Hampetrollerin özellikleri
bulundukları yatakların jeolojik geçmişleriyle belirlenir. Louisiana ve Nijerya
hampetrolleri birbirine benzer; her ikisi de benzer deniz kalıntılarından
oluşmuşlardır. Uzak Doğu petrolleri genellikle vakslıdır, siyah veya kahve
renklidir, düşük sülfürlüdür ve Merkezi Afrika petrollerine benzer; bunlar
karasal depozitler esaslıdır. Orta Doğu petrollerinin vaks miktarı düşüktür,
fakat sülfürü fazladır. Batı Avustralya petrolü hafif ve bal-renkli, Kuzey
Denizi petrolü vakslı, yeşil-siyah renklidir. USA’daki petrollerin özellikleri,
bölgelerin çok değişik jeolojik tarihleri nedeniyle çok çeşitlidir.
En eski petrol-yatağı kayaçlarının yaşı 600 milyon yıldan
daha fazla, en genç olanların ise 1 milyon yıl dolayındadır. Keşfedilen ve
bulunan petrol yataklarının çoğu 10-270 milyon yaşındadır.
Petrol ve gaz yataklarının
oluşmasındaki en kritik faktör, derinlikle artan yüzey altı sıcaklığıdır.
Petrol hidrokarbonların oluşumu 150 0F’dan daha düşük sıcaklıklarda
nadiren gerçekleşebildiği gibi, 500 0F dan yüksek sıcaklıklarda da
oluşan hidrokarbonlar bozunarak karbonlaşır; ideal sıcaklık aralığı 225-350
dereceler arasıdır.
a. Ön kambriyum,
4500-550 Milyon Yıl Önce
Taban (Basement) Kayaçlar: Yeryüzünün oluşumundan (~4 milyar yıl önce), bilinen ilk
çok hücreli organizmaların başladığı zamana ( 550 milyon yıl önce) kadar olan
tabakalardır. Petrolün organik orijinli olduğu kabul edildiğinden bu tabakalara
kadar sondaj yapılmaz.
İlk tek
hücreli organizmalar, omurgasız hayvanlar:
alg, bakteri, denizanası, amipler, kurtcuklar, sünger
alg, bakteri, denizanası, amipler, kurtcuklar, sünger
b. Birinci Zaman, Paleozoik
Devir, 550-248 Milyon Yıl Önce
Devonik
Periyot sırasında ekvatorun, güney batıdan kuzey doğuya doğru, gerilmesiyle
kıta kütleleri konumlandı ve Devonik Deniz oluştu.
Devonik
Periyoda “Balıkların Yaşı” da denir. Oluşan bu denizler sıcak ve tropikaldi,
yaşama olanak verecek kadar verimliydi ve geniş kayalıklar bulunuyordu. Hayvanlardan
bazıları arasında, mercanlar, deniz kabukluları, kafadan bacaklılar sınıfından
yumuşakçalar, sedefli deniz minareleri hayvancıkları, üç loplu deniz böcekleri,
akreplere benzeyen böcekler, deniz kestanesi türleri, keseliler ve tomurcuklular,
yaprak ve bitki saplarına benzeyen deniz lalesi ve zambak şeklindeki deniz
hayvanları, kıkırdak iskeletli çenesiz balıklar (daha sonra kemikli ve çeneli
köpek balığı, tırpana ve vatoz türü balıklara dönüşeceklerdir) bulunuyordu. Yer
altından çıkarılan petrol, metamorfoza (kimyasal olarak başkalaşma) uğramış
mikroskobik bitkiler ve hayvancıkların kalıntılarıdır. Bir balık kepçesi veya
bir kova deniz suyunda bu tip pek çok organizma olduğunu görmek mümkündür.
Devonik denizdeki periyodik geri
çekilmesiyle, alçı taşı ve potas (potasyum hidrat) gibi buharlaşma kalıntıları
ve halitler (kaya tuzları) meydana geldi. Kaya tuzları kalıntılarının bazıları,
üstleri çökelti tabakalarıyla kaplanmış doğal kapanlar içindeki sularda
çözündüler.
