دلائل النضج الحراري

**أهم دلائل النضج الحراري**:

&يتم أثناء نضج المواد العضوية تحرر وطرد مجموعة متنوعة من المواد العضوية الهيدروكربونية إلى الصخور المحيلة. يتمثل الهدف الرئيس من تحديد النضج في إيجاد متى بدأت هذه المواد بالتحرر، وكيف تتغير كمياتها وتركيبها مع تقدم درجات النضج، وكذلك في تقدير التاريخ الحراري للمقالع المدروسة بهدف تقدير متى وفي أي اتجاه حدثت هجرة المواد الهيدروكربونية.

تتغير الخواص الفيزيائية للمادة العضوية بما فيها مظهرها اللوني ، كلما ازدادت درجة نضجها، وقد جرت محاولات عديدة للاستفادة من هذه التغيرات في تحديد درجة النضج التي وصلت إليها هذه المادة ، وبالتالي التعرف على المرحلة التي وصلت إليها في تحقيق إمكانياتها الكامنة في توليد، المواد الهيدروكربونية ، وبالإضافة إلى ذلك فقد جرت محاولات عديدة للاستفادة من تاريخ العطور الرسوبي للتشكيلات الصخرية لحساب محصلة تأثير كل من الحرارة، والزمن على المادة العضوية، وبالتالي تقدير درجة النضج ،التي يمكن أن تكون قد وصلت إليها هذه المادة، آخذين بعين الاعتبار التدرج الحراري في المناطق المدروسة.

يعد تحديد كميات ونسب الأنواع المختلفة من المواد الهيدروكربونية من الطرائق الواضحة المساعدة في تقدير درجة النضج، كما تعد الغازات والجازولين من الناحية العملية، أكثر المواد الهيدروكربونية ملائمة لهذا الغرض، حيث تستخدم دراسة التغيرات في كمياتها وتراكيبها في المقاطع غير المتأثرة بهجرة المواد الهيدروكربونية كنموذج لمعايرة الطرائق الأخرى. على الرغم من الأهمية البالغة لكل دليل، أو طريقة من طرائق التقييم والتنبؤ بالنضج الحراري، إلا أن لكل منها بعض المحاذير، لذلك فإن مقدار الثقة بتقييم النضج يزداد بازدياد عدد الدلائل أو الطرائق المستخدمة، ومقارنتها مع بعضها البعض، والبحث عن أسباب اختلافها إن وجدت.

سنتعرض فيما يلي الأهم الطرائق والدلائل المستخدمة في تقييم النضج الحراري للمادة العضوية وتحولها إلى مواد بترولية.&

**دلائل مبنية على استخدام عوامل التحول الرئيسة**:

&تعتمد هذه الدلائل بشكل رئيس على التنبؤ بمحصلة تأثير كل من الحرارة والزمن على تحولات ونضج المواد العضوية، وهي تختلف عن بعضها بشكل رئيسي باختلاف وجهات النظر حول تأثر النضج بكل من العوامل التالية:

1- الزمن.

2- تاريخ التدرج الحراري للمنطقة المدروسة.

3- تحولات المادة العضوية أثناء مراحل توقف الطمر أو النهوض البنيوي.

4- الضغط.

تبدأ طرائق دراسة جميع هذه الدلائل من خلال رسم تاريخ الطمر الرسوبي؛ نذكر من هذه الطرائق على سبيل المثال طريقة فاسيوفيتش التي تعد من أبسط الطرائق في حساب محصلة التأثير المشترك لكل من الحرارة، الزمن، والضغط، وذلك من خلال العلاقة التالية :

G=T.t.P/1000

حيث: T- الحرارة ( درجة مئوية )، t - الزمن ( مليون سنة )، P - الضغط ( ضغوط جوي ).

تذكر من هذه الطرائق أيضا طريقة لوباتن ( 1971 , N . V . Lopatin )، التي تعد من أكثر طرائق حساب محصلة تأثير الحرارة، والزمن انتشار ( على الرغم من إدخال بعض التعديلات الهامة عليها ). يتم في البداية، وفقا لهذه الطريقة، رسم مخطط الزمن - عمق، ليسقط عليه في المرحلة التالية خطوط تساوي الحرارة، بتباعد قدره عشر درجات مئوية، ثم يتم بعد ذلك تحديد العامل n للمجالات الحرارية، ذات القيم 10 م، وقد اختار لوباتن القيمة n= 0 للمجال الحراري 100 - 110 م، وبالتالي يكون للمجال 110 - 120 م العامل n= +1، ثم يحدد عامل الحرارة Y = r ^n حيث تتضاعف سرعة التفاعل عند القيمة  r=2 كل عشر درجات مئوية، وبالتالي يمكن حساب مقدار الزيادة في النضج ΔM من خلال العلاقة:

وتكون قيمة TTI النهائية عبارة عن مجموع کل قيم ΔM لجميع المجالات الحرارية خلال تاريخ التعمق ( أو الترسيب ).

