WAŻNE ZDARZENIA W HISTORII ZIEMI

WAŻNE ZDARZENIA W HISTORII ZIEMI





Zasadniczym warunkiem w produkcji

Zasadniczym warunkiem w produkcji

materii organicznej było pojawienie

materii organicznej było pojawienie
się

się

zjawiska fotosyntezy

zjawiska fotosyntezy

z czym

z czym

wiązało się:

wiązało się:





wzbogacenie atmosfery w tlen

wzbogacenie atmosfery w tlen





masowe pojawienie się

masowe pojawienie się

organizmów

organizmów

EWOLUCJA MATERII ORGANICZNEJ W KOLEJNYCH STADIACH

EWOLUCJA MATERII ORGANICZNEJ W KOLEJNYCH STADIACH

LITOGENEZY

LITOGENEZY

stadium diagenezy:

stadium diagenezy:




wstępna

wstępna lityfikacja

lityfikacja –– osad zamienia się

osad zamienia się

w skałę zwięzłą

w skałę zwięzłą





związki organiczne (węglowodany, białka,

związki organiczne (węglowodany, białka,

tłuszcze) w wyniku mikrobiologicznej

tłuszcze) w wyniku mikrobiologicznej
degradacji zmieniają się w

degradacji zmieniają się w

kwasy huminowe

kwasy huminowe

i

i

kwasy

kwasy fulwinowe

fulwinowe





kwasy huminowe i

kwasy huminowe i fulwinowe

fulwinowe przechodzą

przechodzą

następnie w

następnie w

kerogen

kerogen





w końcowej fazie diagenezy (skała niedojrzała

w końcowej fazie diagenezy (skała niedojrzała ))

generują:

generują:

suchy gaz

suchy gaz

i niewielkie ilości

i niewielkie ilości

węglowodorów ciekłych o dużej masie

węglowodorów ciekłych o dużej masie
cząsteczkowej (węglowodory ciężkie)

cząsteczkowej (węglowodory ciężkie)

EWOLUCJA MATERII ORGANICZNEJ W KOLEJNYCH STADIACH

EWOLUCJA MATERII ORGANICZNEJ W KOLEJNYCH STADIACH

LITOGENEZY

LITOGENEZY

stadium katagenezy:

stadium katagenezy:




przeobrażenia fazy mineralnej

przeobrażenia fazy mineralnej

i organicznej głównie pod wpływem

i organicznej głównie pod wpływem
temperatury

temperatury





termiczna degradacja materii

termiczna degradacja materii

organicznej prowadzi do powstania

organicznej prowadzi do powstania
głównej masy

głównej masy

średnich i lekkich

średnich i lekkich

węglowodorów

węglowodorów

 skała dojrzała

skała dojrzała ––

generuje ropę

generuje ropę

naftową i gaz mokry (kondensat)

naftową i gaz mokry (kondensat)





równolegle, część tych węglowodorów

równolegle, część tych węglowodorów

powstaje ze

powstaje ze

skamieniałości geochemicznych

skamieniałości geochemicznych

,,

cząsteczek które uległy tylko niewielkim

cząsteczek które uległy tylko niewielkim
przemianom

przemianom

EWOLUCJA MATERII ORGANICZNEJ W KOLEJNYCH STADIACH

EWOLUCJA MATERII ORGANICZNEJ W KOLEJNYCH STADIACH

LITOGENEZY

LITOGENEZY

stadium katagenezy:

stadium katagenezy:





pod koniec katagenezy , wskutek

pod koniec katagenezy , wskutek

krakingu

krakingu

(rozpadu)

(rozpadu)

kerogenu

kerogenu

i i

krakingu

krakingu

wcześniej utworzonych węglowodorów

wcześniej utworzonych węglowodorów
(o dużej masie cząsteczkowej) tworzą się

(o dużej masie cząsteczkowej) tworzą się
głównie

głównie

węglowodory gazowe

węglowodory gazowe

W stadium katagenezy generuje ok. 90%

W stadium katagenezy generuje ok. 90%
ogólnej masy węglowodorów

ogólnej masy węglowodorów

EWOLUCJA MATERII ORGANICZNEJ W KOLEJNYCH STADIACH

EWOLUCJA MATERII ORGANICZNEJ W KOLEJNYCH STADIACH

LITOGENEZY

LITOGENEZY

stadium metagenezy:

stadium metagenezy:





skała przejrzała

skała przejrzała, , następuje

następuje

ostateczny rozpad termiczny materii

ostateczny rozpad termiczny materii
organicznej na produkty końcowe:

organicznej na produkty końcowe:

 metan

metan

–– gaz suchy

gaz suchy

 pirobituminy

pirobituminy

–– produkty

produkty

metamorficznych przemian ropy

metamorficznych przemian ropy
naftowej

naftowej

 antracyt

antracyt

SKAŁA MACIERZYSTA

SKAŁA MACIERZYSTA

Kerogen

Kerogen::




