خصائص الصخر الزيتي
خصائص الصخر الزيتي، يرغب الكثير من المهتمين بدراسة علوم الأرض التعرف على خصائص الصخور المختلفة ومعرفة مكوناتها وكيفية تكوينها، وفي هذا الموضوع سنتحدث عن الصخر الزيتي وسنذكر أهم المعلومات عنه.
محتويات المقال
[ عرض ]
خصائص الصخر الزيتي
تتعدد خصائص الصخر الزيتي، ويمكن تلخيصها في السطور التالية:
- يتميز الصخر الزيتي بقابليته للتحويل بالمعالجة المتقدمة إلى زيوت صخرية بالإضافة للمواد التي تحتوي على ماء متبلور.
- من خصائص الصخر الزيتي أنه يخرج بدرجة كبيرة من الطحالب، فعند إجراء بعض التعديلات عليه كالتسخين والتكرير يظهر مثل البترول الطبيعي على المستوى الكيميائي.
- عملية الحصول على الزيت الصخري تكون باستخراجه بوسائل تعدينية بدائية كالحفرة المفتوحة، وبعد ذلك يتم معالجته بالطرق المتعارف عليها.
- أوضحت وكالة الطاقة الدولية أنه يتوفر ما يقرب من 1 تريليون من البراميل المعبئة بالنفط الصخري والجاهزة للبيع.
- من خصائص الصخر الزيتي أنه يحتوي على كمية كبيرة من الهيدروكربونات الذي يحتوي على كميات ضخمة جدًا من المادة العضوية التي لا تقبل الانحلال والمعروفة باسم الكيروجين، والتي يتم الحصول عليها بالتسخين.
- أوضحت إحدى الجهات المنتجة للمواد البترولية في أمريكا أن ما يقرب من 1.6 تريليون برميل من البترول تتواجد في الصخور الزيتية بمختلف أنحاء العالم.
- الزيوت الصخرية مصنفة على حسب ما يوجد بالبيئة من رواسب، ومواد عضوية، وكائنات دقيقة تخرج منها المواد العضوية.
- الزيوت الصخرية يتم استخراجها من الصخور الزيتية بالوسائل الحرارية المختلفة، وفي الغالب تكون خفيفة وتحتوي على كمية قليلة من الكبريت.
- إنتاجية الزيوت الصخرية تعتمد على الوسائل التعدينية أو الوسائل الأخرى التي يتم الاعتماد عليها في استخراج المواد السائلة بشكل مباشر من الخزانات بدون إخراج الصخور للسطح حتى يتم معالجتها.
- من خصائص الصخر الزيتي أنه يحتوي على كميات كبيرة من المواد العضوية التي يخرج منها الهيدروكربون بالتسخين، ولذلك يعتبر البعض هذا النوع من الصخور بأنه مصدر للبترول ومشتقاته.
- الصخور الزيتية تنتج زيوت اصطناعية يمكن استخدامها كبديل لمشتقات البترول كالبنزين المستخدم في حركة الطائرات والسيارات، وذلك بعد إجراء عمليات المعالجة والتكرير عليها.
- في العصور القديمة كانت الصخور الزيتية تستخدم في رصف الطرقات، وكان يتم إحراقه بواسطة بعض دول أوروبا لاستخدامه بشكل محدود، لكن بعد ذلك تم إجراء عليه عمليات التكرير للاستفادة منه في توليد الطاقة الكهربائية.
شاهد أيضا: ما هو الصخر الزيتي
ما هو الصخر الزيتي
- بعد أن تعرفنا على خصائص الصخر الزيتي، ينبغي علينا التحدث على هذا النوع من الصخور.
- فالصخر الزيتي هو صخر رسوبي يمكن استعماله بطرق عديدة من أجل إنتاج المواد النفطية والبترولية والغازية، وذلك لأنه غني بالكيروجين العضوي الذي يتعرض للاحتراق بمجرد تسخينه.
- وبالرغم من إمكانية استعمال الصخور الزيتية كبديل للمواد البترولية الاعتيادية إلا أنه من الصعب الحصول عليه، وذلك لا تعتمد عليه الكثير من الدول كإحدى مصادر البترول.
هل يعتبر الصخر الزيتي وقود أحفوري؟
- من خلال موضوع خصائص الصخر الزيتي، ينبغي علينا توضيح هل هذا النوع من الصخور يعتبر وقود أحفوري أم لا.
- ففي الحقيقة تستخرج الصخور الزيتية من أماكن مختلفة، وهو يعتبر وقودًا أحفوريًا حديثًا.
- حيث يمكن استخراجه من أماكن ومناطق بحرية عديدة سواء كان الماء عذب أو مالح، بالإضافة لتوفره في بالمستنقعات أيضا.
- الصخور الزيتية شبيهة بالفحم الحجري تقريبًا لكنها من الممكن أن تكون غنية بالمعادن الغير عضوية بنسبة تتراوح بين 60 إلى 90%.
- في حين أن الفحم الحجري به كمية قليلة من المعادن الغير عضوية تقل عن 40%.
