石油和天然气是怎样形成的
石油是怎么形成的?地球上为什么那么多石油?

石油是怎么形成的?地球上为什么那么多石油?我个人是认同石油的生物起源的,因为石油是一系列分子量较高的有机物,包括交联的长链烃和杂环芳香烃等等,而且还含有少量的硫、磷等成分,这种组合看起来非常像是生物体构成物质降解的产物。
因为天然形成的有机物一般都比较简单,像甲烷、乙烷、单环的苯等等,且难以以如此丰度富集于一处,形成复杂粘稠的混合物——原油。
而原油就源自于同样具有复杂高分子形态的干酪根(油母质)。
上图:干酪根的复杂交联高聚分子形态对干酪根的深度研究确定了石油和天然气乃至煤的共同起源一个比较有说服力的石油生物起源的证据就是“干酪根”(又被称为“油母质”),干酪根是kerogen音译词。
地球上有大量的干酪根储量,据估计全球有10^16吨,这是全球最大的有机物库,全部埋藏于地下。
是全球现生活着的生命体有机物总量的一万倍。
上图:一块地道的干酪根据地质学家研究,干酪根在生物体内有机物质降解的沉积成岩过程中形成。
有机物质来源可包括湖泊和海洋藻类以及浮游生物和陆地高等植物。
在成岩过程中,来自例如原始有机物质中的蛋白质和碳水化合物的大量生物聚合物部分或完全分解(这种分解过程可以看作是光合作用的逆转)。
然后这些分解得到的有机物单元可缩聚形成新的地质性聚合物。
以这种方式形成聚合物是干酪根相关的大分子量和多种化学组成的原因。
这些聚合通常与一种或多种其他矿物(如钙和硅质)组分的形成和沉降同时发生产生类似油页岩的沉积岩。
并且分为若干类型:I型:湖相藻类/腐殖质型这种干酪根富含脂类衍生物质,主要来自湖泊淡水藻类,在缺氧湖泊底部沉积形成,而很少在海洋环境中沉积形成;其成分包含藻酸盐、无定形有机物、蓝细菌、淡水藻类和少量的陆地植物树脂当中的蛋白质和脂质前体形成,具有很少的环状或芳香结构,显示出在加热下容易产生液态烃(油)的倾向。
含有I型干酪根的页岩在常规石油干馏方面是最有潜力的沉积岩类型。
II型:海相浮游生物型II型干酪根主要来源于海洋海洋浮游生物和藻类体内的有机质,在还原性(缺氧)的沉积环境中形成,硫含量通常高于其他干酪根类型。
化石燃料如何形成

化石燃料如何形成化石燃料是指煤炭、石油和天然气等能源,它们是地球上埋藏着的古代生物遗体和有机物质在地壳深部经过漫长时间和高压高温作用形成的。
化石燃料是人类社会发展的重要能源来源,但其形成过程却是一个漫长而复杂的过程。
一、煤炭的形成过程煤炭是一种主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成的矿物质,是一种化石燃料。
煤炭的形成过程主要包括植物残体沉积、压实、腐烂和煤化等阶段。
1. 植物残体沉积:煤炭的形成始于古代的植物残体。
在古代的沼泽、湖泊和河流等地区,大量植物生长繁茂,死去的植物残体沉积在水底,逐渐形成厚厚的植物层。
2. 压实:随着时间的推移,植物层逐渐被沉积物覆盖,受到地层深部的高压作用,植物残体逐渐压实,水分和氧气被排除,形成褐煤。
3. 腐烂:褐煤在地层深部继续受到高温高压的作用,植物残体中的有机物质逐渐分解,释放出大量的甲烷等气体,形成煤层气。
4. 煤化:经过数百万年的演化,褐煤逐渐转变为烟煤、无烟煤和褐煤等不同类型的煤炭,形成了煤炭矿床。
二、石油的形成过程石油是一种由有机质在地下深部经过高温高压作用形成的液态烃类矿物质,是一种重要的化石燃料。
石油的形成过程主要包括有机质沉积、成烃、成油和成藏等阶段。
1. 有机质沉积:石油的形成始于古代的海洋生物和陆地植物。
这些生物死后沉积在海底或湖泊底部,逐渐形成有机质层。
2. 成烃:有机质在地层深部受到高温高压的作用,发生裂解和聚合反应,有机质逐渐转变为烃类物质,形成原油。
3. 成油:原油在地层中逐渐向上运移,遇到适当的储集岩层形成石油矿藏。
在地下形成石油矿藏的过程中,原油与岩石中的矿物质发生相互作用,形成不同类型的石油。
4. 成藏:石油在地下形成石油矿藏后,受到地层构造和地质构造的影响,形成了不同类型的石油藏。
三、天然气的形成过程天然气是一种由有机质在地下深部经过高温高压作用形成的气态烃类矿物质,是一种重要的化石燃料。
