Przejdź do głównej treści

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

Nawigacja okruszkowa Nawigacja okruszkowa

Nawigacja Nawigacja

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

Dlaczego w Polsce nie ma ogromnych złóż ropy i gazu?

Dlaczego w Polsce nie ma ogromnych złóż ropy i gazu?

Jak powstają złoża ropy i gazu? Dlaczego Polska pod względem ich wielkości nie dorównuje Bliskiemu Wschodowi? Na te pytania odpowiada dr hab. Patrycja Wójcik-Tabol z Instytutu Nauk Geologicznych UJ.

-----------------------------------

1pytanie to rubryka na stronie NAUKA.uj.edu.pl, w której publikujemy odpowiedzi naukowców z UJ na ciekawe, nieraz fundamentalne pytania dotyczące świata, człowieka, natury, historii...

Więcej o nauce?! Dołącz do profilu strony. www NAUKA.uj.edu.pl na Facebooku 

-----------------------------------

Zanim wskażemy „sprawcę” naftowej niesprawiedliwości, należy ustalić i uporządkować chronologicznie fakty dotyczące genezy i występowania złóż ropy naftowej oraz gazu ziemnego – ciekłych kopalin, będących mieszaniną naturalnych węglowodorów.

Co z czego i dlaczego?

Wedle powszechnie akceptowanej teorii organicznego pochodzenia ropy i gazu, są one produktem przeobrażenia szczątków roślinnych i zwierzęcych gromadzących się na dnie morza. Punktem wyjścia dla przyszłych złóż jest zatem ich akumulacja w odpowiednio dużej ilości. Głównym ich źródłem jest fitoplankton – mikroskopijne organizmy roślinne oraz sinice (klasyfikowane jako bakterie) – który „zakwita” w wodach powierzchniowych a następnie, obumierając, suto zasila w szczątki organiczne osad denny zbiornika morskiego. Oprócz tego wraz z wodami rzecznymi do morza trafiają również szczątki roślin lądowych.

Czynnikami sprzyjającymi koncentracji materii organicznej w osadzie są między innymi środowisko, w którym występuje niski poziom tlenu i działalność bakterii. Materia organiczna im znajduje się głębiej (wskutek rosnącej pokrywy młodszych osadów), tym bardziej podlega stałej transformacji pod wpływem temperatury i ciśnienia. Produktem biochemicznego i geochemicznego przeobrażenia materii organicznej jest kerogen (definicja - przyp. red.). Na głębokości około 2 km, gdzie temperatura przekracza 60˚C, rozpoczyna się termiczna degradacja kerogenu (katageneza). Dochodzi wówczas do rozpadu wiązań międzywęglowych C–C. W konsekwencji tego procesu tworzą się główne składniki ropy. Dalsze rozrywanie łańcuchów węglowych skutkuje powstaniem węglowodorów lotnych – czyli gazu.

Skały posiadające potencjał, by wygenerować węglowodory, to najczęściej czarne łupki, tj. drobnoziarniste skały zasobne w węgiel organiczny. Ich obecność to warunek konieczny – ale nie jedyny – by powstały ropa i gaz.

Kolejnym elementem są skały zbiornikowe, czyli takie, w których zgromadzą się węglowodory. Ciśnienie, leżących nad czarnymi łupkami skał, napiera na nie, powodując że węglowodory są niejako wytłaczane z materii, w której powstały.

Wykorzystując system połączonych mikroszczelin i malejącą ku górze różnicę ciśnień, węglowodory migrują coraz wyżej, aż wydostaną się na powierzchnię lub – co zdarza się częściej – trafiają na poziom skał nieprzepuszczalnych, uniemożliwiający dalszą wędrówkę. Węglowodory zostają pochwycone w pułapkę. Formacje skalne „wybrzuszone” na kształt siodła (tzw. antykliny) to struktury, w których mogą zostać uwięzione  węglowodory - tak powstaje złoże konwencjonalne.

Miliony lat temu musiały zaistnieć warunki sprzyjające akumulacji materii organicznej. Kolejny ogrom czasu i wydarzenia geologiczne, rozgrywające się wedle ściśle określonego scenariusza, były potrzebne, aby węglowodory zostały wygenerowane i uwięzione w pułapkach - złożach ropy i gazu.

