Каустобиолиты
Информация - Геодезия и Геология
Другие материалы по предмету Геодезия и Геология
Министерство образования РФ
Томский политехнический университет
Институт геологии и нефтегазового дела
Кафедра геологии и разработки нефтяных и газовых месторождений
Реферат по теме:
Каустобиолиты
Томск 2004
Каустобиолиты
Каустобиолиты - это горные горючие ископаемые, обогащенные органическим веществом (Потонье 1908 г.) При этом под органическим веществом понимается вещество, сложенное органическими компонентами в форме мономеров или полимеров, которые прямо или косвенно возникли из живого вещества. Минеральные компоненты: раковины, кости, зубы не входят в его состав.
Схема образования битумов (по Успенскому, Радченко, Козлову, Токареву, Карцеву)
ПроцессНазвание битумовГруппыСепарацияГазОзокеритСепарационныеМальта Окисление, микробиальные процессыОксибитумыХорсанный озокеритАсфальт Нефть не парафинистаяпарафинистая Асфальтит АльгаритОксикерит Гуминокерит ЭлатеритРегиональный метаморфизм ПиробитумыКерит Газы ГатчетитАнтраксолит Шунгит Континентальный и гидротермальный метаморфизм Уголь, горючие сланцы ?-нафтиды ?-нафтиды ?-нафтидыЧерные смолистые сланцы ХризматидыКертизиды Олефиниты
Исходный материал каустобиолитов
Органические соединения в земной коре могут возникать из различных источников и различными путями. В настоящее время можно указать следующие достоверные и предполагаемые источники образования каустобиолитов.
Остатки отмерших растительных и животных организмов и органических продуктов их жизнедеятельности.
Абиогенные реакции в литосфере, дающие продукты органического состава.
Магматический синтез.
Преобладающим является первый из указанных источников. Основная масса каустобиолитов (во всяком случае, все ископаемые угли и, по всей вероятности, основная масса нефти) имеют своим исходным материалом отмершие организмы. В настоящее время известны лишь единичные случаи нахождения органических продуктов абиогенных реакций в литосфере. Нет оснований отрицать широкое распространение таких реакций, однако возможно, что продукты их недостаточно устойчивы в земной коре.
Что касается третьего источника - синтеза органических соединений в магме, то вопрос о нем в настоящее время является предметом оживленных дискуссий. Накопленный материал не оставляет места для сомнений в том, что на определенной стадии остывания магмы в ней происходят реакции синтеза водорода и углерода с образованием простейших углеводородов. В результате различных процессов молекулы их усложняются и дают начало образованиям, па составу и свойствам вполне аналогичным нефтяным каустобиолитам. Разногласия касаются лишь масштабов магматического нефтеобразования. Существуют две крайние точки зрения. Одни исследователи, во главе с автором магматической гипотезы Н. А. Кудрявцевым, все запасы нефтяных каустобиолитов, заключенные в недрах нашей планеты, приписывают магматическому генезису; другие (большинство геологов-нефтяников), допуская (или не допуская) в незначительных масштабах магматическое нефтеобразование, приводящее лишь к минералогическим скоплениям, считают, что все запасы нефтяных каустобиолитов имеют биогенное происхождение. Ниже мы рассмотрим различные гипотезы нефтеобразования, а сейчас остановимся подробнее на главнейшем источнике подавляющего большинства каустобиолитов - остатках отмерших организмов.
Биосфера, т.е. оболочка Земли, населенная организмами, охватывает часть атмосферы, гидросферу и поверхностные слои литосферы. Верхний предел биосферы ограничен тропосферой; в гидросфере организмы распространены до самых больших океанических глубин. Нижний предел обитания организмов в литосфере оценивается различно, но, во всяком случае, не глубже 3000 м, причем уже на небольших сравнительно глубинах становится возможным существование только анаэробных организмов. По Вернадскому, общий вес биомассы достигает 1014 т. Наибольшую количественную роль в биомассе играют простейшие, обладающие колоссальной быстротой размножения. Преобладающая часть живых организмов обитает в водной среде. Так как доля животных организмов в биомассе по сравнению с растительными ничтожна, то последние являются главнейший исходным материалом каустобиолитов. Главными компонентами, из которых состоят живые растительные организмы, являются: клетчатка (целлюлоза), легнин, белки, жнры, воски, кутин, споронины, полленины, суберин, смолы. По степени химической устойчивости их можно разбить на две группы: относительно малоустойчивые (целлюлоза, лигнин, белки, жиры) и высокоустойчивые.
Общая направленность преобразования остатков растительных организмов
Общую направленность этих преобразований можно уяснить, сравнивая средний элементарный состав живых организмов и остатков после их отмирания. Главными элементами, из которых состоят те и другие, являются углерод, водород, кислород, сера и азот, организмы очень богаты кислородом.
Таблица 1 - Средний элементарный состав живых организмов и каустобиолитов разной степени преобразования
ВЕЩЕСТВОЭлементарный состав, %СРNSOЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ Высшие растения 49,76,1--44,2 Планктон50,087,328,291,2233,09ИСКОПАЕМЫЕ УГЛИ, ПРОИСХО