Мұнайдың органикалық жаратылысының болжам - гипотезалары

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 9 бет
Таңдаулыға:

ЖОСПАР

Мұнайдың геологиясы, пайда болу жолдары
Мұнайдың генетикалық табиғатымен танысудағы периодтар (кезеңдер)
Мұнайдың органикалық жаратылысының болжам - гипотезалары
Шталь және басқа ғалымдардың еңбектері
Энглер тәжірибелері
Пайдаланылған әдебиеттер

Мұнай жаратылысының биогенді теориясы

Мұнайдың кендері мен оның жер бетіндегі белгілері тереңде жатқан мұнай иірімдерімен байланысты бола бермейді және шөгінді тау жыныстарында орналасқан мұнай тау жыныстарының қуыстары мен жарықтары арқылы қозғалып өтуден өзінің бастапқы жаралған орнынан едәуір алысқа көшеді. Сондықтан көптеген мұнай кені кейіннен жаралған болып саналады. Мұнайдың жаратылысы, алғашқы пайда болуы дұрыс зерттеліп, шешілген болса, оның қандай табиғи жағдайлармен байланысты басқа қабатқа көшіп, шоғырланатын жерлерін білу онша қиынға түспеген болар еді. Бұл жағдайда мұнай жатақтарын іздестіру, барлау жұмыстары да қысқа мерзімде, әрі экономикалық тиімді жағдайда орындалған болар еді. Бірақ осы күндерге дейін мұнайдың жаратылу тарихы (генезис) және орналасуы әлі де түбегейлі зерттеліп біткен жоқ.

Мұнайдың пайда болуы туралы бірнеше теориялар (болжам-гипотезалар) бар. Олар екі топқа бөлінеді:

Органикалық гипотеза
Анорганикалық гипотеза

Аталған топтардың өздері бірнеше бөлімшелерден тұрады. Мысалы, органикалық теория мұнайдың а) өсімдіктер б) жәндіктер в) аралас өсімдік пен жәндіктердің қалдықтарынан пайда болуының мүміндігін дәлелдейді.

Мұнайдың пайда болуының органикалық теориясын дәлелдеушілердің бірі М. В. Ломоносов еді. Ол алғашқы рет 1763 жылы мұнайдың жер қойнауында жиналған өсімдіктердің жоғарғы қысым әрі температура арқылы көмірленіп, өзгерген қалдықтарынан түзілу мүмкіндігін атап көрсетті. Бірақ мұнай жөнінде нақтылы ынта-ықылас қойылған кез 19-ғасырдың 2-жартысы еді. Осы мезгілде Л. Лекер мұнайды балдырдың шіруімен байланыстырды. Ал К. Энглер мен Г. Гефер мұнайдың пайда болуын терең білу үшін лабораториялық зерттеуге теңіз жануарларының майын алғызды. Кейінгі кездерде органикалық теорияны қолдағандар А. Д. Архангельский, И. М. Губкин, В. В. Вебер, Н. Б. Воссаевич, П. Смит болды. Мұнай туралы органикалық теория осылай орныға бастады.

Мұнайдың өсімдік қалдықтарынан жартылуының болжамын алғашқы рет Моор мен бірнеше ғалымдар теңіз балдырларының қалдықтарынан деп санады. Бірақ болжам дәлелдеусіз қалды. Осы теорины жақтаушылардың бірі Е. В. Бинней мұнай жаратылысының негізі болып торфты өсімдіктер деп болжады. Ол ағылшын Down Holland Moss кен орнын зерттеп білгенде, ондағы мұнайдың құм астындағы жоғарғы торфтық қабаттан жаратылғанын байқаған.

Г. П. Валль мен Крюгер (1860) Тринидад кен орнын бақылай отырып, мынадай тұжырым ұсынған:органикалық зат минерализацияланып, көмірлі заттар битумды заттарға айналған дейді. Бұл процесс жоғары температура немесе айдау көмегімен емес, қалыпты температура мен қалыпты жағдайдағы химиялық өзгерістер есебінен болған. Мұның дәлелдемесі ретінде микроскоп арқылы байқалған органикалық құрылымдар болды. Ағаш минерализациясында байқалмаған өсімдік жасушаларының ұзылуы байқалған. Г. Ф. Пекгам ағаш құрылымының өзгерісі минералды көмірге айналғанда байқалады, сондықтан осы құрылымыдық өзгерітерден мұнай мен асфальттың жаратылуы мүмкін емес деп шықты. Бірақ бұл тұжырым да дәлелдеусіз қалды.

Бұл жерде Руперт Джонстың зерттеуін көрсете кеткен жөн. Ол Тринидадтың асфальтты битумын қайнатқанда оның тұнбасында жануар қалдықтары байқалған.

Филье мұнайды ағаш смоласынан жаратқан, мұндай қорытындыға Крейц пен Мико фон Бэнэни да қосылады. Біріншісі мұнайды шайырлы жапырақты ағаштардың теңіз жануарлары қалдықтарының жинағымен араласуынан деп болжамдаса, екіншісі жануар-жәндіктердің қалдықтарынан пайда болған деген болжамды ұстанды. Олардың айтуынша, ежелгі тірі организмдерден каучук пайда болған, олар өз кезегінде қарасу беттерінде қабат құраған, содан соң вулкан жарылысының өнімдерімен жабылған.

