Öljyn muodostuminen
Öljy tai maaöljy on helposti palava fossiilinen polttoaine, joka koostuu pääasiassa hiilestä ja vedystä ja tunnetaan siten hiilivetyinä. Öljyn muodostuminen kestää huomattavan kauan, sillä öljyn muodostuminen alkoi miljoonia vuosia sitten. Nykyisistä öljyesiintymistä 70 prosenttia on muodostunut mesotsooisella kaudella (252-66 miljoonaa vuotta sitten), 20 prosenttia kainotsooisella kaudella (65 miljoonaa vuotta sitten) ja vain 10 prosenttia paleotsooisella kaudella (541-252 miljoonaa vuotta sitten). Tämä johtuu todennäköisesti siitä, että mesotsooisella kaudella vallitsi trooppinen ilmasto ja merissä oli runsaasti planktonia.
Oljyn muodostuminen alkaa lämpimissä, matalissa valtamerissä, joita maapallolla oli miljoonia vuosia sitten. Näissä valtamerissä äärimmäisen pieni kuollut orgaaninen aines – joka luokitellaan planktoniksi – putoaa meren pohjalle. Plankton koostuu eläimistä, joita kutsutaan eläinplanktoniksi, tai kasveista, joita kutsutaan kasviplanktoniksi. Tämä aines laskeutuu sitten merenpohjaan ja sekoittuu epäorgaaniseen ainekseen, joka kulkeutuu mereen jokien mukana. Tämä merenpohjassa oleva sedimentti muodostaa öljyä monien vuosien kuluessa. Öljyn sisältämä energia on alun perin peräisin auringosta, ja se on auringonvalon energiaa, jonka kuollut plankton on vanginnut kemialliseen muotoon.
muodostumisprosessi
Prosessi, jossa öljy syntyy, on yleensä sama useimmilla alueilla, vaikka merenpohjaan voi pudota erilaista kasvi- ja eläinjätettä ja olosuhteet voivat olla hieman erilaiset. Öljyn muodostumiseksi on tapahduttava seuraavat vaiheet:
1. Kuollut plankton – sekä kasviplankton että eläinplankton – sekä levät ja bakteerit vajoavat muinaisen valtameren pohjalle ja sekoittuvat epäorgaaniseen, saven kaltaiseen ainekseen, joka tulee näihin valtameriin puroista ja joista. Näin syntyy runsaasti orgaanista ainesta sisältävää mutaa. Tätä mutaa voi muodostua vain tyynessä vesiympäristössä. Tämä vaihe on esitetty kuvassa 1, paneeli A.
2. Tämä muta ei voi altistua liian suurelle määrälle happea, sillä muuten bakteerit hajottaisivat mudan sisältämän orgaanisen aineen ja se katoaisi nopeasti. Siksi ympäristöjä, joissa öljyä voi muodostua, kutsutaan anoksisiksi ympäristöiksi. Ennen kuin orgaaninen aines tuhoutuu, se hautautuu sedimentin alle ja litifioituu (muuttuu sedimenttikiveksi), jolloin syntyy orgaanista liusketta. Tämä vaihe on esitetty kuvassa 1, paneeli B. Materiaalin hautaaminen veden alle on helppo tapa luoda anoksinen ympäristö, koska ilmakehä ei ole vuorovaikutuksessa hajoavan aineksen kanssa.
3. Jos tämä liuske on haudattu 2-4 kilometrin syvyyteen, sen lämpötila nousee, koska se sijaitsee maapallon sisäosassa. Tämä paineen ja lämpötilan nousu muuttaa liuskekiven vahamaiseksi aineeksi, jota kutsutaan kerogeeniksi. Tätä materiaalia sisältävää liusketta kutsutaan öljyliuskeeksi.
4. Jos kerogeenin lämpötila on yli 90 °C mutta alle 160 °C, kerogeeni muuttuu öljyksi ja maakaasuksi. Tätä korkeammissa lämpötiloissa muodostuu vain maakaasua (kirjaimellisesti kaasu, joka on hiilivetyä) tai grafiittia. Tätä lämpötila-aluetta kutsutaan ”öljyikkunaksi”.
5. Öljy on vettä kevyempää, joten kun se karkaa lähdeöljyliuskeesta, se nousee kivien huokosten läpi syrjäyttäen vettä. Kalliokappaleita, jotka sisältävät merkittäviä määriä öljyä, kutsutaan varantokiviksi. Jotta öljy pysyisi säiliössä, säiliössä on oltava jonkinlainen paksu, läpäisemätön kalliokerros, joka sulkee säiliön. Jos tämä tiiviste on olemassa, sen alle jää öljyä, kaasua ja vettä, joita voidaan porata öljyn saamiseksi.
6. Maankuoren geologiset muutokset tuovat näitä esiintymiä lähemmäs pintaa, jolloin niihin on jonkin verran helpompi päästä käsiksi. Tämä vaihe on esitetty kuvassa 1, paneeli C.
Lisälukemista
- Öljy
- Öljyhiekat
- Liuskekivi
- Kasvihuoneilmiö
- Hiilen talteenotto ja varastointi
- Vai tutki satunnaista sivua
- Art Goldstein. (11. toukokuuta 2015). Öljyn muodostuminen . Saatavilla: http://f03.classes.colgate.edu/fsem037-oil/formation_of_oil.htm
- Colgate University. (7. tammikuuta 2016). Öljyn muodostuminen . Saatavissa : http://f03.classes.colgate.edu/fsem037-oil/formation_of_oil.htm/
- 3.0 3.1 R. Wolfson. Energy, Environment and Climate, 2nd ed. New York, U.S.A.: Norton, 2012, s. 96-97.
- Luonut sisäisesti Energy Education -tiimin jäsen
- Stephen Marshak. (11. toukokuuta 2015). Maa: Portrait of a Planet, 3rd ed. New York, NY, U.S.A:W.W. Norton & Company, 2008
- Canadian Federation of Earth Sciences. (11. toukokuuta 2015). Four Billion Years and Counting: Canada’s Geological Heritage, 1. painos. Toronto, ON, Kanada: Nimbus Publishing, 2014
- J. Kraushaar, R. Ristinen. (11.5.2015).Energy and the Environment, 2nd ed. Hoboken, NJ, U.S.A.: John Wiley & Sons, 2006, s. 54