ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Современные представления о происхождении горючих ископаемых Основы геохимии из "Технология глубокой переработки нефти и газа" За долгое время может произойти лишь то, что наиболее вероятно. [c.48] Проблема происхождения горючих ископаемых непосредственно связана с нерешенными до настояшего времени глобальными вопросами происхождения нашей планеты в целом, в том числе ее полезных ископаемых, а также возникновения жизни на Земле. Она всегда привлекала и продолжает привлекать глубокий интерес многих ведущих химиков, геологов, биологов, астрономов, физиков, экологов, философов и других представителей различных наук во всех странах мира. Естественно, раскрытие сокровеннейших тайн природы, связанных с химической эволюцией Земли с момента ее зарождения до сегодняшних дней, позволило бы вести целенаправленный, следовательно, более эффективный поиск полезных ископаемых и рационально использовать их на благо всего человечества. Можно надеяться, что в результате начатых ныне интенсивных химических исследований будут раскрыты в ближайшем будущем многие из важнейших тайн Вселенной. Тем самым принятые на вооружение современные гипотезы о происхождении горючих ископаемых, в том числе нефти и природного газа, превратятся в весьма полезные для практики научно обоснованные теории, обладающие высокой прогнозирующей способностью. [c.48] По современным космическим представлениям Земля как планета образовалась около 4,7 млрд лет назад из рассеянного в прото-солнечной системе газопылевого вещества. В результате дифференциации вещества Земли под действием ее гравитационного поля и разогрева ее недр (за счет тепла ядерных превращений) возникли и затем развились различные по химическому составу, агрегатному состоянию и физическим свойствам оболочки - геосферы ядро (в центре), мантия, кора (литосфера), гидросфера, атмосфера и магнитосфера. [c.49] Первичная гидросфера (океан) образовалась путем конденсации паров мантийного материала и представляла собой кислый раствор из НС1, HF, Н3ВО3, SiOj. В воде были растворены сернистый ангидрид, метан и углекислота. [c.49] Первичная атмосфера в основном состояла из углекислоты, к которой были подмешаны пары воды, аммиак, метан и в малых количествах инертные газы. [c.49] Ландшафт первых сухопутных участков земли был типично вулканический с крупными кратерами от бомбардировки метеоритами. Большие плоские пространства были покрыты вулканическими конусами. Обширные площади между вулканами занимал сравнительно неглубокий океан, в котором в виде островов поднимались цепи вулканических конусов. Климатические пояса, подобные современным, отсутствовали. Отсутствовал также в атмосфере озонный пояс. Первыми составными частями земной коры были лавы и массы рыхлого материка вулканического пепла. За счет выветривания этого материала возникли механические осадки. [c.49] Этот процесс в биосфере Земли находится в состоянии динамического равновесия, а участвующие в нем вещества - в постоянном кругообороте. Только небольшая часть продукта фотосинтеза (менее 1%) выводится из кругооборота, преобразуясь в залежи горючих и негорючих ископаемых. [c.51] Жизнь на Земле является самым выдающимся процессом, поглощающим самую живительную энергию Солнца и вводящим в движение и круговорот практически все химические элементы. Пространство Земли, где могут существовать живые организмы в любых возможных концентрациях, - есть биосфера. Она включает в себя гидросферу, верхнюю часть литосферы и нижнюю часть атмосферы (ниже озонного экрана). Выдающийся вклад в развитие геохимии и представлений о биосфере внес академик В.И. Вернадский. [c.51] В эволюции земной коры, в том числе в процессах седиментации и осадочного рудообразования, большую роль сыграли живые организмы, способные концентрировать отдельные элементы биосферы. Эту способность В.И. Вернадский назвал концентрационной функцией. Так, в растениях концентрируются кремний в 10 - 10 фосфор - в 10 марганец - в 10 - 10 раз больше, чем в морской воде. Многие металлы в клетках растений образуют комплексные соединения (например, порфириновые) - содержание этих металлов достигает величины в десятки и сотни тысяч раз больше, чем в окружающей среде питания. Естественно, что после гибели растений и животных большая часть концентрированных ими элементов участвовала в образовании полезных ископаемых. [c.51] В зависимости от условий происхождения горные породы подразделяются на магматические, осадочные и метаморфические. [c.52] Магматические породы образуются в результате застывания первоначально расплавленной магмы - они сложены преимущественно силикатными и алюмосиликатными минералами. Магматические породы являются либо рудами ценных металлов, либо используются в качестве поделочных камней, строительных материалов и т.д. [c.52] Метаморфические породы возникают в результате качественного изменения магматических и осадочных пород под воздействием высоких давлений и температур. Так, глины по мере погружения на глубину уплотняются и превращаются в глинистые сланцы, а кварцевые пески и песчаники - в кварциты. Известняки превращаются в мраморы. В метаморфических породах содержатся многие ценные полезные ископаемые - железо, медь, свинец, цинк, золото, олово, вольфрам и др. [c.52] Глубина залегания осадочных пород Земли сильно варьирует от 2 - 3 км в платформенных областях (с плоским рельефом) и до 12 км в континентальных впадинах, отличаются пористостью и высокой проницаемостью для жидкостей и газов. Они отлагались в пласты в определенной хронологической последовательности, погребая окаменелые остатки древних животных и растений. На основании этого выделяют геохронологические эры и периоды, характерные для различных форм жизни (табл.2.1). Возраст горных пород для этой цели определяют радиологическими методами, основанными на изучении радиоактивного распада некоторых химических элементов (изотопов урана, углерода, свинца, кальция и др.). [c.52] Осадочные породы первоначально состояли исключительно из неорганических вешеств - глины и песка. Именно таков был состав осадочного слоя в докембрийские периоды химической (неорганической) эволюции Земли продолжительностью 4 млрд лет. Возникновение жизни сушественно ускорило химическую эволюцию (органическую) Земли. Продолжительность последующих периодов с момента возникновения простейших примитивных организмов до нынешней высокоорганизованной жизни составила всего около 570 млн лет. Так, в исторической последовательности, этап за этапом, на дне морей возникли осадки толщиной в сотни и тысячи метров. В результате осадкообразования и происходивших тектонических процессов земная поверхность изменялась настолько, что исчезали моря и окаменевшие остатки растений и животных оказывались на суше. Появилась возможность по этим окаменелостям восстановить картины эволюции жизни на Земле, установить климатические условия биосферы в простые геологические эпохи и составить историческую географическую карту материалов и океанов. [c.54] Вернуться к основной статье