Кейінірек мұнай жартылысының биогенді теориясына басқа бағыт берілді. Бұл бағыт бойынша Цубер жұмыс жасаған. Ол біріншіден Поповтың зерттеуіндегі целлюлозаның ыдырауымен көмірқышқылының және өсімдіктердің шіруі нәтижесінде пайда болған газды көрсетті. Радзизжевский (1877) осы жолды ұтанып, шіру кезінде негізгі өніммен қатар гомологиялық өнімдердің пайда болуын айтады. Теңіз түбінде жиналған өсімдік қалдқтарының шіруі нәтижесінде мұнайдың формуласы шығуы мүмкін.

2C ₆ H ₁₀ O ₅ =5CO ₂ +2CH ₄ +C ₅ H ₂

4C ₆ H ₁₀ O ₅ =10CO ₂ +4CH ₄ +C ₂ H ₆ +C ₈ H ₁₈

6C ₆ H ₁₀ O ₅ =15CO ₂ +6CH ₄ +C ₂ H ₆ +C ₄ H ₁₀ +C ₉ H ₂₀

Цубер көмірсутекті пайдалы қазбалардың өсімдіктердің де, жәндіктердің де қалдықтарынан пайда болу мүмкіндігін айтты.

Геппе-Зейлер целлюлозаның бактериялар әсерінің көмегімен метан мен көмірқышқыл газына ыдырайтынын дәлелдеді.

Екінші бағытты Ф. Шталь өзінің қызықты бақылауларымен көрсетті. Ол былай деген: Каспий теңізінің маңында қалмақ және қырғыз даласының ішінде көптеген кішігірім және үлкен көлдер бар. Солардың ішінде қара тұзды диатомды ұйық құрайтын балдырлар өмір сүреді. Күзгі жауынмен тұзды көлдер таза сумен толтырылады, жаңадан құралған диатом сұйық арасына кіріп, мұнай құраушы материалдар түзеді. Шталь болжамына ешқандай дәлелдемелер бере алмады, ол ешқандай микроскопиялық тәжірибелер жүргібеген еді.

Кремер мен Шпилкер Штальдың бірінші көзқарасын жалғастырды. Кремнилі диатомды ұйықтардың құрамында май болатыны бұрыннан белгілі. Бұл майды жоғарыда аталған ғалымдар толуолдың көмегімен алып көрген. Алынған өнім күкірттен босатылған соң, құрылымы парафинге ұқсас масса қалды. Кремер мен Шпилкердің гипотезаының негіздігін Потонье дәлелдеп берді.

Мұнайдың өсімдіктерден жаратылуына байланысты мынадай сұрақ туады: мұнайдың немесе серіктес газдардың құрамындағы азоттың болуын қалай түсіндіруге болады?

Мұнайдың жәндік қалдықтарынан жаратылғаны туралы гипотезалар да, жақтаушылар да көп. Энглердің еңбегінің арқасында бұл теория химиктер ішінен де қолдау тапты. Алғашқы рет (1794) Гаке мұнайдың теңіз жәндіктерінің қалдықтарынан пайда болуы мүмкін деді. Бертельс Кавказ мұнайын зерттей отырып, оның моллюскалардың ыдырауының нәижесі деп білді. Мюллер теңіз астында жәндік қалдықтарының жиналып, олар ұйықпен жабылып, уақыт өтуімен ыдырауы нәтижесінде мұнай теңіз астында жинала берген. Одан олар жайлап жоғарғы қабаттарға көтеріле бастаған.

Осы теория бойынша өз ойын өте ашық Х. Кнаб (1866) айта кеткен:

Асфальт (битумға қаныққан әктас) терең бассейнде өте жоғары қысым мен температурада моллюскалар қабаттарының ыдырауынан пайда болған.
Қатты битум да белгілі бір моллюскалар мен шаянтектілердің кішігірім теңіздерде жоғары температурада, алайда сұйық битуммен қаныға алмайтындай қысымда ыдырауынан пайда болған.
Мұнай моллюскалардың су астында өте төмен температурада, шамалы қысымның әсер етуімен асфальтқа айналып, ыдырауынан пайда болған.

1888 жылға дейін геологтардың көп бөлігі мұнайдың жәндік пен жануар қалдықтарынан пайда болуын жақтап келді. Бірақ химиктер Менделеев гипотезасы жағына шыға бастады. Осы кезде Энглер көптеген тәжірибелерін жүргізе отырып, мынадай тұжырымдарға келді:

Барлық майлар (табиғи, жасанды, өсімдік, жануар) қысыммен айдау нәтижесінде көмірсутектерге айналады.
Жер және теңіз жануарларының қалдықтарын көмірлі қалдықтың құрылуынсыз қысыммен айдауға болады.
Осы жолмен алынған дестиляттар табиғи мұнаймен сәйкес келмейді. Олар мұнайдан құрамындағы азот мөлшерінің артықшылығымен ерекшеленеді.

