Ölbildung

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Ölbildung

Öl oder Erdöl ist ein leicht brennbarer fossiler Brennstoff, der hauptsächlich aus Kohlenstoff und Wasserstoff besteht und daher als Kohlenwasserstoff bezeichnet wird. Die Bildung von Erdöl nimmt viel Zeit in Anspruch, wobei die ersten Erdölvorkommen bereits vor Millionen von Jahren entstanden sind. 70 % der heutigen Ölvorkommen stammen aus dem Mesozoikum (vor 252 bis 66 Millionen Jahren), 20 % aus dem Känozoikum (vor 65 Millionen Jahren) und nur 10 % aus dem Paläozoikum (vor 541 bis 252 Millionen Jahren). Dies ist wahrscheinlich darauf zurückzuführen, dass das Mesozoikum durch ein tropisches Klima mit großen Mengen an Plankton im Meer gekennzeichnet war.

Die Bildung von Öl beginnt in warmen, flachen Ozeanen, die vor Millionen von Jahren auf der Erde vorhanden waren. In diesen Ozeanen fallen extrem kleine, tote organische Stoffe, die als Plankton bezeichnet werden, auf den Meeresboden. Dieses Plankton besteht aus Tieren, dem so genannten Zooplankton, oder Pflanzen, dem so genannten Phytoplankton. Dieses Material landet dann auf dem Meeresboden und vermischt sich mit anorganischem Material, das über die Flüsse in den Ozean gelangt. Aus diesen Ablagerungen auf dem Meeresboden bildet sich dann über viele Jahre hinweg Öl. Die Energie im Öl stammt ursprünglich von der Sonne und ist Energie aus dem Sonnenlicht, die in chemischer Form von totem Plankton eingefangen wird.

Bildungsprozess

Abbildung 1. Prozess der Erdöl- und Erdgasbildung.

Der Prozess, bei dem Öl entsteht, ist in den meisten Gebieten im Allgemeinen derselbe, auch wenn es unterschiedliche Arten von Pflanzen- und Tiertrümmern gibt, die auf den Meeresboden fallen, sowie leicht unterschiedliche Bedingungen. Um Öl zu bilden, müssen die folgenden Schritte ablaufen:

1. Abgestorbenes Plankton – sowohl Phytoplankton als auch Zooplankton – sowie Algen und Bakterien sinken auf den Grund eines alten Ozeans und vermischen sich mit anorganischem, tonähnlichem Material, das aus Flüssen und Bächen in diese Ozeane gelangt. So entsteht ein organisch angereicherter Schlamm. Dieser Schlamm kann sich nur in ruhigem Wasser bilden. Dieser Schritt ist in Abbildung 1, Tafel A, dargestellt.

2. Dieser Schlamm darf nicht zu viel Sauerstoff ausgesetzt werden, da sonst die organischen Stoffe im Schlamm von Bakterien zersetzt werden und schnell verschwinden würden. Daher werden Umgebungen, in denen sich Öl bilden kann, als anoxische Umgebungen bezeichnet. Bevor diese organische Substanz zerstört wird, wird sie von weiteren Sedimenten begraben und lithifiziert (wird zu Sedimentgestein), wodurch organischer Schiefer entsteht. Dieser Schritt ist in Abbildung 1, Tafel B, dargestellt. Das Vergraben von Material unter Wasser ist eine einfache Möglichkeit, eine anoxische Umgebung zu schaffen, da die Atmosphäre nicht mit der zerfallenden Materie interagiert.

3. Wenn dieser Schiefer in einer Tiefe von 2 bis 4 Kilometern vergraben ist, steigt seine Temperatur aufgrund seiner Lage im Erdinneren. Durch diesen Druck- und Temperaturanstieg verwandelt sich der Schiefer in ein wachsartiges Material, das als Kerogen bezeichnet wird. Schiefer, der dieses Material enthält, wird als Ölschiefer bezeichnet.

4. Wenn die Temperaturen des Kerogens über 90°C, aber unter 160°C liegen, wird das Kerogen in Öl und Erdgas umgewandelt. Bei höheren Temperaturen wird nur Erdgas (wörtlich: ein Gas, das ein Kohlenwasserstoff ist) oder Graphit gebildet. Dieser Temperaturbereich wird als „Ölfenster“ bezeichnet.

5. Da Öl leichter ist als Wasser, steigt es beim Austritt aus dem Ölschiefer durch Poren im Gestein auf und verdrängt das Wasser. Gesteinskörper, die große Mengen an Öl enthalten, werden als Reservoirgestein bezeichnet. Damit das Öl in der Lagerstätte eingeschlossen bleibt, muss eine dicke, undurchlässige Gesteinsschicht vorhanden sein, die die Lagerstätte abdichtet. Wenn diese Versiegelung vorhanden ist, sind Öl, Gas und Wasser darunter eingeschlossen und können angebohrt werden, um das Öl zu gewinnen.

6. Geologische Veränderungen in der Erdkruste bringen diese Lagerstätten näher an die Oberfläche, wodurch sie etwas leichter zugänglich werden. Dieser Schritt ist in Abbildung 1, Tafel C dargestellt.

Für weitere Lektüre

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