热),然后再用刀切开(比作石油开采),你就会发现蛋里面有油(石油)。
海洋中如此巨大的石油资源是如何形成的
在几千万年甚至上亿年前,有的时期气候比现在温暖湿润,在海湾和河口地区,海水中氧气和阳光充足,加之江河带入大量的营养物和有机质,为生物的生长、繁殖提供了丰富的食粮,使许多海洋生物(如鱼类以及其他浮游生物、软体动物)迅速大量地繁殖。据计算,全球海洋海平面以下100米厚的水层中的浮游生物,其遗体一年便可产生600亿吨的有机碳,这些有机碳就是生成海底石油的原料。
但是,仅有这些生物遗体还不能形成石油,还需要一定的条件和过程。海洋每年接受160亿吨沉积物,特别是在河口区,每年带入海洋的泥沙比其他地区多。这样,年复一年地把大量生物遗体一层一层掩埋起来。如果这个地区处在不断下沉之中,堆积的沉积物和掩埋的生物遗体便越来越厚。被埋藏的生物遗体与空气隔绝,处在缺氧的环境中,再加上厚厚岩层的压力、温度的升高和细菌的作用,便开始慢慢分解,经过漫长的地质时期,这些生物遗体就逐渐变成了分散的石油。
分散的石油不利于开采。因此,海底油田的形成还依赖于有利于石油富集的地质构造。浅海大陆架一般被认为是石油生成与储存的良好场所。在浅海,特别是在岛屿岬角阻隔的海湾中,水域处于平静的半封闭状态,最利于有机物的堆积。大量泥沙的沉积为石油的储集创造了良好的条件。石油储集在砂岩孔隙中,就好像在海绵里充满水一样,不致石油流失而长期缓慢地沉降在大陆架浅海区。那些沉降幅度大、沉降地层厚的盆地,往往是形成石油最有利的地区。在这些大型沉积盆地中,因受挤压而突出的一些构造,又往往是储积石油最多的地方。因此,在海上找石油,就要找那些既有生油地层和储油地层,又有很好的盖层保护的储油构造的地区。
石油的简介
石油又称原油,是从地下深处开采的棕黑色可燃粘稠液体。石油是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成的混合物,与煤一样属于化石燃料。石油的性质因产地而异,密度为0.8 ~ 1.0 克/厘米3,粘度范围很宽,凝固点差别很大(30 ~ -60°C),沸点范围为常温到500°C以上,可容于多种有机溶剂,不溶于水,但可与水形成乳状液。 组成石油的化学元素主要是碳 (83% ~ 87%)、氢(11% ~ 14%),其余为硫(0.06% ~ 0.8%)、氮(0.02% ~ 1.7%)、氧(0.08% ~ 1.82%)及微量金属元素(镍、钒、铁等)。由碳和氢化合形成的烃类构成石油的主要组成部分,约占95% ~ 99%,含硫、 氧、氮的化合物对石油产品有害, 在石油加工中应尽量除去。不同产地的石油中,各种烃类的结构和所占比例相差很大, 但主要属于烷烃、环烷烃、芳香烃三类。 通常以烷烃为主的石油称为石蜡基石油;以环烷烃、芳香烃为主的称环烃基石油;介于二者之间的称中间基石油。我国主要原油的特点是含蜡较多,凝固点高,硫含量低, 镍、氮含量中等,钒含量极少。除个别油田外,原油中汽油馏分较少,渣油占1/3。组成不同类的石油,加工方法有差别,产品的性能也不同,应当物尽其用。大庆原油的主要特点是含蜡量高,凝点高,硫含量低,属低硫石蜡基原油。
最早提出“石油”一词的是公元977年中国北宋编着的《太平广记》。正式命名为“石油”是根据中国北宋杰出的科学家沈括(1031一1095)在所着《梦溪笔谈》中根据这种油《生于水际砂石,与泉水相杂,惘惘而出》而命名的。在“石油”一词出现之前,国外称石油为“魔鬼的汗珠”、“发光的水”等,中国称“石脂水”、“猛火油”、“石漆”等。