天然气的形成过程主要包括有机质沉积、成烃、成气和成藏等阶段。
介绍石油形成的过程

介绍石油形成的过程
石油是由古代生物残体在地质作用下经过多个步骤形成的。
其形成过程一般可归纳为以下几个阶段:
1. 生物残体积累:海洋中生物体不断死亡,其残骸、皮肤、骨骼等遗物在海底积累,形成大量的沉积物。
2. 硫化作用:生物残体较易受到微生物的作用影响而分解,随着海洋海平面的变化,这些遗骸在缺氧的环境中开始发生硫化作用,产生出含硫废物。
3. 地质作用:随着沉积物层的逐渐增加,地下温度和压力不断升高。
在这种高温压力下,含硫废物逐渐转化为石油和天然气,并在岩层孔隙或裂隙中储存起来。
4. 油气运移:由于岩石层中沉积物的体积变化、地壳运动、水的渗透和周边岩石的压力等因素,石油和天然气流动到岩层的上部,逐渐向地表上升或被封存。
总的来说,石油形成是一个漫长的过程,需要几亿年的时间。
而石油资源的储量大小和分布则与原始地质条件、生物遗体的种类和分布、地质构造和沉积环境等多种因素有关。
简述石油是怎样形成的

简述石油是怎样形成的石油又称原油,是从地下深处开采的棕黑色可燃粘稠液体。
主要是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。
它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。
接下来我们就一起看看石油怎么形成的吧。
石油形成原因:生物成油理论研究表明,石油的生成至少需要200万年的时间,在现今已发现的油藏中,时间最老的达5亿年之久。
在地球不断演化的漫长历史过程中,有一些“特殊”时期,如古生代和中生代,大量的植物和动物死亡后,构成其身体的有机物质不断分解,与泥沙或碳酸质沉淀物等物质混合组成沉积层。
由于沉积物不断地堆积加厚,导致温度和压力上升,随着这种过程的不断进行,沉积层变为沉积岩,进而形成沉积盆地,这就为石油的生成提供了基本的地质环境。
大多数地质学家认为石油像煤和天然气一样,是古代有机物通过漫长的压缩和加热后逐渐形成的。
按照这个理论石油是由史前的海洋动物和藻类尸体变化形成的。
(陆上的植物则一般形成煤。
)经过漫长的地质年代这些有机物与淤泥混合,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。
通过钻井和泵取人们可以从油田中获得石油。
地质学家将石油形成的温度范围称为“油窗”。
温度太低石油无法形成,温度太高则会形成天然气。
非生物成油理论非生物成油的理论天文学家托马斯·戈尔德在俄罗斯石油地质学家尼古莱·库德里亚夫切夫(Nikolai Kudryavtsev)的理论基础上发展的。
这个理论认为在地壳内已经有许多碳,有些这些碳自然地以碳氢化合物的形式存在。
碳氢化合物比岩石空隙中的水轻,因此沿岩石缝隙向上渗透。
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。
与石油本身无关。
第2章石油及天然气的成因

碳水化合物
蛋白质 类脂
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第二章 石油及天然气的成因
1、木质素 木质素的特点: 不易水解,但可被氧化成芳香酸和脂肪酸。
在缺氧的水体中,在水和微生物的作用下,木质素分
解,与其它化合物生成腐植酸,腐植酸又与烃类形成 络合物,从而成为烃类从陆上流到海洋的运载体。 与木质素具有相似结构的物质是丹宁,它们都是沉积有 机质中芳香结构的重要来源,是成煤的重要前身物,也 可生成天然气。
从而具备了丰富的生油原始物质。 在海洋或湖泊中,不仅有丰富的水生生物,还因水体起
到了隔绝空气的作用,阻止了有机残体的腐烂分解,于
是与矿物质一起被沉积埋藏起来。因此海洋、湖泊、三 角洲等古地理区域都是生油的有利地区。
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第二章 石油及天然气的成因
随着沉积盆地的不断下沉,沉积物不断加厚,地层的压力 与温度也不断增加,沉积物经历一系列的物理化学变化而
