SlideShare a Scribd company logo
1 of 80
Download to read offline
Πανεπιστήμιο Πατρών
Σμήμα Γεωλογίας
Σομέας Ορσκτών Πρώτων Τλών
Πτστιακή Εργασία
ΟΗ ΒΗΣΟΤΜΔΝΗΟΤΥΟΗ ΢ΥΗ΢ΣΔ΢ ΣΖ΢ ΗΟΝΗΑ΢ ΕΩΝΖ΢
Ω΢ ΜΖΣΡΗΚΑ ΠΔΣΡΩΜΑΣΑ ΤΓΡΟΓΟΝΑΝΘΡΑΚΩΝ
ΓΖΜΖΣΡΗΟ΢ Α. ΡΑΛΛΑΚΖ΢
ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κίμων Χρηστάνης
ΠΑΣΡΑ ΙΟΤΛΙΟ΢ 2011
ΕΤΧΑΡΙ΢ΣΙΕ΢
Θα ικελα να εκφράςω τισ ευχαριςτίεσ μου ςτον κακθγθτι κ. Κίμωνα Χρθςτάνθ, για
τθ μεγάλθ βοικεια που μου προςζφερε ςτθν ολοκλιρωςθ αυτισ τθσ εργαςίασ,
τόςο ςτο κεωρθτικό, όςο και ςτο εργαςτθριακό κομμάτι. Ευχαριςτϊ ακόμα τουσ
υποψιφιουσ διδάκτορεσ Γεϊργιο ΢ιαβάλα και Riza Görkem Oskay του Σομζα
Ορυκτϊν Πρϊτων Τλϊν και Κωνςταντίνα Κατςάνου του Εργαςτθρίου
Τδρογεωλογίασ. Ακόμθ κα ικελα να ευχαριςτιςω κερμά τθν κ. Παραςκευι
Λαμπροποφλου για τθ βοικειά τθσ ςτθ διεξαγωγι των ορυκτολογικϊν αναλφςεων
και τον κ. Παναγιϊτθ Μπαλάςθ για τθ λείανςθ και ςτίλβωςθ των ςτιλπνϊν τομϊν.
Σζλοσ επικυμϊ να ευχαριςτιςω ολόψυχα τθν οικογζνειά μου για τθν πολφπλευρθ
ςτιριξθ ςε όλθ τθ διάρκεια των ςπουδϊν μου.
Περίλθψθ
΢τθν παροφςα πτυχιακι εργαςία επιχειρείται ο προςδιοριςμόσ τθσ δυναμικότθτασ
των βιτουμενιοφχων ςχιςτϊν Ανω-Ιουραςικισ θλικίασ τθσ Ιόνιασ ηϊνθσ, ωσ μθτρικϊν
πετρωμάτων υδρογονανκράκων. Χρθςιμοποιοφνται ανκρακοπετρογραφικζσ
μζκοδοι, όπωσ θ μζτρθςθ τθσ ανακλαςτικότθτασ του χουμινίτθ/βιτρινίτθ και θ
εξζταςθ ςτιλπνϊν τομϊν ςτο ανκρακοπετρογραφικό μικροςκόπιο. Μελετϊνται
επίςθσ τα ορυκτολογικά και χθμικά χαρακτθριςτικά των ςχιςτϊν με χριςθ
ςφγχρονων τεχνικϊν, όπωσ θ περικλαςιμετρία ακτίνων Χ (XRD) και φαςματομετρία
μάηασ επαγωγικοφ ηεφγουσ πλάςματοσ (ICP-MS).
Σα δείγματα από τισ περιοχζσ Άνω Κουκλζςι και Βακφ του Ν. Ιωαννίνων που
μελετικθκαν, ιταν τυχαία και κακόλου αντιπροςωπευτικά των βιτουμενιοφχων
ςχιςτϊν τθσ Ιόνιασ ηϊνθσ, κακϊσ προζρχονται μόνο από επιφανειακζσ εμφανίςεισ
πολφ περιοριςμζνθσ ζκταςθσ και περιζχουν κερατολικικζσ ενςτρϊςεισ, που
δυςχεραίνουν τισ εργαςτθριακζσ δοκιμζσ.
Η θμιποςοτικι χθμικι ανάλυςθ (XRF) των δειγμάτων ζδειξε υψθλζσ περιεκτικότθτεσ
Σιτανίου. Σα κυριότερα ορυκτά (XRD) που διαπιςτϊκθκαν ςτα δείγματα, είναι
Χαλαηίασ (SiO2), Ανατάςθσ (TiO2), Ιλλίτθσ KAl2(Si3AlO10)(OH)2, Κρυπτο-αλίτθσ Κ2SiF6,
Μοντμοριλλονίτθσ (AlSi2O6(OH)2) και Αιματίτθσ (Fe2O3). Η ποςοτικι ςτοιχειακι
ςφςταςθ (ICP-MS) ζδειξε υψθλι περιεκτικότθτα των βιτουμενιοφχων ςχιςτϊν ςε Ti
(0,3%). H χαμθλι ανακλαςτικότθτα του χουμινίτθ/βιτρινίτθ (<0,4%) τοποκετεί τουσ
βιτουμενιοφχουσ ςχίςτεσ εκτόσ του παρακφρου του πετρελαίου (0,5%-1,3%).
Εντοφτοισ, οι υψθλζσ τιμζσ οργανικοφ υλικοφ (5,68%), κακϊσ και θ αυξθμζνθ
παρουςία Λειπτινίτθ, κακιςτοφν τθν Ιόνια λεκάνθ εξαιρετικά πετρελαιοπικανι και
αφινουν πρόςφορο ζδαφοσ για μελλοντικζσ ζρευνεσ.
Abstract
The present study aims to determine the potential of the bituminous shales (Up.
Jurassic) of the Ionian zone as hydrocarbon source rocks. Coal-petrography methods,
namely the measurement of the huminite/vitrinite reflectance as well as the
examination of the macerals and minerals under the microscope, are applied. The
chemical and mineralogical compounds of the shales are also calculated by applying
X-Ray Diffraction (XRD) and Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry (ICP-
MS).
The samples were randomly picked up from the areas of Ano Kouklesi and Vathe
villages of the Prefecture of Ioannina. They are not representative, since they appear
only in small outcrops. The chert intercalations contained in the bituminous shales
make the lab analyses rather difficult.
The semi-quantitative analyses (XRF) of the samples display high Titanium
concentrations. The most important minerals recognized in the samples (XRD) are:
Quartz (SiO2), Anatase (TiO2), Illite KAl2(Si3AlO10)(OH)2, Crypto-alite Κ2SiF6,
Montmorillonite (AlSi2O6(OH)2) and Haematite (Fe2O3). The elemental analysis (ICP-
MS) reveals also to high Ti contents (0.3%) of the bituminous shales. The reflectance
of huminite/vitrinite (<0.4%) is lower than this of the oil window (0.5%-1.3%).
Nevertheless, the organic matter content (up to 5.68%) and the abundant Liptinite
macerals such as alginite and sporinite, are promising for the bituminous shales of
the Ionian zone as hydrocarbon source rocks.
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ
1.ΕΙ΢ΑΓΩΓΗ 1
2.ΓΕΝΕ΢Η ΤΔΡΟΓΟΝΑΝΘΡΑΚΩΝ – ΘΕΩΡΗΣΙΚΟ ΤΠΟΒΑΘΡΟ 3
2.1 Δημιουργία πεδίων υδρογονανθράκων 3
2.2 Γζνεςη και ωρίμανςη πετρελαίου 4
2.3 Σο μητρικό πζτρωμα 5
2.3.1 Σφποι οργανικοφ υλικοφ (Κθρογόνου) 7
2.3.2 Περιβάλλοντα απόκεςθσ μθτρικϊν πετρωμάτων 9
2.4 Σαμιευτήρεσ Τδρογονανθράκων 12
2.4.1. Άμμοι και ψαμμίτεσ 12
2.4.2 Αργιλικοί ςχίςτεσ 14
2.5 Πορώδεσ 14
2.6 Διαπερατότητα 15
2.7 Παγίδεσ Τδρογονανθράκων 17
2.7.1. Σεκτονικζσ παγίδεσ 18
2.7.2 ΢τρωματογραφικζσ παγίδεσ 19
2.7.3 ΢φνκετεσ παγίδεσ 21
2.8 Μετανάςτευςη των πετρελαίων 22
2.8.1 Πρωτογενισ μετανάςτευςθ 25
2.8.2 Δευτερογενισ μετανάςτευςθ 25
2.8.3 Άλλοι παράγοντεσ 26
2.9 Επεξεργαςία κοιταςμάτων πετρελαίου 27
3. ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΟ-ΓΕΩΛΟΓΙΚΟ ΠΛΑΙ΢ΙΟ 29
3.1 Γεωτεκτονική Θζςη 29
3.2 Λιθοςτρωματογραφική εξζλιξη 30
3.3 Παλαιογεωγραφική και τεκτοορογενετική εξζλιξη 33
4. ΢ΚΟΠΟ΢ 38
5. ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΡΕΤΝΑ΢ 39
6. ΑΠΟΣΕΛΕ΢ΜΑΣΑ-΢ΤΖΗΣΗ΢Η 48
7. ΢ΤΜΠΕΡΑ΢ΜΑΣΑ 54
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 55
Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ
1
1. ΕΙ΢ΑΓΩΓΗ
Θ πικανότθτα φπαρξθσ πεδίων υδρογονανκράκων ςτθν θπειρωτικι Ελλάδα
αποτζλεςε αντικείμενο ζρευνασ πολλϊν επιςτθμονικϊν ερευνϊν ιδθ από τισ αρχζσ
του 20ου
αιϊνα, κατά τθ διάρκεια του οποίου πραγματοποιικθκαν ςυνολικά 175
ερευνθτικζσ γεωτριςεισ (Νικολάου 2011). Από αυτζσ 74, ζγιναν από τθν πρϊθν
ΔΕΡ-ΕΚΥ, ενϊ οι άλλεσ από μεγάλεσ πολυεκνικζσ εταιρείεσ, όπωσ: θ καναδικι NAPC
(North Aegean Petroleum Company), θ βρετανικι ΒP (British Petroleum), θ
αμερικανικι Triton, αλλά και το γαλλικό ινςτιτοφτο πετρελαίου IFP (Institute
Français du Pétrole). Με βάςθ τα τελευταία ςτοιχεία, θ Ελλάδα διακζτει
τουλάχιςτον 11 πικανζσ περιοχζσ, ςτισ οποίεσ θ γζνεςθ και θ διατιρθςθ
ςυγκεντρϊςεων πετρελαίου και φυςικοφ αερίου είναι ςχεδόν αναμφιςβιτθτθ. Ριο
ςθμαντικζσ είναι οι περιοχζσ τθσ Δυτικισ Ελλάδασ, τθσ λεκάνθσ των Γρεβενϊν, τθσ
Δυτικισ Κράκθσ, του Κρακικοφ Ρρίνου (Σχ. 1), του Κερμαϊκοφ, τθσ Επανωμισ και τθσ
Ανατολικισ Ελλάδασ (Νικολάου 2011).
΢χήμα 1: Άποψθ τθσ πετρελαϊκισ εξζδρασ ςτον Πρίνο Καβάλασ
Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ
2
Θ παροφςα εργαςία αφορά μόνο τθ Δυτικι Ελλάδα (Σχ. 2) και ειδικότερα τθν
ευρφτερθ περιοχι τθσ Θπείρου. Στθν Λόνια λεκάνθ, ςχθματιςμοί που περιζχουν
οργανικό υλικό, είναι οι εξισ:
 Οι αργιλικοί ςχίςτεσ τθσ Βίγλασ.
 Τα ανϊτερα και κατϊτερα ςτρϊματα των ςχθματιςμϊν με
Posidonomyes.
 Οι μάργεσ ςτθ βάςθ των ςχθματιςμϊν Ammonitico rosso.
 Οι αργιλικοί ςχίςτεσ που βρίςκονται εντόσ των Τριαδικϊν
λατυποπαγϊν.
Οι αργιλικοί ςχίςτεσ με Posidonomyes του Ανωτζρου Λουραςικοφ κεωρικθκαν ωσ το
πζτρωμα προτεραιότθτασ για τθ ςυγκεκριμζνθ μελζτθ.
΢χήμα 2: Σεκτονικόσ χάρτθσ τθσ ΒΔ θπειρωτικισ Ελλάδασ (Καρακίτςιοσ 1995)
Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ
3
2. ΓΕΝΕ΢Η ΤΔΡΟΓΟΝΑΝΘΡΑΚΩΝ – ΘΕΩΡΗΣΙΚΟ ΤΠΟΒΑΘΡΟ
2.1 Δημιουργία πεδίων υδρογονανθράκων
Για τθ δθμιουργία ενόσ πεδίου υδρογονανκράκων ςε μια περιοχι πρζπει να
πλθροφνται οι ακόλουκεσ πζντε προχποκζςεισ (Ηελθλίδθσ 1995):
1. Φπαρξθ μθτρικοφ υλικοφ
2. Φπαρξθ ταμιευτθρίου πετρϊματοσ
3. Φπαρξθ ςτεγανοφ καλφμματοσ
4. Φπαρξθ παγίδων για τον εγκλωβιςμό και τθ διατιρθςθ των παραγόμενων
υδρογονανκράκων, και
5. Συγχρονιςμόσ των παραπάνω
Ειδικότερα:
Για τθ δθμιουργία ενόσ πεδίου πετρελαίου δεν αρκεί μόνο να ςχθματιςτεί το
πετρζλαιο και να μεταναςτεφςει, κάτω από οριςμζνεσ ςυνκικεσ, ςτθν πλθςιζςτερθ
τεκτονικι ι ςτρωματογραφικι παγίδα. Εξίςου αναγκαίο είναι να καλυφκεί μετά
από τθ ςυγκζντρωςι του και να προςτατευκεί από κάκε αιτία που μπορεί να
προκαλζςει τθν απϊλειά του (Δερμιτηάκθσ 1986).
Μια ςυγκζντρωςθ πετρελαίου είναι δυνατόν να προςτατευκεί από τυχόν απϊλειεσ
με τουσ ακόλουκουσ τρόπουσ :
i. Με μια ςχετικά ταχεία επικάλυψθ του αποκθκευτικοφ ςτρϊματοσ από μεγάλεσ
μάηεσ ιηθμάτων.
ii. Με τθν απόκεςθ, επί του ςτρϊματοσ αποκικευςθσ, διαφόρων πλαςτικϊν υλικϊν,
όπωσ το αλάτι, θ γφψοσ, κακϊσ επίςθσ και οριςμζνοι τφποι αργιλικϊν ςχιςτϊν. Σε
οριςμζνεσ κζςεισ όπου το παραπάνω προςτατευτικό κάλυμμα ζχει διαρραγεί ,
ζχουν υπάρξει διαρροζσ πετρελαίου, οι οποίεσ εμφανίηονται με τθ μορφι φλεβϊν
οηοκθρίτθ. Τα πλαςτικά ςτρϊματα όταν υπάρχουν, ςυμπεριφζρονται ωσ
Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ
4
ολιςκθρζσ επιφάνειεσ που επιτρζπουν ςτα υπερκείμενα ς’ αυτά ςτρϊματα να
πτυχωκοφν δευτερογενϊσ. Το φαινόμενο αυτό οδθγεί ςτθ δθμιουργία τεκτονικϊν
μορφϊν που βρίςκονται πάνω από τα πλαςτικά ςτρϊματα αλλά δεν ζχουν καμιά
ςχζςθ με τισ τεκτονικζσ μορφζσ που ςυναντάμε ςτα υπερκείμενα ςτρϊματα.
iii. Με το ςχθματιςμό ενόσ ςκλθροφ και αδιαπζρατου ςτρϊματοσ οροφισ πάνω από
το ςτρϊμα αποκθκεφςεωσ. Τα ςυνθκζςτερα πετρϊματα οροφισ είναι οι
ςυμπαγείσ αςβεςτόλικοι και οι αδιαπζρατοι αργιλικοί ςχίςτεσ. Ζχει αποδειχκεί
πειραματικά από τον Lockwood, ότι το πετρζλαιο και το φυςικό αζριο δεν
μποροφν να ςυγκεντρωκοφν κάτω από ζνα αδιαπζρατο ςτρϊμα οροφισ, αν θ
αποκθκευτικι άμμοσ είναι κορεςμζνθ με νερό, πριν δεχκεί τουσ
υδρογονάνκρακεσ. Άρα το κάλυμμα που υπζρκεται του ταμιευτιρα, πρζπει
αρχικά να είναι αρκετά διαπερατό, ϊςτε να επιτρζψει ςτα ρεφματα
διαπερατότθτασ να μεταφζρουν το νερό και να διζλκουν μζςα από τθ μάηα του
κατά το χρόνο που ςυγκεντρϊνονται οι υδρογονάνκρακεσ. Το ιξϊδεσ του
πετρελαίου αυξάνεται από τθ χθμικι δράςθ που υφίςταται κατά τθ διάρκεια τθσ
