小夢石打開穿越號機器人手機的穿越功能,沈聰明編輯、李任惠科普作家、於張喜文史作家、齊紅霞特警、沈琳特警,紅學家範想林、考古學家張洪德、神話學者夏青、劉媛媛編輯、程萍編輯、林燕子舞蹈家等,紛紛打開魔衣與魔幻背心的穿越功能,他們穿越來到了海洋專家高敏、劉夢石身邊。
劉夢石正在對幾個學生誌願者說:“人類生活的現代化,對石油的需求日益增多。在當代,石油在能源中發揮第一位的作用。但比較容易開采的陸地上的大油田,有的業已告罄,有的瀕於枯竭。海洋是礦物資源的聚寶盆。經過20世紀70年代的國際10年海洋勘探階段,人類進一步加深了對海洋礦物資源的種類、分布和儲量的認識。”
小聰說:“我知道,東海平湖油氣田是中國東海發現的第一個中型油氣田,位於上海東南420千米處。巴基斯坦在阿曼灣開展了水合物調查,也取得了進展。有的地區發現約1800億油當量的天然氣水合物資源量。”
小燕子說,目前,已調查發現並圈定有天然氣水合物的地區,主要分布在西太平洋海域、東太平洋海域、大西洋海域、印度洋海域等。天然氣水合物中甲烷的碳總量,相當於全世界已知煤、石油和天然氣總量的兩倍,可滿足人類1000年的需求。”曆年來,中國對中國管轄海域做過大量的地震勘查
王可博士說,資料分析,發現了海底天然氣水合物存在的標誌。近年來,石油性質的分析技術有了長足的進步,我們已逐漸可以取得有關石油原料性質,以及由熱能引起的變化過程等的詳細資料。由此,進一步地了解了生物遺骸逐漸堆積時的環境狀況。
夢弟則說,我在夢裡,老海龜爺爺告訴我說,大約1億7000萬年到200萬年前,所發生的全球性規模阿爾卑斯造山運動期,也造出了巨油田,在此時期,分布於廣大範圍的1億年前形成的石油源岩都沒入地中。現有的石油和天然氣,有大約三分之二就是此時期形成的。
小夢石問:“我也見過海龜爺爺,我問,海底石油是怎樣形成的呢?他說,小夢石,你想知道海底石油是怎樣形成的,可以打開魔幻背心的搜索功能。我用手打開魔幻背心的搜索功能,發現老海龜失蹤了,我大聲喊叫醒了。
劉傻子教授、海洋專家、沈琳特警姐姐、王可博士帶領科學奧秘探索小分隊海洋奧秘探索行動組的同學們潛水,考察海洋礦產寶藏。小燕子說:“我認為,海底石油的形成,來自於一些動物屍體形成的沉積物。”
小聰說:“我知道,大陸邊緣與小洋盆鄰近陸地,常有大河水流注入,帶來了大量富含有機質的沉積物,這些沉積物對石油的形成大有作用。”
小燕子說:“我認為,這些沉積物被沉積的泥沙埋藏在海底,構造運動使盆地岩石變形,形成斷塊和背斜。伴隨著構造運動而發生岩漿活動,產生大量熱能,加速有機質轉化為石油,並在圈閉中聚集和保存,成為現今的大陸架油田。”
劉傻子教授說:“小聰、小燕子,你們的回答,有一定道理,確切地說,埋藏在海底的石油和天然氣,不論其生成環境是否屬於海洋環境,都將列入海底石油資源。海底有石油,這在過去,是不大好理解的。自從19世紀末海底發現石油以後,科學家研究了石油生成的
理論。”
“什麼叫做油氣藏呀?”小波、小明問。劉傻子教授說:“油氣藏往往是兩種或幾種類型的油氣藏複合出現,多個油氣藏的組合就叫油氣田。沉積岩內生成的烴類,經過運移,進入多孔粗粒的沉積層,或有孔隙和裂隙的岩層內聚集。這類孔隙性儲集層,多屬於海退或海侵期的濱海相、河流相或生物礁相沉積。”
海洋爺爺說:“隻要能找到儲油構造,就可以找到油氣藏。在儲油構造裡,由於油、氣、水比重不同,而發生重力分異:氣在上部,水在下部,而石油層位居中間。儲油構造包括油氣居住的空間——儲油氣藏集層,覆蓋在儲集層之上的不滲透層——蓋層,以及遮擋油氣進入後不再跑掉的‘牆’—封閉條件。”
“值得注意的是,石油與天然氣聚集在具有封閉條件的各種類型圈閉內,如構造圈閉、地層圈閉或混合圈閉等,才能形成油氣藏。”科學博士說。
“由於重力分異作用,天然氣聚集在含油氣構造的頂部,中部為油環,低處為水體。因生油母質類型不同、差異聚集或油氣運移等因素,一個構造帶,可能全部為氣田;另一個構造帶,可能全部為油田。”計算機姐姐說。
