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石油和天然氣存儲在沉積岩

發布時間: 2023-02-11 08:01:52

1. 石油天然氣主要儲蓄在什麼岩

石油天然氣主要儲蓄在沉積岩。常規的油氣一般是存在於砂岩和碳酸鹽岩中的,而沉積岩主要包括石灰岩、砂岩、頁岩等。沉積岩中所含有的礦產,佔全部世界礦產蘊藏量的80%。沉積岩是三大岩類的一種,又稱為水成岩,是三種組成地球岩石圈的主要岩石之一(另外兩種是岩漿岩和變質岩)。是在地殼發展演化過程中,在地表或接近地表的常溫常壓條件下,任何先成岩遭受風化剝蝕作用的破壞產物。

石油天然氣主要儲蓄在沉積岩。常規的油氣一般是存在於砂岩和碳酸鹽岩中的,而沉積岩主要包括石灰岩、砂岩、頁岩等。沉積岩中所含有的礦產,佔全部世界礦產蘊藏量的80%。沉積岩是三大岩類的一種,又稱為水成岩,是三種組成地球岩石圈的主要岩石之一(另外兩種是岩漿岩和變質岩)。是在地殼發展演化過程中,在地表或接近地表的常溫常壓條件下,任何先成岩遭受風化剝蝕作用的破壞產物,以及生物作用與火山作用的產物在原地或經過外力的搬運所形成的沉積層,又經成岩作用而成的岩石。

2. 煤石油天然氣一般形成於什麼岩

煤炭、石油和天然氣是歷史時期的植被埋藏到地下演變而形成,故屬於沉積岩.
故選:A.

3. 石油和天然氣發現之謎

從全世界勘探和開發石油及天然氣礦藏幾百年歷史來看,99.9%以上的油氣礦藏都在沉積岩中,只有極少量的石油和天然氣儲藏在火成岩或變質岩中。經實際分析,即使這些很少量的石油和天然氣也大都是沉積岩中的石油和天然氣滲流進去的。這個事實充分說明了石油和天然氣是在沉積岩中形成的。

新疆是我國最大的一個省(區)份,國土面積為166.49萬平方千米。在這廣闊的面積內是否到處都能生成石油和天然氣呢?不是的。那麼,新疆在哪裡才有沉積岩呢?經過50多年來廣大地質工作者的艱苦勘探,具有一定厚度和具有油氣勘探價值的沉積岩盆地有30多個(表4-4-1),總面積約90萬平方千米。

表4-4-1 新疆主要沉積岩盆地一覽表

從表中我們知道,在新疆已勘探的沉積岩盆地中,已找到大小80多個油氣田,這些石油和天然氣是怎樣生成的呢?那麼就要了解在漫長的地史時期中,有機質是怎樣生成石油和天然氣的。

(一)油氣物質來源探秘

從人們開始勘探石油和天然氣開始到目前為止,世界上經過勘探所找到的石油儲量約1300億噸。而新疆已進行勘探的沉積岩盆地——塔里木、准噶爾、吐哈、三塘湖、焉耆等盆地,到2007年底,累計探明石油儲量38億噸,探明天然氣儲量1.3萬億立方米。人們自然會問,沉積岩中的有機物質是否有足夠的數量作為生成大量石油和天然氣的物質基礎呢?

根據近年來地球科學工作者研究,有機物質在沉積岩中的分布十分廣泛,地球上沉積岩中的有機物質總含量約為3000萬億噸,而地球上煤和石油的儲量分別為5萬億噸和2千億噸,也就是說,它們僅為沉積岩中有機物質總量的1/600和1/15000。

上述數據說明,作為生成石油和天然氣的原始有機物質總量是十分充分的,完全能夠滿足生成石油和天然氣的需要。

這些有機物質是從何而來的呢?根據古生物和地質歷史的研究,地球上有生命的物質的出現是很早的,遠在距今10億年左右的元古宙,地球上就有很低等的藻類等生物。隨著地球的發展,生活在地球上的生物也得到了繁殖和發展。在距今大約5億~6億年的古生代時期,出現了大量的生物,當時幾乎所有動物的主要門類都有了。在距今3.5億~4億年的古生代泥盆紀時期,水生生物得到了巨大發展,原始的水生植物擴展到陸地,占據了地球表面的各個部分。發展到現在,地球上已經有了幾百萬種動物和植物。在地球的任何部分,從波濤洶涌的海洋到寧靜的湖泊,從奔騰的河流到遼闊的平原,從地球的空氣層到地面以下的土壤里,從氣溫常變的沙漠到風雪交加的兩極,都有各種類型的生物生活著。據統計,現在地球上活著的生物可達10萬億噸。在過去的地質時代中,各種生物不斷地繁殖、發展,老的死亡,新的出生,死亡之後的屍體在一定條件下保存下來,形成了各地質時代中的豐富的有機物質。特別是低等生物,它們的繁殖速度(即在一定時間內產生和死亡的數量)是非常驚人的,例如一個硅藻(低等植物的一種),在不受任何限制的理想條件下,8天之內就可以繁殖地球那麼大的體積。