βακτθριακισ αναγωγισ των κειικϊν αλάτων, με αποτζλεςμα τθ μετατροπι
περατϊν ςχθματιςμϊν ςε αδιαπζρατουσ.
2.2 Γζνεςη και ωρίμανςη πετρελαίου
Θ ζννοια τθσ οργανικισ προζλευςθσ του πετρελαίου βαςίηεται ςτο ςχθματιςμό των
υδρογονανκράκων από ζμβια όντα. Ταυτόχρονα, ςθμαντικό ρόλο ςτθν εξζλιξθ τουσ
διαδραματίηει θ αφξθςθ τθσ κερμοκραςίασ (Tissot and Welte 1984). Θ γζνεςθ του
πετρελαίου ακολουκεί δφο διαδρομζσ από τουσ ζμβιουσ οργανιςμοφσ (Σχ. 3).
Ρερίπου το 10%-20% του πετρελαίου ςχθματίηεται απευκείασ από τουσ
υδρογονάνκρακεσ που ςυντίκενται από τουσ ζμβιουσ οργανιςμοφσ ι από τα μόρια
τουσ. Τα περιςςότερα από αυτά τα νζο ςχθματιηόμενα πετρελαϊκά μόρια περιζχουν
περιςςότερα από 15 άτομα άνκρακα και χαρακτθριςτικζσ βιολογικζσ δομζσ.
Το δεφτερο μονοπάτι περιζχει τθ μετατροπι των λιπιδίων, πρωτεϊνϊν και
υδατανκράκων των ζμβιων οργανιςμϊν ςε οργανικό υλικό (κθρογενζσ). Πταν αυτό
κάβεται ςε μεγάλα βάκθ όπου αναπτφςςονται υψθλζσ κερμοκραςίεσ, ανάγεται από
Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ
5
το πζτρωμα για να ςχθματίςει βιτουμζνιο και εν ςυνεχεία θ διαδικαςία τθσ αναγωγισ
επαναλαμβάνεται για να ςχθματίςει πετρζλαιο. Κάποιοι υδρογονάνκρακεσ όμωσ
ςχθματίηονται αμζςωσ από το κθρογόνο. Εάν το πετρζλαιο καφτεί βακφτερα, ςε
ςυνδυαςμό με υψθλότερεσ κερμοκραςίεσ, διαχωρίηεται ςε δφο μονοπάτια, το ζνα
οδθγεί ςε ςυνεχϊσ πτωχότερα ςε υδρογόνο μόρια και το άλλο ςε ςυνεχϊσ
πλουςιότερα. Τα τελικά προϊόντα είναι μεκάνιο ι γραφίτθσ.
2.3 Σο μητρικό πζτρωμα
Είναι κοινά αποδεκτό ςτθν επιςτθμονικι κοινότθτα ότι τα οργανικά υλικά κάβονται
αρχικά μζςα ςε αργιλικι ιλφ και λιγότερο ςε αςβεςτιτικι, ςε μάργεσ και αποκζςεισ
άμμου (Tissot and Welte 1984). Χονδρόκοκκοι άμμοι και κροκάλεσ, κακϊσ και πολφ
κακαρζσ αςβεςτιτικζσ αποκζςεισ, γενικϊσ δεν περιζχουν αξιόλογεσ αποκζςεισ
΢χήμα 3: ΢χθματικι αναπαράςταςθ τθσ προζλευςθσ και τθσ ωρίμανςθσ του πετρελαίου
(Tissot and Welte 1984).
Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ
6
οργανικϊν υλικϊν. Κατά ςυνζπεια, οι αργιλικοί ςχίςτεσ και οι βιτουμενιοφχοι
αςβεςτόλικοι που προζρχονται από τθ ςυμπαγοποίθςθ ιλφων και μαργϊν,
κεωροφνται κατά κφριο λόγο ωσ μθτρικά πετρϊματα πετρελαίου και φυςικοφ αερίου.
Αργιλικοί ςχίςτεσ και ανκρακικά πετρϊματα που περιζχουν πόρουσ ι ζχουν
αποκτιςει δευτερογενζσ πορϊδεσ μποροφν να ςυμπεριφερκοφν και ωσ μθτρικά αλλά
και ωσ αποταμιευτιρια πετρϊματα.
Ωσ μθτρικό πζτρωμα πετρελαίου κεωρείται οποιοδιποτε πζτρωμα ζχει τθ
δυνατότθτα να παράγει και να αποδεςμεφει αρκετι ποςότθτα υδρογονανκράκων
ϊςτε να οδθγεί ςτθ ςυςςωρεφεται πετρζλαιο ι φυςικό αζριο (Tissot and Welte
1984). Ρρακτικά όλα τα ιηθματογενι πετρϊματα περιζχουν οργανικό υλικό αλλά δεν
είναι ςε κζςθ να ςχθματίςουν πετρζλαιο διότι δεν πλθροφνται οι προχποκζςεισ
ωρίμανςθσ και μετανάςτευςισ του. Ζνα εν δυνάμει μθτρικό πζτρωμα, ςτθν
πραγματικότθτα είναι πολφ ανϊριμο για παραγωγι πετρελαίου ςτθ φυςικι του
κατάςταςθ αλλά μπορεί να αποδϊςει πετρζλαιο όταν κερμανκεί πειραματικά ςτο
εργαςτιριο ι κατά τθ διάρκεια βακειάσ ταφισ. Ζνα ικανό ςτθν παραγωγι πετρελαίου
μθτρικό πζτρωμα είναι αυτό που ζχει ςχθματίςει και αποδϊςει πετρζλαιο ςε
γειτονικό ταμιευτιρα. Ζτςι το μθτρικό πζτρωμα μπορεί να είναι ενεργό (ςυνεχίηεται θ
πρωτογενισ μετανάςτευςθ) ι ανενεργό (π.χ. εξαιτίασ ανφψωςθσ με διάβρωςθ και
ψφξθ). Τεχνικζσ αναγνϊριςθσ μθτρικϊν πετρωμάτων ζχουν αναπτυχκεί από ειδικζσ
μελζτεσ τθσ ποςότθτασ, ποιότθτασ και του επιπζδου ωρίμανςθσ, ςε πετρϊματα που
ςχετίηονται με πετρελαιογζνεςθ. Συςχετίςεισ μεταξφ μθτρικϊν πετρωμάτων αργοφ
πετρελαίου προςομοιάηουν το τρόπο μετανάςτευςθσ πετρελαίου ςε πρότυπουσ
ταμιευτιρεσ.
Ο όροσ κθρογόνο, αρχικά αναφερόταν ςτο οργανικό υλικό βιτουμενιοφχων αργιλικϊν
ςχιςτϊν. Στθ ςυνζχεια όμωσ ο όροσ διαχωρίςτθκε, ϊςτε ςιμερα να αναφζρεται ςτο
“διεςπαρμζνο οργανικό υλικό” (dispersed organic matter) των ιηθματογενϊν
πετρωμάτων το οποίο είναι αδιάλυτο ςε ανοξικζσ και όξινεσ ςυνκικεσ και οργανικοφσ
διαλφτεσ (Hunt and Jameson 1956). Το κθρογόνο των πετρωμάτων ζχει τζςςερισ
αρχικζσ πθγζσ: καλάςςια, λιμναία, χερςαία και επανατοποκετοφμενθ. Οι
περιςςότεροι υδρογονάνκρακεσ ςτον κόςμο, ζχουν ςχθματιςτεί από καλάςςια και
Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ
7
λιμναία κθρογόνα, όπωσ τα περιςςότερα κάρβουνα προζρχονται από χερςαία φυτά.
Το ανακυκλωμζνου τφπου κθρογόνο είναι πολφ αδρανζσ. Θ ςχετικι ικανότθτα ενόσ
μθτρικοφ πετρϊματοσ ςτθν παραγωγι πετρελαίου διαχωρίηεται από τθν ποςότθτα
(TOC) και τθν ποιότθτα του κθρογόνου (υψθλι ι χαμθλι περιεκτικότθτα ςε
υδρογόνο). Αςχζτωσ αν ζχει παραχκεί ι όχι πετρζλαιο ο διαχωριςμόσ γίνεται με βάςθ
τον βακμό ωρίμανςθσ (ανϊριμο, ϊριμο ι υπερϊριμο αναφορικά με το πετρζλαιο).
2.3.1 Τφποι οργανικοφ υλικοφ (Κθρογόνου)
Το κθρογόνο είναι ζνα μίγμα οργανικϊν χθμικϊν ενϊςεων και γι’ αυτό δεν μπορεί να
αποδοκεί με ζνα μόνο χθμικό τφπο (Hutton et al 1994). Είναι αδιάλυτο ςε οργανικοφσ
διαλφτεσ εξαιτίασ του μεγάλου μοριακοφ του βάρουσ. Υπό τθ διαλυμζνθ μορφι του
είναι γνωςτό ωσ βιτουμζνιο (δθλαδι πιςςάςφαλτοσ και γενικότερα οποιοδιποτε
υγρό ι ςτερεό με μεγάλο ιξϊδεσ που δεν αναφλζγεται). Πταν κερμαίνεται ςτθν
κατάλλθλθ κερμοκραςία ςτο γιινο φλοιό, το κθρογόνο απελευκερϊνει πετρζλαιο και
φυςικό αζριο. Το πετρζλαιο απελευκερϊνεται ςτουσ 60-160ο
C ενϊ το φυςικό αζριο
ςτουσ 150-200ο
C.
Σφποσ Ι (Λειπτινιτικόσ τφποσ Κθρογόνου)
Ρεριζχει αλγινίτθ, άμορφο οργανικό υλικό, κυανοβακτιρια, φφκθ του γλυκοφ νεροφ
και ρθτίνεσ χερςαίων φυτϊν με ατομικοφσ λόγουσ,
Θ/C > 1,5 O/C < 0,15
οι οποίοι δείχνουν μεγάλθ τάςθ ςτον άμεςο ςχθματιςμό υγρϊν υδρογονανκράκων.
Οι αποκζςεισ είναι πλοφςιεσ ςε λειπτινίτθ, τυπικά ςκοφρεσ και πλοφςιεσ ςε ςυνολικό
οργανικό άνκρακα (TOC). Σχθματίηεται από λιμνόβια φφκθ, ενϊ θ μετατροπι
λαμβάνει χϊρα μόνο ςε ανοξικζσ λίμνεσ και ςε οριςμζνα άλλα μοναδικά
περιβάλλοντα. Ρεριζχει κυκλικζσ και αρωματικζσ ενϊςεισ. Σχθματίηεται από
πρωτεΐνεσ και λιπίδια.
Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ
8
Σφποσ ΙΙ (Εξινιτικόσ τφποσ Κθρογόνου)
Ρεριζχει μεμβρανϊδθ φυτικά κραφςματα όπωσ ςπόρουσ, γφρθ και νεκρά φφλλα, με
ατομικοφσ λόγουσ,
Θ/C > 1,25 0,03 < O/C < 0,18
οι οποίοι δείχνουν τάςθ για ςχθματιςμό αερίων και υγρϊν υδρογονανκράκων.
Ρεριζχει maceral του, κουτινίτθ, ρεηινίτθ και λειπτινίτθ.
 Σπορινίτθσ (Εξινίτθσ): Σχθματίηεται από γφρθ και ςπόρουσ.
 Κουτινίτθσ: Σχθματίηεται από υπολείμματα χερςαίασ φυτικισ επιδερμίδασ.
 ΢εηινίτθσ: Σχθματίηεται από ρθτίνεσ καλάςςιων φυτϊν και ηωικά αποςυντικζμενα
υπολείμματα.
 Λειπτινίτθσ: Σχθματίηεται από λιπίδια χερςαίων φυτϊν (υδρόφοβα μόρια που
διαλφονται ςε οργανικοφσ διαλφτεσ) και καλάςςια φφκθ.
Πλα τα ανωτζρω maceral ζχουν μεγάλθ τάςθ να παράγουν πετρζλαιο,
ςυμπυκνϊματα και υγρό αζριο, κακϊσ προζρχονται από λιπίδια που αποτίκενται
ςτουσ πυκμζνεσ των ωκεανϊν ςε αναγωγικζσ ςυνκικεσ.
Σφποσ ΙΙ (Εξινιτικόσ τφποσ Κθρογόνου-Θειϊδθσ)
Μδιοσ με το τφπο ΛΛ με τθ διαφορά ότι οι υδρογονάνκρακεσ αυτοφ του τφπου είναι
πολφ πιο πλοφςιοι ςε κείο.
Σφποσ ΙΙΙ (Βιτρινιτικόσ τφποσ Κθρογόνου)
Αποτελείται από ξυλϊδθ υλικά ανϊτερων φυτϊν. Τα υλικά που περιζχονται είναι
αδρομερι και προςομοιάηονται με ξφλο ι κάρβουνο. Ζχουν ατομικοφσ λόγουσ,
Θ/C < 1 0,03 < O/C < 0,3
Τείνει να ςχθματίςει γαιάνκρακα και φυςικό αζριο, ενϊ τελευταίεσ ζρευνεσ ζδειξαν
ότι μπορεί να αποδϊςει ακόμθ και πετρζλαιο κάτω από ακραίεσ ςυνκικεσ P, T.
Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ
9
Ρεριζχει πολφ λίγο υδρογόνο εξαιτίασ των αρωματικϊν του ενϊςεων. Το κθρογόνο
τφπου ΛΛΛ ςχθματίηεται από χερςαία υλικά φυτϊν, κακϊσ είναι πτωχό ςε λιπίδια και
κερί. Δθλαδι από:
 Κυτταρίνθ: Ρολυμερζσ υδατανκράκων, ςτο οποίο οφείλεται θ ςκλθρότθτα των
ςυμπαγϊν μερϊν των φυτϊν
 Λιγνίνθ: Ζνα μθ-υδατανκρακικό πολυμερζσ, που ςχθματίηεται από φαίνυλο-
προπάνιο, το οποίο είναι υπεφκυνο για τθ ςυγκράτθςθ των κυτταρικϊν τοιχωμάτων,
από τερπζνια και φαινολικζσ ενϊςεισ ςτο φυτό.
Σφποσ ΙV (Ινερτινιτικόσ τφποσ Κθρογόνου)
Αποτελείται από μαφρα αδιαφανι κραφςματα, υψθλισ μεταμόρφωςθσ, ςυνικωσ
εναποτικζμενων οργανικϊν φυτικϊν υλικϊν. Ζχει ατομικό λόγο,
Θ/C < 0,5
Ρεριζχει το περιςςότερο αποςυντικζμενο οργανικό υλικό υπό τθ μορφι των
πολυκυκλικϊν αρωματικϊν υδρογονανκράκων. Ο τφποσ αυτόσ δεν ζχει τθ
δυναμικότθτα να αποδϊςει πετρζλαιο.
2.3.2 Ρεριβάλλοντα απόκεςθσ μθτρικϊν πετρωμάτων
Οι τρεισ κφριεσ κζςεισ απόκεςθσ μθτρικϊν πετρωμάτων είναι οι λίμνεσ, τα δζλτα και
οι καλάςςιεσ λεκάνεσ (Ηελθλίδθσ 1995, Κοντόπουλοσ 2009).
Λίμνεσ
Οι λίμνεσ είναι τα ςθμαντικότερα περιβάλλοντα για το ςχθματιςμό μθτρικϊν
πετρωμάτων ςτισ θπειρωτικζσ ακολουκίεσ. Ευνοϊκζσ ςυνκικεσ ςχθματιςμοφ
υπάρχουν ςε βακιζσ λίμνεσ, όπου τα νερά του πυκμζνα δεν ανανεϊνονται από τθν
επιφανειακι δράςθ του ανζμου, ςε χαμθλά γεωγραφικά πλάτθ, όπου υπάρχει μικρι
εποχικι αλλαγι ςτθ ςτιλθ του νεροφ και ςτθ κερμοκραςία, με αποτζλεςμα να
δθμιουργείται διαςτρωμάτωςθ τθσ υδάτινθσ ςτιλθσ. Σε λίμνεσ με μεγάλθ γεωλογικι
διάρκεια και ελάχιςτθ κλαςτικι ιηθματογζνεςθ το πάχοσ των μθτρικϊν πετρωμάτων
Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ
10
και θ ποιότθτα τουσ είναι και θ πλζον βελτιωμζνθ. Το οργανικό υλικό ςτο δάπεδο τθσ
λίμνθσ μπορεί να είναι είτε αυτόχκονο, προερχόμενο από φφκθ φρζςκων νερϊν και
βακτιρια, τα οποία τείνουν να ζχουν πετρελαϊκι τάςθ και κερί (wax), είτε αλλόχκονο
προερχόμενο από χερςαία φυτά που παραςφρκθκαν από το υδρογραφικό δίκτυο τθσ
λίμνθσ και μπορεί να είναι είτε αζριο είτε πετρζλαιο και κερί (wax).
Δζλτα
Ωσ δζλτα κακορίηονται εκείνα τα παράκτια ιηιματα, τόςο τα χερςαία, όςο και τα
υποκαλάςςια που ζχουν παραχκεί από τθν ποτάμια δράςθ. Επίςθσ περιλαμβάνει τισ
αποκζςεισ εκείνεσ που δθμιουργοφνται από κφματα, ρεφματα και παλίρροιεσ που
