ثقافة بترولية

“ثقافة بترولية” : كيف تشكل النفط ؟ مراحل التحلل الحيوي .. كيمياء النفط “9”

مراحل التحلل الحيوي - النشأة المابعدية

يتشكل النفط عبر مراحل التحلل الحيوي لآلاف السنين حيث يعود أصله إلى العوالق الحيوانية و الطحالب بعد فنائها و ترسُبها و تجمع كميات كبيرة منها في قعر البحر حيث طمرت البقايا بالوحل و الصلصال.

و يكون تركيز الأكسجين تقريبا في طبقة عمقها 1 متر تحت هذه الرسوبيات أقل من 0,1 مغ / ل و بذلك تُعد تلك الطبقات فقيرة بالأكسجين بشكل يمنع حدوث التحلل الهوائي  فيتشكل في البداية طين لزج حمئ و مع مرور آلاف السنين و زيادة درجات الحرارة تحدث عملية تحول تُسمى (النشأة المابعدية).

مراحل التحلل الحيوي ( النشأة المابعدية )

يمر النفط بمراحل عديدة من التحلل الحراري للهيدروكربونات في طبقات الأرض السفلى ضِمن ما يُسمى التفاعلات الماصَّة للحرارة و تمر تلك العمليات بأطوار و مراحل عديدة كالتالي :

1التحلل اللاهوائي ( الطور الأول من النشأة المابعدية )
في غياب كمية كافية من الأكسجين تكون البكتريا الهوائية غير قادرة على تحليل المواد العضوية المُنطمرة تحت سطح الرسوبيات أو الماء إلا أن البكتريا اللاهوائية تكون قادرة على فعل ذلك  و يحدث ما يسمى تفاعل الإختزال.

و تختزل الأملاح الموجودة مثل الكبريتات ( السلفات ) أو النترات في أولى مراحل التحلل الحيوي و تتحول إلى غازات “كبريتيد الهيدروجين” و “النيتروجين” على الترتيب من التفاعلات الأخرى للبكتريا الهوائية تفاعل الحلمهة ( التحلل المائي ) .

و تتحلل السُكريات المُتعددة و البروتينات إلى سكريات أُحادية و أحماض أمينية على الترتيب  ثم تخضع تلك المواد الناتجة ضمن الشروط الخالية من الأكسجين إلى تفاعلات لاحقة بوجود الإنزيمات .

المرحلة الثانية في مراحل التحلل الحيوي هى:

2- تشكل “الكيروجين ” و هو الطور الثاني من النشأة المابعدية و يكون لبعض المركبات الفينولية الناشئة من التفاعلات السابقة تأثير مبيد و قاتل للبكتريا مما يكبح من أثر البكتريا اللاهوائية في أعماق أدنى من 10 أمتار تحت سطح الرسوبيات أو الماء .

و تحتوي تركيبة المواد في تلك الأعماق على مزيج من أحماض الفولفيك و من الدهون و الشموع المتفاعلة جزئياً و مع ازدياد العُمق تزداد قيمة الضغط و درجة الحرارة مما يدفع بالنهاية إلى تشكل “الكيروجين ” و هناك 3 أنواع منه ( الكيروجين الطحالبي و الفحمي و الدبالي ) .

تحول “الكيروجين ” إلى وقود أحفوري ضمن مراحل التحلل الحيوي

و يمثل الكيروجين مُنتصف المسافة بنيوياً بين المواد العضوية المكونة و بين الناتج من المواد العضوية من الوقود الأحفوري  إذ أنه من الممكن أن يتعرض الكيروجين إلى الأكسجين مما يؤدي إلى تفككه أو أن يطمر تحت القشرة الأرضية حيث تتوفر الشروط للتحول البطيء إلى وقود أحفوري .

و تُسمى تلك العملية “النشأة التقهقرية و تتضمن تفاعلات إعادة ترتيب جذرية للكيروجين في عملية تستغرق مئات الآلاف أو ملايين السنين و هناك نمطان من النواتج النهائية لتفاعلات النشأة التقهقرية الجذرية .

نواتج تفاعلات النشأة التقهقرية الجذرية في مراحل التحلل الحيوي

و ينتج عن النشأة التقهقرية نواتج ذات نسبة هيدروجين / كربون” H/C ” مُنخفضة مثل ( الأنثراسين ) و أخرى  ذات نسبة مُرتفعة مثل ( الميثان ) أى أن النواتج إما أن تكون غنية بالكربون أو غنية بالهيدروجين .

و تختلف الحرارة حسب تدرج الحرارة الأرضية حيث يُوجد عدة مصادر للحرارة تحت سطح الأرض منها التحلل الإشعاعي لمواد القشرة الأرضية مثل ( البوتاسيوم _40 و الثوريوم _232 و اليورانيوم _235 ) كما تلعب “الصهارة الأرضية ” دوراً في تسخين بعض المناطق في جوف الأرض  و عادة ما يتشكل النفط في أعماق تصل ما بين 2 إلى 4 كم.

تابعنا على جوجل

مقالات ذات صلة

زر الذهاب إلى الأعلى