现在的分类方法,根据H/C和O/C原子比分类: Ⅰ型干酪根:H/C原子比较高(1.25~1.75),O/C原子比
较低(0.026~0.12),富含类脂物质,主要是由脂肪链组
成,多环芳烃和含氧官能团较少,是生油潜能最高的一 种干酪根。
Ⅱ型干酪根:常见类型,较高的氢含量,H/C原子比为
0.65~1.25,O/C原子比在0.04~0.13之间;属高度饱和的 多环碳骨架,含较多中等长度的直链烷烃和环烷烃,也 含多环芳烃和杂原子官能团,是良好的生油母质。
石油的热催化转化和脱沥青过程使石油的相对密度减小,
轻组分增加,饱和烃尤其是正构烷烃含量增加。 石油的氧化、生物降解作用使石油的相对密度和粘度增 加,胶状沥青状物质含量增加致使原油质量变差。
石油天然气基础知识

初次运移-油气从烃源岩向储集层的运移,称为初次运移 二次运移-油气进入储集层后的一切运移,称为二次运移
油气初次运移
油气初次运移的主要动力
2、欠压实作用 1、压实作用
3、蒙脱石脱水作用-蒙脱石是一种膨胀性的粘土,它的脱水作用很容易产生孔隙异常高压。 4、有机质的生烃作用-干酪根成熟后能生成大量油气(包括水)。这些油气(包括水)的体积大大超过原干酪根本身的体积,这些不断新生的流体进入孔隙中,必然不断排挤孔隙己存在的流体,驱替原有流体向外排出。当流体不能及时排出时,则会导致孔隙流体压力增大,出现异常压力排烃作用。 5、流体热增压作用-地下温度随埋藏深度的增加而增高,导致流体热膨胀,促使热液流体的运动。 6、渗析作用-在渗透压差作用下,流体会通过半透膜从盐度低向盐度高方向运移,直到浓度差消失为止。
圈闭分类表
大类
构造圈闭
地层圈闭
水动力圈闭
复合圈闭
亚类
1.背斜圈闭
1.岩性圈闭
1.构造型和阶地型水动力圈闭
1.构造-地层复合圈闭
2.断层圈闭
2.不整合圈闭
2.单斜型水动力圈闭
2.水动力-构造复合圈闭
3.裂缝型背斜圈闭
3.礁型圈闭
3.纯水动力圈闭
3.地层水-动力复合圈闭
4.刺穿圈闭
4.沥青封闭圈闭
4.构造-地层-水动力复合圈闭
油气二次运移的主要方向和距离,从盆地整体上看,油气运移的方向,总是由盆地中心向盆地边缘运移。油气二次运移的距离不同地区有较大的变化,一般均在50km以内。
油气二次运移
油气圈闭
圈闭 适合于油气聚集、形成油气藏的场所,称为圈闭。它由三部分组成:(1)储集层;(2)盖层;(3)阻止油气继续运移、造成油气聚集的遮挡物,它可以是盖层本身的弯曲变形,如背斜,也可以是另外的遮挡物,如断层、岩性变化等。
天然气与石油

天然气与石油一、天然气天然气是指自然界中天然存在的一切气体,包括大气圈、水圈、和岩石圈中各种自然过程形成的气体(包括油田气、气田气、泥火山气、煤层气和生物生成气等)。
人们长期以来通用的“天然气”的定义,是从能量角度出发的狭义定义,是指天然蕴藏于地层中的烃类和非烃类气体的混合物。
在石油地质学中,通常指油田气和气田气。
其组成以烃类为主,并含有非烃气体。
2020年5月6日,中国石油西南油气田公司对外披露,该公司发现了一条富含天然气的新区带,预计潜在资源量超万亿立方米二、石油石油是指气态、液态和固态的烃类混合物,具有天然的产状。
石油又分为原油、天然气、天然气液及天然焦油等形式,但习惯上仍将“石油”作为“原油”的定义用。
石油是一种黏稠的、深褐色液体,被称为“工业的血液”。
地壳上层部分地区有石油储存。
主要成分是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。
是地质勘探的主要对象之一。
石油的成油机理有生物沉积变油和石化油两种学说,前者较广为接受,认为石油是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成,属于生物沉积变油,不可再生;后者认为石油是由地壳内本身的碳生成,与生物无关,可再生。
石油主要被用来作为燃油和汽油,也是许多化学工业产品,如溶液、化肥、杀虫剂和塑料等的原料。
古埃及、古巴比伦人在很早以前已开采利用石油。
“石油”这个中文名称是由北宋科学家沈括第一次命名的。