εντοπίηονται ςτο δελταϊκό πεδίο. Τα δζλτα μποροφν να ταξινομθκοφν ωσ δζλτα
προζλαςθσ και ωσ δζλτα οπιςκοχϊρθςθσ. Στθν πρϊτθ περίπτωςθ το δζλτα προχωρεί
προσ τθ κάλαςςα χωρίσ καμία αλλοίωςθ από τθ δράςθ των καλάςςιων διαδικαςιϊν
(παλίρροιεσ - κφματα). Στθ δεφτερθ περίπτωςθ το δζλτα υποχωρεί, κακϊσ οι
καλάςςιεσ διαδικαςίεσ αλλοιϊνουν τθ μορφι τθσ ακτογραμμισ. Θ αλλοίωςθ αυτι
μπορεί να προκφπτει είτε από τθ δράςθ τθσ παλίρροιασ είτε από τθ δράςθ των
κυμάτων.
Συγκρίνοντασ αυτζσ τισ δφο περιπτϊςεισ δζλτα, ευνοϊκότερεσ ςυνκικεσ για τον
εγκλωβιςμό και διατιρθςθ του οργανικοφ υλικοφ παρουςιάηει το δζλτα που
προελαφνει. Θ προςφορά υλικοφ είναι ςυςτθματικι και από τθ χζρςο, αλλά και από
τθ κάλαςςα, με αποτζλεςμα θ προζλευςθ του οργανικοφ υλικοφ να είναι είτε
αλλόχκονθ είτε αυτόχκονθ και τα ιηιματα να ζχουν ικανό πάχοσ και κοκκομετρία για
τθ διατιρθςθ τουσ.
Σφμφωνα με τθν κλαςικι αντίλθψθ ζνα δζλτα δομείται από τρεισ διαφορετικζσ
αποκζςεισ: 1) Άνω ςειρά (topset), 2) Σειρά προζλαςθσ (foreset) και 3) Σειρά πυκμζνα
(bottomset). Αυτζσ οι τρεισ διαφορετικζσ αποκζςεισ αντιςτοιχοφν ςε τρεισ
διαφορετικζσ μορφολογικζσ μονάδεσ αντίςτοιχα ςτθ: 1) Δελταϊκι πλατφόρμα, 2)
Δελταϊκι κατωφζρεια και 3) Ρρο-δελταϊκι περιοχι.
Κακϊσ θ ιηθματογζνεςθ ςυνεχίηεται από τθ χζρςο προσ τθ κάλαςςα, το δζλτα
αναπτφςςεται μζςα ςτο ςτάςιμο ςϊμα του νεροφ και αποτελείται από:
Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ
11
i. τθ δελταϊκι πλατφόρμα, ςχεδόν επίπεδθ, με ςφςταςθ κυρίωσ από άμμο
(αδρομερζσ κλάςμα)
ii. τθ δελταϊκι κατωφζρεια να ςυντίκεται από λεπτομερι άμμο και πθλό ζχοντασ
κάποια κλίςθ και
iii. τθν προδελταϊκι περιοχι, όπου κακιηάνει άργιλοσ από αιϊρθςθ ςε μία επιφάνεια
ςχεδόν επίπεδθ.
Ζτςι μια κατακόρυφθ τομι από τθν κορυφι του δζλτα κα δείχνει μία βακμιαία προσ
τα πάνω αφξθςθ του κοκκομετρικοφ μεγζκουσ. Με άλλα λόγια ςτθ βάςθ κα είναι θ
προ-δελταϊκι άργιλοσ (ςειρά πυκμζνα), που κα περνά προσ τα πάνω ςτον δελταϊκισ
κατωφζρειασ πθλό (ςειρά προζλαςθσ), που με τθ ςειρά του κα περνά ςτθν άμμο τθσ
δελταϊκισ πλατφόρμασ (άνω ςειρά). Τα δζλτα μποροφν να είναι ςθμαντικζσ κζςεισ
απόκεςθσ μθτρικϊν πετρωμάτων. Το οργανικό υλικό μπορεί να προζρχεται από φφκθ
φρζςκων νερϊν και βακτιρια ςε ζλθ και λίμνεσ, που δθμιουργοφνται ςτθ δελταϊκι
πλατφόρμα, από καλάςςιο φυτοπλαγκτόν και βακτιρια ςτθ δελταϊκι κατωφζρεια και
καλάςςιουσ ςχίςτεσ ςτθν προ-δελταϊκι περιοχι που ςυντελοφν ςτθ ςφνκεςθ τθσ
βιομάηασ διαμζςου του γεωλογικοφ χρόνου.
Κλειςτζσ και ανοιχτζσ καλάςςιεσ λεκάνεσ
Μθτρικά πετρϊματα μποροφν να ςχθματιςτοφν ςε κλειςτζσ Κρθτιδικζσ λεκάνεσ, όπωσ
για παράδειγμα θ Μαφρθ Κάλαςςα και θ Βαλτικι, κακϊσ και ςε ανοιχτζσ καλάςςιεσ
υφαλοκρθπίδεσ και θπειρωτικζσ κατωφζρειεσ. Ο μθχανιςμόσ ςχθματιςμοφ του
μθτρικοφ πετρϊματοσ ςε κάκε περίπτωςθ διαφζρει. Ζτςι διακρίνονται τα εξισ:
 Σε κλειςτζσ λεκάνεσ θ υδάτινθ ςτρωμάτωςθ μειϊνει τθν παροχι οξυγόνου.
 Σε ανοιχτζσ υφαλοκρθπίδεσ/κατωφζρειεσ θ προσ τα επάνω κατακόρυφθ ροι
δικαιολογεί τθν υψθλι οργανικι παραγωγικότθτα και τθν υψθλι απαίτθςθ ςε
οξυγόνο, με αποτζλεςμα τθν πτϊςθ τθσ μζςθσ τιμισ τθσ περιεκτικότθτασ του
οξυγόνου ςτο νερό των ωκεανϊν.
Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ
12
2.4 Σαμιευτήρεσ Τδρογονανθράκων
2.4.1. Άμμοι και ψαμμίτεσ
Θ παρουςία ςτθ φφςθ εντελϊσ αςφνδετου αμμϊδουσ υλικοφ δεν είναι τόςο ςυχνι.
Συνικωσ αυτό το αμμϊδεσ υλικό ζχει υποςτεί μια ελαφρά διαγζνεςθ και ζτςι ζχει
μετατραπεί ςε χαλαρό ψαμμίτθ (Δερμιτηάκθσ 1986).
Οι ψαμμίτεσ παρουςιάηουν πολφ μικρότερο πορϊδεσ απ’ ότι οι αςφνδετεσ άμμοι,
κακϊσ το ςυνδετικό υλικό καταλαμβάνει μζροσ των πόρων και ζτςι μειϊνει τον
όγκο τουσ. Ζχει παρατθρθκεί ότι κατά τθ διάρκεια τθσ διαγζνεςθσ οι πόροι του
πετρϊματοσ πλθροφνται επιλεκτικά. Κατά τα πρϊτα ςτάδια θ απόκεςθ του
ςυνδετικοφ υλικοφ γίνεται γφρω από τουσ κόκκουσ τθσ άμμου και γι’ αυτό θ μείωςθ
του πορϊδουσ δεν είναι ςθμαντικι. Στθν πορεία όμωσ τθσ διαγζνεςθσ το ενεργό
πορϊδεσ μπορεί να μειωκεί κατά πολφ και υπάρχει πικανότθτα να λάβει και τιμζσ
μικρότερεσ του 12%, οπότε το ςτρϊμα κακίςταται αντιοικονομικό, επειδι θ
χωρθτικότθτα των διακζνων του, τα οποία μπορεί να πλθρωκοφν, είναι πολφ μικρι,
και γιατί δεν είναι εκμεταλλεφςιμο.
Οι ψαμμίτεσ, όπωσ άλλωςτε και τα άλλα πετρϊματα, μποροφν να αποκτιςουν ςτθ
ςυνζχεια δευτερογενζσ πορϊδεσ, που οφείλεται ςτισ διακλάςεισ και τισ πάςθσ
φφςεωσ διαρριξεισ που αναπτφςςονται, όταν λάβει χϊρα τεκτονιςμόσ. Σε
περιπτϊςεισ ςυμπαγϊν πετρωμάτων, το ενεργό πορϊδεσ τουσ μπορεί να οφείλεται
εξ ολοκλιρου ςτισ διαρριξεισ. Αν το ςυνδετικό υλικό είναι αςβεςτιτικό, είναι
δυνατόν να προκφψει ζνα δευτερογενζσ πορϊδεσ, που οφείλεται ςτθ διάλυςθ και
απομάκρυνςθ του υλικοφ αυτοφ από τα μετεωρικά φδατα, που κυκλοφοροφν μζςα
ςτα πετρϊματα και τα οποία περιζχουν διαλυμζνο CO2.
Θ ςυνφπαρξθ ενόσ ςτρϊματοσ γζνεςθσ (μθτρικό πζτρωμα), όπωσ είναι οι οργανικζσ
άργιλοι, και ενόσ αποκθκευτικοφ ςτρϊματοσ (ταμιευτιριο πζτρωμα), όπωσ οι
ψαμμίτεσ, απαιτεί οριςμζνεσ ειδικζσ τοπικζσ ςυνκικεσ, οι οποίεσ περιγράφονται πιο
κάτω:
Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ
13
i. Θ άμμοσ μπορεί να ςυγκεντρωκεί από τα καλάςςια ρεφματα μζςα ςε
καλάςςιουσ κλειςτοφσ κόλπουσ, ςτουσ οποίουσ ςυγκεντρϊνεται το οργανικό υλικό
με τθ βοικεια των τοπικϊν ρευμάτων και ςχθματίηουν επιμικθ υποκαλάςςια
υβϊματα, τα οποία μετά τθν άνοδο τθσ ςτάκμθσ τθσ κάλαςςασ και αφοφ
καλυφκοφν με νζα ιηιματα, διατθροφνται και είναι κατάλλθλα για τθ ςυγκζντρωςθ
του πετρελαίου. Επίςθσ τα επιμικθ τμιματα τθσ ακτισ με χονδρόκοκκεσ άμμουσ,
όταν βυκιςτοφν και καλυφκοφν από άλλα ιηιματα, κα δϊςουν επιμικεισ αποκζςεισ
χονδρόκοκκθσ άμμου, οι οποίεσ είναι κατάλλθλεσ για ςυγκεντρϊςεισ πετρελαίου. Το
πλάτοσ των αποκζςεων τζτοιου είδουσ είναι μικρό ενϊ θ εγκάρςια τομι τουσ ζχει
φακοειδζσ ςχιμα με το κυρτό τμιμα προσ τα επάνω.
Ρολλζσ εγκολπϊςεισ του βυκοφ, που ςχθματίςτθκαν μζςα ςε βακειά φδατα από τθν
ενζργεια των ρευμάτων, βρίςκονται χαμθλότερα από το πεδίο δράςεωσ των
κυμάτων και ςυνεπϊσ δεν καταςτρζφονται. Οι αποκζςεισ αυτζσ ποικίλλουν ςε
μζγεκοσ και ςχιμα, αλλά γενικά το πορϊδεσ τουσ και θ ςτρωματογραφικι τουσ
ςχζςθ προσ τα πετρϊματα γζνεςθσ, τα κακιςτοφν κατάλλθλα να διαδραματίςουν το
ρόλο των ςτρωμάτων αποκθκεφςεωσ.
Θ κατά τόπουσ απόξεςθ του πυκμζνα των αβακϊν τμθμάτων τθσ κάλαςςασ από
δυνατά ρεφματα, που προςκομίηουν κλαςτικά υλικά, είναι δυνατόν να ζχει ωσ
αποτζλεςμα τθν απόκεςθ χονδρόκοκκθσ άμμου μζςα ςτα ςχθματιηόμενα κατά τθν
απόξεςθ κοιλϊματα. Τα κοιλϊματα και κατά ςυνζπεια οι αποκζςεισ τθσ άμμου
είναι επιμικθ και παρουςιάηουν τθ μορφι ραβδϊςεων. Τζτοιου είδουσ αποκζςεισ
αποτελοφν το τυπικό παράδειγμα αποκθκευτικϊν ςτρωμάτων αυτοφ του τφπου.
ii. Οι βαρυτικζσ ολιςκιςεισ επίςθσ προκαλοφν διακυμάνςεισ ςτθν ιηθματογζνεςθ
με αποτζλεςμα τθ δθμιουργία αποκθκευτικϊν οριηόντων αβακϊν φάςεων
εγκλειςμζνων μεταξφ ςτρωμάτων με πιο λεπτόκοκκο υλικό. Εφόςον τα ιηιματα που
προζρχονται από τθν αποςάκρωςθ των πετρωμάτων τθσ χζρςου και αποτίκενται
μζςα ςτθ κάλαςςα, παρουςιάηουν μείωςθ του μεγζκουσ των κόκκων τουσ με
αφξθςθ του βάκουσ τθσ κάλαςςασ, είναι ευνόθτο ότι οι κατακόρυφεσ κινιςεισ του
πυκμζνα τθσ κάλαςςασ κα προκαλζςουν και αντίςτοιχεσ μεταβολζσ ςτο μζγεκοσ
των κόκκων των ιηθμάτων, που αποτίκενται ςε μια κατακόρυφθ τομι. Ληιματα που
Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ
14
αποτίκενται κατά μικοσ μιασ ακτογραμμισ και περιορίηονται πλευρικά από μια
αςυμφωνία και κατακόρυφα από αδιαπζρατα ςτρϊματα, είναι δυνατό να
αποτελζςουν πολφ πρόςφορα ςτρϊματα αποκθκεφςεωσ. Θ ανεφρεςθ τζτοιου
είδουσ παλαιϊν ακτογραμμϊν είναι ζνασ από τουσ κυριότερουσ ςκοποφσ του
γεωλόγου πετρελαίων.
iii. Θ τοπικι αςτάκεια (π.χ. διαπειρικά φαινόμενα) μπορεί να φζρει τα
αποκθκευτικά ςτρϊματα κοντά ςτα ςτρϊματα γενζςεωσ.
Ζχει εκφραςτεί θ άποψθ ότι ςτα πεδία που ςχετίηονται με κάποια τοπικι αςτάκεια,
τα πετρϊματα οφείλουν τον αποκθκευτικό τουσ χαρακτιρα ςτισ διαρριξεισ που
δθμιουργοφνται κατά τισ κατακόρυφεσ κινιςεισ τουσ. Πμωσ, αν και οι διαρριξεισ
αποτελοφν ζνα ςθμαντικό παράγοντα, θ βαςικι αιτία για τθ ςυγκζντρωςθ του
πετρελαίου είναι το γεγονόσ ότι τα αποκθκευτικά ςτρϊματα, ζχουν ςχετικά μεγάλο
πορϊδεσ και διαπερατότθτα εξαιτίασ τθσ δθμιουργίασ τουσ ςε περιβάλλοντα
βακειάσ κάλαςςασ.
2.4.2 Αργιλικοί ςχίςτεσ
Οι αργιλικοί ςχιςτζσ ςε ςπάνιεσ περιπτϊςεισ διαδραματίηουν το ρόλο ταμιευτιριων
πετρωμάτων, κακϊσ επίςθσ και ςτρωμάτων γενζςεωσ πετρελαίων. Κατά βάςθ
αποτελοφνται από πολφ λεπτόκοκκεσ αργίλουσ και περιζχουν γελθνίτθ (δθλαδι
πθκτϊματα, κοινϊσ ηελατίνθ), που προςροφοφν το νερό. Άρα, ζχουν πολφ χαμθλό
πορϊδεσ και διαπερατότθτα και φζρουν πετρζλαιο μόνο ςτισ περιπτϊςεισ, κατά τισ
οποίεσ ζχουν υποςτεί διαρριξεισ και ζχουν κρυμματιςτεί (Δερμιτηάκθσ 1986).
2.5 Πορϊδεσ
Θ μετανάςτευςθ και θ ςυγκζντρωςθ των πετρελαίων εξαρτϊνται ςτενά από δφο
φυςικζσ ιδιότθτεσ των πετρωμάτων: το πορϊδεσ και τθ διαπερατότθτα (Δερμιτηάκθσ
1986).
Για μεγάλο χρονικό διάςτθμα οι δφο ιδιότθτεσ ςυγχζονταν και ο ορκόσ οριςμόσ τουσ
και θ ςθμαςία τουσ δεν είχαν γίνει αντιλθπτζσ.
Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ
15
Υπάρχουν δφο είδθ πορϊδουσ των πετρωμάτων:
α) το ολικό πορϊδεσ
β) το ενεργό πορϊδεσ
Το ολικό πορϊδεσ είναι θ αναλογία του όγκου όλων των πόρων ι των κενϊν του
πετρϊματοσ, τα οποία είτε ςυνδζονται μεταξφ τουσ είτε όχι, προσ τον ολικό όγκο
αυτοφ, εκπεφραςμζνο ςε αναλογία επί τοισ %.
Το ενεργό πορϊδεσ είναι θ αναλογία όλων των αλλθλοςυνδεόμενων πόρων ι
κενϊν μιασ μονάδασ πετρϊματοσ προσ τον ολικό εξωτερικό όγκο του πετρϊματοσ,
επίςθσ εκπεφραςμζνο επί τοισ %. Θ διαφορά μεταξφ ολικοφ και ενεργοφ πορϊδουσ
ζγκειται ςτθν ενεργοποίθςθ και αλλθλοςφνδεςθ των πόρων ι των κενϊν του
