Презентация для заочников

Снимки «Хаббла»
Температура крыльев (потоки раскаленного газа) 36000 градусов.
Размах – 2 световых года

Структура атома

Атомы одного элемента, которые имеют разные массовые числа, называются изотопами.
Наибольшее число изотопов обнаружено у Sn порядка 12.
Водород имеет три изотопа:
- протий 11Н
-дейтерий 12Н
-тритий 13Н (Распространенность чрезвычайно мала – один атом трития приходится на 10 18 атомов обычного водорода)
Распределение изотопов в природе не одинаковое.
Так соотношение изотопов
- кислорода О16 :О18 : О17 = 2670: 5:1
Азота N14 : N15 =270:1
Углерода С12 : С13 = 90:1
Водорода Н1 : Н2 =5000 : 1

Осадконакопление (седиментация)
процесс взаимодействия поверхностных геосфер Земли - атмосферы, гидросферы и литосферы при участии различных организмов (биосферы), ведущий к образованию осадков на поверхности суши, в реках, озёрах, морях, океанах.

Схематичная модель осадконакопления

Флювиальный – речной
Апвеллинг — (от англ. up наверх и well хлынуть), подъём вод из глубины водоёма к поверхности. Вызывается устойчиво дующими ветрами, которые сгоняют тёплые поверхностные воды в сторону открытого моря, и на поверхность поднимаются холодные воды из глубоких горизонтов.

ЛИТОРАЛЬ

Скальная литораль во время отлива.
Илистая литораль в Северном море

Окаймляющие рифы

Барьерный риф

Факторы, контролирующие морское осадконакопление
-климат,
-соленость воды,
-глубина бассейна,
-газовый режим,
-наличие и характер течений,
-биологическая активность.

Климат по соотношению количества атмосферных осадков и интенсивности испарения подразделяется на 3 типа:
Гумидный,
аридный,
ледовый (нивальный).

Гумидный климат (от лат. humidus — влажный

Аридный климат

Нивальный климат (от лат. nivalis — снежный, холодный) — климат высоких широт

Соленость бассейнов
- бассейны с нормальной соленостью (океан), с общей концентрацией солей в воде бассейна 35 ± 2‰;
- бассейны осолоненные, в которых вода имеет минерализацию более 37‰ (Красное море);
- бассейны опресненные с содержанием солей 18-22‰ (Черное море).

В областях аридного климата водная масса бассейна может иметь повышенную соленость, вплоть до образования рассолов (Мертвое море).

Мертвое море благодаря необычно высокой концентрации соли, позволяет людям удивительно легко держаться на воде за счет естественной плавучестью. В этом отношении воды Мертвого моря похожи на воды Большого Соленого озера в штате Юта в Соединенных Штатах Америки.

Марианская впадина или Марианский желоб находится в западной части Тихого океана к востоку (примерно 200 км) от 15-ти Марианских островов возле Гуама. Она представляет собой желоб в форме полумесяца в земной коре длиной около 2550 км и шириной в среднем 69 км.

Мариа́нский жёлоб (или Мариа́нская впа́дина) — океанический глубоководный жёлоб на западе Тихого океана, самый глубокий[1] из известных на Земле. Назван по находящимся рядом Марианским островам.
Самая глубокая точка Марианской впадины — «Бездна Челленджера» (англ. Challenger Deep). Она находится в юго-западной части впадины, в 340 км на юго-запад от острова Гуам (координаты точки:

Обитатели Марианской впадины
Гигантские токсичные амебы

Моллюски

На дне Марианской впадины
Чистый жидкий углекислый газ

Слизь

Жидкая сера

Чудовищи, обитающие в глубинах Океана

Джеймс Кэмерон
Да, тот мужик, который снял «Титаник». Один из самых известных режиссеров в мире является поклонником океанической жизни и даже снарядил свою собственную экспедицию на дно Марианской впадины

БОЛОТА

Причудливые пестроцветные формМОРСКИЕ СЛОИСТЫЕ ОСАДКИ
в национальном парке Брайс-Каньон (штат Юта),
первоначально отлагавшиеся на дне океана.
Впоследствии осадочная толща испытала тектоническое поднятие и была
отпрепарирована ветровой и водной эрозией рельефа.

