النفط والغاز: كنوز الأرض السائلة
النفط والغاز هما من أهم الموارد الطبيعية على كوكب الأرض، ويلعبان دورًا حاسمًا في تشغيل الاقتصاد العالمي. يستخدمان كوقود أساسي في توليد الطاقة، وفي صناعة المواد البلاستيكية والبتروكيماويات، وغيرها من الصناعات. ولكن ما هو النفط والغاز بالضبط؟ وكيف يتكونان؟
ما هو النفط والغاز؟
- النفط: سائل كثيف لونه أسود أو بني غامق، وهو مزيج معقد من الهيدروكربونات، وهي مركبات عضوية تتكون أساسًا من ذرات الكربون والهيدروجين.
- الغاز الطبيعي: خليط من الغازات الهيدروكربونية، وأهمها الميثان، وهو غاز عديم اللون والرائحة.
كيف يتكون النفط والغاز؟
تتكون نظرية الأصل العضوي للنفط والغاز على أنها الشرح الأكثر قبولاً لتكوين هذه الموارد. وفقًا لهذه النظرية، يتشكل النفط والغاز من بقايا الكائنات الحية الدقيقة التي عاشت في البحار والمحيطات منذ ملايين السنين.
شاهد ايضا”
مراحل تكوين النفط والغاز:
- الترسب: تتراكم بقايا الكائنات الحية الدقيقة في قاع البحار والمحيطات، وتدفن تحت طبقات من الرواسب.
- التحويل: تحت تأثير الحرارة والضغط الشديدين، تتحول هذه البقايا العضوية إلى مواد عضوية أكثر تعقيدًا، ثم إلى هيدروكربونات سائلة (نفط) وغازية (غاز طبيعي).
- الهجرة والتجميع: تهاجر الهيدروكربونات الناتجة عبر الصخور المسامية حتى تصل إلى طبقات صخرية غير مسامية تعمل كفخٍ، حيث تتجمع وتشكل حقول النفط والغاز.
العوامل المؤثرة في تكوين النفط والغاز:
- المادة العضوية: نوعية وكمية المادة العضوية المتاحة.
- الصخور المصدر: نوع الصخور التي تحتوي على المادة العضوية.
- الصخور الخازنة: نوع الصخور المسامية التي تخزن النفط والغاز.
- الصخور الغطاء: نوع الصخور غير المسامية التي تمنع تسرب النفط والغاز.
- الحرارة والضغط: درجة الحرارة والضغط اللذان يتعرض لهما الصخر المصدر.
- الوقت: المدة الزمنية اللازمة لحدوث عملية التحول.
يتكوّن النفط على مدى ملايين السنين من خلال عملية طبيعية معقدة تشمل عدة مراحل، تحدث في أعماق الأرض. يمكن تلخيص هذه العملية كالتالي:
1. تراكم المواد العضوية
• يتكون النفط من بقايا الكائنات الحية (مثل النباتات والطحالب والحيوانات البحرية الدقيقة) التي عاشت قبل ملايين السنين.
• عندما تموت هذه الكائنات، تترسب في قاع البحار والمحيطات، ممزوجة بالطين والرواسب.
2. الدفن والتراكم
• مع مرور الزمن، يتم دفن الطبقات العضوية تحت طبقات أخرى من الرواسب والرمال.
• يؤدي هذا الدفن إلى تعريض المواد العضوية لضغط عالٍ ودرجات حرارة مرتفعة.
3. التحلل اللاهوائي
• في البداية، تتعرض البقايا العضوية لتحلل بفعل البكتيريا اللاهوائية، مما يؤدي إلى تكوين مادة شبيهة بالطين تُسمى الكيروجين (Kerogen).
• الكيروجين هو المادة الوسيطة التي تتطور لاحقًا لتشكيل النفط والغاز الطبيعي.
4. التكثيف الحراري
• مع زيادة الضغط والحرارة الناتجة عن الدفن العميق (يتراوح بين 50-150 درجة مئوية)، تتحلل الكيروجين إلى جزيئات أصغر، منتجةً النفط الخام والغاز الطبيعي.
• يُعرف هذا التحول بعملية التكوّن الحراري.
5. الهجرة والتجميع
• بعد تكون النفط، يتحرك خلال الصخور المسامية بفعل الضغط، محاولاً الوصول إلى مناطق ذات ضغط أقل.
• يتجمع النفط في صخور معينة تُعرف بـ”صخور الخزان”، والتي تكون مغلقة بطبقات غير منفذة تُعرف بـ”صخور الغطاء” التي تمنع تسربه إلى السطح.
6. الاستخراج
• يظل النفط محصورًا في صخور الخزان حتى يتم استخراجه بواسطة الإنسان من خلال حفر الآبار.
العوامل المؤثرة في تكوين النفط
• نوع المادة العضوية.
• درجة الحرارة والضغط.
• الزمن (يحتاج تكوين النفط إلى ملايين السنين).
• طبيعة الصخور التي تحتويه.
هذه العمليات الطبيعية جعلت النفط مصدرًا ناضبًا وغير متجدد على المدى القصير.