النظرية العضوية لتكوّن النفط

- 1 وجود حقول النفط بالقرب من البحار أو في البحار.

- 2النفط له خواص ضوئية لا توجد إلا في المواد ذات الأصل العضوي.

- 3لم يعثر على وجود نفط في الصخور النارية إلا عرضاً.

70% - 4من حقول النفط توجد في طبقات الصخور الرسوبية لدهر الحياة المتوسطة وعصر الثلاثي. وغالبية الباقي في الصخور الرسوبية لدهر الحياة القديمة

- 5العثور على حقول نفط في طبقات الديفوني (قبل الكربوني) دل على أن النبات ليس له دور هام في تكوين النفط.

- 6وجود مادة البورفرين. ( خواص المادة : (

أ - تتحلل في وجود الأكسجين دل ذلك على أن النفط تكون في بيئة اختزالية .

ب- تكون البورفرين من الكلوروفيل أو أصباغ حيوانية مماثلة .

أصل كلمة بترول :

تعود كلمة بترول إلى اللاتينية ( بترا أوليوم _ Petra Oleum ) وهي تعني حرفياً زيت الصخر ، أما كلمة نفط فهي عربية الأصل وهي شائعة الإستعمال في اللغات الأوروبية تحت تسمية Naphte أو Naphta وهي إحدى المشتقات الخفيفة للبترول.

والبترول هو التسمية العامة لمزيج عدد هائل من المواد الكيميائية الطبيعية المدعوة هيدروكربون . هذه المواد هذه المركبات مركبة من تجمع ذرات الكربون وذرات الهيدروجين في جزيئات مختلفة الحجم والترتيب والنسبة .

النظرية العضوية لتشكل البترول :

إن الغالبية العظمى من العلماء في يومنا هذا تعيد تشكل البترول إلى أصول عضوية نباتية وحيوانية . ومن المعروف أن هذه العملية الطبيعية ابتدأت من الطور الكمبري ، أي منذ حوالي 500 مليون سنة ، نتيجة العوامل الطبيعية المختلفة ، تراكمت بقايا الأجسام الحيوانية والنباتية الدقيقة (كالبلانكتون) في قعر البحار والمحيطات وامتزجت مع الرواسب والأوحال والرمال الآتية من القشرة الأرضية ، وتفاعلت خلال ملايين السنين متحولة ببطء شديد إلى هيدروكربونات سائلة وغازية . والجدير بالذكر أن هذا التحول حدث بمعزل عن الهواء وتحت شروط ضغط وحرارة معينة ، وبمفعول بعض الجسيمات الدقيقة كالبكتيريا اللاهوائية . وهكذا تسللت هذه الأوحال العضوية المتحولة عبر الطبقات والصخور الرسوبية مشبعة إياها بالبترول المتكون .

وحتى تتمكن المادة العضوية من التحلل والتحول إلى هيدروكربونات فلا بد من تواجدها في طبقات معزولة عن الأكسجين ، إذ إنها لو تعرضت للهواء لتأكسدت أوتحللت واستهلكت بتأثير البكتيريا الهوائية ، ويمكن أن تتوفر لها الأوساط المعزولة هذه في قاع الأحواض حيث حركة المياه محدودة ، أو على الصفحة السفلى للرسوبيات الملامسة للمياه ، وعلى كل حال فإن الرسوبيات الفتاتية الناعمة مثل الطين والسيلت يمكن أن تشكل في فراغ مساماتها وسطاً معزولاً ومغلقاً يفصل المياه الداخلية عن مياه البحر أو البحيرات التي تعلوها ، نتيجة لقيام البكتيريا الهوائية باستهلاك الأكسجين المتبقي فبها بسرعة ، وتحويل هذا الوسط إلى وسط غير مؤكسد ومعزول عن الهواء .

وهكذا تتعرض المادة العضوية إلى البكتيريا الاهوائية التي تبدأ بتفكيكها وتحليلها بغرض الحصول على الأكسجين ، خاصة من السيليلوز والنشويات ، فتقوم بإنتاج غاز ثاني أكسيد الكربون وبعض المركبات العضوية ، كما تنتج كميات من غاز الميثان يعرف باسم الميثان العضوي أو غاز المستنقعات ، إضافة إلى ذلك تقوم هذه البكتيريا بتخريب البنية الفيزيائية للمادة العضوية وتحويلها إلى هلام يعرف باسم سبروبيل (حمأ) .