πετρϊματοσ. Διότι είναι δυνατόν ζνα πζτρωμα να ζχει μεγάλο ςυνολικό πορϊδεσ,
αλλά χαμθλό ενεργό πορϊδεσ, οπότε μπορεί να περιζχει ελάχιςτο πετρζλαιο.
Το πορϊδεσ ενόσ πετρϊματοσ εξαρτάται κυρίωσ από τον τρόπο, με τον οποίο τα
μόρια που ςυνιςτοφν το πζτρωμα ζχουν αποτεκεί και ςτερεοποιθκεί. Το πορϊδεσ
των διαφόρων πετρωμάτων που διαπερνϊνται από τισ γεωτριςεισ, προςδιορίηεται,
είτε αυτόματα με θλεκτρόδια κατά τθ διάτρθςθ, είτε εργαςτθριακά τουσ πυρινεσ
των γεωτριςεων.
2.6 Διαπερατότητα
Ενϊ θ μελζτθ του πορϊδουσ εξθγεί τθ χωρθτικότθτα του πετρϊματοσ ςε ρευςτά, θ
διαπερατότθτα αφορά τθ ταχφτθτα, με τθν οποία κάποιο υγρό διζρχεται διαμζςου
του πετρϊματοσ. Είναι δυνατόν ζνα πζτρωμα να ζχει υψθλό πορϊδεσ και κακόλου
διαπερατότθτα, αλλά ζνα τζτοιο πζτρωμα δεν κα αποδϊςει πετρζλαιο. Αν δεν
υπολογιςκεί θ διαπερατότθτα ενόσ ςτρϊματοσ αποκθκεφςεωσ πετρελαίου, είναι
αδφνατον να εκτιμθκεί θ πικανι αναλογία του περιεχομζνου πετρελαίου, ι να
εφαρμοςτεί θ πιο ςυμφζρουςα μζκοδοσ παραγωγισ (Δερμιτηάκθσ 1986).
Ωσ διαπερατότθτα ορίηεται, θ ιδιότθτα ενόσ ςτερεοφ να κακιςτά δυνατι τθ
μεταφορά ι τθ διζλευςθ των ρευςτϊν διαμζςου αυτοφ. Ζνα πζτρωμα χωρίσ
Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ
16
πορϊδεσ δεν κα ζχει και διαπερατότθτα. Αλλά είναι επίςθσ δυνατόν ζνα πζτρωμα
με υψθλό πορϊδεσ να είναι αδιαπζρατο.
Γενικά, μπορεί να λεχκεί ότι θ ςχζςθ πορϊδουσ και διαπερατότθτασ είναι κακαρά
ποιοτικι, κακϊσ δεν υπάρχει γενικι ποςοτικι ςχζςθ μεταξφ των παραγόντων
αυτϊν. Πλεσ οι μζκοδοι ελζγχου τθσ διαπερατότθτασ υπολογίηουν τθν ποςότθτα
του ρευςτοφ, που κα διζλκει διαμζςου ενόσ δείγματοσ πετρϊματοσ ςε κακοριςμζνο
χρόνο και κάτω από ελεγχόμενεσ ςυνκικεσ. Ζχει αποδειχκεί ότι θ ροι ενόσ ρευςτοφ
διαμζςου των πόρων ενόσ πετρϊματοσ μοιάηει με τθ ροι διαμζςου μικροφ ςωλινα
και είναι μια κανονικι ροι, θ οποία από ζνα ςθμείο και πζρα γίνεται τυρβϊδθσ. Θ
Γεωλογία Ρετρελαίων αςχολείται με τθν κανονικι ροι και εφόςον θ ταχφτθτα είναι
χαμθλι.
Για να υπολογιςκεί θ διαπερατότθτα ενόσ ταμιευτιρα πετρελαίου, είναι
απαραίτθτο να εξετάςουμε δείγματα πετρωμάτων από αυτά. Οι ταμιευτιρεσ
παρουςιάηουν ςυχνά μια δευτερεφουςα διαπερατότθτα και πορϊδεσ, που
οφείλονται ςτισ ρωγμζσ και ςτισ διακλάςεισ. Αλλά και κάκε εργαςτθριακι εξζταςθ
δειγμάτων πετρωμάτων μπορεί να ζχει οριςμζνα ςφάλματα. Εντοφτοισ θ επιλογι
κατάλλθλων δειγμάτων πετρωμάτων μασ δίνει εικόνα τθσ διαπερατότθτασ των
αποκθκευτικϊν ςτρωμάτων του πετρελαίου.
Κατά τον εργαςτθριακό υπολογιςμό τθσ διαπερατότθτασ χρθςιμοποιοφνται, είτε ο
ξθρόσ αζρασ είτε το απεςταγμζνο νερό, ανάλογα με τθ φφςθ του πετρϊματοσ. Το
ουςιϊδεσ είναι ότι το ρευςτό που κα χρθςιμοποιθκεί, δεν πρζπει να περιζχει υλικό
που όταν αποτεκεί κα αποφράξει τουσ πόρουσ του δείγματοσ.
Πταν τα δείγματα των εξεταηόμενων πετρωμάτων περιζχουν άργιλο, τότε αυτι
διογκϊνεται κατά τθν επαφι τθσ με το νερό, οπότε προςτίκεται αδρανζσ
τετραχλωροαικάνιο, ι χρθςιμοποιείται ξθρόσ αζρασ.
Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ
17
2.7 Παγίδεσ Τδρογονανθράκων
Πταν ζνα ρευςτό, που ςυνίςταται κυρίωσ από αλατοφχο νερό και πετρζλαιο,
εξζρχεται λόγω πίεςθσ από μία μάηα αργιλικϊν ιηθμάτων και διειςδφει μζςα ςε ζνα
άλλο πορϊδεσ πζτρωμα, θ ςτιλθ του ρευςτοφ που κα ειςζλκει μζςα ςτον πορϊδθ
αυτόν ορίηοντα, κα τείνει να κινθκεί προσ μία κζςθ με χαμθλότερθ πίεςθ, δθλαδι
προσ τα πάνω. Κατά τθ διάρκεια τθσ δυναμικισ αυτισ μετανάςτευςθσ προσ τα
ανϊτερα τμιματα του ορίηοντα, το ρευςτό μπορεί να ςυναντιςει μία από τισ δομζσ
του Σχιματοσ 4, οι οποίεσ κα αποτρζψουν τθν περαιτζρω μετανάςτευςθ του
πετρελαίου και ζτςι κα ςυντελζςουν ςτθ τοπικι ςυγκζντρωςι του. Θ δομι αυτι
καλείται παγίδα υδρογονάνθρακα.
Θ ςυςςϊρευςθ του πετρελαίου ςε ζναν πορϊδθ ορίηοντα απαιτεί τθν φπαρξθ μιασ
παγίδασ ικανισ να ςταματιςει τθ μετανάςτευςθ των υδρογονανκράκων. Ο όροσ
παγίδα (trap) κακιερϊκθκε από τον McCollough (1934) και γενικά ςθμαίνει κάκε
γεωλογικι διαμόρφωςθ, τθσ οποίασ θ προζλευςθ είναι, είτε τεκτονικι (αντίκλινα,
πτυχζσ, μεταπτϊςεισ, ριγματα, κόλοι άλατοσ), είτε ςτρωματογραφικι (παγίδεσ
φάςεων-αποςφθνϊςεισ, φφαλοι, αμμϊδεισ ορίηοντεσ, παγίδεσ αςυμφωνιϊν-
πορϊδθ ςτρϊματα που διακόπτονται από υπερκείμενα αργιλικά ιηιματα), είτε
ςυνδυαςμόσ ςτρωματογραφικϊν και τεκτονικϊν παραγόντων. Γενικά όμωσ είναι
δφςκολθ θ κατάταξθ όλων των παγίδων ςε ςυγκεκριμζνο τφπο (Δερμιτηάκθσ 1986).
Επομζνωσ οι παγίδεσ υδρογονανκράκων διακρίνονται ςε τρεισ κφριεσ κατθγορίεσ:
 Τεκτονικζσ παγίδεσ
 Στρωματογραφικζσ παγίδεσ
 Σφνκετεσ παγίδεσ
Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ
18
2.7.1. Τεκτονικζσ παγίδεσ
Οι τεκτονικζσ παγίδεσ είναι γνωςτζσ από πολφ παλιά και υπό ςτενι ζννοια είναι
εκείνεσ, που ανταποκρίνονται προσ τον οριςμό τθσ παγίδασ (trap). Ωσ τεκτονικζσ
παγίδεσ χαρακτθρίηονται:
α) οι αναβακμίδεσ που δθμιουργοφνται ςε κεκλιμζνα ςτρϊματα,
β) τα αντίκλινα και τισ αντικλινικζσ πτυχζσ,
΢χήμα 4: Παραδείγματα τεκτονικϊν παγίδων: α) Αντίκλινο. Η πιο κοινι μορφι τεκτονικισ
παγίδασ. (β), (γ), (δ) Ρθξιγενείσ παγίδεσ. Προκαλοφνται από ριγματα, όπου, λόγω των
μεταπτϊςεων των ςτρωμάτων αποκθκεφςεωσ, παγιδεφεται το πετρζλαιο ςε αδιαπζρατα
ςτρϊματα χωρίσ ενεργό πορϊδεσ. ε) Διαπειριςμόσ. Λόγω των διαπειρικϊν διειςδφςεων
των δόμων άλατοσ, παγιδεφεται το πετρζλαιο πλευρικά ι ςυγκεντρϊνεται ςτθν κορυφι
των δθμιουργοφμενων αντικλίνων, λόγω κάμψεωσ των υπερκείμενων ςτρωμάτων
(Δερμιτηάκθσ 1986).
Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ
19
γ) τα ριγματα ι ςυςτιματα ρθγμάτων που προκαλοφν εγκλωβιςμό των
υδρογονανκράκων δθμιουργϊντασ τισ κατάλλθλεσ δομζσ,
δ) το ςυνδυαςμό των παραπάνω τεκτονικϊν παραγόντων, που δθμιουργεί
πτυχωςιγενι ριγματα, επωκιςεισ κτλ.
Οι τεκτονικζσ παγίδεσ οφείλονται ςτα παρακάτω κυρίωσ φαινόμενα: ορογενετικά,
θπειρογενετικά, επι-ορογενετικά, όπου κατά περίπτωςθ ζχουν δράςθ
εφαπτομενικζσ δυνάμεισ (αντίκλινα), εφελκυςτικζσ (ριγματα) κατακόρυφεσ (πτυχζσ
βάκουσ) ι ςυνδυαςμόσ των παραπάνω. Τζλοσ, θ αλατοφχοσ τεκτονικι που
ςχετίηεται με τον διαπειριςμό των δόμων άλατοσ, κακϊσ θ κακίηθςθ των ιηθμάτων
λόγω τθσ ςυςτάςεωσ των ιηθματογενϊν ακολουκιϊν , παίηουν ρόλο ςτθ δθμιουργία
τζτοιων παραμορφϊςεων, ϊςτε να καταςτοφν παγίδεσ υδρογονανκράκων.
2.7.2 Στρωματογραφικζσ παγίδεσ
Χαρακτθρίηονται από τθν παρουςία μιασ πορϊδουσ-διαπερατισ ενότθτασ
πετρωμάτων περιοριςμζνων διαςτάςεων και χωρίηονται γενικά ςε
ςτρωματογραφικζσ παγίδεσ φάςεων και ςε παγίδεσ αςυμφωνιϊν (Σχ. 5). Οριςμζνοι
ερευνθτζσ κεωροφν ωσ ςτρωματογραφικζσ παγίδεσ όλεσ εκείνεσ τισ ςυγκεντρϊςεισ
υδρογονανκράκων, όπου οι τεκτονικζσ παραμορφϊςεισ δεν είναι παροφςεσ. Στθν
ουςία όμωσ τζτοιεσ περιπτϊςεισ δεν υπάρχουν.
Στθν πραγματικότθτα οι τεκτονικζσ παραμορφϊςεισ δεν απουςιάηουν απαραίτθτα
αλλά είτε δεν ζχουν καμία ςυμμετοχι ςτθ ςυγκζντρωςθ των υδρογονανκράκων,
είτε ο ρόλοσ τουσ είναι πάρα πολφ μικρόσ ι αςιμαντοσ. Για το λόγο αυτό ο οριςμόσ
των ςτρωματογραφικϊν παγίδων πρζπει να κεωρθκεί όχι και τόςο επιτυχισ.
Ανεξάρτθτα όμωσ από αυτό, οι τεκτονικζσ παραμορφϊςεισ, αν και αμζτοχεσ ςτθν
άμεςθ ςυγκζντρωςθ των υδρογονανκράκων ςτισ ςτρωματογραφικζσ παγίδεσ, είναι
ςθμαντικζσ ςτον εντοπιςμό των διαφόρων παγίδων μζςα ςτισ ιηθματογενείσ
λεκάνεσ.
Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ
20
Ππωσ αναφζρκθκε παραπάνω, μια ςθμαντικι κατθγορία είναι οι
ςτρωματογραφικζσ παγίδεσ φάςεων, που οφείλουν τθ γζνεςθ τουσ ςε αλλαγζσ ι
διαφοροποιιςεισ των ςυνκθκϊν ιηθματογζνεςθσ που προκαλοφν:
 Μεταβολζσ φάςεων, όπωσ αποςφινωςθ ενόσ αμμϊδουσ ι διαπερατοφ ορίηοντα
 Φπαρξθ υφαλογόνων αςβεςτόλικων που διακόπτουν λεπτομερζςτερεσ φάςεισ
 Τοπικι δθμιουργία ενόσ ςχετικά χονδρόκοκκου ορίηοντα ι φακοφ ςε μια
λεπτόκοκκθ ακολουκία
 Δθμιουργία ςτρωμάτων με πορϊδεσ και διαπερατότθτα λόγω φυςικοχθμικϊν
διαφοροποιιςεων, όπωσ δολομιτίωςθ, καρςτικοποίθςθ, αποπυριτίωςθ και γενικά
εξαλλοίωςθ μια ςυμπαγοφσ ενότθτασ
 Μεταβολι ι διαφοροποίθςθ των λικολογικϊν χαρακτιρων μιασ ενότθτασ
(διαγζνεςθ).
΢χήμα 5: Οι κυριότεροι τφποι ςτρωματογραφικϊν παγίδων (Δερμιτηάκθσ 1986).
Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ
21
Θ άλλθ κατθγορία ςτρωματογραφικϊν παγίδων, οι παγίδεσ-αςυμφωνιϊν,
κεωρείται από οριςμζνουσ ερευνθτζσ ωσ μεταβατικι μορφι προσ τισ μικτζσ
παγίδεσ. Στθν κατθγορία αυτι οι υδρογονάνκρακεσ παγιδεφονται:
 Λόγω αςφμφωνθσ επικάλυψθσ των πετρωμάτων με πορϊδεσ και διαπερατότθτα
από αδιαπζρατουσ, ςυνικωσ αργιλικοφσ, ορίηοντεσ.
 Λόγω δθμιουργίασ αδιαπζρατθσ οροφισ από τθν επίκλθςθ μιασ ιηθματογενοφσ
ακολουκίασ πάνω ςε μία άλλθ με πορϊδεσ και διαπερατότθτα.
 Λόγω ανόδου των υδρογονανκράκων ςτθν επιφάνεια, οπότε διαφεφγουν τα
ελαφρά ςυςτατικά τουσ και παραμζνουν τα βαρζα, όπωσ θ πιςςάςφαλτοσ, που είτε
επίκειται αςφμφωνα, είτε γεμίηει τουσ πόρουσ των πετρωμάτων μθ επιτρζποντασ
περαιτζρω διαφυγι. Θ τελευταία αυτι περίπτωςθ δεν μπορεί να κεωρθκεί ιδανικι
για τθν παγίδευςθ υδρογονανκράκων, διότι ςυνικωσ αυτό που ςυμβαίνει ς’ αυτζσ
τισ περιπτϊςεισ, λόγω και των φαινομζνων οξειδϊςεωσ, κάκε άλλο παρά ςυμβάλλει
ςτθ διατιρθςθ των ςυγκεντρϊςεων.
2.7.3 Σφνκετεσ παγίδεσ
Είναι γεγονόσ ότι κατά τθ διερεφνθςθ των διαφόρων πεδίων πετρελαίου είναι
ςυχνά δφςκολο να γίνει διάκριςθ μεταξφ ςτρωματογραφιϊν και ςφνκετων παγίδων.
Ωσ ςφνκετεσ παγίδεσ πετρελαίου χαρακτθρίηονται εκείνεσ οι ςυγκεντρϊςεισ μζςα
ςε ακολουκίεσ ςτρωμάτων, των οποίων θ παγίδευςθ οφείλεται, εκτόσ από τισ
ςυνκικεσ ιηθματογζνεςθσ και ςτισ τεκτονικζσ παραμορφϊςεισ, που ζλαβαν χϊρα
είτε κατά τθ διάρκεια, είτε μετά τθν απόκεςθ των ιηθμάτων. Οι ορογενετικζσ και
πετρογενετικζσ παραμορφϊςεισ ζχουν παίξει ρόλο ςτθ δθμιουργία αυτϊν των
παγίδων. Αν και ο ρόλοσ αυτόσ δεν είναι πολφ ςθμαντικόσ, μποροφν να κεωρθκοφν
ωσ μεταβατικζσ μορφζσ. Στθν πραγματικότθτα κατά τθ γεωλογικι διερεφνθςθ των