على الرغم من الاستحسان الواسع لطريقة لوباتن من حيث المبدأ، إلا أنها تعرضت لعدد من الانتقادات، أو التعديلات، والتي من أهمها التعديلات التي أجراها كل من يرمولکن وساروكوفا، والتي شملت بشكل خاص تغيرات التدرج الحراري خلال الزمن الجيولوجي. من الجدير ذكره أن غبرة قد استخدام طريقة يرمولکن -ساروکوفا- في تقدير النضج الحراري لعدد من التشكيلات الصخرية، في عدد من الوحدات التكتونية في شمال غرب السطيحة العربية، وذلك بعد رسم تاريخ الطمر الرسوبي لهذه التشكيلات في أبار مختارة من الوحدات التكتونية المدروسة .&

مخططات تغير الظروف الباليوتكنونية والجيوحرارية للتشكيلات الصخرية في شمال الحالول-1

**دلائل مبنية على دراسة نتائج التحاليل الكيميائية والتكسير الحراري**:

1. **درجة الحرارة العظمی**:

& قام Esbitalie من معهد النفط الفرنسي عام 1977م بتطوير تقنية خاصة و سريعة التقييم الطاقة التوليدية للصخور المصدرية، ودرجة النضج فيها، وهي تعتمد على التكسير الحراري لعينات صخرية صغيرة، يتم من خلالها الكشف التفاضلي عن المركبات الهيدروكربونية المتحررة من المادة العضوية ، بحيث تخرج النتائج على شكل ثلاثة بیکات يمثل البيك ( (Peak الأول المواد الهيدروكربونية الموجودة في الصخر، والتي تتحرر في درجات الحرارة الأقل من 300 م، بينما يمثل البيك الثاني المواد الهيدروكربونية الناتجة عن التكسير الحراري للكيروجين أثناء رفع درجة الحرارة حتى 550م ، أما البيك الثالث فإنه يمثل ثاني أكسيد الكربون المتحرر من المادة العضوية. تزداد مساحة البيكات مع ازدياد نسب المواد التي تمثلها في العينة.

 تعبر النسبة S1/ S1+  S2 عن دليل إنتاجية الصخر الذي تمثله العينة، والنسبة S2/S1+S2 عن دليل الهيدروجين، وهي ترتبط مباشرة مع النسبة الذرية H/C الموجودة في الكيروجين ، بينما تمثل النسبة S3/ S1 + S2 دليل الأكسيجين، وهي ترتبط مباشرة مع النسبة الذرية O/ C . يرمز لدرجة الحرارة الموافقة لقمة البيت الثاني بTmax، ويبدأ تولد النفط عند القيمة Tmax = 430 م، وينتهي عند القيمة 470م، وبالتالي فإن قيم Tmax التي تقل عن 430 م تعبر عن مادة عضوية لم تصل إلى مرحلة النضج بعد، بينما تعبر القيم التي تزيد عن 470م عن مادة عضوية تحاوزت مرحلة النضج.&

البيكات الثلاثة الناتجة عن التكسير الحراري

**الغازات المدمصة ( C1- C4 ) والجازولين ( C5- C7 )**:

&يعد كل من الغازات والجازولين من المواد المتحررة من الكيروجين إلى المسامات المجاورة أثناء عمليات النضج، وعندما يتم تعليب فتات الحفر الطازج ( المأخوذ مباشرة بعد استخراجه )، فإن الغازات تتحرر ببطء لتتجمع في الفراغ في قمة العلبة، تؤخذ العينات عادة بفواصل حوالي 5م، وتحلل بهدف في دراسة

محتوى الغازات في الفراغات في أعلى العلب، يعد هذا النوع من التحاليل سريعة ورخيصة، وذلك على العكس من تحليل الجازولين، ذو التكلفة الأكبر، والذي يحتاج