Для всех видов континентального осадкообразования, включая наземно-равнинную и водораздельно-склоновую область, характерны осадки следующих генетических типов:
элювий, продукты выветривания горных пород, оставшиеся на месте своего образования;
делювий, отложения, возникшие в результате накопления смытых со склонов дождевыми и талыми водами рыхлых продуктов выветривания, образуя «шлейфы», выклинивающиеся верх по склону;
коллювий, продукты выветривания, смешенные вниз по склону под действием силы тяжести, в том числе в подводных условиях;
пролювий, осадки, накапливающиеся у подножия склонов за счет выноса временными потоками;
аллювий, отложения, формирующиеся постоянно действующими водными потоками в речных долинах.

Страхов Николай Михалович
!900-1978
Геолог, геохимик, доктор, академик

Леони́д Васи́льевич Пустова́лов (26 июля (8 августа) 1902, Красково, Московская губерния — 15 ноября 1970, Москва) — советский геолог, геохимик, петрограф, член-корреспондент АН СССР (1953 год).

Колонии планктонных цианобактерий под электронным микроскопом.

зоопланктон

ЗООПЛАНКТОН - разнообразное, утонченное и часто очень красивое сообщество животных, обитающих в толще воды.

На фото: личинка морской звезды, Tim Hellier
Меропланктон

ФИТОПЛАНКТОН
Планктонные водоросли под микроскопом

Диатомовые водоросли

Цианобактерии

Геолог на дне протерозойского моря
Окаменевшие строматолиты

Биомасса планктона варьирует в разных водоёмах и их районах, а также в различные сезоны.
В поверхностном слое океана биомасса фитопланктона обычно колеблется от нескольких мг до нескольких г/м3, зоопланктона (мезо-планктона) — от десятков мг до 1 г/м3 и более.
Годовая продукция фитопланктона в Мировом океане составляет 550 млрд. т (по оценке советского океанолога В.Г. Богорова), что почти в 10 раз превышает суммарную продукцию всего животного населения океана.
Вообще говоря, зоопланктон питается фитопланктоном, то есть микроскопическими растениями. Но ведь глубже 100 м растения отсутствуют, и, тем не менее, зоопланктонные организмы обнаруживают на глубине многих сотен метров. Долго оставалось загадкой, чем же они там питаются; лишь не давно выяснилось, что из растворенных в морской воде химических соединений может образовываться органический материал - частички белков, углеводов и жирных кислот. Они прилипают к пузырькам воздуха, а когда пузырьки лопаются, эти частички тонут.

Диагенез
Катагенез
Фоссилизация ОВ
Мацерал —элементарная составляющая углей (по аналогии с м-лами п.). Син. термина микрокомпоненты углей .

Органическое вещество углей, наблюдаемое под микроскопом, состоит из мацералов, отличающихся между собой по цвету, показателю отражения, микрорельефу, морфологии, структуре и степени ее сохранности, а также по размерам. При количественном петрографическом анализе мацералы углей объединяют в группы по близким химико-технологическим свойствам.
Принято выделять четыре группы мацералов: витринита, семивитринита, инертинита и липтинита.
В группу витринита входят любые остатки лигнино-целлюлозных тканей высших растений, подвергшиеся гелификации и не обнаруживающие под микроскопом сколько-нибудь ясно выраженных изменений окраски, расцениваемых в качестве признаков фюзенизации.

ВИТРИНИТ — гелифицированный компонент ископаемых углей, характеризующийся красным цветом в проходящем свете

2. ТАБЛИЦА

кероген

Кероген I типа, состоит, в основном, из водорослей и аморфного (но, предположительно, водорослевого) керогена, и весьма вероятно, приведет к генерации нефти;
Кероген II типа, смешанный наземный и морской исходный материал, который может генерировать вязкую нефть;
Кероген III типа, древесный материал наземного происхождения, который обычно генерирует газ.[1]

Первый тип — кероген с высоким содержанием водорода и низ­ким кислорода (начальное атомное отношение Н/Сат высокое более 1,5 и 0/Сет низкое — менее 0,1); в значительной части кероген состоит из липидного материала, в нем преобладают алифа­тические структуры. Содержание полиароматических ядер и ге­терогенных связей невелико. Кислород находится главным обра­зом в сложноэфирных связях.
Кероген формируется в основном за счет водорослевых и микробных липидов; Этот тип керогена распространен относительно редко.