我们平时的日常生活中到处都可以见到石油或其附属品的身影,不知你注意了吗?比如汽油、柴油、煤油、润滑油、沥青、塑料、纤维等还有很多!这些都是从石油中提炼出来的;而我们日常所用的天然气(液化气)是从专门的气田中产出的!通过输气管道和气站再到各家各户。
目前就石油的成因有两种说法:①无机论 即石油是在基性岩浆中形成的;②有机论 既各种有机物如动物、植物、特别是低等的动植物像藻类、细菌、蚌壳、鱼类等死后埋藏在不断下沉缺氧的海湾、泻湖、三角洲、湖泊等地经过许多物理化学作用,最后逐渐形成为石油。
原油的颜色非常丰富红、金黄、墨绿、黑、褐红、甚至透明;原油的颜色是它本身所含胶质、沥青质的含量,含的越高颜色越深。原油的颜色越浅其油质越好!透明的原油可直接加在汽车油箱中代替汽油!原油的成分主要有:油质(这是其主要成分)、胶质(一种粘性的半固体物质)、沥青质(暗褐色或黑色脆性固体物质)、碳质(一种非碳氢化合物)。
石油由碳氢化合物为主混合而成的,具有特殊气味的、有色的可燃性油质液体!天然气是以气态的碳氢化合物为主的各种气体组成的,具有特殊气味的、无色的易燃性混合气体。
在整个的石油系统中分工也是比较细的:物探 专门负责利用各种物探设备并结合地质资料在可能含油气的区域内确定油气层的位置;钻井 利用钻井的机械设备在含油气的区域钻探出一口石油井并录取该地区的地质资料;井下作业 利用井下作业设备在地面向井内下入各种井下工具或生产管柱以录取该井的各项生产资料,或使该井正常产出原油或天然气并负责日后石油井的维护作业;采油 在石油井的正常生产过程中录取石油井的各项生产资料并对石油井的生产设备进行日常维护;集输 负责原油的对外输送工作;炼油 将输送到炼油厂的原油按要求炼制出不同的石油产品如汽油、柴油、煤油等!
石油的性质因产地而异,密度为0.8 ~ 1.0 克/厘米3,粘度范围很宽,凝固点差别很大(30 ~ -60°C),沸点范围为常温到500°C以上,可容于多种有机溶剂,不溶于水,但可与水形成乳状液。 组成石油的化学元素主要是碳 (83% ~ 87%)、氢(11% ~ 14%),其余为硫(0.06% ~ 0.8%)、氮(0.02% ~ 1.7%)、氧(0.08% ~ 1.82%)及微量金属元素(镍、钒、铁等)。由碳和氢化合形成的烃类构成石油的主要组成部分,约占95% ~ 99%,含硫、 氧、氮的化合物对石油产品有害, 在石油加工中应尽量除去。不同产地的石油中,各种烃类的结构和所占比例相差很大, 但主要属于烷烃、环烷烃、芳香烃三类。 通常以烷烃为主的石油称为石蜡基石油;以环烷烃、芳香烃为主的称环烃基石油;介于二者之间的称中间基石油。我国主要原油的特点是含蜡较多,凝固点高,硫含量低, 镍、氮含量中等,钒含量极少。除个别油田外,原油中汽油馏分较少,渣油占1/3。组成不同类的石油,加工方法有差别,产品的性能也不同,应当物尽其用。大庆原油的主要特点是含蜡量高,凝点高,硫含量低,属低硫石蜡基原油。
从寻找石油到利用石油,大致要经过四个主要环节,即寻找、开采、输送和加工,这四个环节一般又分别称为“石油勘探”、“油田开发”、“油气集输”和“石油炼制”。下面就这四个环节来追溯一下石油工业的发展历史。