- تتميز الصخور الزيتية بأنها غنية بالطاقة الغير آمنة على البيئة والتي يمكن أن تلوثها بشكل كبير بعكس المواد النفطية السائلة الاعتيادية.
- لأن الطاقة فيها إذا تم تحويلها لمواد نفطية كالبنزين فإنها تتسبب في خروج كمية مضاعفة من الغاز الذي يتسبب في حدوث ظاهرة الاحتباس الحراري، وذلك لإجراء العديد من العمليات عليه والمستهلكة للطاقة بكميات مضاعفة.
تكوين الصخر الزيتي
- من خلال موضوع خصائص الصخر الزيتي، سوف نتحدث عن تكوين هذا النوع من الصخور.
- فالصخور الزيتية تتكون في ترسيبات البحار بسبب تشكّل المواد العضوية خلال عملية البناء الضوئي.
- حيث تكون البداية في تكوين بعض النباتات العالقة، ويتم انتقالها إلى للترسيبات الحيوانية العالقة والتي تحتوي على كمية كبيرة من الكربوهيدرات، والمواد الدهنية، والمواد البروتينية.
- عملية تكوين الصخور الزيتية على اليابس تكون بشكل تدريجي عندما تُدفن النباتات وغيرها من المواد العضوية.
- وبعد ذلك تتشكل تلك الصخور بفعل التضاغط للمواد العضوية المتجمعة بالصخر الرسوبي الذي يحتوي على كميات هائلة منها.
- يؤدي التضاغط الذي يحدث للمواد العضوية إلى إنتاج ما يعرف بالكيروجين، وهو مادة يتم تحويلها إلى مواد نفطية أو غازية أو تكون على هيئة فحم بواسطة بعض الطرق التي يتم الاستعانة بها كالدفن العميق.
- وهي طريقة لا يمكن الاعتماد على غيرها في تشكيل الصخور الزيتية بسبب عدم وجود ما يلزم لهذا التشكيل سواء درجة الحرارة وعملية التضاغط في أي طريقة أخرى.
تصنيفات الصخر الزيتي
من خلال موضوع خصائص الصخر الزيتي سوف نذكر تصنيفات هذه الصخور بالاعتماد على محتواها من المعادن، وهي كما يلي:
التصنيف الأول من الصخر الزيتي
- يتميز هذا التصنيف أن الصخور الزيتية فيه تحتوي على كميات هائلة من الكربونات.
- هناك أنواع عديدة من الصخر الزيتي التابع لهذا التصنيف الذي يتكون من أكسجين وكربونات معًا.
التصنيف الثاني من الصخر الزيتي
- يتميز هذا التصنيف بأن الصخور الزيتية فيه تحتوي على كمية من السليكون المعدني بالإضافة للكائنات الحية البحرية كالإسفنج.
- من خصائص الصخور الزيتية التابعة هذا التصنيف أنها ضعيفة بالمقارنة بالصخور الزيتية التابعة للتصنيف الأول.
التصنيف الثالث من الصخر الزيتي
- يتميز هذا التصنيف بأن مكوناته من الأشجار والمواد المعدنية، بالإضافة للهيدروجين.
- ويعد أساس تكوينه هو التربة التي تدفن فيها الأشجار والنبات الخشبي، فيساعد على تكوين الفحم الشمعي سريع الاشتعال.
قد يهمك: ما هو الغاز الصخري
طريقة استخراج الزيت الصخري من الصخر الزيتي
- بعد أن تعرفنا على خصائص الصخر الزيتي، ينبغي علينا معرفة كيفية استخراج الزيت الصخري من هذا النوع من الصخور.
- ففي البداية يتم إخراج الصخور الزيتية من تحت الأرض بالطرق التعدينية المختلفة كالتعدين من الباطن أو التعدين من سطح الأرض.
- فعملية إخراج الصخور الزيتية في غاية الصعوبة عكس عملية إخراج المواد النفطة السائلة الموجودة بالآبار الاعتيادية.
- بعد الانتهاء من إخراج الصخور الزيتية بالطريقة الملائمة يتم الاستعانة بالتقطير لتحليل تلك الصخور حراريًا، ويتم ذلك بتوجيه الحرارة المرتفعة جدًا التي لا تحتوي على أكسجين إلى الصخور الزيتية.
- ومن خلال إتمام التحليل الحراري للصخور الزيتية يخرج الكيروجين المسال لينفصل عن تلك الصخور، وبعد أن يتحول إلى مادة سائلة نفطية يكون بذلك من السهل استخلاصه.
- تحليل الصخور الزيتية حراريًا يمكن أن يحدث إما بالتعدين السطحي، وذلك عن طريق تكسير الصخور الزيتية، ثم تعريض هذه الصخور للحرارة العالية ليتم استخلاص المواد النفطية منه.
- وإما بالتعدين الباطني عن طريق تعريض هذه الصخور للحرارة بشكل مباشر أثناء وجوده داخل تحت سطح الأرض بدون تكسير أو تحطيم.
- وبالجدير ذكره أن المواد التي يتم استخلاصها من الصخور الزيتية والمعروفة بالكيروجين بواسطة تحليلها حراريًا لا تعد مواد نفطية خام.