在現代海洋中,有不少地方可以看到,由於低等生物的繁殖,而使大片大片的海域變成綠色、深棕色或藍色。有人統計過,全世界所有海洋,在水深100米厚的這一層水體中,單是浮游生物每年可產生600億噸的有機碳,有機碳是從有機物質中分析出來的碳素。

陸地上也同樣有著極其豐富的有機物質。如果把地球上的內海、內陸湖泊、海灣等地區的有機物質統統計算起來,它的數量是非常巨大的。這樣巨大數量的有機物質並非都能保存下來,但是地質年代是漫長的,是以百萬年為計算單位的。因此,即使只有很少部分有機物質被保存下來,其總的數量還是很可觀的。據石油地質工作者測定,塔里木盆地暗色沉積岩石中的有機質含量平均占岩石重量的1.2%,有的高達3.88%(侏羅系七克台組),這類岩石厚度有兩千餘米,分布面積達50多萬平方千米,可見當時保存下來的有機物質是很豐富的。這些有機物質就是生成塔里木盆地極其豐富的石油和天然氣的原始材料。准噶爾、吐哈、三塘湖、焉耆等盆地與塔里木盆地相同,沉積岩中的有機物質含量也很豐富,生成的石油和天然氣也很豐富。

總之,可以肯定,在地質歷史中,有機物質作為生成石油和天然氣的原始材料,在數量上是可以滿足需要的。由於低等生物比高等生物的繁殖速度要大得多,因此,一般認為低等生物是生成石油和天然氣的主要物質(圖4-4-1)。

(二)油氣生成條件探秘

塔里木、准噶爾、吐哈等盆地內沉積岩中有機物質本身的性質,決定了它能夠變成石油和天然氣。因此,有機物質的存在為石油和天然氣的生成提供了依據。但是,有機物質能不能變成石油和天然氣,還需要有適當的外界條件。正如雞蛋要有適當的溫度才能變成小雞一樣,沒有適當的外界條件,有機物質也不能變成石油和天然氣。

首先,要有保存有機物質的地質環境。否則,有機物質不可能保存下來。例如,把有機物質(各種生物的屍體)暴露在空氣中,時間長了就會慢慢地被氧化,即通常稱之為腐爛,氧化以後生成氣體跑到空氣中,剩下一些殘渣。這正像燒煤一樣,燃燒以後,煤炭就和空氣中的氧氣相結合,生成二氧化碳,從煙囪里跑掉,剩下一堆灰。因此,有機物質在空氣中是不可能被保存下來的。那麼,有機物質在什麼樣的地質環境條件下才能保存下來,並向石油和天然氣變化呢?根據地質勘探實踐,首先需要有比較廣闊的低窪地區,曾經長期被水(海水或湖水)淹沒。有機物質在這樣的水域沉積下來,而水層又起到了隔絕空氣的作用。雖然水中也有一定量的氧氣,但當這些氧氣氧化一部分有機物質而消耗以後,其他大量的有機物質就能夠被保存下來。因此,在地質歷史中,曾經是淺海、海灣、湖或大陸上的湖泊等地理區域是生成石油和天然氣的有利地區。確定這些低窪地區的存在,是根據分布在這些地區的沉積岩岩性特徵得來的,地質上叫泥岩、砂質泥岩分布地區在地質歷史上一般都是較低窪的地區。曾經是深海的地區,並不利於有機物質保存,因為有機物質要沉積下來,需要通過很厚的水層,而被水中的氧所氧化掉了。

其次,需要在淺海、湖泊等低窪地區的周圍和水中,有大量的生物繁殖,特別是微體生物的繁殖。這些低窪地區處在良好的氣候條件下,為生物大量的滋生創造了良好條件。因此,氣候條件是生油的外界條件之一。有沒有大量的有機物質存在,可以從沉積岩中的生物遺跡,即化石的豐富情況來判斷。

最後,需要有陸地上經常輸入大量的泥沙或其他礦物質到淺海或湖泊中去,迅速地把從陸地上輸送來的和水體中死亡的生物體埋藏起來,形成與空氣隔絕的還原環境,從而不讓它們腐爛成為氣體向空氣中擴散而消失。這就需要這些低窪地區,隨著地殼的運動,邊沉降邊沉積,即陸生和水生的生物死亡以後同大量的泥沙和其他物質一起沉積下來。沉積盆地不斷地沉降,沉積物一層一層地加厚,老的沉積物被新的沉積物所覆蓋,沉降多少,沉積物的厚度就增加多少,長期保持水的一定深度,就能長期地形成還原環境。在這樣的地質環境下,才可能有極其豐富的有機物質被保存下來,並在還原環境中向石油和天然氣轉化。新疆的塔里木、准噶爾和吐哈等盆地的地層厚度達萬米以上,這么厚的地層,顯然是在邊沉降邊沉積的過程中形成的(圖4-4-2)。