“石油勘探”有许多方法,但地下是否有油,最终要靠钻井来证实。一个国家在钻井技术上的进步程度,往往反映了这个国家石油工业的发展状况,因此,有的国家竞相宣布本国钻了世界上第一口油井,以表示他们在石油工业发展上迈出了最早的一步。
“油田开发”指的是用钻井的办法证实了油气的分布范围,并且有井可以投入生产而形成一定生产规模。从这个意义上说,1821年四川富顺县自流井气田的开发是世界上最早的天然气田。
“油气集输”技术也随着油气的开发应运而生,公元1875年左右,自流井气田采用当地盛产的竹子为原料,去节打通,外用麻布缠绕涂以桐油,连接成我们现在称呼的“输气管道”,总长二、三百里,在当时的自流井地区,绵延交织的管线翻越丘陵,穿过沟涧,形成输气网络,使天然气的应用从井的附近延伸到远距离的盐灶,推动了气田的开发,使当时的天然气达到年产7000多万立方米。
至于“石油炼制”,起始的年代还要更早一些,北魏时所着的《水经注》,成书年代大约是公元512~518年,书中介绍了从石油中提炼润滑油的情况。英国科学家约瑟在有关论文中指出:“在公元十世纪,中国就已经有石油而且大量使用。由此可见,在这以前中国人就对石油进行蒸馏加工了”。说明早在公元六世纪我国就萌发了石油炼制工艺。
② 石油是如何形成的石油是古生物形成的吗
石油的形成普遍认为有两只种理论,普遍认为是古生物的尸体形成的,但是,还有另一种的形成理论,先介绍第一种理论,也是大家比较认可的。
(1)生物成油理论
大多数地质学家认为,石油像煤和天然气一样,是通过长时间的压缩和加热,由古老的有机物逐渐形成的。根据这一理论,石油是由史前海洋动物和死藻的变化形成的。 (土地植物通常形成木炭。)在长期的地质年龄之后,这些有机物质与淤泥混合并被埋在厚厚的沉积岩下。
它们在高温高压下逐渐变化,首先形成蜡质油页岩,然后降解为液态和气态烃。由于这些碳氢化合物比邻近的岩石轻,因此它们向上渗透到附近的岩层中,直到它们渗透到上方的中空,密不可渗透的岩层中。如此收集的油形成油田。人们可以通过钻井和抽水从油田中获取石油。
地质学家称油层的温度范围为“油窗”。如果温度太低则不会形成油,而温度太高则会形成天然气。尽管世界各地的石油形成深度不同,但“典型”深度在4至6公里之间。由于石油在形成后会进入其他岩层,因此实际的油田可能要浅得多。因此,形成油田需要三个条件:丰富的烃源岩,可渗透的通道以及可以积聚石油的岩层。
(2)非生物成油理论
非生物形成油产生的理论天文学家托马斯·戈德(Thomas Gold)是在俄罗斯石油地质学家尼古拉·库德里亚夫采夫的理论基础上产生的。该理论认为,地壳中已经有很多碳,其中一些自然以碳氢化合物的形式存在。油在岩石缝隙中比水轻,因此它沿着岩石缝隙向上渗透。石油中的生物标志物是由生活在岩石中的嗜热微生物引起的。它与石油本身无关。
地质学家中只有少数人支持这种理论。它通常用于解释石油无法解释地流入某些油田的情况,但是这种现象很少发生。非生物油形成理论不能解释说世界上超过99%的油都存储在沉积岩中,这些非沉积岩中的油也可以解释为是从其他地方的沉积岩中迁移出来的。
古生物尸体形成石油的理论被大多数人所接受的。
教科书上所传授给大家的是:石油是古生物化石形成的。这是目前学术界的主流观点。就这个观点而言,不仅是在民间,就是在科学界,也有非常多的反对声音。
石油是古生物形成的,这一论断,个人认为只是个猜想。因为没有完整的证据链证明石油确实是古生物形成的。只是这一观点最早被一大批人所接受,形成了一种先入为主的印象。就像最早期的人们认为地球是宇宙的中心一样,大家都认为正确的未必是真理。