“我明白了,油氣藏的形成,包括油氣的生成、運移和儲集等一係列複雜過程。海底沉積物內富含有機殘餘物,其主要來源為浮遊生物,如藻類和細菌。”小燕子說。
“這些有機碎屑物,隨同泥沙沉到海底後,富含有機物的細粒沉積,在缺氧的條件下,開始有機物化學性質的轉變,微生物活動是這種轉變的主要因素之一。”王可博士說。
細菌作用產生的甲烷氣體,可在沉積淺部儲層中形成天然氣水合物。石油生成需要50~60℃以上的溫度、一定的壓力和一定的地質年代。這樣的條件,在埋藏深度大於1000米時才能達到。
劉夢石說:“這些有機物質,包括陸生和水生的繁殖量大的低等植物,死亡後,從陸地搬運下來,或從水體中沉積下來,同泥沙和其他礦物質一起,在低窪的淺海環境或陸上的湖泊環境中沉積,形成了有機淤泥。這種有機淤泥又被新的沉積物覆蓋、埋藏起來,造成氧氣不能自由進入的還原環境。”
海洋專家說:“粗粒沉積物還可能被海洋濁流帶到海底,形成濁積岩,與富含有機物的細粒生油岩間互成層,形成良好的生油、儲油和蓋層組合。”
王可博士說:“目前,世界上已發現的海上油氣田,大都分布在淺海大陸架區。原始有機物質的類型,在生成油或氣的相對豐度方麵,起著重要作用。富含浮遊生物、細菌等有機質的沉積物,與湖泊、澙湖或海洋沉積環境有關,這類有機質;被認為是生成石油的主要母質。”小夢石問:“形成石油的有植物嗎?”
王可博士說:“當然有呀,例如,植物表皮、孢子、花粉、樹脂質和木質素等有機質的沉積物,與近岸環境和河流相沉積環境有關,樹脂質和木質素等,被認為是生成天然氣的主要母質。”
海洋專家高敏說:“殘餘有機碳達0.5%以上的泥岩和頁岩,被認為是有利的生油岩。殘餘有機碳超過0.1%的碳酸鹽岩,也可以是好的生油岩。中國有470多萬平方千米的遼闊海域,有18000多千米的漫長海岸線,淺海大陸架開闊,渤海、黃海、東海及南海的南北兩翼,都有麵積廣大、沉積巨厚的大型盆地。石油和天然氣的蘊藏量極大,中國的海洋石油開采,已初具規模。”
小聰問:“我知道,海底石油是怎樣形成的,我想問,為什麼說沉積層盆地是石油的故鄉?”
劉夢石教授打開穿越號機器人手機,回答:沉積盆地是石油的主要生成地。沉積盆地是指沉積物明顯高於臨近其他地區的地理單元,通常具備石油生成的生物基礎條件。石油地質學很大程度上就是沉積盆地地質學,目前找到的絕大多數石油都產自沉積盆地。沉積盆地是指在某一特定的地史時期,長期不斷下沉並接受沉積物堆積的區域。這些區域的沉積物厚度比周圍地區的沉積物厚,這樣的區域稱為沉積盆地。沉積盆地可以接受來自一處或多處沉積物源的沉積物,形成沉積岩體2。
海洋專家高敏所長說,石油的形成是一個複雜的過程,傳統理論認為是由古生物遺骸通過一係列物理和化學反應演變而來。沉積盆地內的沉積物(如動植物遺骸)在適當的條件下可以轉化為石油和天然氣。塔裡木盆地:位於中國新疆南部,麵積達53萬平方公裡,是中國最大的陸地沉積盆地。塔裡木盆地曾是古地中海的一部分,擁有豐富的油氣資源潛力。南海盆地:麵積超過100萬平方公裡,是世界上最大的海洋盆地之一,具有巨大的石油勘探潛力。
劉夢石教授說:“沉積盆地在漫長的地質演變過程中,隨著地殼運動,滄海桑田的變化,海洋變成陸地,湖盆變成高山,一層層水平狀的沉積岩層,發生了規模不等的撓曲、褶皺和斷裂現象,從而使分散混雜在泥沙之中具有流動性的點滴油氣,離開它們的原生之地(生油
層),經‘油氣搬家’再集中起來,儲集到儲油構造當中,形成了可供開采的油氣礦藏,所以說,沉積盆地是石油的故鄉。”
“海洋專家爺爺,什麼是沉積岩呢?”小波問。“有機淤泥經過壓實和固結作用後,變成沉積岩,也叫水積岩,形成生油岩層。沉積岩最初沉積在像盆一樣的海洋或湖泊等低窪地區,稱為沉積盆地。”海洋專家高敏說。
劉夢石教授說:“經過數百萬年漫長而複雜的變化過程,隨著低窪地區的不斷沉降,沉積物不斷加厚,有機淤泥所承受的壓力和溫度不斷增大,處在還原環境中的有機物質,經過複雜的物理、化學變化,逐漸地轉化成石油和天然氣。為此,近20~30年來,世界