根源岩
石油地質学において、根源岩とは炭化水素を生成した、または炭化水素を生成する可能性のある堆積岩のことである。 [ 1 ]根源岩は石油システムが機能するために必要な要素の1つである。根源岩は、深海の海洋、湖沼、デルタなど、さまざまな環境で堆積した可能性のある有機物に富んだ堆積物である。オイルシェールは、有機物に富んでいるが未熟な根源岩であり、そこから石油はほとんどまたは全く生成および排出されていないと考えられる。[ 2 ]地下の根源岩マッピング手法により、堆積盆地やシェールガス層で石油の発生が予想される地域を特定することができる。
根源岩の種類
根源岩は含まれるケロジェンの種類によって分類され、それによって生成される炭化水素の種類が決まります。[ 1 ]
- タイプ I 根源岩は、深い湖の無酸素条件下で堆積した藻類の残骸から形成されます。深部埋没中に熱ストレスを受けると、ワックス状の原油が生成される傾向があります。
- タイプ II 根源岩は、海洋環境の無酸素条件下で保存された海洋プランクトンおよび細菌の残骸から形成され、深部埋没中に熱分解されると石油とガスの両方を生成します。
- タイプIII根源岩は、陸上植物質が好気性または亜好気性条件下で細菌や菌類によって分解されて形成されます。深部埋没中に熱分解されると、主にガスとそれに伴う軽質油が生成される傾向があります。ほとんどの石炭および石炭質頁岩は、一般的にタイプIII根源岩です。
成熟と追放
堆積物や有機物の死骸による埋没深度が深まり、温度が上昇するにつれて、岩石中のケロジェンは分解し始めます。この熱分解、つまり亀裂により、ケロジェン中に元々含まれていた巨大で複雑な分子から、より短い鎖状の炭化水素が放出されます。 [ 1 ]
熱的に成熟した根源岩から生成された炭化水素は、炭化水素の生成と圧縮によって引き起こされる根源岩内部の過圧の影響により、他の間隙流体とともにまず排出されます。多孔質で透水性のキャリアベッドや断層面に放出された石油とガスは、二次移動と呼ばれる浮力駆動型プロセスによって地表に向かって上昇します。
堆積盆地の根源岩のマッピング
堆積盆地において、熱的に成熟した生成根源岩の下にある領域は、生成盆地、窪地、あるいは炭化水素キッチンと呼ばれます。これらの地域的な石油・ガス生成「炭化水素キッチン」のマッピングは、既存の根源岩データを、根源層を構造的に追う地震探査深度図に統合することで実現可能です。世界規模で統計的に観察されている[ 3 ]結果によると、石油・ガスの発見率が高い地域は、一般的に、ほとんどの盆地タイプ（クラトン内盆地やリフト盆地など）において、マッピングされた「生成窪地」と相関しています。「生成窪地」から離れた浅いトラップへの長距離石油移動は、通常、前地盆地で見られます。
堆積盆地内の石油埋蔵量が多い地域を特定することに加え、根源岩の熱的成熟度の地下マッピングは、シェールガス層を特定し、大まかに定義するための基本的なツールでもあります。
世界クラスの根源岩
特定の根源岩は「世界クラス」と呼ばれ、非常に高品質であるだけでなく、厚みがあり、地理的に広範囲に分布していることを意味します。例としては、以下のようなものがあります。
- 北米の中央大陸およびアパラチア地域における中期デボン紀から前期ミシシッピ紀の広範囲にわたる海洋無酸素性石油・ガス源層: (例:ウィリストン盆地のバッケン層、ミシガン盆地のアントリム頁岩、アパラチア盆地のマーセラス頁岩)。
- キメリッジ粘土– この上部ジュラ紀の海成泥岩またはその地層学的相当物は、北海とノルウェー海で発見される石油の大部分を生み出した。[ 4 ]
- ラ・ルナ層– この後期白亜紀（主にチューロニアン）の層はベネズエラ北西部の石油の大部分を生み出した。[ 5 ]
- 後期石炭紀の石炭– この時代の石炭は、北海南部、オランダ海盆、ドイツ海盆北西部のガスの大部分を生成しました。[ 6 ]
- ハニファ層– この上部ジュラ紀の層状の炭酸塩岩に富む層状層は、サウジアラビアの巨大なガワール油田の石油の供給源となっている。[ 7 ]
参照
参考文献
- ^ a b cフェリデイ、ティム；モンテナリ、マイケル（2016） 「根源岩類似体の化学層序と化学相：下部シルル紀フォルミゴソ層（カンタブリア山脈、スペイン北西部）の黒色頁岩の連続体の高解像度解析」 Stratigraphy & Timescales 1 : 123– 255. doi : 10.1016/bs.sats.2016.10.004 – Elsevier Science Direct経由。
- ^ Hyne NJ (2001).石油地質学、探査、掘削、生産に関する非技術ガイド. PennWell Books . p. 164. ISBN 9780878148233。
- ^ジェラール・ドゥメゾン：「生成盆地概念」、アメリカ石油地質学会（AAPG）紀要第35号：「石油地球化学と盆地評価」、1984年、ジェラール・ドゥメゾンとロエロフ・J・マリス編、 ISBN 0-89181-312-8
- ^北海グラーベン地域のキメリッジアン頁岩全石油システム – USGS 速報
- ^ James, KH (2000). 「ベネズエラの炭化水素生息地、第2部：炭化水素の産出と生成・蓄積量」 . Journal of Petroleum Geology . 23 (2): 133– 164. Bibcode : 2000JPetG..23..133J . doi : 10.1111/j.1747-5457.2000.tb00488.x .
- ^石炭紀-ロートリーゲント全石油システムの説明と評価結果の概要 – USGS速報
- ^古生代・ジュラ紀、大ガワール隆起帯およびサウジアラビア中部とアラビア湾北部の隣接地域における全石油システム – USGS 速報
外部リンク