ςφνκετων παγίδων είναι δφςκολο να κακοριςτεί με ακρίβεια θ ταξινόμθςι τουσ ςε
ςτρωματογραφικζσ ι τεκτονικζσ παγίδεσ, λόγω τθσ αλλθλεξάρτθςθσ μεταξφ
ιηθματογενζςθσ και τεκτονικισ. Αυτό που ίςωσ μπορεί να διακρικεί, κατά τθ
γεωλογικι διερεφνθςθ ενόσ πεδίου πετρελαίου, είναι θ κυρίαρχθ επίδραςθ των
Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ
22
τεκτονικϊν παραμορφϊςεων ι των ιηθματογενϊν ςυνκθκϊν ςτθν παγίδευςθ των
υδρογονανκράκων.
2.8 Μετανάςτευςη των πετρελαίων
Κατά τθ μελζτθ των πετρελαίων χρθςιμοποιείται ο όροσ μετανάςτευςθ για να
περιγράψει τθ λειτουργία τθσ ςυγκζντρωςθσ και τθσ ςυςςϊρευςθσ του πετρελαίου
ςε ζνα ςτρϊμα αποκθκεφςεωσ. Είναι απαραίτθτο να κατανοιςουμε το μθχανιςμό
λειτουργίασ τθσ μεταναςτεφςεωσ του πετρελαίου, γιατί τότε κα είμαςτε ςε κζςθ να
εξετάςουμε τθ μεγάλθ πυκνότθτα των πθγϊν που απαντοφν ςε οριςμζνεσ περιοχζσ
και να ςυμπεράνουμε με κάποια ακρίβεια τθ κζςθ των υπόγειων αποκεμάτων του
πετρελαίου (Δερμιτηάκθσ 1986).
2.8.1 Ρρωτογενισ μετανάςτευςθ
Για τθν ερμθνεία του φαινομζνου αυτοφ, ζχουν διατυπωκεί κατά καιροφσ διάφορεσ
κεωρίεσ, όπωσ α) τθσ επίπλευςθσ, β) των τριχοειδϊν, γ) των υδραυλικϊν ρευμάτων
και τθσ ςυμπιεςτότθτασ (Δερμιτηάκθσ 1986).
α) Θ κεωρία τθσ επίπλευςθσ κα ιταν δυνατόν να εξθγιςει το διαχωριςμό του
πετρελαίου βαςιηόμενθ ςτθ βαρφτθτα. Το κυρίωσ πετρζλαιο ωσ βαρφτερο από το
αζριο και ελαφρφτερο από το νερό είναι αρκετά ιςχυρόσ παράγοντασ για να
εξθγθκεί θ μετανάςτευςθ του πετρελαίου (πρωτογενισ και δευτερογενισ), κακϊσ
και θ ςυγκζντρωςι του ςτο υψθλότερο ςθμείο, που δφναται να φκάςει.
Θ εξιγθςθ αυτι ερμθνεφει μια πολφ ςθμαντικι διαφορά, που υπάρχει μεταξφ τθσ
ροισ των υγρϊν διαμζςου των πόρων ενόσ πετρϊματοσ και του απλοφ διαχωριςμοφ
(με βάςθ τθ βαρφτθτα), που ςυμβαίνει μεταξφ των υγρϊν διαφορετικοφ ειδικοφ
βάρουσ ςε ζνα χϊρο αποκθκεφςεωσ. Οι πόροι ενόσ πετρϊματοσ μποροφν να
κεωρθκοφν ωσ μία πολυςφνκετθ ςειρά αλλθλοςυνδεόμενων λεπτϊν αγωγϊν γφρω
και μεταξφ των λεπτϊν μορίων του πετρϊματοσ. Τα μόρια αυτά είναι πολφ μικρά
και ςυνεπϊσ οι δίοδοι, διαμζςου των οποίων κα πρζπει να διζλκουν τα
μετακινοφμενα ρευςτά, είναι γενικϊσ τριχοειδϊν αναλογιϊν. Είναι φανερό ότι θ
Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ
23
ροι πετρελαίου διαμζςου διόδων, οι οποίεσ είναι ιδθ διαβρεγμζνεσ με νερό,
παρουςιάηει δυςκολίεσ.
β) Ο McKoy (1829) ανζπτυξε τθ κεωρία ότι ςε ζνα μίγμα πετρελαίου το υγρό με τθ
χαμθλότερθ επιφανειακι τάςθ (πετρζλαιο) κα ιταν δυνατόν να ρζει μζςα ςε
πετρϊματα με τισ μεγαλφτερεσ τριχοειδείσ διόδουσ. Ενϊ το υγρό με τθν υψθλότερθ
επιφανειακι τάςθ κα ιταν δυνατόν να ρζει μζςα ςε πιο λεπτόκοκκα πετρϊματα με
μικρζσ τριχοειδείσ διόδουσ.
Το ςυμπζραςμα είναι ότι οι δυνάμεισ των τριχοειδϊν κα ςυγκεντρϊςουν το
πετρζλαιο και τα φυςικά αζρια ςτισ μεγαλφτερεσ διόδουσ που είναι δυνατόν να
βρουν. Στο εργαςτιριο ζχουν γίνει πολλά πειράματα για να ελεγχκεί, αν ο
διαχωριςμόσ του πετρελαίου από το νερό οφείλεται ςτθν τάςθ του να αναηθτά τα
μεγαλφτερα τριχοειδι.
γ) Από πολφ παλιά πίςτευαν ότι θ μετανάςτευςθ του πετρελαίου, οφειλόταν ςε
υδραυλικά αίτια. Αρχικά κεωροφςαν ότι τα διάφορα ρεφματα, που προκαλοφν τθ
μετανάςτευςθ, ιταν αποτζλεςμα αρτεςιανισ πίεςθσ. Θ άποψθ αυτι ςιμερα ζχει
εγκαταλειφκεί διότι δεν μπορεί να υπάρξει αρτεςιανι ροι ςε λεπτόκοκκα
πετρϊματα που ζχουν υποςτεί ςυμπίεςθ, λόγω του πολφ μικροφ πορϊδουσ.
Θ πιο ςφγχρονθ και διαδεδομζνθ άποψθ είναι ότι τα υδραυλικά ρεφματα πρζπει να
ζδραςαν ςτθν αρχι τθσ ιςτορίασ των ιηθμάτων, όταν αυτά δεν είχαν ακόμα
ςυμπιεςτεί.
Ζςτω ότι ζχουμε μια μάηα ιηθμάτων, που ςχθματίηεται ςε μια καλάςςια λεκάνθ και
τθσ οποίασ ο πυκμζνασ με τθ ςυςςϊρευςθ των ιηθμάτων, βυκίηεται. Δθμιουργείται
ζτςι μία εγκατακρθμνιςιγενισ λεκάνθ με μεγάλο πάχοσ ιηθμάτων, το βάροσ των
οποίων τείνει να ςυμπιζςει τα κατϊτερα ςτρϊματα. Μποροφμε λοιπόν να
υποκζςουμε ότι οι κατϊτεροι ορίηοντεσ, υφίςτανται κατακόρυφεσ, αυξανόμενεσ
πιζςεισ. Οι πιζςεισ αυτζσ επιδροφν κατά διαφορετικό τρόπο ςτα διάφορα ιηιματα.
Ζτςι οι άμμοι που ςυνίςτανται κατά κφριο λόγο από κόκκουσ χαλαηία, κακϊσ και
άλλων ορυκτϊν είναι πολφ ανεκτικζσ ςτισ πιζςεισ και αναλόγωσ του μεγζκουσ και
του βακμοφ αποςτρογγφλωςισ τουσ, μποροφν να υπερφορτιςτοφν με ιηιματα
Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ
24
πάχουσ 1000 m χωρίσ αλλοιϊςεισ και ςυνκλίψεισ των κόκκων, ι ακόμα μειϊςεισ του
μεγζκουσ των πόρων. Ανάλογεσ πρζπει να είναι και οι πλευρικζσ δυνάμεισ για να
ςυνκλιβοφν οι κόκκοι. Οι άργιλοι περιλαμβάνουν ζνα μίγμα πυριτίου και διαφόρων
ορυκτϊν και κολλοειδϊν. Μποροφν επίςθσ να απορροφιςουν αρκετι ποςότθτα
νεροφ ι υγροφ. Πταν το περιεχόμενο νερό εκφράηεται ςε ςυνάρτθςθ με το βάροσ
των υπερκείμενων ςτρωμάτων, ζχει τθν τάςθ να λάβει τθν ελάχιςτθ τιμι αντίςταςθσ
και να μεταφερκεί ςε οποιαδιποτε γειτονικι μάηα άμμου. Θ άμμοσ λοιπόν κα
ενεργεί ωσ ςυλλζκτθσ των ρευμάτων ςυμπιζςεωσ. Τα ρεφματα αυτά ζχουν πάντοτε
τθ τάςθ να ειςζλκουν μάλλον ςε ζνα αμμϊδεσ περιβάλλον παρά να πάρουν το
μακρφ δρόμο προσ τθν επιφάνεια.
Αν ςε ζνα αργιλικό ςτρϊμα ςχθματίηεται πετρζλαιο, θ αφξθςθ των πιζςεων εξαιτίασ
τθσ απόκεςθσ, κα οδθγιςει ςτθ ςυμπίεςθ του αρχικοφ πετρελαίου, ζξω από τθν
άργιλο και ςφγχρονα με το νερό.
Τα ρεφματα ςυμπίεςθσ, που ςυμπιζηουν τα ρευςτά μζςα ςτα υποκείμενα
πετρϊματα, κα περιζχουν κακζνα απ’ αυτά, μικρι αναλογία πετρελαίου. Θ
αναλογία αυτι είναι πάρα πολφ μικρι ςε ςφγκριςθ προσ τον ολικό όγκο του υγροφ
που μεταναςτεφει.
Πταν τα ρεφματα ςυμπιζςεωσ ειςχωριςουν ςτα αμμϊδθ ςτρϊματα, το μεν νερό κα
ειςχωριςει και κα προχωριςει ςτον επόμενο ορίηοντα, ενϊ αντίκετα το πετρζλαιο
είναι δφςκολο να εγκαταλείψει τθ χονδρόκοκκθ άμμο, διότι για να ειςζλκει ςε πιο
λεπτόκοκκο ςτρϊμα απαιτείται υψθλότερο μζτωπο ςυμπιζςεωσ. Το πετρζλαιο
λοιπόν παραμζνει εκλεκτικά ςτα λεπτόκοκκα αμμϊδθ ςτρϊματα. Θ ενδιάμεςθ
ςτρϊςθ μεταξφ χονδροκοκκϊδουσ και λεπτοκοκκϊδουσ ςτρϊματοσ ενεργεί ςαν
φίλτρο, που επιτρζπει τθ δίοδο του φδατοσ και εμποδίηει το πετρζλαιο.
Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ
25
2.8.2 Δευτερογενισ μετανάςτευςθ
Μζςω των «ρευμάτων ςυμπίεςθσ» (compaction currents) το πετρζλαιο μεταφζρεται
από τα «πετρϊματα γενζςεωσ» προσ τα πορϊδθ πετρϊματα αποκθκεφςεωσ
(Δερμιτηάκθσ 1986).
Το πετρζλαιο ςυγκεντρϊνεται μζςα ςε ςυγκεκριμζνεσ κζςεισ του πορϊδουσ
πετρϊματοσ, όπου παρατθρείται τοπικι ςυγκζντρωςθ των φυςικϊν αερίων του
πετρελαίου και του νεροφ ςε διακεκριμζνεσ ηϊνεσ ταμιευτιριων πετρωμάτων. Οι
διαδικαςίεσ, που ζλαβαν χϊρα από τθ ςτιγμι που το πετρζλαιο ειςιλκε μζςα ςτον
πορϊδθ ορίηοντα ζωσ ςιμερα, χαρακτθρίηονται ωσ «δευτερογενισ μετανάςτευςθ»
(secondary migration).
Ππωσ και κατά τθν πρωτογενι μετανάςτευςθ, οι δυνάμεισ «επίπλευςθσ» των
«τριχοειδϊν φαινομζνων» (capillarity) κεωροφνται ότι ενεργοποιοφν τισ διαδικαςίεσ
τθσ δευτερογενοφσ μετανάςτευςθσ. Θ επίπλευςθ του υδρογονάνκρακα μπορεί να
ςυμβεί ςε χονδρόκοκκα πετρϊματα και διαρρθγμζνουσ αςβεςτόλικουσ, αλλά δεν
μπορεί να λάβει χϊρα ςε υγιι με μικροφσ πόρουσ λεπτόκοκκα πετρϊματα. Τα
τριχοειδι φαινόμενα από μόνα τουσ δεν μποροφν να ενεργοποιιςουν τθ
δευτερογενι μετανάςτευςθ.
Οι δυνάμεισ, οι οποίεσ πράγματι επιδροφν ςτθ δευτερογενι μετανάςτευςθ, είναι:
α) ο δυναμικόσ διαχωριςμόσ του πετρελαίου από το νερό, όταν τα αναμεμειγμζνα
ρευςτά διζρχονται από πετρϊματα με κόκκουσ διαφορετικοφ μεγζκουσ και
β) ο δυναμικόσ διαχωριςμόσ, ςε κατακόρυφο επίπεδο, του πετρελαίου από το
νερό. Το πετρζλαιο διζρχεται από τισ διόδουσ με τθ μεγαλφτερθ κλίςθ, ςε αντίκεςθ
με το νερό που ακολουκεί διαδρομζσ με μικρζσ κλίςεισ.
Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ
26
2.8.3 Άλλοι παράγοντεσ
Εκτόσ από το απλό φαινόμενο τθσ ςυμπιζςεωσ υπάρχουν και άλλοι παράγοντεσ,
που διαδραματίηουν κυρίαρχο ρόλο ςτο ζργο τθσ πρωτογενοφσ και δευτερογενοφσ
μετανάςτευςθσ. Οι παράγοντεσ αυτοί μπορεί να ταξινομθκοφν ωσ αποτζλεςμα τθσ
κερμοκραςίασ, του διαςτροφιςμοφ και των υδροςτατικϊν δυνάμεων.
1) Κερμοκραςία: θ κάλυψθ των ιηθμάτων από ςυνεχϊσ αυξανόμενα νεϊτερα
ςτρϊματα ζχει ωσ ςυνζπεια τθν αφξθςθ τθσ κερμοκραςίασ των υποκείμενων
ιηθμάτων. Θ αφξθςθ αυτι ποικίλλει με το βάκοσ και εξαρτάται από διάφορουσ
τοπικοφσ παράγοντεσ, αλλά γενικά δεν υπερβαίνει τουσ 100ο
C. H αφξθςθ τθσ
κερμοκραςίασ κα προκαλζςει ιςοδφναμθ ελάττωςθ του ιξϊδουσ των ρευςτϊν, τα
οποία ςυγκρατοφνται μζςα ςτουσ πόρουσ των πετρωμάτων, και επομζνωσ κα
γίνουν περιςςότερο ευκίνθτα.
2) Διαςτροφιςμόσ (Diastrophism): Οι διαςτροφικζσ δυνάμεισ, οι οποίεσ προκαλοφν
πτφχωςθ και κφρτωςθ των ιηθμάτων, υποβοθκοφν τισ διεργαςίεσ τθσ
μετανάςτευςθσ των ρευςτϊν, εφόςον θ πτφχωςθ ςυνδζεται με πλευρικι ςυμπίεςθ.
Τα δθμιουργοφμενα ρεφματα τείνουν να ρζουν προσ τισ κορυφζσ των πτυχϊν, όπου
οι πιζςεισ είναι ελάχιςτεσ και γι’ αυτό το πετρζλαιο τείνει να ςυγκεντρωκεί ςτα
υψθλότερα ςθμεία των διαςτροφικϊν πτυχϊν.
3) Υδροςτατικζσ δυνάμεισ: Σε οριςμζνα πεδία πετρελαίου φαίνεται ότι
αναπτφςςονται πιζςεισ υδροςτατικισ φφςεωσ. Το φαινόμενο αυτό γενικά
παρατθρείται, όταν τα ςτρϊματα αποκικευςθσ είναι αςβεςτολικικά και με μεγάλθ
πλευρικι ζκταςθ.
4) Δυνάμεισ ςυγκζντρωςθσ: Ζχει επίςθσ αναφερκεί ότι οι δυνάμεισ ςυγκζντρωςθσ,
που αναπτφςςονται μεταξφ των υλικϊν των πετρωμάτων και των αργϊν
πετρελαίων, μποροφν να διαδραματίςουν κάποιο ρόλο ςτθ μετανάςτευςθ των
πετρελαίων.
Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ
27
2.9 Επεξεργαςία κοιταςμάτων πετρελαίου
Μποροφν να λάβουν χϊρα ςθμαντικζσ αλλαγζσ ςτο πετρζλαιο, όςο αυτό βρίςκεται
ςτθν παγίδα, τόςο φυςικζσ, όςο και χθμικζσ. Αυτζσ οι αλλαγζσ μπορεί να ζχουν
ςθμαντικι επίδραςθ ςτο κλάςμα, που μπορεί να αποκτθκεί και ςτθν εμπορικι τιμι
μιασ πετρελαϊκισ ςυγκζντρωςθσ. Οι αιτίεσ αυτϊν των αλλαγϊν ακολοφκωσ είναι