Мұнайда азоттың аз мөлшерде немесе тіпті болмауын Энглер қалдық құрамындағы майларға қарағанда азотты қосылыстардың тез ыдырап, ұшып кетуімен түіндіреді.

Сонымен қатар мынадай болжам да бар:мұнай жаратылған қалдықтарда бірінші болып азотты қосылыстар ыдырайды. Азот таза күйінде немесе аммиак түрінде бөлініп шығады. Тек майлы қосылыстардан май пайда болады, құралады. Тәжірибелік жолмен бірінші Энглер мен Зингер, екінші Энглер мен Зейдлер, олардан соң Дикгофф дәлелдеген.

Тәжірибенің нәтижесінде жасалған мұнайдың табиғатта пайда болу процесі:

Фауна қалдықтарының жиналуы
Олардың ұйықпен және құмен жабылуы, одан арғы тұнбаның жиналуы
Азоттық қосылыстардың ыдырауы
Mайлы массадан бос қышқылдардың бөлініп шығуы, майлы массаның мұнайға айналуы.

Ал ароматты көмірсутектердің (бензолды) пайда болуын Энглер пиридинді негізге жатқызды.

Кейбір геологтар мен химиктер мұнайды өсімдіктер мен жануарлардың аралас қалдықтарынан пайда болған деген болжам айтты.

Сол геологтардың бірі Гунттың айтуы бойынша мұнай теңіз жануар-жәндіктерінің, негізінен омыртқасыз теңіз жәндік-жануарларының қалдықтары мен кейбір өсімдік қалдықтарымен араласуының нәтижесінде пайда болған.

Шелер де осы теорияны ұстанып, болжамының дәлелдемесі ретінде девондық әктастарды келтіреді.

Е. Ортон құмтастарда кездесетін мұнайды өсімдік қалдығынан, ал әктасты мұнай жаратылысын жан-жануар қалдықтарынан деп санады.

Ал Пекгам мұнайды сапасына қарай оның жаратылыстарын бөліп ажыратты. Ол асфальт құрушы парафинсіз битумды жәндік-жануарлар қалдығынан, ал асфальт құрамайтын парафинді битум жаратылысын өсімдік қалдықтарынан деген болжамын дәлелдеуге тырысты.

Шталь бақылауларын толықтырып, өзінің тұжырымдарына өзгерістер енгізді. Ол Батальдакту көлінің шығыс жағындағы бірнеше тұзды көлдерден тұзды қызғылт түске боялған қалдықтар тапты. Бұл оның құрамында шаянтектілердің болуын көрсетеді. Осы тұз жаңбыр суында еріген кезде, одан «шаяндар» бөлініп шыққан. Шаян тәрізді организмдер өліп, басқа жәндіктермен бірге қара тұзды ұйық түзген.

Шталь өз еңбектерін жалғастыра отырып, мынаны айтқан: «Барлық теориялардың ішінде мен мұнайдың тек жәндік-жануарлардың қалдықтарынан пайда болатынын мойындауға мәжбүрмін. Себебі жануар қалдықтары жиналған жерде өсімдік қалдықтары да кездеседі, өйткені жануарлар өсімдіктермен қоректенеді».

Энглер Альбек көлінен алынған шіріген ұйықпен тәжірибе жүргізеді.

Қарапайым Құрғақ айдау процесінде мынадай заттар алынды: 24, 4% парафинді май, 13, 8% сілтілі реакциялы су, 47, 2 % қалдық, 14, 6 % шығын.
Қысыммен айдау процесінде мұнай құрамдас тазалау майлы масса мен таза парафин және су алынған.
(1) тәжірибедегі қарапайым құрғақ айдау процесінің өнімін қысыммен айдағанда, таза мұнайлы май мен парафинді берген. Осының өзінде судың бөлінуі бірінші өнімнің құрамында көп мөлшерде оттегінің болғанын дәлелдейді.

Екінші тежірибесінде Энглер Ванзее көлінен алынған балдырды зерттеді. Бұл жағымсыз иісті жұмсақ масса су буында құрғақ өнімге дейін кепкен. Сол өнімді зерттегенде :

Қайнаған эфирден жұмсақ масса алынған, бұл масса құрғақ өнімнің 22%-н құрайды. Соңғы өнім спирттің қосылуымен жеңіл шайылған.
Осы жолмен алынған май қысыммен айдау кезінде мұнайлы май берген, бірақ өнім аз болғандықтан құрамында парафиннің бар жоғы анықталмады.
Майынан ажыратылған балдыр құрғақ айдау нәтижесінде сулы, шайырлы дистилят берген. Ол жасушалы заттан шығады, коксті қалдық 23% құраған.

Мұнайдың генетикалық табиғатын танып білуді бірнеше периодқа бөлуге болады. Солардың біріншісі - ғылымға дейінгі период орта ғасырларға дейін жалғасып келді. 1546 жылы Агрикола мұнай мен тас көмірдің бейорганикалық жолмен пайда болғаны туралы жазған.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.