وتتوقف العملية البيوكيميائية مع ازدياد سماكة الرسوبيات فوق المادة العضوية ، وتنعدم تقريباًعلى عمق متر واحد من الطين المترسب في وسط معزول عن الهواء . وبعدها تخضع المادة العضوية فقط لتفاعلات كيميائية تحولها إلى مادة ثابتة تعرف باسم الكيروجين وتستغرق عملية التحول هذه فترة طويلة من الزمن ، وهي تتوقف عند عمق يتراوح 300 و1000 متر.

والكيروجين مادة ثابتة كيميائياً، غير قابلة للإنحلال في الأحماض والقلويات والماء والمذيبات العضوية البسيطة، مثل الكلوروفورم والبنزين، كما أنه مقاوم للبكتيريا، ولكنه يتأكسد بتأثير بعض الكيماويات أو نتيجة تعرضه لفترة طويلة للهواء. وترافق الكيروجين كميات بسيطة من مادة قابلة للإنحلال في الذيبات العضوية، تعرف باسم (البيتومين)، وهي تتألف من الإسفلتين (asphaltene) والراتنج(resin) والهيدروكربونات الثقيلة. ويتكون الأسفلتين والراتنج من نفس المواد التي يتكون منها الكيروجين، إلا أنهما قابلان للإنحلال في المذيبات العضوية، نظراً لأن الجزيئات المكونة لهما أصغر من تلك العائدة للكيروجين .

ويتعرض الكيروجين مع زيادة عمق طمره (التي تتراوح بين 50ْ و170ْ مئوية) والضغط (الذي يتراوح بين 80 و680 ضغط جوي) .

ويؤدي تزايد الحرارة إلى إعطاء القدرة للتفاعلات الكيميائية، فعندما تصل الحرارة إلى درجة 50-75 مئوية تبدأ جزيئات الكيروجين بالتحطم لتتحول إلى هيدروكربونات أصغر حجماً وبيتومين الذي تتأثر جزيئاته بتزايد الحرارة والضغط، لتتحول بدورها إلى جزيئات أبسط وأصغر، وهكذا دواليك حتى تؤدي إلى الهيدروكربونات المكونة للبترول .

ومع استمرار تزايد الحرارة، يزداد إنتاج الهيدروكربونات الخفيفة والغازات حتى تصل إلى مرحلة يطغى خلالها غاز الميثان (وهو أصغر وأبسط الهيدروكربونات) على غيره من المنتجات، وذلك عبر مرحلة إنتقالية من الهيدروكربونات السائلة إلى الغازية، تعرف بمرحلة الغاز الرطب.

وبنهاية مرحلة الغاز الرطب تصبح قدرة الكيروجبن على إنتاج الهيدروكربونات محدودة جداً ولا تتعدى إنتاج القليل من الميثان، يصل بعدها إلى مرحلة التفحم والتي يتحول فيها الكيروجين إلى بقايا فحمية، بينما يتحول البترول الناتج إلى ميثان وبيروبيتومين (pyrobitumen). ولا يمكن بشكل دقيق تحديد العمق اللازم لكل مرحلة، إذ أن هذا يعتمد على عامل التدرج الحراري الذي يتراوح عادة بين 1.5 و5 درجات مئوية لكل 100 م ، وتقدر قيمته الوسطية بـ 2.5 درجة مئوية لكل 100م .

وفي هذه الحالة يمكن القول أن النفط والغاز يتكونان على عمق يتراوح بين 1500 و4000 م ، وأن مرحلة التفحم تبدأ بعد 4000 م . إلا أن هذه الأرقام نسبية ويجب النظر إليها على أنها قيم وسطية تختلف من حوض إلى آخر.

وتتراوح الفترة الزمنية اللازمة لتحول المادة العضوية إلى بترول من 5 إلى100 مليون سنة، ويمكن أن تبدأ بعد ملايين السنوات من توضع المادة العضوية، حيث يرتبط ذلك بحركات الحوض الرسوبي المعني .

الخاتمة :

أنوه إلى أن هذا المصدر الطبيعي للطاقة هو مصدر غير متجدد ، أي أن الذي نستخرجه من باطن الأرض و نستهلكه لا يمكن أن يعوض بسرعة ، حيث أنه كما ذكرت سابقا ، يحتاج تكوينه إلى فترة زمنية تتراوح من 5 إلى100 مليون سنة ، لذا يجب أن نقتصد في استهلاكه حتى لانحرم الأجيال القادمة من هذه النعمة .