τζςςερισ: βιοαποδόμθςθ, πλφςιμο με νερό, απαςφαλτοποίθςθ και κερμικι
μεταβολι (Ηελθλίδθσ 1995).
α. Βιοαποδόμθςθ
Θ βιοαποδόμηςη είναι θ βακτθριακι μετατροπι του βαρζωσ πετρελαίου. Τα
βακτιρια χρθςιμοποιοφν το περιεχόμενο διαλυμζνο οξυγόνο του νεροφ των πόρων,
ι αντλοφν οξυγόνο από τα ιόντα του κείου, με ςκοπό τθν επιλεκτικι οξείδωςθ των
υδρογονανκράκων. Αρχικά μετακινοφνται τα ελαφρά κανονικά αλκάνια,
ακολουκοφμενα απ’ τα δικτυωτά ιςοαλκάνια, κυκλοαλκάνια και τελικά από τ
αρωματικζσ ενϊςεισ. Θ φυςικι επίδραςθ τθσ βιοαποδόμθςθσ είναι θ αφξθςθ τθσ
πυκνότθτασ και του ιξϊδουσ και του πετρελαίου.
Θ βιοαποδόμθςθ φαίνεται να λαμβάνει χϊρα μόνο ςε κερμοκραςίεσ κάτω των 60-
70ο
C. Επίςθσ εμφανίηεται να απαιτεί τθν παροχι μετεωρικοφ νεροφ, που περιζχει
διαλυμζνο οξυγόνο και άηωτο (που αρχικά βριςκόταν ςτο νερό υπό μορφι νιτρικϊν
και φωςφορικϊν ριηϊν). Αυτζσ οι ςυνκικεσ απαντϊνται ςυχνά ςε λεκάνεσ
προχϊρασ, όπου το μετεωρικό νερό ειςζρχεται ςτο ςφςτθμα ςτρωμάτων
μεταφοράσ/αποταμιευτιρεσ ςτο άκρο τθσ ανυψωκείςασ ηϊνθσ πτυχϊςεωσ, όςο και
ςτθν ελαφρά κεκλιμζνθ πλαγιά τθσ προχϊρασ.
β. Ρλφςιμο με νερό
Το πλφςιμο με νερό ςυνικωσ ςυνοδεφει τθ βιοαποδόμθςθ. Στουσ
υδρογονάνκρακεσ το μθ κορεςμζνο μετεωρικό νερό μπορεί να διαλφςει μερικοφσ
υδρογονάνκρακεσ από μία αποταμιευμζνθ πετρελαϊκι μείξθ. Τα ελαφρά αλκάνια
και οι αρωματικζσ ενϊςεισ με χαμθλό ςθμείο βραςμοφ (π.χ. βενηόλιο, τολουόλιο και
ξυλζνιο) είναι τα πιο διαλυτά και προτιμότερα ςτθ μετακίνθςθ. Το ξζπλυμα του
Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ
28
νεροφ λαμβάνει χϊρα ςε κερμοκραςίεσ μεγαλφτερεσ των 70ο
C. Θ μόνθ προχπόκεςθ
είναι θ ςυνεχισ ροι μετεωρικοφ νεροφ.
Ρροςδιορίηοντασ τισ πικανότθτεσ μιασ πικανισ βιοαποδόμθςθσ ι ξεπλφματοσ νεροφ
ςε ζνα ενδεχόμενο ι υπάρχον πετρελαϊκό πεδίο, είναι απαραίτθτο να λθφκεί
υπόψθ θ ιςτορία τθσ κίνθςθσ των ρευςτϊν ςτθ λεκάνθ απ’ τθ χρονικι ςτιγμι τθσ
μετανάςτευςθσ μζχρι ςιμερα. Αν και οι κερμοκραςίεσ ςτουσ ςθμερινοφσ
ταμιευτιρεσ μπορεί να είναι μεγαλφτερεσ από τουσ 70-ο
C, δεν ςθμαίνει ότι δεν
ζλαβε χϊρα βιοαποδόμθςθ. Οι επιδράςεισ των ιςχυρϊν μετεωρικϊν ροϊν ςτθ
γεωκερμικι βακμίδα πρζπει επίςθσ να ςυνυπολογίηονται, όταν αναπαρίςταται θ
κερμικι ιςτορία του πετρελαίου.
γ. Απαςφαλτοποίθςθ
Θ απαςφαλτοποίηςη είναι μια διαδικαςία, με τθν οποία θ κακίηθςθ τθσ βαρζασ
αςφάλτου, δθμιουργεί προχποκζςεισ για το διαχωριςμό των ελαφρϊν
υδρογονανκράκων C1-C6, ωσ αποτζλεςμα τθσ διαφορικισ πυκνότθτασ. Θ
απαςφαλτοποίθςθ μπορεί να εμφανίηεται όταν μία πετρελαϊκι ςυγκζντρωςθ
δζχεται τθ τελευταία αζρια φόρτιςθ κατά τα τελευταία ςτάδια ωρίμανςθσ.
δ. Κερμικι μεταβολι
Θ ποικιλία ςτθν πετρελαϊκι ςφνκεςθ, που λαμβάνει χϊρα με τθν αφξθςθ τθσ
κερμικισ ωρίμανςθσ του μθτρικοφ πετρϊματοσ, περιγράφθκε ςε προθγοφμενο
κεφάλαιο. Ανάλογεσ αλλαγζσ ςτθ ςφνκεςθ λαμβάνουν χϊρα ςτο πετρζλαιο με τθν
αφξθςθ τθσ κερμοκραςίασ. Τα βαριά ςυςτατικά διαςπϊνται ςε ελαφρότερα, μζχρισ
ότου αυτό που απομζνει είναι το μεκάνιο. Σε ψθλζσ κερμοκραςίεσ (μεγαλφτερεσ
των 160-ο
C) οι αντιδράςεισ διάςπαςθσ του πετρελαίου προχωροφν τόςο γριγορα,
που μια πετρελαϊκι ςυγκζντρωςθ μπορεί να καταςτραφεί μζςα ςε ςφντομθ
γεωλογικι χρονικι περίοδο.
Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ
29
3. ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΟ-ΓΕΩΛΟΓΙΚΟ ΠΛΑΙ΢ΙΟ
3.1 Γεωτεκτονική Θζςη
Θ Λόνια ηϊνθ (Αδριατικοϊόνιοσ) εκτείνεται κατά μικοσ τθσ δυτικισ παραλίασ τθσ
Θπειρωτικισ Ελλάδασ (Σχ. 6) με διεφκυνςθ Β-Ν και περιλαμβάνει το μεγαλφτερο
τμιμα τθσ Θπείρου, τθν Αιτωλοακαρνανία, το δυτικό μζροσ τθσ Ρίνδου, τθν Αχαΐα,
τθν Θλεία δυτικά του Ωλωνοφ (Ερφμανκοσ), τα νθςιά του Λονίου Ρελάγουσ (εφόςον
αυτά δεν υπάγονται ςτθν υποηϊνθ Ραξϊν). Σφμφωνα με κάποιουσ γεωλόγουσ
φκάνει μζχρι τθ ΝΔ Μεςςθνία, θ οποία ςυνικωσ υπάγεται ςτθ ηϊνθ Γαββρόβου–
Τριπόλεωσ (Μουντράκθσ 1983).
Ρρόςφατεσ ζρευνασ τοποκετοφν τθ ςειρά των παχυςτρωματωδϊν αςβεςτόλικων
(Plattenkalk) ςτθν Λόνια ηϊνθ. Υπό αυτι τθ κεωρία, θ Λόνια ηϊνθ πρζπει να κεωρθκεί
ότι προεκτείνεται ςτθ Νότια Ρελοπόννθςο, τθν Κριτθ και τθ ΢όδο. Με βάςθ τθν
προαναφερκείςα κεωρία, θ Λόνια ηϊνθ πρζπει να είναι αυτόχκονθ, επί τθσ οποίασ
επωκικθκαν οι πιο εςωτερικζσ ηϊνεσ υπό μορφι καλυμμάτων. Θ αυτόχκονθ ηϊνθ
«μαρτυρείται» από τθν φπαρξθ τεκτονικϊν παρακφρων, τα οποία ςε οριςμζνεσ
κζςεισ εμφανίηουν τθ ςτρωματογραφικι τουσ ςτιλθ δφο φορζσ (διπλά τεκτονικά
παράκυρα).
Θ Λόνια ηϊνθ ςτο αρχικό παλαιογεωγραφικό ςφςτθμα εξζλιξθσ κεωρικθκε ωσ το
Ελλθνικό «μειογεωςφγκλινο», ςε αντίκεςθ με το «ευγεωςφγκλινο» τθσ ηϊνθσ
Ρίνδου. Με τουσ όρουσ αυτοφσ, χαρακτθρίηουμε μία λεκάνθ ωσ προσ τθν απουςία ι
τθν φπαρξθ αρχικοφ μαγματιςμοφ αντίςτοιχα. Νεϊτερεσ απόψεισ κεωροφν τθν Λόνια
ηϊνθ θπειρωτικι λεκάνθ με θμιπελαγικι-πελαγικι ιηθματογζνεςθ.
Ραλαιογεωγραφικά διαιρζκθκε ςε τρεισ ενότθτεσ ι υποηϊνεσ:
 Τθν εςωτερικι (ανατολικι)
 Τθν αξονικι (μζςθ)
 Τθν εξωτερικι (δυτικι)
Οι τρεισ αυτζσ ενότθτεσ παρουςιάηουν ςθμαντικζσ διαφοροποιιςεισ ςτθν
ιηθματογζνεςθ τουσ.
Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ
30
΢χήμα 6: Γεωλογικόσ χάρτθσ Ελλάδοσ (Μουντράκθσ 1983)
3.2 Λιθοςτρωματογραφική εξζλιξη
Δεν ζχει ανιχνευκεί προ-αλπικό υπόβακρο. Υπάρχει όμωσ θ άποψθ ότι τα
θμιμεταμορφωμζνα πετρϊματα Ρελοποννιςου-Κυκιρων-Κριτθσ αποτελοφν κοινό
παλαιοηωικό υπόβακρο για τισ ηϊνεσ Γαββρόβου-Τριπόλεωσ και Αδριατικοϊόνιασ.
Θ Αδριατικοϊόνιοσ ηϊνθ (Σχ. 7) ςτθ βάςθ τθσ, περιλαμβάνει εβαπορίτεσ
Ρερμοτριαδικισ θλικίασ ςφμφωνα με τελευταίεσ ζρευνεσ, ενϊ ζχουν ανιχνευκεί και
οριςμζνεσ παρεμβολζσ τουσ μζςα ςε αςβεςτόλικουσ του Κάτω Λιαςίου. Το
ςυνολικό πάχοσ των ςτρωμάτων των εβαποριτϊν υπολογίςκθκε με γεωτριςεισ ςτα
1500 m. Ραλαιότερα κεωρείτο ότι θ βάςθ αποτελοφνταν από αςβεςτόλικο
Φουςταπθδιματοσ (προςωνφμιο εκ του ακρωτθρίου τθσ Κζρκυρασ) Κάρνιασ
θλικίασ. Ρρόκεται για μαφρουσ υπολικογραφικοφσ αςβεςτόλικουσ, οι οποίοι
Ιόνια Ζϊνη
Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ
31
ςιμερα τοποκετοφνται ςτρωματογραφικά επί των εβαποριτϊν. Ακολουκεί κυρίωσ,
μαηϊδθσ δολομίτθσ Αν. Τριαδικοφ (Νορίου). Στθ ςυνζχεια, μεταξφ Νορίου και Άνω –
Μζςου Λιαςίου αποτίκενται οι νθρθτικοί αςβεςτόλικοι του Ραντοκράτωρα με
ςχετικό πάχοσ 600 m.
Στο Άνω Λιάςιο, θ αξονικι περιοχι τθσ ηϊνθσ αρχίηει να διαφοροποιείται με
αποτζλεςμα τθν απόκεςθ κερατολίκων με εναλλαγζσ μαργαϊκϊν αςβεςτόλικων και
εγχρϊμων αργιλικϊν ςχιςτϊν. Οι τελευταίοι είναι γνωςτοί ωσ αργιλικοί ςχίςτεσ με
Posidononomyes, από τα απολικϊματα που περιζχουν. Τθν ίδια γεωλογικι περίοδο,
ςτα περικϊρια τθσ ηϊνθσ (εςωτερικι – εξωτερικι πλευρά), αποκζτονται ερυκροί
αςβεςτόλικοι με αμμωνίτεσ, τθσ φάςθσ Ammonitico rosso. Θ διττι αυτι
ιηθματογζνεςθ διαρκεί όλο το Δογγζριο (Μζςο Λουραςικό), ενϊ κατά το Μάλμιο
γίνεται κοινι ςε όλο το πλάτοσ τθσ ηϊνθσ με τθν απόκεςθ πελαγικϊν αςβεςτόλικων
με ενςτρϊςεισ κερατολίκων, που αναφζρονται με το όνομα «αςβεςτόλικοι Βίγλασ».
Θ απόκεςι τουσ διιρκεςε το Μάλμιο, το Κάτω και Μζςο Κρθτιδικό μζχρι τα μζςα
Άνω Κρθτιδικοφ (Σενϊνιο) και ζχουν ςυνολικό πάχοσ περίπου 400 m.
Θ ιηθματογζνεςθ ςυνεχίηεται αδιάκοπα προσ τα πάνω με αςβεςτόλικουσ
λατυποπαγείσ Ανωτζρου Κρθτιδικοφ – Μζςου Θωκαίνου, οι οποίοι ςτθν αξονικι
υποηϊνθ χαρακτθρίηονται περιςςότερο πελαγικοί (πάχοσ περίπου 400m).
Τζλοσ αποτίκεται ο φλφςχθσ από το Ρριαμπόνιο (Ανϊτατο Θϊκαινο), μζχρι το
Ακουιτάνιο (Κατϊτατο Μειόκαινο), οπότε και ζλαβε χϊρα θ παροξυςμικι πτφχωςθ
τθσ ηϊνθσ. Το ςυνολικό πάχοσ του φλφςχθ υπολογίηεται ότι ξεπερνά τα 2000 m αν
και οι πτυχωμζνεσ μορφζσ του είναι πικανόν ότι επθρεάηουν το φαινόμενο πάχοσ
του.
Θ ςφςταςθ του φλφςχθ ςτα κατϊτερα ςτρϊματα είναι κυρίωσ ψαμμιτικι–μαργαϊκι
και εξελίςςεται προσ τα πάνω ςε εναλλαγζσ μαργϊν, μαργαϊκϊν αςβεςτόλικων και
κροκαλοπαγϊν.
Θ ιηθματογζνεςθ των Αλπικϊν χρόνων ςτθν Αδριατικοϊόνιο ηϊνθ κεωρείται γενικά
ςυνεχισ και αδιάκοπθ όπωσ ςε όλεσ τισ Εξωτερικζσ ηϊνεσ. Υπάρχουν όμωσ κάποιεσ
παρατθριςεισ που κζτουν ςε αμφιςβιτθςθ αυτι τθ γενικι αντίλθψθ, διότι ςε
Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ
32
οριςμζνεσ περιοχζσ τθσ ηϊνθσ παρατθρικθκαν ιηθματολογικζσ αςυμφωνίεσ των
αςβεςτολίκων του Ανωτζρου Λουραςικοφ – Κρθτιδικοφ (Βίγλασ) πάνω ςτα
παλιότερα ςτρϊματα τθσ ίδιασ ηϊνθσ. Μία ερμθνεία κα μποροφςε να είναι κάποια
διακοπι τθσ ιηθματογζνεςθσ κατά τθ διάρκεια του Λουραςικοφ, με αποτζλεςμα τθ
ταφρογζνεςθ (rifting). Το φαινόμενο όμωσ δεν ζχει εξθγθκεί από τθν άποψθ τθσ
τεκτοορογενετικισ εξζλιξθσ.
΢χήμα 7: ΢χθματικι Λικοςτρωματογραφικι ςτιλθ τθσ Αδριατικοϊονίου ηϊνθσ. 1: γφψοσ, 2:
μαφροι αςβεςτόλικοι, 3: δολομίτεσ, 4: αςβεςτόλικοι νθριτικοί «Παντοκράτωρα», 5:
αςβεςτόλικοι του Ammonitico rosso, 6: ςχιςτόλικοι με Posidonomyes, 7: κερατόλικοι, 8:
αςβεςτόλικοι πελαγικοί «Βίγλασ», 9: αςβεςτόλικοι λατυποπαγείσ, 10: φλφςχθσ. (Κατά
Μουντράκθ 1985).
Nimertis_Rallakis(g)
Nimertis_Rallakis(g)
Nimertis_Rallakis(g)
Nimertis_Rallakis(g)
Nimertis_Rallakis(g)
Nimertis_Rallakis(g)
Nimertis_Rallakis(g)
Nimertis_Rallakis(g)
Nimertis_Rallakis(g)
Nimertis_Rallakis(g)
Nimertis_Rallakis(g)
Nimertis_Rallakis(g)
Nimertis_Rallakis(g)
Nimertis_Rallakis(g)
Nimertis_Rallakis(g)
Nimertis_Rallakis(g)
Nimertis_Rallakis(g)
Nimertis_Rallakis(g)
Nimertis_Rallakis(g)
Nimertis_Rallakis(g)
Nimertis_Rallakis(g)
Nimertis_Rallakis(g)
Nimertis_Rallakis(g)
Nimertis_Rallakis(g)
Nimertis_Rallakis(g)
Nimertis_Rallakis(g)
Nimertis_Rallakis(g)
Nimertis_Rallakis(g)
Nimertis_Rallakis(g)
Nimertis_Rallakis(g)
Nimertis_Rallakis(g)
Nimertis_Rallakis(g)
Nimertis_Rallakis(g)
Nimertis_Rallakis(g)
Nimertis_Rallakis(g)
Nimertis_Rallakis(g)
Nimertis_Rallakis(g)
Nimertis_Rallakis(g)
Nimertis_Rallakis(g)
Nimertis_Rallakis(g)
Nimertis_Rallakis(g)
Nimertis_Rallakis(g)
Nimertis_Rallakis(g)