对石油是古生物化石形成并且是不可再生资源这一观点,经济学家威廉恩道尔认为这是石油利益集团的阴谋。目的是控制油价,获得更多的利益。这在他的名着《石油战争》中有具体的论述。并且在书中他提出了自己的观点,他认为石油是可再生资源,是在地壳的一系列运动中产生的,永远不会枯竭。
相比于石油是化石形成的这一观点,我更相信威廉恩德尔所说的石油是地球运动产生的这一观点。即便他的观点也没有完整的证据链来证明。早在几十年前前者观点就宣称石油产量已过峰值,但都被日后更高的产量所超越。至少在这一点上威廉恩道尔是正确的。那就是石油是可再生的,没有所谓的产量峰值,它是在地壳运动中不断产生出来的。
对于石油成因概括起来是无机起源与有机起源两大派别的对垒。无机学派在19世纪占上风,有机学派在20世纪以来占上风。
油气无机成因说
19世纪中叶,最具影响力的是俄国化学家门捷列夫1876年提出的碳化物说,认为石油是地下重金属碳化物与下渗的水相互作用所生成。反应生成的石油蒸汽在冲向地壳的过程中冷凝于地层孔隙中。
无机起源说另一典型代表是19世纪晚期有索科洛夫提出的宇宙说。其理论依据是在一些天体中发现有碳氢化合物,因此他认为碳氢化合物是宇宙所固有的,早就在地球尚处于熔融状态阶段是就已存在于气圈之中了。
此外,当时还有以库德梁采夫为代表的岩浆说;以考斯特为代表的火山说;以叶兰斯基为代表的蛇纹石生油说;以切卡留克为代表的高温生成说等。
油气有机成因学说
早在18世纪中叶,苏联化学家洛蒙诺索夫认为石油和煤炭一样是泥炭在高温条件下蒸馏生成的,即蒸馏说。1933年,俄国着名矿物学家和地球化学家维尔纳茨基还研究了有机质(即成油母质)的地质作用,详细讨论了石油的有机组成和有机成因,提出了碳循环模式,使得成油理论步入地球化学研究阶段,后来形成了较为完整的烃源岩理论。
有机成因说早期认为有机质直接成油,但由于与实际情况有出入,进而提出了新的理论,即干酪根热降解成油。
上图详细表述了有机质的演化过程。看起来我们的确可以认为石油是由古生物形成的,而且统计表明石油在地壳中的出现,与地史上生物的发育和兴衰密切相关。
有朋友不赞同有机成油理论,以需要多少“肉”来作比喻,这是不科学的。在这里,有必要强调一下有机质的概念。
有机质的来源我们常常认为有四种:浮游动物、浮游植物、高等植物和高等动物。有机质沉积下来并非都可保存,由于微生物分解等损耗,只有一部分能够随颗粒沉积并保存下来,我们称为沉积有机质。能形成石油的有机质以前两种为主,高等植物常常成煤或天然气,高等动物保存下来的较少,成油贡献较少,这是由它们的组分和沉积环境共同决定的。地球形成已有46亿年,生物出现已有38亿年,38亿年的生物演化史是何其漫长,这段时间内有多少生物的遗体累积并保存入地下呢?而且在地质理论中时间是以百万年作为单位的,在这宏大的视角之下,一切数据都将庞大到让非专业人士吃惊,我们可以怀疑,甚至反对,但是在我们抛出自己观点之前是不是应该先将对方的观点理解透彻呢?
当然是古生物形成的,地球存在了46亿年,这么长的时间,地球人生活过多少生物!下面介绍一下石油形成过程
在人类出现以前,地球上处于恐龙时代,那个时代空气好,含氧量高,所以动物的体型都非常庞大!
他们呼出的二氧化碳,还有放的屁等等,生物产生的这些废气体量也非常大,加上气温升高,导致冰川融化,大量的水汇入海洋,海洋压力增大!
