Nejistý plamen – Průvodce ropným světem

Migrace ropy

V průměrné hloubce 2-3 km pod zemským povrchem vznikla působením teploty, mikroorganismů a dalších látek ropa. Jak ropa v takových hloubkách vypadá a co se s ní děje dál? Ropa je zde rozptýlena v podobě malých kapének, většinou je smíchaná s vodou do vodní emulze (někdy se hovoří o mikroemulzi), vniká do pór mezi zrny křemene či vápence nebo vytváří tenké povlaky na minerálních zrnech. Průměr kapének se pohybuje maximálně v desetinách milimetru, ale obvykle řádově méně. Na některých místech je horninový masiv porušen zlomy a tehdy mohou lehké kapénky stoupat vzhůru ve volných prostorech (buoyancy), jejichž průměr je několik milimetrů či vzácněji centimetrů. Pohyb v horninových pórech je složitý a zdlouhavý – běžná ropa za rok urazí, podle typu pánve, porozity hornin a velikosti kapének stěží pár desítek centimetrů.

Podle posledních výzkumů se zdá, že migrace ropy tvoří jen menší část celkové migrace všech horninových fluid. V sedimentu převládá voda. Ve větších hloubkách dochází ke kompakci usazených hornin, jíly se mění na jílovce a posléze na břidlice. Písky se působením tlaku a teploty proměňují v pískovce. Horninové póry se zmenšují a uzavírají, fluida mezi zrny horniny jsou vypuzována. Kapénky ropy bývají strhávány pohybem vody (water drive). Jen velmi malá část tekutých uhlovodíků (ale někdy podstatné množství plynu) se rozpustí ve vodě. Celkově však převládá pohyb ve formě emulze. Při tvorbě ropy a plynu se významně zvětšuje objem. To způsobí, že původní hornina je tlakově „načechrána“, zvětšuje se její propustnost, ale jak ropa a plyn unikají, tak se póry horniny opět uzavírají a hornina se opět stává nepropustnou.

Na tomto místě by nás zavedlo příliš daleko, kdybychom chtěli zkoumat složité reakce mezi putujícími roztoky a horninou, ale můžeme uvést velice zajímavý příklad, jak spolu souvisí některá ropná pole v Texasu, největší jeskyně světa v Kentucky a velká ložiska olověných a zinkových rud v Missisippi. Základní směr horninových roztoků byl v této oblasti dán vrásněním a nerovnoměrným prohřátím zemské kůry. Voda s kapénkami ropy urazila v některých případech vzdálenost přes 200 km, což jí trvalo možná až 20 milionů let. V pánvi Williston v Montaně je dokumentována horizontální migrační dráha o délce 320 km! Na takto dlouhé cestě ohřátá voda pod tlakem nadloží reagovala s okolními horninami, loužila z nich stopové prvky a stávala se solankou (brine). Rovněž kapičky ropy podléhaly změnám, uvolňovaly sirnaté sloučeniny, které byly dále oxidovány na přírodní kyseliny. Proces loužení se tím urychlil. Když kyselé roztoky obsahující velká množství solí a kovových komplexů, procházely vápenci, docházelo k neutralizaci roztoků. Kyselina sírová jednak rozpouštěla vápenec za vzniku obrovských jeskynních systémů, ale na jiných místech vápenec neutralizoval teplé solanky a srážel z nich kovové sloučeniny. V jedné části horninového masivu tak vznikaly velké jeskyně, jinde obrovská ložiska rud a ve vzdálených pánvích Texasu, kde se pohyb emulze konečně zastavil, došlo k hromadění ropy a tvorbě slavných amerických ložisek. Ropa z těchto ložisek pomohla USA dostat se na špičku peletonu světových velmocí. Tatáž ropa pomohla Spojencům vyhrát druhou světovou válku.

Na většině ropných ložisek světa stoupají kapénky nafty k povrchu, protože jsou lehčí než voda a urazí přitom jenom několik kilometrů. Na jejich pohyb také působí rozdíl teplot mezi chladnějším povrchem a teplejším vnitřkem planety. Z hlediska geologického průzkumu je pak důležité znát cesty ropné migrace – nejčastěji jimi bývají buď propustné horniny (carrier beds), nebo velké zlomové systémy (fault systems).

Stran: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

Přihlášení