總之,還原環境是有機物質保存並向石油和天然氣變化的外界條件,而還原環境的形成則需要有良好的地理條件、氣候條件和地質條件。這些條件在塔里木、准噶爾、吐哈等盆地的某些地質歷史上都具備。

(三)油氣生成過程探秘

在認識了生成石油和天然氣的原始物質和它們的生成環境的基礎上,就可以對石油和天然氣的生成過程有個概括的了解,即:生成石油和天然氣的原始材料是有機物質,這種有機物質既有陸生的,也有水生的,既包括動物,也包括植物,而以繁殖量最大的低等生物為主。有機物質從陸地上搬運下來,或從水體中沉積下來,同泥沙和其他礦物質一起,在低窪的淺海或湖泊中沉積下來,形成了淤泥,這種有機淤泥被新的沉積物覆蓋,造成了氧氣不能自由進入的還原環境。隨著低窪地區的不斷沉降,沉積物的不斷加厚,有機淤泥所承受的壓力和溫度不斷地增大。同時,在細菌、壓力、溫度和其他因素不斷的作用下,處在還原環境中的有機物質逐漸地變成石油和天然氣。這是一個漫長的、復雜的變化過程,一直持續到含有機物質的淤泥經過壓實和固結作用而變成沉積岩石,形成生油層,在時間上往往要經過數百萬年。

有機物質變成石油和天然氣的過程,不是一個簡單的物理變化或化學變化過程,而是包含著許多作用因素。長期以來,人們根據石油和天然氣生成的地質和地理條件,在實驗室里進行實驗,發現細菌、溫度、壓力、催化劑和放射性等因素都起一定的作用。例如,溫度可以使有機物質發生熱分解而生成烴類;壓力能夠促使低分子的烴類變成高分子烴,使不飽和的烴變成飽和烴;當把一種厭氧細菌和植物一起放在封閉的容器里,經過十多年後,可以見到烷烴的生成;用粘土作催化劑,在比較高的溫度(100℃以上)下,可以使脂肪發生變化,而得到類似石油的碳氫化合物等。總之,促使有機物質變成石油和天然氣的能量來源是多方面的,其作用過程都比較復雜,尚待進一步研究。

大家都知道,准噶爾盆地的克拉瑪依油田石油的蘊藏量十分豐富,這些石油是怎樣生成的呢?原來早在1.8億年到2.7億年的地質歷史中(地質上叫二疊紀、三疊紀),准噶爾盆地是一個與海隔絕的內陸湖泊。當時氣候溫暖潮濕,在湖泊周圍的陸地上和湖泊中的淡水裡,繁殖著各種動植物,特別是浮游動物的介形蟲、魚類和甲殼類的葉肢介等大量繁殖。這些生物死亡之後,同周圍河流帶來的泥沙一起在湖盆底部沉積下來。地殼運動引起的湖盆底部不斷地沉降,沉積物一層一層地加厚,經過漫長的地質年代,以至形成了巨厚的湖相沉積岩層,在這些沉積岩層中含有極其豐富的有機物質。在盆地邊緣出露的二疊紀、三疊紀的地層及打井過程中取得的岩心、岩屑中,都見到了大量的生物遺跡——化石,如介形蟲、葉肢介的介殼、魚類的骨架和植物枝葉的痕跡等,這就可以推斷當時生物是多麼豐富。正是這些生物的遺體在還原環境下變成了石油和天然氣,後來,這些石油和天然氣聚集起來形成了克拉瑪依油氣田。

(四)油氣生成現代證據探秘

前面已介紹了對油氣生成的認識。現今地球上仍然廣泛地存在著淺海或湖泊等低窪地區,在這些低窪地區的近代沉積物中是否存在豐富的有機物質?是否存在生成油氣的條件和油氣生成的過程呢?顯然,以將今論古的辦法,研究近代沉積物中的生成油氣條件和生成油氣過程,將能更加充實和完善我們對地質歷史中油氣生成的認識。從這個觀點出發,我國石油科技工作者對青海省的青海湖和湖南省的洞庭湖中的近代沉積物進行了研究,國外石油科技工作者也曾在黑海、裏海和墨西哥灣等地進行了研究。這些研究工作取得了一定的成果,歸納起來有以下幾點認識:

第一,在這些低窪地區的水體中和近代沉積物中,確實存在著大量的有機物質。例如,青海湖中,除有豐富的魚類以外,還有很多浮游生物和底棲生物(即生活在水底的生物),特別是微生物硅藻佔75%以上。據統計,歐洲的黑海有100萬噸各種魚類和100萬種微生物,而微生物的產量每年可達80億噸。在青海湖的近代沉積物中也發現了豐富的有機物質,並且發現有機物質在不同類型的沉積物中的分布也有一定的規律,越細的沉積物中有機物質的含量越豐富。這是由於沉積物越細,當時的水體越穩定,越容易形成還原環境,從而越有利於有機物質的沉積和保存。

第二,從這些低窪地區的近代沉積物中提取出來的有機物質經實驗室化驗,其化學成分和物理性質與石油近似。把淡水泥質沉積物中的有機物質的元素組成與石油以及浮游生物三者加以比較(表4-4-2)。可以看出,近代沉積物中有機物質的元素組成介於有機物質和石油之間,顯然它比浮游生物更接近於石油。

表4-4-2 石油、沉積物中的有機物質和浮游生物元素組成對比表(%)

另外,對近代沉積物中有機物質的碳氫化合物含量進行了分析,發現隨著沉積物所處的深度加深,其中有機物質的碳氫化合物含量也在增加,而相對的氧、硫、氮等化合物的含量減少。這說明,越往深處,近代沉積物中的有機物質越接近石油。

這些研究成果表明,在近代沉積物中存在著石油和天然氣生成的過程,這個過程就是現在也還在進行著。從現在仍然有生油過程的存在,可以加深對古代生油過程的認識,並說明這種認識是比較符合客觀實際的。

4. 石油和天然氣主要儲存在什麼岩石

石油和天然氣主要儲存在沉積岩。沉積岩,三大岩類的一種,又稱為水成岩,是三種組成地球岩石圈的主要岩石之一(另外兩種是岩漿岩和變質岩)。沉積岩主要包括石灰岩、砂岩、頁岩等。沉積岩蘊藏著絕大部分能源、非金屬、金屬、稀有元素礦產,還有化石群。

石油和天然氣主要儲存在沉積岩。沉積岩,三大岩類的一種,又稱為水成岩,是三種組成地球岩石圈的主要岩石之一(另外兩種是岩漿岩和變質岩)。沉積岩主要包括石灰岩、砂岩、頁岩等。沉積岩蘊藏著絕大部分能源、非金屬、金屬、稀有元素礦產,還有化石群。

5. 石油一般在哪個岩層

石油一般在沉積岩中,石油是指氣態、液態和固態的烴類混合物,具有天然的產狀。石油又分為原油、天然氣、天然氣液及天然焦油等形式,但習慣上仍將「石油」作為「原油」的定義用。石油是一種粘稠的、深褐色液體,被稱為「工業的血液」。地殼上層部分地區有石油儲存。主要成分是各種烷烴、環烷烴、芳香烴的混合物。是地質勘探的主要對象之一。

石油的成油機理有生物沉積變油和石化油兩種學說,前者較廣為接受,認為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;後者認為石油是由地殼內本身的碳生成,與生物無關,可再生。石油主要被用來作為燃油和汽油,也是許多化學工業產品,如溶液、化肥、殺蟲劑和塑料等的原料。

6. 沉積岩與石油天然氣的關系

石油和天然氣產在哪兒呢?原來,石油天然氣都產在岩石里。
但又不是所有的岩石都產石油和天然氣,只有一部分岩石能夠產油氣。石油和天然氣大都產於沉積岩中,從時間尺度看,前古生代(600Ma,Ma-百萬年)以前的沉積岩,古生代(570Ma-250Ma)、中生代(250Ma-65Ma)、新生代(65Ma-全新世)的沉積岩層都可以生油,有些學者認為,以石炭紀(晚古生代,約362Ma)以後形成的油氣資源最主要,原因是油氣的生成與大量生物發育、生長、死亡及有機質轉化有關,而只有從石炭紀開始地球上的生物才能夠大量繁殖、死亡,產生大量有機質並轉化成油氣。

7. 為什麼煤、石油、天然氣都存在於沉積岩層中

煤、石油和天然氣都是由於微生物形被沉積成的,因為沉積過程都是由於上流泥質順流而下淹沒下游微生物,在缺氧的情況下,經過高溫、高壓等化學變化在圈閉中而形成的。

8. 石油和天然氣主要儲存在什麼類型的岩中

常規的油氣一般是存在於砂岩和碳酸鹽岩中的。不過目前興起的非常規能源是以煤岩和頁岩為研究目標的(煤層氣和頁岩油氣)。當然還有可燃冰之類的的非常規能源是以水合物的形式存在於,海底或凍土中。