Второй тип — содержание водорода достаточно высокое, но меньше, чем в первом типе (Н/Сат = 1,5—1), содержание кислорода более высокое; в керогене этого типа большое значение приобрета­ют полиароматические ядра, гетероатомные группы кетонов, кар­боксильные группы кислот и сложноэфирные связи. В нем обычно присутствует сера, локализуясь в гетероциклах.
Кероген этого типа формируется в результате отложения и накопления морских орга­низмов (фито- и зоопланктон, бактерии с участием принесенных в бассейн ОВ высших растений). Основная масса керогена в шлифах определяется как микстинит с примесью альгинита и витринита; его петрографический тип определяется каклейптинит.
Этот керо­ген является источником УВ для большинства нефтяных место­рождений, в том числе и гигантских.

Третий тип — керогены, бедные водородом (Н/Сат<1, О/С = 0,2—0,3), содержащие преимущественно конденсирован­ные полиароматические ядра и кислородсодержащие функцио­нальные группы при отсутствии сложноэфирных группировок. Характерны длинные алифатические цепочки, унаследованные от восков высших растений.
Кероген этого типа образовался в ос­новном из остатков наземной растительности. Обычен для кон­тинентальных окраин и дельтовых толщ.

Казимир Петрович Калицкий - русский советский геолог-нефтяник, профессор. Один из крупнейших специалистов по геологии нефтяных месторождений Поволжья, Дагестана, Грозненского района, Апшеронского полуострова, Туркмении.

Ива́н Миха́йлович Гу́бкин (9 (21) сентября 1871, село Поздняково, Муромский уезд, Владимирская губерния — 21 апреля 1939, Москва) — организатор советской нефтяной геологии. Академик АН СССР (1929), вице-президент АН СССР (1936), председатель филиала АН Азербайджанской ССР (1937—1938). Лауреат премии им. В. И. Ленина (1931). Депутат Верховного Совета СССР 1-го созыва (1937).

Николай Брониславович Вассоевич (17 [30] марта 1902, Ростов-на-Дону — 24 ноября 1981, Москва) — геолог, член-корреспондент АН СССР (1970), доктор геолого-минералогических наук (1945), профессор (1947).

Нефть - горючая маслянистая жидкость, являющаяся смесью углеводородов, красно-коричневого, иногда почти чёрного цвета, хотя иногда встречается и слабо окрашенная в жёлто-зелёный цвет и даже бесцветная нефть, имеет специфический запах, распространена в осадочной оболочке Земли; одно из наиважнейших (для людей) полезных ископаемых.

Классификации по цвету
По цвету они могут быть
желтыми,
зелеными,
янтарными,
вишнево-красными,
красно-коричневыми,
темнокоричневыми или черными

Физические свойства нефти
Плотность 0,65—1,05 (обычно 0,82—0,95) г/см³;
нефть, плотность которой ниже 0,83, называется лёгкой, 0,831—0,860 — средней, выше 0,860 — тяжёлой.
- температура начала кипения жидких углеводородов (обычно >28 °C, реже ≥100 °C в случае тяжелых не́фтей)
- фракционный состав — выходом отдельных фракций, перегоняющихся сначала при атмосферном давлении, а затем под вакуумом в определённых температурных пределах, как правило до 450—500 °С (выкипает ~ 80 % объема пробы), реже 560—580 °С (90—95 %).
Температура застывания от −60 до + 30 °C; зависит преимущественно от содержания в нефти парафина (чем его больше, тем температура застывания выше) и лёгких фракций (чем их больше, тем эта температура ниже).

Химический состав нефти
Общий состав
Нефть представляет собой смесь более 3000 индивидуальных веществ, из которых
большая часть — жидкие углеводороды (> 500 или обычно 80—90 % по массе) и
гетероатомные органические соединения (4—5 %), преимущественно сернистые (около 250), азотистые (> 30) и кислородные (около 85),
а также металлоорганические соединения (в основном ванадиевые и никелевые);
остальные компоненты — растворённые углеводородные газы (C1-C4, от десятых долей до 4 %), вода (от следов до 10 %), минеральные соли (главным образом хлориды, 0,1—4000 мг/л и более), растворы солей органических кислот и др., механические примеси (частицы глины, песка, известняка).

Элементный состав нефти и гетероатомные компоненты
Наряду с углеводородами в состав нефти входят вещества, содержащие сероорганические соединения, азотсодержащие, - кислородсодержащие — нафтеновые кислоты, фенолы, смолисто-асфальтеновые и др. вещества (сосредоточены обычно в высококипящих фракциях).
Элементный состав (%):
С — 82—87,
Н — 11—14,5,
S — 0,01—6 (редко до 8),
N — 0,001—1,8,
O — 0,005—0,35 (редко до 1,2) и др.
Всего в нефти обнаружено более 50 элементов.
Так, наряду с упомянутыми в нефти присутствуют V(10-5 — 10-2%), Ni(10-4-10-3%), Cl (от следов до 2•10-2%) и т. д.