大量海水挤压地壳,引发强烈地壳运动,地震火山喷发等,导致海水温度升高,生物几乎全被煮死了!
大量火山喷发地球到处弥漫着火山灰,万年不退,地球几万年不见阳光,生物灭绝!
地球回归冰川时代,一切都被冰封或者尘封!经过地形的巧妙引流,那些生物腐烂液体汇聚,最终成片成片的汇聚,经过长久发酵形成石油!
多年以后,火山灰散尽,地球重现阳光,大地回暖,重新出现生物,人类也随之出现!
石油是大自然的馈赠,我们应该好好利用这些资源,造福人类!
地球就像一个大型机器,他需要运转磨合,最终形成现在这个形态,春暖花开,适合人类居住等,是宇宙中最美的星球!
大多数科学家认为,石油是一种所谓的化石燃料,是很久以前死亡生物体的转化残留物。大多数石油被认为来自植物和微小海洋生物的化石。较大的动物也可能对这种混合物有所贡献。
但另一种理论认为,从一开始地球上的石油就比死动物产生的多,但我们还没有开发它。
在主导理论中,死亡的有机物质积累在海洋、河床或沼泽的底部,与泥和沙混合。随着时间的推移,更多的沉积物堆积在顶部,由此产生的热和压力将有机层转化为一种称为干酪根的深色蜡质物质。 不管怎样,干酪根分子最终会破裂,分裂成更短更轻的分子,几乎完全由碳和氢原子组成。根据这种混合物是液态还是气态,它会变成石油或天然气。 科学家们不太确定,但他们认为这可能需要几十万年的时间。 这当然不是一个瞬间的过程,石油的形成速度不会解决我们的石油供应问题。
石油是由死亡的有机物形成的这一观点被称为石油形成的“生物理论”,是由大约250年前一位俄国科学家首次提出的。 然而,在20世纪50年代,一些苏联科学家开始质疑这一传统观点,并提出石油可以在地球深处自然形成。 根据一种假设,这种所谓的“非生物成因”石油可能会通过小行星撞击形成的裂缝向上渗透,形成地下油层。一些地质学家建议进行探测古代陨石撞击坑寻找石油。
已经发现了非生物性的石油来源,但没有商业利润。争论的焦点不是自然形成的石油储备是否存在。这是关于它们对地球总储量的贡献有多大,以及地质学家应该投入多少时间和精力来寻找它们。
科学家们说,如果非生物成因的石油来源确实被发现是丰富的,这将意味着地球含有大量未开发的石油储量,而且由于其他岩石物体是由与地球相同的原材料形成的,原油可能存在于太阳系的其他行星或卫星上。 制造石油的两个过程都可能需要数千万年。即使地球包含的石油比目前认为的要多得多,总有一天储量会耗尽,这是不可避免的。
其实现在的话,对于石油是如何形成的,目前还是存在争议的。当下主要有生物沉积成油和石化成油两种学说。
生物沉积成油学说认为在地球不断演化的漫长 历史 过程中,史前的海洋动物和藻类死去后,有机物经过漫长的地质年代与淤泥混合,被埋在厚厚的沉积岩下。在地下的高温和高压下它们逐渐转化,首先形成腊状的油页岩,后来退化成液态和气态的碳氢化合物。由于这些碳氢化合物比附近的岩石轻,它们向上渗透到附近的岩层中,直到渗透到上面紧密无法渗透的、本身则多空的岩层中,这样聚集到一起的石油形成油田。
但是这个学说存在一个问题就是,据2019年各国更新的剩余探明可采储量数据,全球石油储量较上一年稳中有升。石油剩余探明可采储量为2305.8亿吨,增长0.6%,如果是有生物沉积变成的石油,那在远古时期,真的有那么多远古的生物吗?不过这个学说确实也是当下最主流的学说。