- ولذلك تتعرض للعديد من العمليات المختلفة لتكريرها من أجل إزالة المواد العالقة بها مثل الكبريت حتى نحصل على مواد نفطية خام مصطنع يصلح للاستعمال.
النتائج السلبية لاستخراج الزيوت الصخرية
بعد إجراء العديد من العمليات لاستخراج الصخور الزيتية واستخلاص الزيوت الصخرية منها لاستخدامها نلاحظ وجود بعض النتائج السلبية قد حدثت بسبب استخلاص هذه الزيوت، ومن ضمن هذه النتائج ما يلي:
زيادة إنتاجية الرماد
أثناء استخلاص الزيوت الصخرية من الصخور الزيتية تزداد إنتاجية الرماد التي تتسبب في تلويث الطبيعية والبيئة كالهواء، والماء، والتربة.
زيادة غاز ثاني أكسيد الكربون
- بعد تعريض الزيوت الصخرية لعملية التحلل الحرارية بالتسخين أو بالاحتراق تحرق كمية هائلة من غاز ثاني أكسيد الكربون الذي ينتشر بالغلاف الجوي.
- ويعتبر غاز ثاني أكسيد الكربون غاز دافئ يمتلك تأثيرات قوية على ظاهرة الاحتباس الحراري.
إنتاج مواد تضر البيئة
- أثناء استخلاص الزيوت الصخرية من الصخور الزيتية تحدث تفاعلات عديدة بين المواد التي تتواجد بتلك الصخور.
- واحيانًا تكون هذه التفاعلات سامة ومضرة وتتسبب في المعاناة من صعوبة التنفس بالإضافة إلى حدوث مشاكل في العينين وتهيجها والتهاباها.
خروج الكربونات المضرة
- عندما تتعرض الصخور الزيتية للاحتراق لاستخلاص الزيوت الصخرية فإن ذلك يؤدي إلى إطلاق كمية ضخمة جدًا من الكربونات المضرة التي تنتشر بسرعة هائلة بالغلاف الجوي.
- ويصعب على الشجر، والتربة، والماء امتصاص الكمية الضخمة المنتجة من الكربونات المضرة، فيحدث الاحتباس الحراري.
- وبالجدير ذكرن أن الكربونات هي من أهم الأسباب المؤثرة على الحالة المناخية في العالم.
استخدام كمية ضخمة من الماء العذب
- يحتاج استخراج الزيوت الصخرية من الصخور الزيتية إلى كمية ضخمة جدًا من الماء العذب، حيث إن عملية استخراج لترًا واحدًا من الزيوت الصخرية يتطلب ما يصل إلى ثلاثة لتر من الماء العذب.
- ويتسبب ذلك في تضرر الماء وتلوثه بالمواد المضرة، ويحتاج تنقية الماء الملوث إلى تكاليف باهظة جدًا.
تلوث الماء الجوفي
- تؤدي عملية إخراج الصخور الزيتية بالتعدين أسفل سطح الأرض إلى تراكم المركبات المضرة في باطن الأرض.
- ويتسبب ذلك في وصول المركبات المضرة والسامة إلى الماء الجوفي مما يؤدي إلى جعلها غير صالحة للاستخدام الآدمي.
اخترنا لك: كيف يستخرج النفط الصخري
استخدامات الصخور الزيتية
بالرغم من ارتفاع تكلفة استخراج الصخور الزيتية من باطن الأرض إلا أن بعض الدول كانت تستخرجه وتستخدمه في أمور عديدة، ومن أهم هذه الاستخدامات ما يلي:
- رصف الطرقات، وإصلاح السفينة التي تعرضت لثقب ما، وكان ذلك في بلاد الرافدين.
- استخدمت جمهورية منغوليا الزيت الصخري المستخرج من الصخر الزيتي في الحروب، حيث كانت تغمس السهام فيه ثم تشعل فيه النيران وتطلقها على الأعداء.
- استخدامه في تسيير الطائرات والعربات من خلال استخدامه كبنزين وديزل.
- كان يتم استخدامه في تصنيع بعض السلع المختلفة كشموع البارافين.
- اعتمدت الدولة البرازيلية والصينية وبعض الدول الأخرى على الزيت الصخري لإنتاج الوقود الذي يستخدم في إنتاج الطاقة الكهربائية.
- استخدمه بعض الدول في التصنيع الكيماوي، بالإضافة إلى استخدام نتائج التفاعلات الفرعية له في تصنيع الإسمنت.
في نهاية الموضوع وعلى موقع مقال Mqall.org وبعد أن تعرفنا على خصائص الصخر الزيتي.
وذكرنا ما هو الصخر الزيتي، وكيف يتم استخراجه، واوضحنا تصنيفات الصخور الزيتية.
وذكرنا أيضا النتائج السلبية التي تحدث بسبب استخراج الزيوت الصخرية، مع توضيح أهم استخدامات هذا النوع من الصخور.
عليكم فقط مشاركة هذا الموضوع على جميع وسائل التواصل الاجتماعي.