Нефть это магматическая или осадочная полезное ископаемое
Нефть сегодня — буквально — питание нашей цивилизации. Её доля составляет около трети в общем потреблении энергоресурсов, а продукты её переработки можно встретить всюду. Это и топливо, и технические масла, и пластические массы, и моющие средства, и красители, и пищевые добавки, и огромное множество иных классов веществ самого широкого спектра как промышленного, так и бытового применения.
Как широко известно, нефть — это очень полезное ископаемое. В мире ежегодно нефти добывается более четырёх миллиардов тонн, или около пяти кубических километров — это объём крупного водохранилища или озера. Однако под землёй нефть содержится совсем не в озёрах. Пещеры под землёй, конечно же, есть, но нефти в них нет. Чтобы рассказать, что представляют собой нефтяные месторождения, придётся зайти издалека.
Геология нефти
Материал, из которого состоит находящаяся у нас под ногами земная кора, геологи называют горной породой (даже если никаких гор рядом нет). Существует много различных видов горных пород, например, гранит, базальт, мрамор, известняк, песчаник. По происхождению их разделяют на три большие категории: магматические, метаморфические и осадочные. Первые две категории увидеть на поверхности можно в основном в горах, и то не везде. Осадочные же горные породы покрывают большую часть площади суши.
Осадочные горные породы предсказуемо состоят из осадков — частичек другой, разрушенной горной породы. Осадками могут быть также и обломки раковин и скелетов живых организмов — они слагают такие горные породы, как мел, ракушечник и вообще большая часть видов известняка. Осадки переносятся водой или ветром в низинные области — например, на морское дно — и там накапливаются слоями. Все увеличивающиеся верхние слои давят своим весом на нижние слои и со временем уплотняют их до состояния камня или, точнее, осадочной горной породы. В разные периоды времени состав осадков бывает разным, из-за этого формируются пласты различных горных пород, расположенные друг над другом, как в слоёном торте.
Более молодые пласты находятся в этом слоёном торте выше. Данный факт имеет большое значение для палеонтологов, геологов, ну и для нефтяников тоже.
Многие виды осадочной горной породы, например песчаник, содержат микроскопические поры. Дело в том, что зерна песка не упаковываются идеально, и между ними неизбежно остаётся пустое пространство, которого в породе может быть и до 40% по объёму. Характерный поперечный размер этих пор — десятки микрометров; в образце породы невооружённым глазом разглядеть их трудно. Если поры соединены между собой, то у горной породы появляется проницаемость — способность пропускать через себя жидкость или газ. Из проницаемых горных пород на поверхности земли местами бьют родники; проницаемость породы позволяет воде приходить в вырытый на даче колодец или скважину. Проницаемость горной породы бывает ещё связана не с порами, а с трещинами.
Нефть под землёй находится в микроскопических порах и трещинах проницаемых горных пород. Такие породы называются коллекторами. Именно проницаемость коллектора позволяет нам добывать из него нефть, не извлекая при этом саму горную породу — нефть может перемещаться, течь по коллектору по направлению к скважине.
Так как коллектор — это, как правило, осадочная горная порода, то имеет он обычно форму пласта, толщиной несколько метров или десятков метров. Площадь же нефтенасыщенного коллектора сравнительно велика и может достигать нескольких тысяч квадратных километров — как площадь большого города (Москвы) или маленькой страны (Люксембурга). Поэтому месторождения нефти называют иногда полями.
Происхождение нефти
Хорошо информированный зануда мог бы сейчас сказать, что в отношении залежей нефти применять слово «месторождение» неверно, потому что пласт, в котором нефть находится сегодня — это вовсе не место её рождения. Действительно, цикл существования нефти гораздо сложнее. Вместе с осадками (в данном случае илом) на дне морей и озёр часто оказываются и останки различных умерших организмов. При правильном стечении обстоятельств донная живность не успевает подъесть эти останки до того, как они окажутся погребены под накопившимся илом. Останки с илом уходят все глубже и со временем попадают в условия, в которых они превращаются в нефтематеринскую породу; часто она называется ещё нефтяными или горючими сланцами.
Органический материал, содержащийся в этих сланцах, называется кероген. При определённой температуре и давлении кероген преобразуется в нефть. Соответственно, когда и если нефтематеринская порода попадает в такие условия, в ней происходит генерация нефти. Кстати, этот процесс при желании можно имитировать путём пиролиза — нагрева без доступа кислорода. С помощью пиролиза получают, например, синтетическую нефть из добытых шахтным или карьерным способом горючих сланцев.