三、天然气与石油的联系与区别区别:石油是液态的,天然气是气态的。
石油也叫原油。
从地下深处开采出来的黏稠黑褐色液体燃料。
是多种碳氢化合物的混合物,从中可提炼汽油、煤油、柴油、润滑油等及多种重要化工原料。
石油是天然气和人造石油及其成品油总称。
地下开采出来和石油未加工前,叫原油,也叫天然石油;用煤和油母页岩,经干馏,高压加氢和合成反应获得的石油叫人造石油。
原油经过蒸馏和精制,加工成各种燃料、润滑油,总称为石油产品。
而加工原油提炼各种石油产品的过程叫石油炼制。
天然气是埋藏在地下的古生物经过亿万年的高温和高压等作用而形成的可燃气体。
煤石油天然气是怎么形成的

煤石油天然气是怎么形成的煤、石油、天然气都是常用的燃料,那么煤石油天然气是怎么形成的?店铺在此整理了煤石油天然气的形成原因,供大家参阅,希望大家在阅读过程中有所收获!煤的形成原因煤炭,简称煤,是远古植物遗骸,埋在地层下,经过地壳隔绝空气的压力和温度条件下作用,产生的碳化化石矿物,由碳、氢、氧、氮等元素组成的黑色固体矿物,主要被人类开采用作燃料。
煤炭被人们誉为黑色的金子,工业的食粮,它是十八世纪以来人类世界使用的主要能源之一。
煤被广泛用作工业生产的燃料,是从18世纪末的产业革命开始的,随着蒸汽机的发明和使用,煤被广泛地用作工业生产的燃料,给社会带来了前所未有的巨大生产力。
煤炭是千百万年来植物的枝叶和根茎,在地面上堆积而成的一层极厚的黑色的腐植质,由于地壳的变动不断地埋入地下,长期与空气隔绝,并在高温高压下,经过一系列复杂的物理化学变化等因素,形成的黑色可燃沉积岩,这就是煤炭的形成过程。
一座煤矿的煤层厚薄与这地区的地壳下降速度及植物遗骸堆积的多少有关。
地壳下降的速度快,植物遗骸堆积得厚,这座煤矿的煤层就厚,反之,地壳下降的速度缓慢,植物遗骸堆积的薄,这座煤矿的煤层就薄。
又由于地壳的构造运动使原来水平的煤层发生褶皱和断裂,有一些煤层埋到地下更深的地方,有的又被排挤到地表,甚至露出地面,比较容易被人们发现。
还有一些煤层相对比较薄,而且面积也不大,所以没有开采价值,有关煤炭的形成至今尚未找到更新的说法。
煤炭是这样形成的吗?有些论述是否应当进一步加以研究和探讨。
一座大的煤矿,煤层很厚,煤质很优,但总的来说它的面积并不算很大。
如果是千百万年植物的枝叶和根茎自然堆积而成的,它的面积应当是很大的。
因为在远古时期地球上到处都是森林和草原,因此,地下也应当到处有储存煤炭的痕迹;煤层也不一定很厚,因为植物的枝叶、根茎腐烂变成腐植质,又会被植物吸收,如此反复,最终被埋入地下时也不会那么集中,土层与煤层的界限也不会划分得那么清楚。
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石油和天然气是怎样形成的?
对油气形成原因,学术界有三种不同观点:油气无机成因说、油气有机成因说和油气成因多元论。
不同的观点在不同的时期占有不同的地位和起了不同的作用。
一、油气是由无机物变来的--油气无机成因说
无机物就是与生命活动无关的东西。
无机成因说出现于18世纪后期至20世纪中叶,这一类假说认为石油的生成是由宇宙天体中简单的碳氢化合物或地下深处岩浆中所含的碳和氢以无机方式合成的。
地球形成初期,这些简单的碳氢化合物被岩浆或岩石吸收,然后转入地壳深处,经高温高压和复杂的化学作用,逐渐使分散的、少量的碳氢化合物集合起来,当岩浆上升冷凝时,分离出石油,这些石油沿裂缝、断裂运移到地下各处形成油藏。
油气无机成因说可以大致被归纳为两类:一是地球深处无机合成说。
这类成因说认为油气是在地球深处,在高温、高压和催化剂的作用下,由水、二氧化碳、氢等简单无机物反应形成的。
该学说由俄国科学家门捷列夫1876年提出。
他认为在地球内部水与重金属碳化物相互作用,可以产生碳氢化合物。
由于无法证实地球的深部存在金属碳化物,所以,这种学说没有得到人们的认同,但这是最早提出的有关油气形成的无机假说。
二是泛宇宙说。
该派学说认为包含烃类在内的有机化合物是在宇宙天体的无机演化过程中形成的,地球也不例外,在其形成时就包含有有机物。
陨石和行星中普遍发现了有机化合物,地球火山喷发和幔源岩浆岩中存在有机包裹体等,是这一类成因说的主要证据。
