3月17日,布伦特原油期货主力合约止跌为涨,重回100美元/桶关口。原油价格和国际局势仿佛存在明显关系。美元与石油价格的挂钩,也是维持美元霸权的原因之一。美国前国务卿亨利·基辛格曾说:“如果你控制了石油,你就控制了所有国家”。石油被称为“工业的血液”,不仅是一种不可再生的商品,更是国家生存和发展不可或缺的战略资源,对保障国家工业、经济和社会发展以及国防安全有着不可估量的作用。今天,小编继续带领大家走近石油,了解石油的前世今生。
小编以前提到过,石油界有六字真言——生储盖圈运保(详见:什么是“黑色黄金”)。这六个字简明扼要概括了形成常规油气藏所需的条件。这一次,石头科普工作室给大家详细讲解一下石油的“生”~

生储盖圈运保
“生”的理论基础
石油的生成主要有两个观点:“无机成因论”和“有机成因论”。目前石油圈大多数更加认可“有机成因论”,毕竟石油本身就是有机质。我们知道形成煤的都是古时期大树一样的高等植物,但形成石油却是看不见的微生物,比如藻类、浮游生物、细菌等。石油是由古代低等生物的遗体在还原条件下高温裂解演化而来,或许对石油的研究才是真正的“盗墓笔记”。

各种生油物质的荧光显微照片
低等生物死亡后在海洋中随泥砂碎屑一起沉降到底部并被掩埋,在绝氧还原条件下会转变为名叫“干酪根”的固体(如果存在氧气,有机碳就会被氧化为CO2跑走~)。而干酪根受热分解排出石油和天然气(就像我们天热出汗一样~)。

美国绿河页岩干酪根(B.P. Tissot et al., 1978)
“生”的反应条件
干酪根作为反应物,石油作为生成物,我们还缺少反应条件——温度。干酪根在不同的温度下,由于裂解程度不同,生成碳链长短不同,油气种类自然也就有所不同。而温度这一指标主要是通过埋深或者岩浆作用实现的:埋深越深(如塔里木盆地),越靠近岩浆(如渤海湾盆地),温度也就越高,生成石油所需的时间也就越短。但温度也不能过高,毕竟石油只能在特定的温度下生成:温度太低,则生物作用分解干酪根产生天然气;温度太高,则有机质进一步裂解生成天然气。是否像极了你洗澡调水温的样子(笑)。
“生”的环境需求
石油石油,简单来说就是“石头里生出来的油”。什么环境下形成的石头能生油呢?百川汇海,随着河流搬运作用的减弱,粗的砂砾在岸边和浅部就停止搬运了,而海洋的中心多为滞水环境,没有强水动力影响,深部主要沉积细粒沉积物。随着沉积作用不断进行,下部的松散泥砂裹挟着低等生物的遗体逐渐被压实,压成一层一层的,从而形成富含有机质的泥岩、页岩等细粒沉积岩。这种可以生成石油的岩石,我们称之为“烃源岩”。

海底地形模式图
由于处在绝氧还原环境,Fe元素和S元素组合生成黄铁矿(FeS2)弥散于岩石之中,再加上有机物本身的颜色,导致烃源岩大多呈现黑色。如果是非还原环境,有机质会被氧化,生成无机的CO2。而Fe元素会被氧化为Fe3+,从而使整个地层呈现红色。