При образовании нефти и газа давление внутри нефтематеринской породы сильно растёт; в результате нефть прорывается наружу и насыщает близко расположенные проницаемые пласты. Так происходит первичная миграция нефти. Если проницаемый пласт, в котором оказалась нефть, связан с другими проницаемыми пластами, то становится возможна её вторичная миграция. Проницаемые пласты изначально насыщены водой; плотность нефти существенно ниже плотности воды; в силу этого преобладающее направление вторичной миграции нефти — вверх, к дневной поверхности. Однако и по горизонтали нефть может мигрировать от настоящего места своего рождения очень далеко, иногда на сотни километров.
Нефть обычно просачивается на дневную поверхность отдельными молекулами, после чего частью улетучивается, частью утилизируется микроорганизмами. Большая часть нефти, образовавшейся за все время существования Земли, именно так и окончила свой путь.
Но иногда в ходе своих блужданий по проницаемым пластам нефть попадает в ловушки. Самый простой вид ловушки — антиклиналь — представляет собой направленную вверх складку пласта. Если пласт имеет такую складку, и при этом сверху его накрывает непроницаемый пласт, то нефть, оказавшись в складке, не может пройти дальше, не наполнив её до краёв. Существует много других видов ловушек. Наполненные нефтью ловушки и называются залежами, скоплениями или аккумуляциями. Месторождение нефти может состоять из одного или нескольких взаимосвязанных скоплений.
Весь процесс образования, миграции и скопления нефти схематически показан на рисунке ниже. Следует сказать, что образование и миграция природного газа идёт точно так же, как образование и миграция нефти. Более того, нефть и газ часто образуются в одном и том же месте, а затем мигрируют и скапливаются вместе в одной и той же ловушке. Газ легче нефти, поэтому в ловушке он располагается выше, что и отражено на рисунке.
Процесс образования, миграции и скопления нефти.Биогенная теория и абиогенные гипотезы
Как легко догадаться, здесь вкратце изложена биогенная («органическая») теория происхождения нефти и газа. Существует ещё и несколько различных абиогенных («неорганических») гипотез. В целом они проверки практикой не выдерживают. Нефть ищут и, что характерно, находят, вооружившись именно биогенной теорией: определяют, какие пласты в данном осадочном бассейне годятся на роль нефтематеринских; проверяют, подвергались ли эти пласты воздействию нужного давления и температуры; ищут подходящие коллектора, ловушки и возможные пути миграции к ним. Биогенная теория происхождения нефти позволяет открывать новые месторождения, то есть делать подтверждающиеся прогнозы. А ведь именно это и является основным требованием к любой теории.
Правда, сторонники абиогенных гипотез обычно не отвергают возможности органического происхождения нефти и газа, а говорят лишь, что это не единственный способ. И надо сказать, что в общем возможность неорганического образования метана, которого в природном газе содержится 70% и более, не вызывает сомнений. Однако метан — это простая молекула из пяти атомов с молекулярной массой 16, а нефть — сложная смесь из сотен различных углеводородов с молекулярной массой до 400 и более, содержащая биомаркеры и оптически активная.
Биомаркеры нефти — это содержащиеся в ней тяжёлые углеводородные молекулы, которые по структуре сходны с известными сложными молекулами живого вещества и, по-видимому, из них и образовались, т.е. представляют собой их «останки». Анализ состава нефти по биомаркерам позволяет классифицировать нефти различных месторождений и пластов по их происхождению.
Оптическая активность — это способность вещества вращать плоскость поляризации проходящего через неё света. Это свойство связано с асимметричным строением молекул вещества. Проще всего здесь провести аналогию с правой и левой рукой — они вроде бы одинаковые, но разные. Таким же образом среди молекул с асимметричным строением могут быть «правые» и «левые» — как показано для примера на рисунке ниже. Обычное вещество содержит одинаковое количество «правых» и «левых» молекул; однако живая природа, по не вполне ясным причинам, строит белки и другие соединения только из одного типа молекул. Вследствие этого вещества биологического происхождения оптически активны. Нефть также является оптически активным веществом, по причине того, что молекулы некоторых сложных углеводородов в её составе встречаются только в одной из конфигураций («правой» или «левой»). Это сильнейший довод в пользу происхождения нефти из живой материи.
«Правый» и «левый» типы асимметричных молекул.
Доказательства абиогенных гипотез происхождения нефти преимущественно косвенные, эпизодичные, противоречивые и допускают двойственное толкование. Привлекают людей в них в основном две вещи. Во-первых, абиогенные гипотезы, как правило, предполагают существование по всему миру большого объёма ещё не обнаруженных запасов нефти — на большой глубине, в кристаллическом фундаменте и т. д. Во-вторых, многие из этих гипотез допускают быстрое (то есть в пределах человеческой жизни) восстановление уже выработанных месторождений нефти за счёт её образования и поступления из глубинных резервуаров, мантии или других источников. Из приведённых нами обоснований биогенной теории ясно, что не стоит всерьёз рассчитывать на такую перспективу, несмотря на всю её привлекательность.