Kambriyum: 550-505 milyon yıl arası
İlk trilobitler, foramlar, brakiopodlar, nautiolidler,
deniz tarağı, salyangoz, kabuklular, krinoidler, gastropodlar, mercan,
protozoanlar
İlk deniz yıldızı, blastoidler, ueropteridler, bryozoa, scaphopodlar, çenesiz balıklar,
echinoidsler
İlk kara bitkileri, eğrelti otu, köpek balığı, akrep
İlk böcekler, tetrapodlar, ammonitler, plakodermler
Karboniferos: 360-286 milyon yıl arası
İlk sürüngenler, örümcekler, amfibianlar,kozalaklı
ağaçlar, sinapsidler
Sinapsidlerin ve pelikosorların altın çağı
c. İkinci Zaman, Mezozoik
Devir, 250-65 Milyon Yıl Önce
Bu zaman süresinde Devonik deniz kuzeye doğru ilerledi.
Ekvator, güneyde kalırken kıta alanı yavaşça kuzeye doğru kaydı. Deniz, Devonik
periyottakinden daha fazla alan kapladı.
Bu periyodun hayvanları genel bir evrim geçirdi, bazı
balıklar bulundukları ortamdan rahatsız oldular. Teoriye göre bazı balıklar
anaerobik (oksijensiz) çevreden göç ettiler ve başka yerlere doğru kaydılar;
birbiri peşisıra olan bu yer değiştirmelerde yaşam olanağı olmayan havuzlara
rastladıkça başka havuzlara yöneldiler. Bu dolaşım süresince değişime uğrayarak
etsi bir yapıya dönüştüler; dönüşüm, hem suda ve hem de karada yaşayabilen
amfibians form oluşuncaya kadar devam etti.
Devonik kayaçlar milyonlarca yıl çok sığ seviyelerde kaldı,
sonra hem bunlar ve hem de kresate kayaçları yeterli derinliğe ulaştıklarında
hızla petrol oluşumu gerçekleşti. Bundan sonraki ağır erozyon ve diğer
nedenlerle gömülme derecesi yavaşladı.
Kresate periyodunda kıtaların
gelişmesi, adalar ve küçük alanların katılarak dağ silsileleri oluşuncaya kadar
devam etti. Bu katılımlar denizi batıya doğru itti, ancak bazı alanlar kuzey ve
güneyden tekrar deniz tarafından işgal edildi. Bu periyot süresinde birkaç kez
deniz işgali ve deniz geri çekilmesi çevrimi oluştu. Bu çevrimler, dağ
silsilelerinin hızla erozyonuyla beraber gerçekleşti ve sonuçta muazzam kum
taşları mil/çamur taşları ve tabakalı bir taş türü olan shale oluşumları
meydana geldi. Bazı karalar önemli derecede kuzeye kaydı, fakat iklimi tropikal
olarak kaldı.
Yaşamda evrim oldukça yavaş
ilerledi. Kretase periyodu dinozorların bulunduğu son büyük dönemdir ve bir
bakıma onların yaşını tanımlar. Timsah ve kertenkele türü bazı yaratıkların
yerini, derece derece kuşlar ve denizlerde dolaşan büyük korkunç sürüngenler
aldı. Kretase döneminin zengin sedimentleri (tortuları) arz içinde yeteri kadar
derinlere gömülmedi, dolayısıyla yeterli tektonik basınçlara maruz
kalmadığından petrolün oluşması için gereken ısı oluşmadı. Yine de bu
kayaçlardan, Devonik ve Mississipyan kalıntılarından göçen petrolün yerleşebildiği
kapanlar oluştu.
Triyasik: 248-213 milyon yıl arası
İlk kaplumbağa, cycadlar, kertenkele, dinazorlar, memeliler
İlk mürekkep balığı,
kurbağa, kuşlar, semenderler
İlk çiçekli bitkiler, yılan,
modern balıklar, kuşlar, dinazorlar
d. Üçüncü (65 Milyon Yıl) ve
1.8 milyon yıl öncesinde başlayan ve devam etmekte olan Dördüncü Zamanlar.
Paleozoik ve Mezozoik zamanda
(550-65 milyon yıl öncesi) yoğun ormanlar ve denizler, bitkiler ve hayvanlarla
doldu. Zamanla ölenler veya yaşayanların bazıları kumla veya çamurla kaplanarak
bozunmadan korundular ve böylece petrolün oluşum süreci başladı. Proses bazen
çamurların kaymasıyla, kum tepeciklerinin yer değiştirmesiyle, bazen volkan infilaklarıyla,
bazen meteorların yeryüzüyle çarpışarak büyük bulutlar ve tozlar fırlatmasıyla
gerçekleşti. Çökelen bu tabakalar, üzerlerine eklenen yeni tabakalarla gittikçe
artan basınçlar ve dolayısıyla yükselen sıcaklıklara maruz kaldı.
