WAŻNE ZDARZENIA W HISTORII ZIEMI

WAŻNE ZDARZENIA W HISTORII ZIEMI



Zasadniczym warunkiem w

Zasadniczym warunkiem w

produkcji

produkcji

materii organicznej było

materii organicznej było

pojawienie

pojawienie

się

się

zjawiska fotosyntezy

zjawiska fotosyntezy

z

z

czym

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 lityfikacja – osad zamienia się

wstępna lityfikacja – 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

kwasy

huminowe

huminowe

i

i

kwasy fulwinowe

kwasy fulwinowe



kwasy huminowe i fulwinowe przechodzą

kwasy huminowe i fulwinowe przechodzą

następnie w

następnie w

kerogen

kerogen



w końcowej fazie diagenezy (skała

w końcowej fazie diagenezy (skała

niedojrzała

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

równolegle, część tych

węglowodorów

węglowodorów

powstaje ze

powstaje ze

skamieniałości

skamieniałości

geochemicznych

geochemicznych

,

,

cząsteczek które uległy tylko

cząsteczek które uległy tylko

niewielkim

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

wcześniej utworzonych

węglowodorów

węglowodorów

(o dużej masie cząsteczkowej)

(o dużej masie cząsteczkowej)

tworzą się

tworzą się

głównie

głównie

węglowodory gazowe

węglowodory gazowe

W stadium katagenezy generuje ok.

W stadium katagenezy generuje ok.

90%

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

ostateczny rozpad

termiczny materii

termiczny materii

organicznej na produkty

organicznej na produkty

końcowe:

końcowe:



metan

metan

– gaz suchy

– gaz suchy



pirobituminy

pirobituminy

– produkty

– produkty

metamorficznych

metamorficznych

przemian ropy

przemian ropy

naftowej

naftowej



antracyt

antracyt

SKAŁA MACIERZYSTA

SKAŁA MACIERZYSTA

Kerogen:

Kerogen:


frakcja organiczna skały

frakcja organiczna skały

osadowej

osadowej

uzyskana w wyniku

zastosowania:



kwasu solnego

HCl

usunięcie węglanów



kwasu fluorowodorowego

HF

usunięcie krzemianów



frakcja organiczna

frakcja organiczna

nierozpuszczalna

nierozpuszczalna

w rozpuszczalnikach

w rozpuszczalnikach

organicznych

organicznych

DOM

– Dispersed Organic Matter

SKAŁA MACIERZYSTA

SKAŁA MACIERZYSTA

Frakcja bitumiczna

Frakcja bitumiczna

:

:



mieszanina węglowodorów

mieszanina węglowodorów

i związków organicznych

i związków organicznych

o dużej

o dużej

zawartości wodoru

zawartości wodoru

H,

H,

zawierających

zawierających

również

również



siarkę

siarkę

S

S



tlen

tlen

O

O



azot

azot

N

N



rozpuszczalna w

rozpuszczalna w

rozpuszczalnikach

rozpuszczalnikach

organicznych

organicznych

KLASYFIKACJA MATERII ORGANICZNEJ ROZPROSZONEJ

KLASYFIKACJA MATERII ORGANICZNEJ ROZPROSZONEJ

W SKALE

W SKALE

DOM – Dispersed Organic

DOM – Dispersed Organic

Matter

Matter

W skład rozproszonej

W skład rozproszonej

materii

materii

organicznej wchodzą:

organicznej wchodzą:



szczątki roślinne

szczątki roślinne



szczątki zwierzęce

szczątki zwierzęce



bezpostaciowa

bezpostaciowa

substancja

substancja

(mieszanina materii

(mieszanina materii

organicznej i

organicznej i

mineralnej)

mineralnej)

SKAŁA MACIERZYSTA

SKAŁA MACIERZYSTA

Na podstawie ilości zawartego w materii organicznej

Na podstawie ilości zawartego w materii organicznej

wodoru

wodoru

H

H

organicznego

organicznego

(nie tego obecnego w wodzie czy fazie mineralnej)

(nie tego obecnego w wodzie czy fazie mineralnej)

kerogen

kerogen

został sklasyfikowany

został sklasyfikowany

na

na

4 typy

4 typy

(I, II, III i IV), które wyraźnie odpowiadają

(I, II, III i IV), które wyraźnie odpowiadają

biologicznym typom materii

biologicznym typom materii

organicznej

organicznej

Charakterystyka genetyczna materii

Charakterystyka genetyczna materii

organicznej

organicznej

Pola reprezentują naturalne ścieżki

Pola reprezentują naturalne ścieżki

dojrzałości

dojrzałości

różnych typów kerogenu

różnych typów kerogenu

PODZIAŁ SUBSTANCJI ORGANICZNEJ Z ZAZNACZENIEM

PODZIAŁ SUBSTANCJI ORGANICZNEJ Z ZAZNACZENIEM

JEJ POTENCJAŁU WĘGLOWODOROWEGO

JEJ POTENCJAŁU WĘGLOWODOROWEGO

ANALIZA PIROLITYCZNA METODĄ ROCK – EVAL

ANALIZA PIROLITYCZNA METODĄ ROCK – EVAL



wskaźnik wodorowy

wskaźnik wodorowy

HI =

HI =

S2/TOC

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 kerogen na

pozwala sklasyfikować kerogen na

typy

typy

genetyczne

genetyczne

typy kerogenu

typy kerogenu

:

:



I – algowy

I – algowy



II A – sapropelowy

II A – sapropelowy



II B – mieszany

II B – mieszany



III – humusowy

III – humusowy



IV – inertynitowy

IV – inertynitowy

Klasyfikacja typów genetycznych kerogenu

Klasyfikacja typów genetycznych kerogenu

oparta o wskaźniki HI i OI

oparta o wskaźniki HI i OI

PROCESY DIAGENEZY, KATAGENEZY, METAGENEZY

PROCESY DIAGENEZY, KATAGENEZY, METAGENEZY



3 strefy głębokościowe

3 strefy głębokościowe

pogrzebania

pogrzebania

osadów:

osadów:



diagenezy

diagenezy



katagenezy

katagenezy



metagenezy

metagenezy



ciągły proces przeobrażania

ciągły proces przeobrażania

materii

materii

organicznej w

organicznej w

kerogen

kerogen

wraz z subsydencją basenu

wraz z subsydencją basenu

i rosnącym

i rosnącym

ciśnieniu

ciśnieniu

i

i

temperaturze

temperaturze