Читать продолжение: Технология добычи нефти.
Добрый день, дорогой мой читатель. Сегодня я расскажу тебе о том, что такое осадочные и магматические полезные ископаемые, чем они отличаются друг от друга, как образовываются, классифицируются и каковы географические закономерности размещения их не только в России, но и в других частях света.
Полезными ископаемыми можно назвать те вещества и минералы на нашей земле, которые целесообразно и полезно экономически извлекать из ее недр.
Эти полезные образования нашей планеты после переработки используются в промышленности и народном хозяйстве.
Состав полезных ископаемых в литосфере (оболочке) нашей земли различен по структуре и свойствам, и как утверждают ученые-специалисты, включает в себя тысячи скоплений минеральных пород.
Виды и группы горных пород полезных ископаемых
Благодаря не всегда видимым, но постоянным движениям земной коры в толще земли происходят различные изменения и преобразования. 
Под действием геологических (термодинамических) процессов — высоких температур и большого давления постоянно меняется химический состав и сам облик горных пород. Основу их происхождения от общего количества групп составляют:
- более ранние метаморфические породы – 20%,
- магматические породы – 70%,
- осадочные породы – 10%.
Группы этих пород ископаемых имеют свои присущие только им различия, несмотря на то, что предшествуют друг другу.
В результате различных физических явлений в минеральных и органических веществах происходят разнообразные процессы.
Из-за сложных и простых химических реакций изменяются и образуются новые свойства веществ, которые способны происходить как на суше, так и в водной среде.
Так метаморфические породы возникли в результате преобразования осадочных и магматических пород и включают в себя два вида –
- образовавшиеся из магматических пород,
- образовавшиеся из осадочных пород.
Магматические породы образовались из густой расплавленной магмы или лавы и включают в себя также два вида –
- глубинные,
- излившиеся.
Осадочные породы возникли в результате различных отложений и осаждений и включают в себя уже три вида –
- обломочные,
- химические,
- органические.
Процессы образования и происхождения на земле новых полезных веществ
Считается, что в давние времена — около пяти миллиардов лет тому назад разнообразные процессы сформировали нашу землю. 
В начале, ее поверхность была очень горячей, но постепенно под действием многих атмосферных явлений и природных факторов она начала остывать, образуя теплый поверхностный слой.
Температура поверхности земли стала уже другой, хотя в ее недрах она достаточно мало изменилась и многие вещества по-прежнему находились в расплавленном виде.
Так время от времени из жерла активных вулканов вытекает легкоподвижная раскаленная магма, распространяющаяся порой на многие тысячи километров.
По мере своего продвижения магма вулкана быстро остывает, а в результате некоторых воздействий она меняет свои свойства. Частицы застывшего вещества накапливаясь, осаждаются и уплотняются. В результате выветривания она дробится, крошится и осыпается.
На поверхности и в глубине подвижных слоев протекают различные химические процессы, происходят изменения температуры и давления.
Меняется и сама внутренняя структура веществ минералов, которая приобретает новые геологические свойства к воздействию окружающей среды:
- стойкость,
- прочность,
- крепость.
Застывшая горная порода под своим весом со временем вновь погружается в зону высоких температур, где разогреваясь и плавясь, превращается вновь в магму. То есть происходит так называемый кругооборот веществ в природе.
С каждым таким витков по спирали происходят сложные химические преобразования, в результате которых появляются новые вещества.
Классификация осадочных и магматических пород
Основные группы полезных образований, о которых я упоминала чуть выше, — осадочные, магматические и метаморфические горные породы, состоят из различных, минералов и их ассоциаций.
Само название — осадочные породы указывает на то, что возникли они в процессе осаждения различных минеральных веществ из воздушной или из водной среды. 
Классифицируя их виды, можно сказать, что осадочные породы, это обломочный материал, образовавшийся из огромных каменных глыб и обломков, скатывающихся с горных вершин и их склонов.
Эти горные породы делятся на твердые и рыхлые. Их примеры:
- рыхлые – это песок и глина,
- твердые – это глинистые сланцы, песчаники и конгломераты(сцементированные природой округлые камни).
Если задуматься каковы закономерности размещения месторождений этого класса, то можно утверждать, что продукты механического и химического выветривания — пески и глины более всего распространены по всей поверхности нашей земли, как в Австралии, так и в России. 
