13 Мұнайдын жаралу тегі

Мұнай мен газдың жаралу тегі мұнай геологиясының күрделі проблемасының бірі. Бұл мәселе қазіргі күні екі бағытта шешілу жолында, бейорганикалық болжамдар, органикалық теория. Мұнайдың жаралу тегінің органикалық теориясын дамытуда Ресей ғалымы И.М. Губкиннің ролі зор. Мұнайдың пайда болуы үшін бастапқы зат ретінде И.М. Губкин сопропель-битумды, лайды қарастырған. Бұл зат өсімдік-жәндікердің қалдықтары түрінде таяз теңіздердің түбінде жиналады. Органикалық лай қабаты одан жас шөгінділермен жабылады, сөйтіп органикалық зат тотықтану процесіне ұшырамайды. Оның ары қарай дамуы, өзгеруі, оттегі жоқ тотықсыздану жағдайда анаэробты бактериалардың әсерімен өтеді. Органикалық затпен толыққан қабат төмен шөгіп майысу кезінде температура мен қысым өседі, олар көмілген органикалық материалға өзінің әсерін тигізеді. Бұл процестер кейінерек катагенез деп аталған, бытыраңқы органикалық заттың тамшы мұнайға айналуына әкеледі.

14 Мұнай мен газдың пайда болуының бейорганикалық болжамдары

Мұнай мен газ туралы қазіргі түсініктер мұнай мен газдың негізін барлық табиғи органикалық заттардың геохимиялық өзгеріп алмасуын талдауға негізделген. Ғалымдар зерттеулерді кері ретте дамытып – мұнайдан шашыранды органикалық затқа қарай, тау жынысынан шөгінді, тұнбаға қарай, тірі затты зерттеу қажеттілігіне келді. Көміртегінің өзгерістерінің геологиялық циклінің бастауында геохимия биохимиямен тығыз тұтастыра түседі.

Биохимия – тірі тканнің химиялық құрамы және молекулярлық құрылысы туралы ғылым. Тірі зат көптеген әр түрлі биохимиялық қосындылардан тұрады, олар төрт топ құрастырады: көмірсулар, белоктар, майлар (липидтер) және нуклеинді қышқылдар.

Көмірсулар, белоктармен және липидтермен бірге тірі организмдер құрамында маңызды роль атқаратын органикалық қосындылардың үлкен тобы; әсіресе өсімдіктер құрамында мол ұшырасады; жалпылама құрамын Сn(H2O)m формуласымен кескіндеуге болады, терминнің атауы да осы формуладан туындайды. Көмірсу клеткаға құрылыс материал және организмге тіршілік әрекеті үшін энергия көзі болып табылады.

Көмірсулардың құрылымдық бірліктері ретінде моносахаридтер болады, олардың ішінде гексаздар (көміртектің алты атомды қосындылары) басымдық етеді: фруктоза, глюкоза, галактоза, олардың химиялық формуласы бірыңғай (C6H12O6), бірақ құрылысы әр түрлі.

Көптеген моносахаридтер бірігіп полисахаридтерді құрастырады. Маңызды полисахаридтер крахмал және целлюлоза. Целлюлоза жоғары дәрежелі полисахаридтерге жататын көмірсу, көптеген өсімдіктердің тозаңдық жақтауларының негізін құрайды. Целлюлозадан тұратын тканьдар жұмсақ және осал болады, қаңқаны нығайту қызметін лигнин атқарады. Лигнин ағаштың қабық астындағы қатты бөлігінің басты (30% дейін) бөлігін құрып, көмірдің негізін салушы болады. Көмірлену кезінде көмірге тиесілі органикалық заттардың бірте-бірте тығыздала түсуі және төмен молекулалы заттарды жоғалту салдарынан көмір массасының азая түсуі жүзеге асады. Көмірлену процесімен ұштаса өтетін химиялық өзгерістердің жалпы бағдары – көміртек мөлшерінің молая, ал оттек пен ұшпа заттар мөлшерінің азая түсуі.

Белок – кез келген тірі клетканың негізгі және өте күрделі заты. Белок молекуласы мөлшері жағынан бейорганикалық қосылыстар молекуласынан жүздеген және мыңдаған есе үлкен болып келеді. Белоктың өте күрделі молекуласының ең басты құрылымдық элементі аминоқышқылдар болып табылады. Олар екі түрлі функцияны, бір жағынан карбоксил тобын кіріктіруіне байланысты, қышқылдық функцияны, екінші жағынан, құрамына әдетте гетероциклдерге кіретін аминотоптар (NH2), сирегірек иминотоптар (NH) болуына байланысты, негіздік функцияны атқаратын органикалық қосындылар. Тірі табиғатта ғалымдар 25 аминоқышқылдарды белгілейді, олардың 20 белоктың құрамында тұрақты болады. Кейбір ғалымдар әр түрлі процестер нәтижесінде аминоқышқылдардың көмірсутектерге ауысуы мүмкін деп есептейді, сондықтан сол аминоқышқылдар есебінен мұнай қалыптасу мүмкіндігін де жоққа шығармайды. Жоғары температура және минералдық катализаторлардың әрекетінен қышқылдардың карбоксил тобынан көмірқышқыл газы бөлініп шығады.

Майлар (липидтер) органикалық қосындылардың үлкен және күрделі тобын құрады. Суда ерімейді, органикалық еріткіштерде (хлороформ, спирт, бензол, петролейлі спирт, ацетон, толуол) жақсы еритіндігімен анық дараланатын, тірі табиғатты құруда өзіндік ролі бар органикалық қосындылардың ішіндегі ең бастыларының бірі.

Липидтердің арасында жануар – жәндіктер майлары және өсімдіктер майлары кең тараған – майлы қышқылдар мен глицериннің қосындылары. Хайуанаттар майы қалыпты жағдайда қатты, тұтқырлы қою зат, өсімдіктер майы – сұйық зат. Себебі хайуанаттар майының майлы қышқылдары қаныққан, шектелген тізбектер құрады, ал өсімдіктердің майлы қышқылдары қанықпаған тізбектер құрады. Майлардан басқа липидтерге балауыз жатады. Балауыз май тектес органикалық қосындылардың бір түрі.химиялық құрамы біратомды спирттер мен жоғары дәрежелі май қышқылдарынан тұрады. Тірі организмдердің, әсіресе өсімдіктердің қабықтарында ұшырасады. Биохимиялық тұрғыдан мейлінше салғырт, шөгінділер құрамында ұзақ уақытқа сақтала алады. Қарапайым липидтермен бірге күрделілері бар – фосфолипидтер және липоидтар. Олар диагенез және катагенез жағдайларында салыстырмалы тұрақты, сөйтіп нашар өзгерістерге шалдыққан түрінде мұнай құрамына өтеді. Осымен байланысты, өсімдіктер мен хайуанаттардан жинақталған (синтезделген), нашар өзгерістерге ұшыраған қосындылар үшін ғалымдар мұнай геохимиясына «хемофоссилия» (қазынды химиялық молекула) түсінігін енгізген. Мұнайда хемофоссилияның болуы, олардың биогенді жаралу тегінің дәлелі болып саналады. Биохимиялық қосындылардың төртінші тобы – нуклеинді қышқылдар, аз мөлшерде жинақталады, тұнбада оларды тез арада бактериялар пайдаға асырып қоректенеді. Мұнай жаралу тегіне қатысы жоқ деуге болады.