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天然气是怎样形成的

天然气是怎样形成的

更新时间:2023-08-26 18:42:53

天然气是怎样形成的

天然气的主要成分是甲烷气体(或化合物)和一个碳原子组成的四个氢原子。数百万年以前,植物和动物的遗体(硅藻)腐朽。这腐朽的动物和植物被称为有机化合物。随着时间的推移,改变岩石的泥沙及布满了有机材料。压力和热改变一些这样的有机材料加工成煤,油(石油),和天然气。

海底石油和天然气是一对“孪生兄弟”,它们多栖身在海洋中的“大陆架”和“大陆坡”底下。

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”,使许多海洋生物(如鱼类以及其它浮游生物、软体动物)迅速大量地繁殖。据计算,全世界海洋海平面以下100米厚的水层中的浮游生物,其遗体一年便可产生600亿吨的有机碳,这些有机碳就是生成海底石油和天然气的“原料”。

但是,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,年复一年地把大量生物遗体一层一层掩埋起来。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。

天然气作为石油的伴侣,虽然在组成上都是以碳氢化合物为主要成份的,但天然气的生成条件要比石油更为多样化。就生成阶段来说,石油要达到一定深度才能大量生成,而天然气从浅到深都能生成;就物质来源来说,生成石油主要以水中浮游的动、植物或称腐泥型有机质为主,而生成天然气,除此以外还可以有高等植物或称腐植型的有机质;就成因来说,有有机成因的,也有无机成因的,这种多样化的成气条件为我们提供了更为广阔的找气领域。

根据天然气的形成条件,大致可以分为五种类型:

生物气--在尚未固结成岩石的现代沉积淤泥中,有机质在细菌的作用下,可生成以甲烷为主的天然气,俗称沼气。

早期成岩气--沉积物中的有机质在其埋藏深度尚未达到生成石油深度以前,一部分腐植型的有机质即可开始生成甲烷气。

油型气--有机质进入生成石油深度以后,除大量地生成石油外,同时也伴随着生成天然气。随着埋藏深度的不断增加,生成的天然气也逐渐增加,而生成的石油却逐渐减少,直到生成的全部都是干气,即甲烷气时,就停止了生油。

煤型气--含有煤层的沉积岩层叫做煤系地层,煤型气就是指煤系地层在时间和温度的作用下生成的天然气,其主要成份也是甲烷。从找油来说,煤型气不是勘探对象,但从寻找可燃气体为能源来说,煤型气也不应忽视,因为使用的手段、方法和形成气藏的地质条件大体都和找油、找油型气一样。近年发现的鄂尔多斯大气田,就可能是属于煤型气。

无机成因的天然气--由火成岩或地热所产生的气体,如二氧化碳、甲烷、硫化氢等。

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