石化成油学说则认为,认为在地壳内有许多碳,有些碳本身就以碳氢化合物的形式存在,而这些物质在地球形成的初期就已经形成了,至于石油中的生物标志物是由居住在岩石中的、喜热的微生物导致的,与石油本身物管。那人类能获得石油的数量只与钻井深度有关。
不过不管是哪种学说,都可以确定的是,我们正在不断的消耗地球的资源,就算石油是可再生的,但当我们人类开采消耗的速度过大时,一样会造成失衡,所以现在大家都在致力于开发新能源,一是因为新能源是可再生且高效的,还一方面也是防止了消耗石油造成的环境破坏。
③ 石油是如何产生的
石油是从古代有机物质在地球内部经过高温、高压和长时间作用下,转化而来的。具体过程可以简单描述如下:
1. 有机物质在古代海洋底部沉积。这些有机物可能是来自生物死亡的植物、动物等,也可能是由海水中的微生物分解而产生的。
2. 在地下岩石中,有机物质逐渐被埋藏。由于地质作用和地下水的作用,这些有机物质受到了压力和温度的变化。
3. 经过数百万年的压力和温度变化,这些有机物质逐渐转化为石油。在这个过程中,它们被压缩和加热,形成了一种类似于粘稠油状的液体。
4. 最后,这些石油被开采出来并用于燃料和其他用途。
希望对您有帮助。
④ 石油和天然气是怎么形成的
海底的石油和天然气是海洋中的有机物质在合适的环境下演变所产生的。这些有机物质包括陆生和水生的低等植物,死亡后从陆地搬运下来,或被江河冲积下来,同泥砂和其他矿物质一起,在低洼的浅海或陆地上的湖泊中沉积,逐渐使此处淤泥的中形成有机质含量。这种有机淤泥又被新的沉积物覆盖、埋藏起来,造成一种不含氧或含极微量游离氧的还原环境。随着低洼地区的不断下沉、沉积物不断堆积,有机淤泥所承受的压力和温度不断增大,处在还原环境中的有机物质经过复杂的物理、化学变化,慢慢地转化成对人类影响甚大的石油和天然气。经过数百万年漫长时间的万物更迭的交替变化,有机淤泥经过压实和固结作用后,变成沉积岩,并进一步生油岩层。沉积盆地是指沉积物的堆积速率明显大于其周围区域,。
在一定特定时期,沉积岩沉积在像盆一样的海洋或湖泊等低洼地区,并具有较厚沉积物的构造单元,称为沉积盆地。沉积盆地在漫长的地质演变过程中,随着地壳运动抬升,海洋变成陆地,湖盆变成高山,一层层水平状的沉积岩层也跟着发生规模不等的挠曲、褶皱和断裂等形变,从而使掺杂在泥砂之中具有流动性的点滴油气离开它们的原生地带(生油层),经“油气搬家”再集中起来,储集到储油构造当中,形成可供开采的油气矿藏,所以说,这一个个沉积盆地就像是一个个聚宝盆。
在储油构造里,由于油、气、水所占比重不同,因此各自的分布也有不同:气在上部,水在下部,而石油层在中间。储油构造包括油气居住的岩层——储集层;覆盖在储集层之上避免油气向上逸散的保护层——盖层;以及遮挡油气进入后不再跑掉的“墙”——封闭条件。只要能找到储油构造,就不难找到油气藏。油气藏通常是多种类型的油气藏复合出现,我们将多个油气藏的组合称为油气田。
世界上,海洋油气同陆地油气资源一样,分布极为不均。在四大洋及多个近海海域中,波斯湾海域的石油、天然气含量最为丰富,约占总贮量的50%左右;第二位是委内瑞拉的马拉开波湖海域;第三位是北海海域;第四位是墨西哥湾海域;其次是亚太、西非等海域。据中国南海油气资源也有巨大的发展远景,是世界海洋油气主要聚集中心之一。石油和天然气是人们向海洋索取资源的一大重要成果。