Основное применение свое рыхлые породы нашли в строительном деле:
- при бетонировании и производстве черепицы,
- при производстве стекла, посуды и керамики,
- в кирпичном производстве и гончарном деле,
- в изготовлении огнеупорных материалов.
Твердые же спрессованные породы — песчаники, особенно кремниевые и железистые применяются как строительный материал для изготовления точильных камней и жерновов.
Глинистые сланцы отличный строительный материал для шиферной кровли и плит с аспидными досками.
Сцементированные округлые конгломераты также применяются в строительном деле и в укладке дорожных покрытий — галька и гравий, щебень и валуны.
Само название – химические породы указывает на то, что возникли они в результате различных химических процессов путем оседания природных реактивов из водной среды.
Их область распространения также широка, а кроме нашей страны и Австралии, они распространены в Африке и южной Америке. К ним можно отнести такие твердые пористые породы как:
- гипс и известковый туф,
- кальцит и доломит,
- каменная и поваренная соль.
Само название – органические породы говорит о том, что их материалом служили остатки жизнедеятельности живых микроорганизмов, как животных, так и растений.
Их также можно классифицировать на ископаемые угли и известковые породы. Примерами известняковых пород является –
- мел и известняк,
- мергель и туф,
- мрамор и известняк-ракушечник,
- уголь и песчаник,
- нефть и газ.
Белый мел – землистое растирающееся вещество, состоящее из мелких микроскопических скелетных образований панцирей и раковин древних морских организмов.
Используют мел в качестве пишущего инвентаря и для побелки, получения извести и производства цемента, резинотехнических и пластмассовых изделий.
Известняки имеют большую прочность и разнообразие в своем составе, строении и окраске.
Плотный известняк образовался уже из крупных организмов — раковин и скелетных останков животных и растений. Так раковый известняк это типичный ракушечник.
Рыхлую камнеподобную структуру смешанного состава имеют так называемые мергели, которые являются промежуточным звеном между глинами и известняками. Их часто используют в производстве цемента.
Все различные ископаемые угли объединяются по типу их образования и происхождения, а также по внешнему виду и свойствам. Все их можно классифицировать так:
- бурые угли,
- каменные угли,
- высококачественные антрациты.
Сюда же можно отнести и землистую торфяную массу – торф, состоящую из многовековых растительных и животных остатков – древесины и листьев, ветвей и мхов, водных растений и планктона.
Эти органические донные отложения водоемов с большим количеством клетчатки образовали илистые биологически активные вещества, которые стали первоосновой в возникновении всех ископаемых углей. Поэтому неудивительно, почему находят на равнинах эти полезные ископаемые.
По окаменевшим останкам древних вымерших организмов и следам их жизнедеятельности можно определить, что за виды растений и животных миллионы лет назад обитали на нашей земле и в какой исторический период.
Само название — магматические глубинные породы указывает на то, что они появились при помощи высокого давления в глубине земной коры из раскаленного расплава вулканической магмы.
В состав этих глубинных плотных полнокристаллических пород входят –
- гранит и габбро,
- лабрадорит и диорит,
- алмаз и кварц,
- обсидиан и диабез.
Излившиеся лавы магматических пород, извержений вулканов при низком давлении и относительно невысокой температуре постепенно продвигаясь и затвердевая, превратились в твердое кристаллизующееся вещество, в котором были растворены газы, жидкости и кристаллы минералов. В их состав входят –
- пемза и базальт,
- вулканический туф,
- оксидиан и андезит,
- слюда и амфиболы,
- липарит и вулканическое стекло.
Некоторые магматические породы особо устойчивы к эрозии, но есть и такие, которые от перепада температур, воздействия солнца, ветра и воды разрушаются, превращаясь со временем в сыпучие обломки осадочных пород. Таковы все осадочные и магматические породы полезных ископаемых.
А на сегодня это все. Надеюсь, вам понравилась моя статья об осадочных и магматических полезных ископаемых России и других частей света. Надеюсь, вы узнали из нее много полезного для себя.
Может быть, и вам приходилось в живой природе встречаться с этими полезными ископаемыми или использовать их, напишите об этом в ваших комментариях, мне будет интересно об этом прочесть. А теперь разрешите с вами попрощаться и до новых встреч.
Предлагаю Вам подписаться на обновления блога. А также вы можете поставить свою оценку статье по 10 системе, отметив ее определенным количеством звездочек. Приходите ко мне в гости и приводите друзей, ведь этот сайт создан специально для вас. Я уверена, что вы обязательно найдете здесь много полезной и интересной информации.