More Related Content

Viewers also liked

Mandato di arresto europeo European Arrest Warrant
Mandato di arresto europeo European Arrest WarrantMandato di arresto europeo European Arrest Warrant
Mandato di arresto europeo European Arrest WarrantNicola Canestrini
 
Access to a lawyer directive: Italy.
Access to a lawyer directive: Italy. Access to a lawyer directive: Italy.
Access to a lawyer directive: Italy. Nicola Canestrini
 
Endangered Lawyers Avvocati Minacciati
Endangered Lawyers Avvocati MinacciatiEndangered Lawyers Avvocati Minacciati
Endangered Lawyers Avvocati MinacciatiNicola Canestrini
 
De sportvereniging als wijkpartner: samenwerking tussen zorg en sport
De sportvereniging als wijkpartner: samenwerking tussen zorg en sportDe sportvereniging als wijkpartner: samenwerking tussen zorg en sport
De sportvereniging als wijkpartner: samenwerking tussen zorg en sportRotterdam Sportsupport
 
The Spiritual Laws - Vicent Guillem
The Spiritual Laws - Vicent GuillemThe Spiritual Laws - Vicent Guillem
The Spiritual Laws - Vicent Guillemgasso
 
Flipped Out - Introduction to the philosophy and process of flipping or blend...
Flipped Out - Introduction to the philosophy and process of flipping or blend...Flipped Out - Introduction to the philosophy and process of flipping or blend...
Flipped Out - Introduction to the philosophy and process of flipping or blend...willia1r
 
Keynote: DevOps 4 Networks by JR Rivers of Cumulus Networks
Keynote: DevOps 4 Networks by JR Rivers of Cumulus NetworksKeynote: DevOps 4 Networks by JR Rivers of Cumulus Networks
Keynote: DevOps 4 Networks by JR Rivers of Cumulus NetworksDevOps4Networks
 
"Assolti. Ma forse sonocolpevoli". ("Acquitted. But they may are guilty")
"Assolti. Ma forse sonocolpevoli". ("Acquitted. But they may are guilty")"Assolti. Ma forse sonocolpevoli". ("Acquitted. But they may are guilty")
"Assolti. Ma forse sonocolpevoli". ("Acquitted. But they may are guilty")Nicola Canestrini
 
American revolution
American revolutionAmerican revolution
American revolutionssb21
 
лазерный проектор - лазерная наружная реклама
лазерный проектор - лазерная наружная рекламалазерный проектор - лазерная наружная реклама
лазерный проектор - лазерная наружная рекламаKlaudya7893
 

Viewers also liked (11)

Mandato di arresto europeo European Arrest Warrant
Mandato di arresto europeo European Arrest WarrantMandato di arresto europeo European Arrest Warrant
Mandato di arresto europeo European Arrest Warrant
 
Access to a lawyer directive: Italy.
Access to a lawyer directive: Italy. Access to a lawyer directive: Italy.
Access to a lawyer directive: Italy.
 
Endangered Lawyers Avvocati Minacciati
Endangered Lawyers Avvocati MinacciatiEndangered Lawyers Avvocati Minacciati
Endangered Lawyers Avvocati Minacciati
 
De sportvereniging als wijkpartner: samenwerking tussen zorg en sport
De sportvereniging als wijkpartner: samenwerking tussen zorg en sportDe sportvereniging als wijkpartner: samenwerking tussen zorg en sport
De sportvereniging als wijkpartner: samenwerking tussen zorg en sport
 
The Spiritual Laws - Vicent Guillem
The Spiritual Laws - Vicent GuillemThe Spiritual Laws - Vicent Guillem
The Spiritual Laws - Vicent Guillem
 
Xyrex blog new
Xyrex blog newXyrex blog new
Xyrex blog new
 
Flipped Out - Introduction to the philosophy and process of flipping or blend...
Flipped Out - Introduction to the philosophy and process of flipping or blend...Flipped Out - Introduction to the philosophy and process of flipping or blend...
Flipped Out - Introduction to the philosophy and process of flipping or blend...
 
Keynote: DevOps 4 Networks by JR Rivers of Cumulus Networks
Keynote: DevOps 4 Networks by JR Rivers of Cumulus NetworksKeynote: DevOps 4 Networks by JR Rivers of Cumulus Networks
Keynote: DevOps 4 Networks by JR Rivers of Cumulus Networks
 
"Assolti. Ma forse sonocolpevoli". ("Acquitted. But they may are guilty")
"Assolti. Ma forse sonocolpevoli". ("Acquitted. But they may are guilty")"Assolti. Ma forse sonocolpevoli". ("Acquitted. But they may are guilty")
"Assolti. Ma forse sonocolpevoli". ("Acquitted. But they may are guilty")
 
American revolution
American revolutionAmerican revolution
American revolution
 
лазерный проектор - лазерная наружная реклама
лазерный проектор - лазерная наружная рекламалазерный проектор - лазерная наружная реклама
лазерный проектор - лазерная наружная реклама
 

Similar to Nimertis_Rallakis(g)

Ερημοποίηση - Ρυπανση
Ερημοποίηση - ΡυπανσηΕρημοποίηση - Ρυπανση
Ερημοποίηση - ΡυπανσηPauline Purpleness
 
Υπερθέρμανση του πλανήτη
Υπερθέρμανση του πλανήτηΥπερθέρμανση του πλανήτη
Υπερθέρμανση του πλανήτηAlexandros Lazaridis
 
Περιβαλλοντική επισκόπηση του όρμου και της λιμνοθάλασσας Βιβαρίου (Αργολικός...
Περιβαλλοντική επισκόπηση του όρμου και της λιμνοθάλασσας Βιβαρίου (Αργολικός...Περιβαλλοντική επισκόπηση του όρμου και της λιμνοθάλασσας Βιβαρίου (Αργολικός...
Περιβαλλοντική επισκόπηση του όρμου και της λιμνοθάλασσας Βιβαρίου (Αργολικός...Hellenic Centre for Marine Research
 
Διερεύνηση χλωριδικής σύνθεσης επιβαρυμένων μεταλλευτικών και μεταλλουργικών ...
Διερεύνηση χλωριδικής σύνθεσης επιβαρυμένων μεταλλευτικών και μεταλλουργικών ...Διερεύνηση χλωριδικής σύνθεσης επιβαρυμένων μεταλλευτικών και μεταλλουργικών ...
Διερεύνηση χλωριδικής σύνθεσης επιβαρυμένων μεταλλευτικών και μεταλλουργικών ...Anastasia Kondyli
 
οικολογικό πρόβλημα
οικολογικό πρόβλημαοικολογικό πρόβλημα
οικολογικό πρόβλημαfilipposh
 
Pathogens
PathogensPathogens
PathogensRetikus
 
Presentation of Genetics Cell & Developmental Biology Division - greek
Presentation of Genetics Cell & Developmental Biology Division - greekPresentation of Genetics Cell & Developmental Biology Division - greek
Presentation of Genetics Cell & Developmental Biology Division - greekbiologyupatras
 
για να ξέρουμε πού θα βουτάμε
για να ξέρουμε πού θα βουτάμεγια να ξέρουμε πού θα βουτάμε
για να ξέρουμε πού θα βουτάμεKostas Panagio
 

Similar to Nimertis_Rallakis(g) (14)

Ερημοποίηση - Ρυπανση
Ερημοποίηση - ΡυπανσηΕρημοποίηση - Ρυπανση
Ερημοποίηση - Ρυπανση
 
Υπερθέρμανση του πλανήτη
Υπερθέρμανση του πλανήτηΥπερθέρμανση του πλανήτη
Υπερθέρμανση του πλανήτη
 
Περιβαλλοντική επισκόπηση του όρμου και της λιμνοθάλασσας Βιβαρίου (Αργολικός...
Περιβαλλοντική επισκόπηση του όρμου και της λιμνοθάλασσας Βιβαρίου (Αργολικός...Περιβαλλοντική επισκόπηση του όρμου και της λιμνοθάλασσας Βιβαρίου (Αργολικός...
Περιβαλλοντική επισκόπηση του όρμου και της λιμνοθάλασσας Βιβαρίου (Αργολικός...
 
Διερεύνηση χλωριδικής σύνθεσης επιβαρυμένων μεταλλευτικών και μεταλλουργικών ...
Διερεύνηση χλωριδικής σύνθεσης επιβαρυμένων μεταλλευτικών και μεταλλουργικών ...Διερεύνηση χλωριδικής σύνθεσης επιβαρυμένων μεταλλευτικών και μεταλλουργικών ...
Διερεύνηση χλωριδικής σύνθεσης επιβαρυμένων μεταλλευτικών και μεταλλουργικών ...
 
11.3.2021, Παρουσίαση Μπάμπη Δαδαλάκη στην εκδήλωση του Κύκλου Ιδεών «Στρατηγ...
11.3.2021, Παρουσίαση Μπάμπη Δαδαλάκη στην εκδήλωση του Κύκλου Ιδεών «Στρατηγ...11.3.2021, Παρουσίαση Μπάμπη Δαδαλάκη στην εκδήλωση του Κύκλου Ιδεών «Στρατηγ...
11.3.2021, Παρουσίαση Μπάμπη Δαδαλάκη στην εκδήλωση του Κύκλου Ιδεών «Στρατηγ...
 
3 synedrio elk ppt
3 synedrio elk ppt3 synedrio elk ppt
3 synedrio elk ppt
 
οικολογικό πρόβλημα
οικολογικό πρόβλημαοικολογικό πρόβλημα
οικολογικό πρόβλημα
 
Michailidis_et_al._2005
Michailidis_et_al._2005Michailidis_et_al._2005
Michailidis_et_al._2005
 
οι πέντε αλήθειες για τις σπάνιες γαίες
οι πέντε αλήθειες για τις σπάνιες γαίεςοι πέντε αλήθειες για τις σπάνιες γαίες
οι πέντε αλήθειες για τις σπάνιες γαίες
 
Pathogens
PathogensPathogens
Pathogens
 
Presentation of Genetics Cell & Developmental Biology Division - greek
Presentation of Genetics Cell & Developmental Biology Division - greekPresentation of Genetics Cell & Developmental Biology Division - greek
Presentation of Genetics Cell & Developmental Biology Division - greek
 
εργασια 3
εργασια 3εργασια 3
εργασια 3
 
θαλάσσια ρύπανση
θαλάσσια ρύπανσηθαλάσσια ρύπανση
θαλάσσια ρύπανση
 
για να ξέρουμε πού θα βουτάμε
για να ξέρουμε πού θα βουτάμεγια να ξέρουμε πού θα βουτάμε
για να ξέρουμε πού θα βουτάμε
 

Nimertis_Rallakis(g)