Yer kabuğu kayarken, oluşmaya başlayan bu tabakalar derine,
daha derine itildi. Arzın merkezi, bilindiği gibi çok sıcaktır ve kayaçlar
sıvılaşmış haldedir. Bütün bu koşullarda aktif halde olan bakterilerle binlerce
yıl boyunca meydana gelen kimyasal reaksiyonlar, doğal gaz ve hampetrol
bileşenlerini oluşturdu.
Organik maddeler kum ve çamur altına gömüldü, basınç
artarken petrol yakınlarındaki kayaçlara doğru aktı. Kayaçlar katı birer kütle
gibi görünmesine karşın çok sayıda gözenekler (pore) içerir ve bazı kayaçların
gözenekleri diğerlerinden daha çok ve daha büyüktür. Üç temel kayaç tipi
vardır; volkanik, metamorfik (başkalaşım) ve çökelti (veya tortul) kayaçlar.
Petrol daha çok çökelti kayaçları etrafında bulunur, ancak her çökelti kayacı
petrol içermez. Organik maddenin sadece %2 si petrole dönüşür, ve sadece %0.5
kadarı elde geçirilebilir. Hidrokarbonlar sudan daha hafiftir ve bulunduğu
poröz kayaçlardan, poröz olmayan (non-poröz) tabakalar (kapanlar) tarafından
tutuluncaya kadar yukarıya doğru göçerler.
Tersiyer: 65-1.8
milyon yıl arası
Memelilerin
çeşitlenmesi, deniz ve büyük kara hayvanları, atlar, balinalar ve maymunlar,
yeşil otlar, apeler, antropoidler, hominidler; ilk australopithesinler
Mammotlar,
mastodonlar, neandertaller (1.8 milyon-8000 bin); ilk modern insanlar
(8000-günümüz)
Global Hidrokarbon Yatakları
Konvensiyonal petrol ve gaz yatakları hem bulundukları
yerler ve hem de zaman bakımından düzenli dağılım göstermezler. Büyük petrol ve
gaz yatakları az sayıdaki basenlerde veya 20000 ft (6.1 km)’den daha az derin
klasik petrol bölgelerinde yeralırlar. Bu düzenli olmayan dağılım tabakaların
oluşma veya kırılma özellikleriyle bağıntılıdır.
Dünyada 600’den fazla basen ve alt-basen bulunduğu ve
bunların büyük bir kısmının birkaç jeolojik bölgede toplandığı; olası
hesaplamaları, orijinal petrol rezervlerinin %80 kadarının 10 bölgede
toplandığını göstermektedir. Arabistan Platformu ve Zagros Kuşağı (Suudi
Arabistan-İran-Irak) bilinen be keşfedilmiş olan en büyük rezervlere sahiptir.
Tüm jeolojik periyotlarda oluşmasına karşın, bilinen
hidrokarbon yataklarına göre dünyadaki tüm rezervuarların %95’i altı jeolojik
zaman aralığında oluşmuştur (Tablo-1).
Kaynak kayaçlar (hidrokarbonlar üreten, organik maddelerce
zengin tabakalar), herhangi bir önemli petrol sisteminin ilk anahtarıdır.
Kaynak kayaçlar çeşitli denizsel ve karasal jeolojik çökeltilerde birikir ve
korunur.
Prekambriyan zamanından başlayarak oluşmuş olan bu
çökellerin dünyadaki dağılımı incelendiğinde %90’ının altı jeolojik evreye ait
olduğu görülür. İki Mezozoik evrenin (Üst Jurasik ve Orta Kretase), tanımlanmış
tüm hidrokarbon rezervlerinin yarısından daha fazlasını içerdiği tahmin
edilmektedir. Bu yaştaki kaynak kayaçlar dünyanın önemli petrol yataklarının
bulunduğu Orta Doğu, Sibirya, Birleşik Devletler, Kuzey Denizi, Venezüella ve Meksika’da
bulunmaktadır (Tablo-2).
Tablo-2: Dünyadaki büyük kaynak kayaçların
stratigrafik dağılımı
GERİ (hampetrolden petrokimyasallara)
stratigrafik dağılımı
GERİ (hampetrolden petrokimyasallara)