具體地說,生物死亡之后沉入水下發(fā)生沉淀,變成了有機(jī)質(zhì)。那么有機(jī)質(zhì)是怎樣在還原環(huán)境下被保存下來變成了石油、天然氣呢?首先,需要有比較廣闊的曾經(jīng)長(zhǎng)期被水體覆蓋的海盆或湖盆。有機(jī)質(zhì)在這樣的水域中沉積下來,水層起到了隔絕氧氣的作用。雖然水中也有一定的氧氣,但這些氧氣在氧化了一部分有機(jī)質(zhì)后就消耗光了,絕大部分有機(jī)質(zhì)會(huì)保存下來。其次,陸地上也經(jīng)常向這些低洼地區(qū)輸送大量的泥沙和其他礦物質(zhì),迅速將其中的有機(jī)質(zhì)掩埋住,把它們和空氣隔離開來,形成還原環(huán)境。
隨著地殼的運(yùn)動(dòng),盆地邊沉降邊接受外來的沉積物,水生的和陸生的生物死亡之后,與大量的泥沙及其他物質(zhì)一起沉積下來。沉積盆地不斷地沉降,沉積物一層又一層地加厚,老的沉積物被新的沉積物所覆蓋。沉積物的不斷加厚,使含有有機(jī)質(zhì)的淤泥所承受的壓力和溫度也會(huì)不斷增加,同時(shí)在細(xì)菌、壓力和溫度以及其他因素的作用下,處在還原環(huán)境中的有機(jī)淤泥經(jīng)過壓實(shí)和固結(jié)就變成了巖石,形成了生油巖石層。這一過程說起來快,可也至少需要數(shù)十萬年到數(shù)百萬年的時(shí)間。在一些地區(qū),由于地質(zhì)作用,沉降的速度很快,地下的溫度隨著深度增加的也很快,石油形成的速度就會(huì)很快,有的甚至只需要5萬—10萬年;在那些沉降速度較慢,地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)較弱的穩(wěn)定地區(qū),地?zé)峄顒?dòng)也一般比較弱,石油生成的速度也會(huì)放慢,生油的速度可達(dá)上百萬年。
所以,石油形成的條件是比較苛刻的:需要有較大型的盆地接收沉積物和生物遺體;盆地下降的速度不能過慢或過快,前者會(huì)使生物體來不及被掩埋就腐爛、分解了,后者則會(huì)由于過快而來不及接收足夠的有機(jī)質(zhì),難以形成石油;要求有潮濕的古氣候條件;要求湖泊或海洋中的水體相對(duì)平穩(wěn)、安靜,具還原條件且有生物適宜的鹽度等。
在通常情況下,石油與天然氣相伴,但在有的地方,勘探的結(jié)果卻只見氣未見油,或者只有油而缺氣,這絕不是偶然的現(xiàn)象,而是石油與天然氣的形成條件的差別,兩者既有聯(lián)系又有區(qū)別。簡(jiǎn)單講,植物的花粉、孢子、水體中的低等藻類等可以形成石油;除此之外,我們常見的草木,尤其是高大的高等植物莖干中的木質(zhì)纖維等,往往會(huì)形成天然氣;在地下不太深的地方,甲烷細(xì)菌的作用可以形成天然氣,而不會(huì)形成石油。相對(duì)而言,形成天然氣的溫度可以比形成石油的低一些。
石油在高溫條件下,會(huì)被分解生成天然氣,而天然氣不會(huì)再形成石油(有的天然氣中含有大量的烴類,到了地表,由于溫度和壓力下降,會(huì)變成輕質(zhì)的油——凝析油);煤層可以形成大量的天然氣(又叫“煤層氣”)而極少形成石油。
可以說,石油與天然氣有時(shí)是一對(duì)“孿生兄弟”,相伴而生;有時(shí)又像是“陌路人”,互不相關(guān),這些都取決于當(dāng)?shù)氐墓诺乩憝h(huán)境和地球的演變。
(來源:石油知識(shí))