石油的形成机理主要有以下几种:
生物沉积变油
定义:生物沉积变油学说认为石油是由古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成,属于生物沉积变油,不可再生。
过程:
古代海洋或湖泊中的生物(如藻类、浮游生物、陆地植物)大量繁殖并死亡后,沉积在水底形成有机层。
这些有机物随时间推移逐渐堆积并被压实,形成煤层。
在地壳的深层,这些有机物在高温和高压下发生化学分解,生成腊状的油页岩,最终退化成液态和气态的碳氢化合物。
这些碳氢化合物比附近岩石轻,向上渗透到多孔的岩层中,形成油田。
石化油
定义:石化油学说认为石油是由地壳内本身的碳生成,与生物无关,可再生。
过程:
碳化说:地壳深处的金属碳化物与下渗的水相互作用生成石油蒸气,这些蒸气在冲向地壳的过程中冷凝形成油气藏。
地幔来源说:石油可能是由地球内部的地幔物质上升聚集形成,需要地壳中的薄弱处或断裂带。
热催化裂解
定义:在极高的温度和压力下,轻质烃类分子经历热催化裂解,生成更复杂的烃类化合物,即石油。
过程:
在地壳约1-4公里深处,富含碳的有机物在高温和压力的作用下发生化学变化,轻质有机物逐渐分解为石油。
生物化学及化学变化
定义:石油的形成是有机质在沉积物中经过复杂的生物化学及化学变化,最终形成石油及天然气。
过程:
有机质(如干酪根)在埋藏过程中经历热降解作用和热裂解作用,形成石油及天然气。
微生物将地表以下的有机物转化为碳氢化合物,剩下的埋藏在深层地底的有机物则在温度和压力下经过分解及复杂的化学反应生成石油。
物理和化学条件的综合作用
定义:石油的形成需要缺氧环境、温度、压力、时间、催化剂等因素,为油气的形成提供良好的环境。
过程:
有机质沉积在海底或湖底,在微生物的参与下发生腐烂分解形成沉积有机质。
这些有机质在泥岩的微小孔隙中越积越多,积聚的压力也越来越大,最终突破泥岩阻力,通过泥岩的微小孔缝运移出来,进入储集层并聚积形成油田。
综合以上几种机理,可以得出石油的形成是一个复杂的过程,涉及多种地质、化学和生物作用。其中,生物沉积变油学说和石化油学说是目前较为广泛接受的两种理论。