全球油气总储量40%将来自深海 深海油气如何形成?

出品:科普中国
制作:山夕团队 唐媛
监制:中国科学院计算机网络信息中心

全球油气总储量40%将来自深海 深海油气如何形成?

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深海油气开采(图片自网络)
近日, 位于我国南海北部神狐海域的天然气水合物试采现场正式关井 。 自5月10日点火以来, 试采井已连续产气60天, 累计产气超过30.9万立方米, 创造了天然气水合物试采产气时长和总量的世界纪录 。
海底蕴藏着丰富的石油和天然气资源, 据不完全统计, 海底蕴藏的油气资源储量约占全球油气储量的1/3 。
那么深海石油与天然气时怎样形成的呢?
生物遗体缺氧分解
在几千万年甚至上亿年以前, 有的时期气候比现在温暖湿润, 在海湾和河口地区, 海水中氧气和阳光充足, 加之江河带入大量的营养物和有机质, 为生物的生长、繁殖提供了丰富的“食粮”, 许多海洋生物(如鱼类以及其它浮游生物、软体动物)迅速大量地繁殖 。
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丰富的海洋动植物资源(图片来自互联网)
仅有这些生物遗体还不能形成石油和天然气, 还需要一定的条件和过程 。 海洋每年接受1604亿吨沉积物, 特别是在河口区, 每年带入海洋的泥沙比其他地区更多 。 这样, 年复一年地大量生物遗体被一层一层掩埋起来 。
如果这个地区处在不断下沉之中, 堆积的沉积物和掩埋的生物遗体便越来越厚 。 被埋藏的生物遗体与空气隔绝, 处在缺氧的环境中, 再加上厚厚岩层的压力、温度的升高和细菌的作用, 便开始慢慢分解, 经过漫长的地质时期, 这些生物遗体就逐渐变成了分散的石油和天然气 。
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动植物遗体分解(图片来自互联网)
地层与盖层
生成的油气还需要有储集它们的地层和防止它们跑掉的盖层 。 由于上面地层的压力, 分散的油滴被挤到四周多孔隙的岩层中 。 这些藏有油的岩层就成为储油地层 。
有的岩层孔隙很小, 石油“挤”不进去, 不能储积石油 。 但是, 正因为它们孔隙很小, 却是不让石油逃逸的“保护壳” 。 如果这样的岩层处在储油层的顶部和底部, 它们就会把石油封闭在里面, 成为保护石油的盖层 。
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海洋油气资源分层(图片来自互联网)
油气开采地
分散在砂岩中的石油并没有开采的价值, 那些油气富集的地方才具有开采价值 。
浅海的地层常常是砂层、页岩、石灰岩等构成的, 这些都叫沉积岩 。 沉积岩本来应当成层地平铺在海底, 但由于地壳变动, 它们弯曲、变斜或断开了 。 向上弯的叫背斜, 向下弯的叫向斜 。 有的像馒头一样的隆起, 叫穹隆背斜 。
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背斜与向斜(图片来自互联网)
【全球油气总储量40%将来自深海 深海油气如何形成?】有些含有油气的沉积岩层, 受到巨大压力而发生变形, 石油都跑到背斜里去了, 形成富集区 。 所以背斜构造往往是储藏石油的“仓库”, 在石油地质学上叫“储油构造” 。
通常, 由于天然气密度最小, 处在背斜构造的顶部, 石油处在中间, 下部则是水 。 寻找油气资源就是要先找这种地方 。
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