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页岩臂:亿万年的历史

时间:2022-02-07 18:16:15 来源:

据报道,美国页岩钻探者赖以生存的巨大石油和天然气地层可以追溯到距今一亿多年前的恐龙时代。

在白垩纪时期,恐龙时代爆发了巨大的火山活动,喷出了含有高水平二氧化碳和养分的火山灰,帮助更多的有机碳被埋在地球上,从而产生了来自德克萨斯州的大量烃源岩赖斯大学的地质学家在蒙大拿州发表了一项新研究,该研究发表在《自然出版》在线期刊《科学报告》上。

这项研究的主要作者,赖斯地球,环境与行星科学系教授兼主席辛·泰·李(Cin-Ty Lee)说,一直有迹象表明恐龙时代的火山爆发可能与页岩油气资源有关。

现在,由Lee,研究生Hehe Jiang和Rice大学的Elli Ronay,Jackson Stiles和Matthew Neal与壳牌公司的Daniel Minisini合作进行的研究表明,火山灰及其中所含的养分可能提高了生物生产力,白垩纪时期有机碳的保存。

在那个时期,地球上的气候类似于温室,海平面很高,北美西部的大部分地区都位于浅海之下,大气中的二氧化碳比今天高十倍以上。

Lee和他的团队在2014年对西德克萨斯州的一次实地考察中,研究了白垩纪的火山如何影响地球的气候,并注意到当时暴露于岩石中的数百个灰烬层。

“我们以前见过灰烬层,但是在这个站点上我们可以看到有很多灰烬,这让我们开始思考,”李说。

他们想到的是海洋中所谓的“死区”,这些区域的氧气含量如此之低,以致动物的生命窒息而死。

如今,农场过度施肥会在河流中产生大量的磷,当该元素进入海洋时,浮游植物会吃掉所有养分并迅速繁殖,以至于耗尽了这些氧气。

Lee怀疑白垩纪火山灰产生了类似的影响,因为他的团队在德克萨斯州发现的岩石中缺少了原始火山灰中的大部分原始磷,铁和二氧化硅。

“我们发现,从这种火山灰进入海洋的磷的量是当今进入世界所有海洋的所有磷的约10倍。这样就足以养活一个缺氧的死区,在死区中碳可以一直出口到沉积物。”

李说:“要产生具有经济价值的碳氢化合物矿床,必须对其进行浓缩。”“在这种情况下,它被浓缩是因为灰烬推动了生物生产力的提高,而那正是有机碳聚集的地方。”

该研究研究了Eagle Ford和Austin Chalk的白垩纪岩石,并着眼于北美的那个特定时期,Lee建议宾夕法尼亚州的Marcellus早于4亿年前在奥陶纪就被放下了。也可能与骨灰有关。阿根廷的Vaca Muerta页岩气也可能是借助弧形火山灰形成的。

李说:“阿根廷的瓦卡·穆尔塔(Vaca Muerta)地区与我们所研究的年龄相同,落在同一个弧线上。”

Lee说,在灰层中未发现页岩油和天然气,但似乎与它们相关。

这些灰烬层也很薄,以至于它们在石油钻探机的地震扫描中没有显示出来。但是,建议以数百个紧密分布的灰层为一个迹象,表明岩石中存在非常规的石油和天然气资源,“可能使工业地质学家寻找扫描时会显示的灰层的整体性质”。给科学家。

虽然火山灰可能已帮助美国页岩的形成大约有1亿年前,但压裂技术已帮助美国钻探人员近年来开采了这些致密的石油和页岩气资源。

美国能源情报署(EIA)估计,本月美国最大的页岩气产量将总计为682.30万桶/日,4月份产量将增至695.4万桶/日,得克萨斯州的二叠纪和鹰福特公司将带动产量增长显示。

美国的石油总产量已经超过了欧佩克的主要生产国沙特阿拉伯,美国有望在今年晚些时候超过俄罗斯,成为世界上最大的原油生产国。


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