Углеводородный состав
В основном в нефти представлены
-парафинами (обычно 30—35, реже 40—50 % по объему) и
-нафтеновые (25—75 %).
- соединениями ароматического ряда (10—20, реже 35 %) и смешанного, или гибридного, строения (например, парафино-нафтеновые, нафтено-ароматические).

1. Ациклические (предельные, насыщенные) углеводороды
Алканы (парафины) – алифатические (нециклические) предельные углеводороды, в которых атомы углерода связаны между собой простыми (одинарными) связями в неразветвленные или разветвленные цепи.
.1. Гомологический ряд алканов
Алканы, имея общую формулу СnH2n+2, представляют собой ряд родственных соединений с однотипной структурой, в котором каждый последующий член отличается от предыдущего на постоянную группу атомов (-CH2-).
Такая последовательность соединений называется гомологическим рядом (от греч. homolog - сходный), отдельные члены этого ряда – гомологами, а группа атомов, на которую различаются соседние гомологи, – гомологической разностью.

CH4 – первый член гомологического ряда – метан (содержит 1 атом C);
CH3-CH3 – 2-й гомолог – этан (2 атома С);
CH3-CH2-CH3 3-й гомолог – пропан (3 атома С);
CH3-CH2-CH2-CH3 – бутан (4 атома С).
Начиная с пятого гомолога, в название алкана добавляется греческое числительное, указывающего число атомов углерода в молекуле:
пентан С5Н12,
гексан С6Н14,
гептан С7Н16,
октан С8Н18,
нонан С9Н20,
декан С10Н22 и т.д.
Алканы от СН4 до С4Н10– газы,
от С5Н12 до С17Н36 – жидкости,
далее – твердые вещества.

Изомерия – явление существования соединений, которые имеют одинаковый состав (одинаковую молекулярную формулу), но разное строение.
Такие соединения называются изомерами.

Изомеры состава С4Н10

С увеличением числа атомов углерода в составе молекул увеличиваются возможности для разветвления цепи, т.е. количество изомеров растет с ростом числа углеродных атомов. Например, у С40Н82 (тетраконтан) число изомеров
62 491 178 805 831

3. ЦИКЛОАЛКАНЫ
Циклоалканы (циклопаpафины, нафтены, цикланы, полиметилены) – предельные углеводороды с замкнутой (циклической) углеродной цепью
Входят в состав нефти. Открыты В.В.Марковниковым в 1883г.
Простейший циклоалкан – циклопpопан С3Н6 – представляет собой плоский трехчленный карбоцикл

Структурные формулы циклоалканов обычно изображаются сокращенно в виде правильных многоугольников с числом углов, соответствующих числу атомов углерода в цикле.
Газы –циклопропан, циклобутан
Жидкости – циклопентан, циклогексан

5. АРЕНЫ (ароматические углеводороды)
Арены или ароматические углеводороды – это соединения, молекулы которых содержат устойчивые циклические группы атомов (бензольные ядра) с особым характером химических связей.
Простейшие представители (одноядерные арены):

7.2. Гомологи бензола. Номенклатура и изомерия
Гомологи бензола – соединения, образованные заменой одного или нескольких атомов водорода в молекуле бензола на углеводородные радикалы (R):
Общая формула гомологического ряда бензола
Сn Н 2n - 6
Номенклатура. Широко используются тривиальные названия (толуол, ксилол, кумол и т.п.).

Фото 3. Интенсивная генерация ароматических углеводородов и смолистых компонентов органическим веществом карбонатных пород на стадии ПК3 – МК1

Фото 4. Интенсивная генерация ароматических углеводородов и смолистых компонентов органическим веществом карбонатных пород на стадии ПК3 – МК1

Фото 5. Тонкие прослои в плотных доломитах, насыщенные органическим веществом, в которых видна генерация ароматических углеводородов.

Фото 376. Обр.Е -1006 . Кр. Кутская,14, 4001-4003, C1 t1 up
Известняк черный. Под ЛМ: вторичный кристалл кальцита, который при своем росте захватывал из раствора разные по составу растворенные вещества: растворенные органические кислоты (белый цвет) и ароматические УВ (голубой цвет) на конечных стадиях роста кристалла.