该学说由俄国化学家索可洛夫于1889年首次提出。
他认为碳氢
化合物在地球形成的早期阶段就已形成了,后来被岩浆所吸收,当岩浆进一步冷却和体积收缩时,包含在其中的碳氢化合物就沿裂缝分离出来,即人们见到的石油、天然气。
地球深处合成说和泛宇宙说的共同点是:石油、天然气都是由无机物形成的,从地球深处而来的。
所不同的在于,地球深处合成说认为,地幔深处并没有现成的有机烃,而是由无机物在一定温度和压力条件下,合成为有机烃的。
而泛宇宙论认为早在地球形成的宇宙年代中,有机烃已经形成,缩入在地幔深处。
二、油气是由有机物变来的--油气有机成因说
有机成因说学者认为,油气是由生物死亡后形成的有机物转变而成的。
早在18世纪中叶,俄国科学家罗蒙洛索夫就提出蒸馏说,认为石
油是煤在地下经受高温蒸馏的产物。
这是石油有机成因说最早的科学论断之一,也是最早的石油有机起源学说。
18世纪60年代以后,先后出现动物说、植物说和腐泥说等学说。
比如,就形成石油的原始物质,研究者根据自己的观察和实验分别提出过以低等动物为主的动物说,以藻类为主的植物说,以及动植物混成说。
进入20世纪以来,有机学派的
优势再次日趋明显,主要原因是在石油中找到了生物起源的直接证据,即卟啉和旋光性。
动植物混成说经化学家波东尼的发展,到了1906年构成了现代有机生油说的雏形。
波东尼认为,动植物都是成油原始材料,它们同矿物质一起形成腐泥岩,后者经过天然蒸馏即可生产石油。
在混成说基本确立以后,人们转而注意有机生油的生物化学成分,于是出现脂肪说、蛋白质说。
苏联地质学家古铂金认为,各种生物化学组成均可参与生油,它们来自海洋动植物遗体,也可来自陆地携入的生物分解产
物。
含有这些分散有机质的腐泥就是将来生油的母岩,母岩早期由于细菌的作用而产生分散状态石油,晚期由于负荷加大将油水一起挤入多孔地层,继而油水按比重分开,形成油藏。
至此建立了完整的生油理论。
三、石油既可以是由有机物转变而来的,也可以是由无机物转变而来的--石油成因的多元论
简单地说,有机成油论认为石油、天然气是地表上的动植物沉积到地下形成的,石油、天然气就是远古动植物的化石,所以才被称为“化石燃料”。
由于沉积到地下的动植物是有限的,人类大规模的开发利用,会使这些不可再生的“化石燃料”枯竭,在不远的将来,人类将无任何油、气可采。
而无机成油论认为,石油、天然气不是来自地表动植物的沉积,而是来自地球深处的物质(或者是在地球形成过程中已形成的有机烃,或者是由地球深处无机物不断反应合成持续形成的有机烃),从时间上看,只要地球存在,这些油气就存在,就会源源不断地从地球深处冒出来,足够人类使用的;在数量上,远远超过有机成因论者的估计,石油、天然气不仅不会枯竭,而且只要方法得当,就会取之不尽、用之不竭。
这两种学说最易被人们记住的结论是对油、气储量的估计,有机论认为油、气资源趋向于枯竭,而无机论认为油气资源几乎可以无限期地开发利用。
迄今为止,这两种学说都还是理论假设,都不能称之为被实践检验过后的确凿的科学结论。
石油的有机成因理论被接受的时间长,应用范围广,渗透到了有关石油的各专业学科领域,是各专业学科的知识基础,是目前的主流观点。
但有机成因说也遇到了自己难以解决的矛盾,比如,大量生物的突然死亡而又奇妙地聚集在一起很难理解。
另一方面,石油的无机成因理论的证据越来越充分,解释力越来越强,在实验室采用无机合成的方法生成了石油中的碳氢化合物。
通过对天体的观察发现某些无生命的星体确实有碳氢化合物的存在。
更重要的是,在目前已开发的油气田中,确实找到了无机成因的石油和天然气。
从科学原理和实验证据上,越来越不利于有机论,而无机论越来越被更多的学者所接受。
这些现象不得不使思维敏捷的科学家用辩证、全面的观点重新考虑石油的成因问题,于是诞生了石油成因的多元论。
即认为油气既可以是有机成因的,也可以是无机成因的;在一个油气田中的油气可以是两种成因的油气混合;还有的认为地球深部来源物质对沉积有机质转化为油气也起了重要的作用。
石油的成因多元论开辟了人们的思维空间,也拓宽了寻找石油和天然气的范围,正被越来越多的人所接受。