frakcja organiczna skały osadowej

frakcja organiczna skały osadowej

uzyskana w wyniku zastosowania:



kwasu solnego

HCl

usunięcie węglanów



kwasu fluorowodorowego

HF

usunięcie krzemianów





frakcja organiczna nierozpuszczalna

frakcja organiczna nierozpuszczalna

w rozpuszczalnikach organicznych

w rozpuszczalnikach organicznych

DOM

– Dispersed Organic Matter

SKAŁA MACIERZYSTA

SKAŁA MACIERZYSTA

Frakcja bitumiczna

Frakcja bitumiczna::




mieszanina węglowodorów

mieszanina węglowodorów

i związków organicznych o dużej

i związków organicznych o dużej
zawartości wodoru

zawartości wodoru

H,

H,

zawierających

zawierających

również

również





siarkę

siarkę

SS





tlen

tlen

O

O





azot

azot

N

N





rozpuszczalna w rozpuszczalnikach

rozpuszczalna w rozpuszczalnikach

organicznych

organicznych

KLASYFIKACJA MATERII ORGANICZNEJ ROZPROSZONEJ W SKALE

KLASYFIKACJA MATERII ORGANICZNEJ ROZPROSZONEJ W SKALE

DOM

DOM –– Dispersed

Dispersed Organic

Organic Matter

Matter

W skład rozproszonej materii

W skład rozproszonej materii
organicznej wchodzą:

organicznej wchodzą:





szczątki roślinne

szczątki roślinne





szczątki zwierzęce

szczątki zwierzęce





bezpostaciowa substancja

bezpostaciowa substancja
(mieszanina materii

(mieszanina materii
organicznej i mineralnej)

organicznej i mineralnej)

SKAŁA MACIERZYSTA

SKAŁA MACIERZYSTA

Na podstawie ilości zawartego w materii organicznej wodoru

Na podstawie ilości zawartego w materii organicznej wodoru

H

H

organicznego

organicznego

((nie tego obecnego w wodzie

nie tego obecnego w wodzie czy

czy fazie mineralnej)

fazie mineralnej)

kerogen

kerogen

został

został sklasyfikowany

sklasyfikowany

na

na

4

4 typy

typy

(I

(I, II, III i

, II, III i IV),

IV), które wyraźnie odpowiadają

które wyraźnie odpowiadają biologicznym

biologicznym typom materii

typom materii

organicznej

organicznej

Charakterystyka genetyczna materii organicznej

Charakterystyka genetyczna materii organicznej
Pola reprezentują naturalne ścieżki dojrzałości

Pola reprezentują naturalne ścieżki dojrzałości
różnych typów

różnych typów kerogenu

kerogenu

PODZIAŁ SUBSTANCJI ORGANICZNEJ Z ZAZNACZENIEM JEJ

PODZIAŁ SUBSTANCJI ORGANICZNEJ Z ZAZNACZENIEM JEJ POTENCJAŁU

POTENCJAŁU

WĘGLOWODOROWEGO

WĘGLOWODOROWEGO

ANALIZA PIROLITYCZNA METODĄ ROCK

ANALIZA PIROLITYCZNA METODĄ ROCK –– EVAL

EVAL





wskaźnik wodorowy

wskaźnik wodorowy

HI = S2/TOC

HI = S2/TOC





wskaźnik tlenowy

wskaźnik tlenowy

OI =

OI = S3/TOC

S3/TOC

Porównanie wartości:

Porównanie wartości:





wskaźników

wskaźników

HI

HI

i

i

OI

OI





stosunków atomowych

stosunków atomowych

H/C

H/C

i

i

O/C

O/C

pozwala sklasyfikować

pozwala sklasyfikować kerogen

kerogen na typy

na typy

genetyczne

genetyczne

typy

typy kerogenu

kerogenu::





I I –– algowy

algowy





II A

II A –– sapropelowy

sapropelowy





II B

II B –– mieszany

mieszany





III

III –– humusowy

humusowy





IV

IV –– inertynitowy

inertynitowy

Klasyfikacja typów genetycznych

Klasyfikacja typów genetycznych kerogenu

kerogenu

oparta o wskaźniki HI i OI

oparta o wskaźniki HI i OI

PROCESY DIAGENEZY, KATAGENEZY, METAGENEZY

PROCESY DIAGENEZY, KATAGENEZY, METAGENEZY





3 strefy głębokościowe pogrzebania

3 strefy głębokościowe pogrzebania

osadów:

osadów:





diagenezy

diagenezy





katagenezy

katagenezy





metagenezy

metagenezy





ciągły proces przeobrażania materii

ciągły proces przeobrażania materii
organicznej w

organicznej w

kerogen

kerogen

wraz z

wraz z

subsydencją basenu i rosnącym

subsydencją basenu i rosnącym

ciśnieniu

ciśnieniu

ii

temperaturze

temperaturze