Гибридные, или смешанные представления о происхождения нефти газа

на основе учета данных органической и неорганической концепций. допускается возможность образования нефти и газа одновременно за счёт органических и неорганических источников углерода и водорода при различном их вкладе в этот процесс:

1) геодинамическая микстгенетическая (смешанная) концепция В.П. Гаврилова;

2) концепция полигенеза нефти и газа А.Н. Дмитриевского.

основные различия, или противоречия, в органических и неорганических концепциях касаются процессов нефтегазообразования.

В оценке процессов нефтегазонакопления имеются сходства. Накопление УВ происходит в ловушках осадочного чехла и верхней части фундамента осадочных бассейнов (ОБ). Органические концепции отдают предпочтение латеральной миграции УВ в струйной форме по пластам коллекторам. Неорганические концепции - вертикальной миграции флюидов по зонам разломов.

Различия органических и неорганических концепций

Главные отличия в решении проблемы происхождения УВ:

источник углерода соединений нефти и газа - биогенный, исходящий от живых организмов, или абиогенный, поступающий из мантии Земли; условия и энергетические источники процессов нефтегазообразования.

В органической теории, источниками УВ считаются биолипиды, или жиры и жироподобные вещества, и биополимеры: аминокислоты, углеводы и лигнин живого вещества (ЖВ), преобразуемые в процессе литогенеза в геолипиды, или битумоиды и геополимеры. К геополимерам относятся различные гуминовые вещества.

Энергетическим источником преобразования ОВ на стадии диагенеза является деятельность анаэробных бактерий, а на стадии катагенеза – температура недр. При этом образование нефти и газа происходит низкотемпературных условиях - нефти до 170 °С, а максимум образования термокаталитических газов от 180 до 250 °С.

В неорганических концепциях: Источниками УВ считаются: окись углерода, углекислый газ, вода, карбонаты, карбиды и гидриды металлов, а также метан, простейшие углеводородные радикалы (СН, СН₂, СН₃) и другие УВ глубинного происхождения. Термобарические условия образования нефти и газа, характерны для верхней мантии и низов земной коры. образованию УВ могут способствовать резкие перепады давления, электромагнитных и акустических полей, которые вызываются землетрясениями.

Неорганические гипотезы обоснованы: термодинамическими расчётами (возможность существования УВ в условиях мантии Земли при температурах до 1500-1700 °С и давлениях до 6500 Мпа), лабораторными экспериментами и фактическими данными. Более 15 % мировых запасов нефти и газа связаны с магматическими породами и корой выветривания фундамента осадочных бассейнов.

Гипотезы неорганического происхождения

1) глубинная магматическая гипотеза Н.А. Кудрявцева (1951-1973);

2) баровакуумная гипотеза И.В. Гринберга (1965, 1982);

3) гипотеза дегазации мантии Земли П.Н. Кропоткина, Б.М. Валяева (1965);

4) космические гипотезы Ф. Хойла (1956) и В.П. Порфирьева (1957, 1967);

5) экзогенная космическая гипотеза Ю.Р. Каграманова и А.Е. Егикяна (2003);

6) газогеодинамические и флюидогеодинамические гипотезы К.А. Аникиева (1989), Т. Голда и С. Сотера (1985), В.И. Дюнина и А.В. Корзун (2001, 2003) и другие.

Основные факты неорганической концепции

Наличие радикалов, углеродистых соединений и УВ в газопылевых облаках межзвёздной среды, в атмосферах Юпитера и спутника Сатурна Титана. Наличие метана в атмосферах планет-гигантов Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна.

Наличие битумоподобных веществ в метеоритах:

(н-алканы, изопреноиды (пристан и фитан), порфирины, а также углеводы, аминокислоты, жирные кислоты, и даже оптически активные вещества). Среднее содержание ОВ в углистых хондритах достигает 5 %.

углеродистые соединения, водород, окись углерода, спирты, метан и некоторых, более сложных УВ в продуктах магматизма мантийного происхождения, в гидротермальных системах современного и древнего вулканизма.

Термодинамические расчёты, указывающие на возможность существования метана и тяжелых УВ в условиях мантии Земли.

Лабораторные эксперименты по синтезу УВ из неорганических компонентов (мрамора, кальцита, вюстита FеО и дистиллированной воды) при давлениях и температурах, соответствующих условиям верхней мантии.

Восполнение запасов УВ в процессе разработки залежей (с самовоспроизводящимися запасами)

Увеличения дебитов скважин, вплоть до фонтанирования после их различных простоев и землетрясений.

Молодой кайнозойский возраст природного газа и нефти древних платформ, не согласующийся с возрастом вмещающих пород.

Наличие уникальных и крупных по запасам месторождений нефти и газа в кристаллических породах фундамента, а также следы присутствия УВ в изверженных, метаморфических и метасоматических породах.

Обновленные варианты неорганической и смешанной гипотез происхождения нефти

Появлению способствовали: трудности с объяснением механизма первичной миграции у “органиков”, расширение географии находок различных УВ газов, жидкостей и битумов в магматических породах, приуроченность в ряде случаев залежей нефти к зонам глубинных разломов.

Представители неорганической гипотезы

Н. А. Кудрявцев, В. Б. Порфирьев, П. Н. Кропоткин, А. И. Кравцов, К. И. А. Петерсилье, Л. Н. Капченко, Г. Н. Доленко, И. В. Гринберг, Э.Б. Чекалюк и др.

Развитие двух вариантов: магматического (Н. А. Кудрявцев) и космического (В. Б. Порфирьев), в обоих вариантах связь с глубинными разломами.

Гипотеза Н.А. Кудрявцева

Обоснование механизма образования УВ нефти глубинного генезиса. Согласно модели нефть и газ образуются: из реакционных смесей Н2, СО, СО2, СН4 и др. простейших углеродистых соединений в результате осуществления реакций типа СО + 3Н2 = СН4 +Н2О. Возможны реакции полимеризации радикалов: СН, СН2, СН3.

1. механизм образования УВ нефти --- результат взаимодействия углеводородных радикалов, которые выделяются в определенной последовательности из магмы: образование метина (СН) при температуре 6000 – 12000°С, метилена (CH2) при 3000 – 4000°С, с понижением температуры - метила (СН3) и метана. Радикалы по глубинным разломам проникают в осадочную оболочку Земли и образуют УВ разного состава.

2. УВ и их радикалы образуются: на значительном расстоянии от магматического очага в подкоровом веществе на глубине 80 – 400 км. Взаимодействие глубинного водорода с углеродом пород, широко распространенным на этих глубинах. Водород поступает из неограниченного источника - железного ядра Земли и образует в мантии водородсодержащий слой, при давлении 140 тыс. МПа.