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天涯补刀:天然气是如何形成的?|2022-10-17

俄乌战争爆发以后,欧洲被迫停止从俄罗斯进口天然气,价格暴涨……
另外,现在的美国已经基本实现能源独立,其中的关键就是天然气……
原本,大家的关注点都在石油上,但是这次天然气似乎成了很多人关注的焦点,有人在后台留言,让我科普下天然气。
我想了下,觉得有这个必要。
今天我们就给大家普及下天然气是如何形成的。
面上理解,“天然气”就是指天然存在的气体,比如氧气、二氧化碳、氮气等。但是,在石油地质学中,所谓的“天然气”通常指油田气和气田气。
我们普通人口中的“天然气”其实就是家里煮饭、洗澡用的天然气,其主要成分是甲烷。

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甲烷是非常常见的一种气体,只不过我们大多数人没有留意而已。
我们经常看到,在沼泽地、污水沟或粪池里,有气泡冒出来,拿着火柴就可把它点燃……由于这种气体最先在沼泽里面发现的,所以被称为“沼气”。
沼气的主要成分就是甲烷。

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沼气和天然气的区别就在于甲烷含量的多少:沼气中的甲烷比例在50-80%之间,天然气中的甲烷比例在85%以上。
年纪稍微大点的朋友一定知道,以前的农村非常流行建设沼气池的:只要将粪便、杂草、污泥等垃圾倒进一个密封的池子里面,要不了多久就能生成沼气。

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为什么这些东西放到一起会生成甲烷?
因为这些物质里面都含有有机质
什么叫做“有机质”?
“有机”的表面意思就是:有生机,有生命。
所谓的“有机质”就是指:来源于有生命的物质。
有生命的东西叫什么?
叫做“生物”。
生物有哪些?
生物就是指有生命的物种,包括动物、植物、细菌、真菌等。
有机质主要是由有机化合物组成的。
有机化合物主要是由碳元素、氢元素组成,所有的生命体都含有机化合物。
甲烷就是由碳、氢元素组成的最简单的有机化合物。

动植物都是有机物,含有大量的碳氢元素,所以你把粪便、杂草等放到密封的池子里面,通过一段时间与空气隔绝,在适宜的温度、PH值下,经过微生物的发酵作用产生甲烷。
上面说了这么多概念就是要告诉大家一点:无论是石油,还是天然气,其实都是由大量动植物的“尸体”在一定温度、压力等条件下经过复杂的化学反应,最终才生成的。
这时就出现一个问题:哪里含有大量动植物的尸体?
粘土里。
动植物死后就变成泥了,所以泥里面就含有大量的有机物。
比如,河里的淤泥里就含有大量的有机物,土壤里面也含有大量的有机物。
如果把粘土埋到地下几百米、甚至几千米的地方,经过不断的压实,它就变成岩石了,这种岩石我们把它叫做“粘土岩”。
粘土岩分为两种,它们分别叫做泥岩和页岩。
说到这,我相信稍微聪明点的朋友就知道我们到正题了。
这些年,美国石油和天然气的产量不断增加,主要就是发现了页岩油和页岩气。

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泥岩和页岩有什么区别?
大家看看下面的两个图:
泥岩就是黑乎乎的一团,没有什么层理;

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页岩就像书一样,一页一页的——下面这张图就是油页岩。
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