石油是由什么材料組成的
作者:化工綜合網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2022-01-14分類:有機(jī)原料瀏覽:168
石油的原料是生物的尸體,生物的細(xì)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。生物遺體沉降于海底或湖底并被淤泥覆蓋之后,氧元素分離,碳和氫則組成碳?xì)浠衔铩?
我們已經(jīng)在地球上發(fā)現(xiàn)3000種以上的碳?xì)浠衔铮褪怯善渲?50種左右的碳?xì)浠衔镄纬傻模仁透p的碳?xì)浠衔飫t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(tài)。
大量產(chǎn)生碳?xì)浠衔锏膸r石即稱為“石油源巖”。埋沒于地中的石油源巖受到地?zé)岷蛪毫Φ挠绊懀偌由掀渌喾N化學(xué)反應(yīng)之后就產(chǎn)生石油,而石油積存于巖石間隙之間便形成油田。
地殼變動(dòng)而石油生成
我們最近逐漸了解地球內(nèi)部的變化與石油的生成有十分密切的關(guān)系,在描述此種關(guān)系之前,讓我們先來了解一下地球內(nèi)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巖石形成厚達(dá)2900公里的“地慢”,其下方則是由金屬形成的“地核”,并以大約5100公里深處分界,分為“外核”與“內(nèi)核”。外核主要是由液態(tài)金屬鐵組成,內(nèi)核則主要是固態(tài)鐵。 地球表面鋪滿堅(jiān)硬的“板 塊”,厚度約有100公里,是由向上噴出的“洋脊”產(chǎn)生的,’在 緩緩移動(dòng)到“海溝”后就沉降于 另一板塊下方。 80年代后期,人們學(xué)會(huì)捕捉地震波傳遞到地球內(nèi)部時(shí)的立體圖,于是發(fā)現(xiàn)令人驚訝的地慢活動(dòng)狀況。高溫又巨型的上升流“超級(jí)卷流”由地底涌上后,以蘑菇形態(tài)分別存在于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(tài)占據(jù)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(xiàn)在的知道的是,地幔內(nèi)部落熱對(duì)流是以冷卷流向超級(jí)卷注移動(dòng)的形態(tài)而形成的。此種運(yùn)動(dòng)不僅影響板塊運(yùn)動(dòng),似乎也對(duì)整個(gè)地球的地質(zhì)和環(huán)境的變化產(chǎn)生很大的影響。
超級(jí)卷流是石油制造者?
現(xiàn)在全球生產(chǎn)的石沒之中,有60%是產(chǎn)生了恐龍稱霸地球時(shí)期所形成的石油源巖,所形成的“黑色頁巖”則遍布世界各地。黑色頁巖主要是由未經(jīng)氧化的藻類等浮游植物遺骸堆積而成。由此可知當(dāng)時(shí)必須有可讓浮游植物繁殖又不會(huì)產(chǎn)生氧化的缺氧環(huán)境條件,大量的黑色頁巖才會(huì)形成。
最近發(fā)現(xiàn),石油源巖在此時(shí)代的形成似乎與超級(jí)卷流運(yùn)動(dòng)的活化可以促使由地下涌出的地幔物質(zhì)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(dāng)石油原料的藻類等浮游植物極易繁殖的環(huán)境。
淺海地區(qū)的藻類等浮游植物因而出現(xiàn)大幅增加和大量死亡的現(xiàn)象,周圍的細(xì)菌為分解其殘骸而消耗氧氣,于是出現(xiàn)了缺氧環(huán)境。
地球溫暖化也會(huì)改變深層海水的流動(dòng)狀況,由于高緯度地區(qū)與低緯度地區(qū)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(qū)深層海水會(huì)流向低緯度地區(qū)海洋。但地球溫暖化的現(xiàn)象減少。氧氣較少的海域因而擴(kuò)大,無法氧化的浮游植物便逐漸堆積,所留下的大量有機(jī)物則形成石油源巖。
生物的演化改變了石油的性質(zhì)
由于石油的原料是生物的遺骸,因此調(diào)查石油的性質(zhì)便可以得知古老時(shí)期的生物演化過程和地球環(huán)境歷史。
生命的演化大概有下述的過程。生命是于38億年前誕生,并逐漸地進(jìn)行演化,到了距今5億5000萬年前的古生代寒武紀(jì)時(shí)期,爆發(fā)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(shí)期,石油源巖的主要成分是當(dāng)時(shí)繁茂的浮游植物所形成的耐碳?xì)浠衔铩A硪环矫妫螨X類植物在此時(shí)期繁瑣盛于海岸近處,因此以陸上植物為原料的石油源巖也出現(xiàn)了。
2億9000萬年前,廣大的陸地普遍出現(xiàn)由裸子植物組成的森林,并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(chǎn)生了以藻類為原料的新種石油源巖,這也是陸上植物的繁盛促使新性質(zhì)石油源巖誕生的一例。
9000萬年前時(shí)期,被子植物和針葉樹林開始逐漸擴(kuò)張到高緯度地區(qū)和高地,因而出現(xiàn)以陸地木材為原料的石油源巖。另一方面,樹木的樹脂成為輕質(zhì)原油的原料,形成新的石油源巖。針葉樹林的增加竟使得木材取代了藻類,成為石油源巖的主要原料。
最近石油性質(zhì)的分析技術(shù)有長足的進(jìn)步,我們已逐漸可以取得有關(guān)石油原料性質(zhì),以及由熱能引起的變化過程等的詳細(xì)資料。由此種資料即能進(jìn)一步了解原料生物遺骸逐漸堆積時(shí)的環(huán)境狀況。
大約1億7000萬年到200萬年前所發(fā)生的全球性規(guī)模“阿爾卑斯造山運(yùn)動(dòng)期”也造出了巨油田,在此時(shí)期,分布于廣大范圍的1億年前前后形成的石油源巖都沒入地中。現(xiàn)有的石油和天然氣有大約3分之2就是此時(shí)期形成的
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