Ciekawe? Przeczytaj także: W przestrzeni pytań o przyszłość [video]

Dlaczego nie jesteśmy petro-potęgą?

W 2015 r. w Polsce było 86 udokumentowanych złóż ropy naftowej i gazu ziemnego. Znajdują się one w Karpatach i na przedgórzu, na Niżu Polskim oraz w polskiej strefie ekonomicznej Bałtyku. Złoża te są jednak niewielkie. Ich łączne zasoby szacuje się na ok. 150 tys. ton ropy i 230 mln m3 gazu (dla złóż objętych koncesjami na wydobycie na dzień 30 września 2013 r. wg PGNiG). Dla porównania, zasoby naturalne Bliskiego Wschodu szacowane są na dziesiątki milionów ton ropy i biliony metrów sześciennych gazu.

Tak potężny rezerwuar mógł powstać jedynie w warunkach stabilnych tektonicznie. Obszar Zatoki Perskiej przez bardzo długi czas był basenem, w którym sedymentacja (gromadzenia się osadów, w tym materii organicznej) nie była zakłócana poważniejszymi ruchami tektonicznymi. Rozległy basen ulegał subsydencji, czyli obniżaniu dna wskutek działania sił rozciągających. Wówczas zaczęła przyrastać seria osadów pogrążająca czarne łupki, co z kolei umożliwiło katagenezę. Wygenerowane węglowodory zgromadziły się w porowatych skałach węglanowych, zaś warstwy nieprzepuszczalnych soli uszczelniły system. Działo się to w okresie między 420 a 250 mln lat temu, w czasie formowania się superkontynentu Pangei.

W historii geologicznej ziem polskich, mocnym akcentem zaznaczyły się epizody kolizji kontynentalnych i wynoszenia górotworów (orogeneza kaledońska, hercyńska i alpejska). Baseny morskie „znikały” podczas zderzania się lądów, a osadzone na ich dnie formacje skalne były deformowane, wypiętrzane i erodowane. Obszary tworzenia się czarnych łupków nie były tu tak rozległe jak np. w basenie Zatoki Perskiej. Subsydencja była ograniczona terytorialnie i czasowo, a co za tym idzie pogrzebanie czarnych łupków okazało się mniej efektywne (pod względem generowania węglowodorów) niż w przypadku Bliskiego Wschodu. 

Fakt, że w Polsce jest mniej złóż ropy i gazu co np. na Bliskim Wschodzie jest poniekąd kwestią geopolityki i gospodarki, które wyznaczają granice państw oraz regulują sposób zarządzania posiadanym dobrem, w tym zasobami naturalnymi. Te jednak powstały na długo przed człowiekiem i ustaleniem granic administracyjnych. Geologia obszaru – to sedno sprawy i poszukiwany „sprawca” naftowej dyskryminacji! W przeszłości geologicznej, w pewnych regionach, panowały warunki sprzyjające powstaniu złóż ropy i gazu (np. dzisiejszy Bliski Wschód), w innych zaś warunki geologiczne sprzyjały powstaniu złóż węgla, miedzi itp. (dzisiejsza Polska). Ot taka, geologiczna (nie)sprawiedliwość.

Ciekawe? Przeczytaj także: Jak rozgryźć drewno? – rzecz o recyklingu

------------------------

Bibliografia

- Dadlez R., Marek S., Pokorski J., 2000. Mapa geologiczna Polski bez utworów kenozoiku.
- Konyuhov, A. I. Maleki, B., 2006. The Persian Gulf Basin: Geological history, sedimentary formations, and petroleum potential . Lithology and Mineral Resources, 41, 4.
- McCarthy, K., Rojas, K., Niemann, M., Palmowski, D., Peters, K., Stankiewicz, A., 2011. Basic Petroleum Geochemistry for Source Rock Evaluation. Oilfield Review, 23 (2).
- Narkiewicz M., 2007. Development and inversion of Devonian and Carboniferous basins in the eastern part of the Variscan foreland (Poland). Geological Quarterly, 51(3).
- Ney, R. , 2006. Zasoby ropy naftowej. Polityka Energetyczna, 9.
- Tissot, B.,P., Welte, D., H., 2013. Petroleum formation and occurrence.
- http://www.jedrysek.eu/konferencje/Weglowodory
- http://pubs.usgs.gov/bul/b2202-h/b2202-h.pdf

ENGLISH VERSION