  • 1. Πανεπιστήμιο Πατρών Σμήμα Γεωλογίας Σομέας Ορσκτών Πρώτων Τλών Πτστιακή Εργασία ΟΗ ΒΗΣΟΤΜΔΝΗΟΤΥΟΗ ΢ΥΗ΢ΣΔ΢ ΣΖ΢ ΗΟΝΗΑ΢ ΕΩΝΖ΢ Ω΢ ΜΖΣΡΗΚΑ ΠΔΣΡΩΜΑΣΑ ΤΓΡΟΓΟΝΑΝΘΡΑΚΩΝ ΓΖΜΖΣΡΗΟ΢ Α. ΡΑΛΛΑΚΖ΢ ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κίμων Χρηστάνης ΠΑΣΡΑ ΙΟΤΛΙΟ΢ 2011
  • 2. ΕΤΧΑΡΙ΢ΣΙΕ΢ Θα ικελα να εκφράςω τισ ευχαριςτίεσ μου ςτον κακθγθτι κ. Κίμωνα Χρθςτάνθ, για τθ μεγάλθ βοικεια που μου προςζφερε ςτθν ολοκλιρωςθ αυτισ τθσ εργαςίασ, τόςο ςτο κεωρθτικό, όςο και ςτο εργαςτθριακό κομμάτι. Ευχαριςτϊ ακόμα τουσ υποψιφιουσ διδάκτορεσ Γεϊργιο ΢ιαβάλα και Riza Görkem Oskay του Σομζα Ορυκτϊν Πρϊτων Τλϊν και Κωνςταντίνα Κατςάνου του Εργαςτθρίου Τδρογεωλογίασ. Ακόμθ κα ικελα να ευχαριςτιςω κερμά τθν κ. Παραςκευι Λαμπροποφλου για τθ βοικειά τθσ ςτθ διεξαγωγι των ορυκτολογικϊν αναλφςεων και τον κ. Παναγιϊτθ Μπαλάςθ για τθ λείανςθ και ςτίλβωςθ των ςτιλπνϊν τομϊν. Σζλοσ επικυμϊ να ευχαριςτιςω ολόψυχα τθν οικογζνειά μου για τθν πολφπλευρθ ςτιριξθ ςε όλθ τθ διάρκεια των ςπουδϊν μου.
  • 3. Περίλθψθ ΢τθν παροφςα πτυχιακι εργαςία επιχειρείται ο προςδιοριςμόσ τθσ δυναμικότθτασ των βιτουμενιοφχων ςχιςτϊν Ανω-Ιουραςικισ θλικίασ τθσ Ιόνιασ ηϊνθσ, ωσ μθτρικϊν πετρωμάτων υδρογονανκράκων. Χρθςιμοποιοφνται ανκρακοπετρογραφικζσ μζκοδοι, όπωσ θ μζτρθςθ τθσ ανακλαςτικότθτασ του χουμινίτθ/βιτρινίτθ και θ εξζταςθ ςτιλπνϊν τομϊν ςτο ανκρακοπετρογραφικό μικροςκόπιο. Μελετϊνται επίςθσ τα ορυκτολογικά και χθμικά χαρακτθριςτικά των ςχιςτϊν με χριςθ ςφγχρονων τεχνικϊν, όπωσ θ περικλαςιμετρία ακτίνων Χ (XRD) και φαςματομετρία μάηασ επαγωγικοφ ηεφγουσ πλάςματοσ (ICP-MS). Σα δείγματα από τισ περιοχζσ Άνω Κουκλζςι και Βακφ του Ν. Ιωαννίνων που μελετικθκαν, ιταν τυχαία και κακόλου αντιπροςωπευτικά των βιτουμενιοφχων ςχιςτϊν τθσ Ιόνιασ ηϊνθσ, κακϊσ προζρχονται μόνο από επιφανειακζσ εμφανίςεισ πολφ περιοριςμζνθσ ζκταςθσ και περιζχουν κερατολικικζσ ενςτρϊςεισ, που δυςχεραίνουν τισ εργαςτθριακζσ δοκιμζσ. Η θμιποςοτικι χθμικι ανάλυςθ (XRF) των δειγμάτων ζδειξε υψθλζσ περιεκτικότθτεσ Σιτανίου. Σα κυριότερα ορυκτά (XRD) που διαπιςτϊκθκαν ςτα δείγματα, είναι Χαλαηίασ (SiO2), Ανατάςθσ (TiO2), Ιλλίτθσ KAl2(Si3AlO10)(OH)2, Κρυπτο-αλίτθσ Κ2SiF6, Μοντμοριλλονίτθσ (AlSi2O6(OH)2) και Αιματίτθσ (Fe2O3). Η ποςοτικι ςτοιχειακι ςφςταςθ (ICP-MS) ζδειξε υψθλι περιεκτικότθτα των βιτουμενιοφχων ςχιςτϊν ςε Ti (0,3%). H χαμθλι ανακλαςτικότθτα του χουμινίτθ/βιτρινίτθ (<0,4%) τοποκετεί τουσ βιτουμενιοφχουσ ςχίςτεσ εκτόσ του παρακφρου του πετρελαίου (0,5%-1,3%). Εντοφτοισ, οι υψθλζσ τιμζσ οργανικοφ υλικοφ (5,68%), κακϊσ και θ αυξθμζνθ παρουςία Λειπτινίτθ, κακιςτοφν τθν Ιόνια λεκάνθ εξαιρετικά πετρελαιοπικανι και αφινουν πρόςφορο ζδαφοσ για μελλοντικζσ ζρευνεσ.
  • 4. Abstract The present study aims to determine the potential of the bituminous shales (Up. Jurassic) of the Ionian zone as hydrocarbon source rocks. Coal-petrography methods, namely the measurement of the huminite/vitrinite reflectance as well as the examination of the macerals and minerals under the microscope, are applied. The chemical and mineralogical compounds of the shales are also calculated by applying X-Ray Diffraction (XRD) and Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry (ICP- MS). The samples were randomly picked up from the areas of Ano Kouklesi and Vathe villages of the Prefecture of Ioannina. They are not representative, since they appear only in small outcrops. The chert intercalations contained in the bituminous shales make the lab analyses rather difficult. The semi-quantitative analyses (XRF) of the samples display high Titanium concentrations. The most important minerals recognized in the samples (XRD) are: Quartz (SiO2), Anatase (TiO2), Illite KAl2(Si3AlO10)(OH)2, Crypto-alite Κ2SiF6, Montmorillonite (AlSi2O6(OH)2) and Haematite (Fe2O3). The elemental analysis (ICP- MS) reveals also to high Ti contents (0.3%) of the bituminous shales. The reflectance of huminite/vitrinite (<0.4%) is lower than this of the oil window (0.5%-1.3%). Nevertheless, the organic matter content (up to 5.68%) and the abundant Liptinite macerals such as alginite and sporinite, are promising for the bituminous shales of the Ionian zone as hydrocarbon source rocks.
  • 5. ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1.ΕΙ΢ΑΓΩΓΗ 1 2.ΓΕΝΕ΢Η ΤΔΡΟΓΟΝΑΝΘΡΑΚΩΝ – ΘΕΩΡΗΣΙΚΟ ΤΠΟΒΑΘΡΟ 3 2.1 Δημιουργία πεδίων υδρογονανθράκων 3 2.2 Γζνεςη και ωρίμανςη πετρελαίου 4 2.3 Σο μητρικό πζτρωμα 5 2.3.1 Σφποι οργανικοφ υλικοφ (Κθρογόνου) 7 2.3.2 Περιβάλλοντα απόκεςθσ μθτρικϊν πετρωμάτων 9 2.4 Σαμιευτήρεσ Τδρογονανθράκων 12 2.4.1. Άμμοι και ψαμμίτεσ 12 2.4.2 Αργιλικοί ςχίςτεσ 14 2.5 Πορώδεσ 14 2.6 Διαπερατότητα 15 2.7 Παγίδεσ Τδρογονανθράκων 17 2.7.1. Σεκτονικζσ παγίδεσ 18 2.7.2 ΢τρωματογραφικζσ παγίδεσ 19 2.7.3 ΢φνκετεσ παγίδεσ 21 2.8 Μετανάςτευςη των πετρελαίων 22 2.8.1 Πρωτογενισ μετανάςτευςθ 25 2.8.2 Δευτερογενισ μετανάςτευςθ 25 2.8.3 Άλλοι παράγοντεσ 26 2.9 Επεξεργαςία κοιταςμάτων πετρελαίου 27 3. ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΟ-ΓΕΩΛΟΓΙΚΟ ΠΛΑΙ΢ΙΟ 29 3.1 Γεωτεκτονική Θζςη 29 3.2 Λιθοςτρωματογραφική εξζλιξη 30 3.3 Παλαιογεωγραφική και τεκτοορογενετική εξζλιξη 33 4. ΢ΚΟΠΟ΢ 38 5. ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΡΕΤΝΑ΢ 39 6. ΑΠΟΣΕΛΕ΢ΜΑΣΑ-΢ΤΖΗΣΗ΢Η 48 7. ΢ΤΜΠΕΡΑ΢ΜΑΣΑ 54 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 55
  • 6. Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ 1 1. ΕΙ΢ΑΓΩΓΗ Θ πικανότθτα φπαρξθσ πεδίων υδρογονανκράκων ςτθν θπειρωτικι Ελλάδα αποτζλεςε αντικείμενο ζρευνασ πολλϊν επιςτθμονικϊν ερευνϊν ιδθ από τισ αρχζσ του 20ου αιϊνα, κατά τθ διάρκεια του οποίου πραγματοποιικθκαν ςυνολικά 175 ερευνθτικζσ γεωτριςεισ (Νικολάου 2011). Από αυτζσ 74, ζγιναν από τθν πρϊθν ΔΕΡ-ΕΚΥ, ενϊ οι άλλεσ από μεγάλεσ πολυεκνικζσ εταιρείεσ, όπωσ: θ καναδικι NAPC (North Aegean Petroleum Company), θ βρετανικι ΒP (British Petroleum), θ αμερικανικι Triton, αλλά και το γαλλικό ινςτιτοφτο πετρελαίου IFP (Institute Français du Pétrole). Με βάςθ τα τελευταία ςτοιχεία, θ Ελλάδα διακζτει τουλάχιςτον 11 πικανζσ περιοχζσ, ςτισ οποίεσ θ γζνεςθ και θ διατιρθςθ ςυγκεντρϊςεων πετρελαίου και φυςικοφ αερίου είναι ςχεδόν αναμφιςβιτθτθ. Ριο ςθμαντικζσ είναι οι περιοχζσ τθσ Δυτικισ Ελλάδασ, τθσ λεκάνθσ των Γρεβενϊν, τθσ Δυτικισ Κράκθσ, του Κρακικοφ Ρρίνου (Σχ. 1), του Κερμαϊκοφ, τθσ Επανωμισ και τθσ Ανατολικισ Ελλάδασ (Νικολάου 2011). ΢χήμα 1: Άποψθ τθσ πετρελαϊκισ εξζδρασ ςτον Πρίνο Καβάλασ
  • 7. Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ 2 Θ παροφςα εργαςία αφορά μόνο τθ Δυτικι Ελλάδα (Σχ. 2) και ειδικότερα τθν ευρφτερθ περιοχι τθσ Θπείρου. Στθν Λόνια λεκάνθ, ςχθματιςμοί που περιζχουν οργανικό υλικό, είναι οι εξισ:  Οι αργιλικοί ςχίςτεσ τθσ Βίγλασ.  Τα ανϊτερα και κατϊτερα ςτρϊματα των ςχθματιςμϊν με Posidonomyes.  Οι μάργεσ ςτθ βάςθ των ςχθματιςμϊν Ammonitico rosso.  Οι αργιλικοί ςχίςτεσ που βρίςκονται εντόσ των Τριαδικϊν λατυποπαγϊν. Οι αργιλικοί ςχίςτεσ με Posidonomyes του Ανωτζρου Λουραςικοφ κεωρικθκαν ωσ το πζτρωμα προτεραιότθτασ για τθ ςυγκεκριμζνθ μελζτθ. ΢χήμα 2: Σεκτονικόσ χάρτθσ τθσ ΒΔ θπειρωτικισ Ελλάδασ (Καρακίτςιοσ 1995)
  • 8. Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ 3 2. ΓΕΝΕ΢Η ΤΔΡΟΓΟΝΑΝΘΡΑΚΩΝ – ΘΕΩΡΗΣΙΚΟ ΤΠΟΒΑΘΡΟ 2.1 Δημιουργία πεδίων υδρογονανθράκων Για τθ δθμιουργία ενόσ πεδίου υδρογονανκράκων ςε μια περιοχι πρζπει να πλθροφνται οι ακόλουκεσ πζντε προχποκζςεισ (Ηελθλίδθσ 1995): 1. Φπαρξθ μθτρικοφ υλικοφ 2. Φπαρξθ ταμιευτθρίου πετρϊματοσ 3. Φπαρξθ ςτεγανοφ καλφμματοσ 4. Φπαρξθ παγίδων για τον εγκλωβιςμό και τθ διατιρθςθ των παραγόμενων υδρογονανκράκων, και 5. Συγχρονιςμόσ των παραπάνω Ειδικότερα: Για τθ δθμιουργία ενόσ πεδίου πετρελαίου δεν αρκεί μόνο να ςχθματιςτεί το πετρζλαιο και να μεταναςτεφςει, κάτω από οριςμζνεσ ςυνκικεσ, ςτθν πλθςιζςτερθ τεκτονικι ι ςτρωματογραφικι παγίδα. Εξίςου αναγκαίο είναι να καλυφκεί μετά από τθ ςυγκζντρωςι του και να προςτατευκεί από κάκε αιτία που μπορεί να προκαλζςει τθν απϊλειά του (Δερμιτηάκθσ 1986). Μια ςυγκζντρωςθ πετρελαίου είναι δυνατόν να προςτατευκεί από τυχόν απϊλειεσ με τουσ ακόλουκουσ τρόπουσ : i. Με μια ςχετικά ταχεία επικάλυψθ του αποκθκευτικοφ ςτρϊματοσ από μεγάλεσ μάηεσ ιηθμάτων. ii. Με τθν απόκεςθ, επί του ςτρϊματοσ αποκικευςθσ, διαφόρων πλαςτικϊν υλικϊν, όπωσ το αλάτι, θ γφψοσ, κακϊσ επίςθσ και οριςμζνοι τφποι αργιλικϊν ςχιςτϊν. Σε οριςμζνεσ κζςεισ όπου το παραπάνω προςτατευτικό κάλυμμα ζχει διαρραγεί , ζχουν υπάρξει διαρροζσ πετρελαίου, οι οποίεσ εμφανίηονται με τθ μορφι φλεβϊν οηοκθρίτθ. Τα πλαςτικά ςτρϊματα όταν υπάρχουν, ςυμπεριφζρονται ωσ
  • 9. Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ 4 ολιςκθρζσ επιφάνειεσ που επιτρζπουν ςτα υπερκείμενα ς’ αυτά ςτρϊματα να πτυχωκοφν δευτερογενϊσ. Το φαινόμενο αυτό οδθγεί ςτθ δθμιουργία τεκτονικϊν μορφϊν που βρίςκονται πάνω από τα πλαςτικά ςτρϊματα αλλά δεν ζχουν καμιά ςχζςθ με τισ τεκτονικζσ μορφζσ που ςυναντάμε ςτα υπερκείμενα ςτρϊματα. iii. Με το ςχθματιςμό ενόσ ςκλθροφ και αδιαπζρατου ςτρϊματοσ οροφισ πάνω από το ςτρϊμα αποκθκεφςεωσ. Τα ςυνθκζςτερα πετρϊματα οροφισ είναι οι ςυμπαγείσ αςβεςτόλικοι και οι αδιαπζρατοι αργιλικοί ςχίςτεσ. Ζχει αποδειχκεί πειραματικά από τον Lockwood, ότι το πετρζλαιο και το φυςικό αζριο δεν μποροφν να ςυγκεντρωκοφν κάτω από ζνα αδιαπζρατο ςτρϊμα οροφισ, αν θ αποκθκευτικι άμμοσ είναι κορεςμζνθ με νερό, πριν δεχκεί τουσ υδρογονάνκρακεσ. Άρα το κάλυμμα που υπζρκεται του ταμιευτιρα, πρζπει αρχικά να είναι αρκετά διαπερατό, ϊςτε να επιτρζψει ςτα ρεφματα διαπερατότθτασ να μεταφζρουν το νερό και να διζλκουν μζςα από τθ μάηα του κατά το χρόνο που ςυγκεντρϊνονται οι υδρογονάνκρακεσ. Το ιξϊδεσ του πετρελαίου αυξάνεται από τθ χθμικι δράςθ που υφίςταται κατά τθ διάρκεια τθσ βακτθριακισ αναγωγισ των κειικϊν αλάτων, με αποτζλεςμα τθ μετατροπι περατϊν ςχθματιςμϊν ςε αδιαπζρατουσ. 2.2 Γζνεςη και ωρίμανςη πετρελαίου Θ ζννοια τθσ οργανικισ προζλευςθσ του πετρελαίου βαςίηεται ςτο ςχθματιςμό των υδρογονανκράκων από ζμβια όντα. Ταυτόχρονα, ςθμαντικό ρόλο ςτθν εξζλιξθ τουσ διαδραματίηει θ αφξθςθ τθσ κερμοκραςίασ (Tissot and Welte 1984). Θ γζνεςθ του πετρελαίου ακολουκεί δφο διαδρομζσ από τουσ ζμβιουσ οργανιςμοφσ (Σχ. 3). Ρερίπου το 10%-20% του πετρελαίου ςχθματίηεται απευκείασ από τουσ υδρογονάνκρακεσ που ςυντίκενται από τουσ ζμβιουσ οργανιςμοφσ ι από τα μόρια τουσ. Τα περιςςότερα από αυτά τα νζο ςχθματιηόμενα πετρελαϊκά μόρια περιζχουν περιςςότερα από 15 άτομα άνκρακα και χαρακτθριςτικζσ βιολογικζσ δομζσ. Το δεφτερο μονοπάτι περιζχει τθ μετατροπι των λιπιδίων, πρωτεϊνϊν και υδατανκράκων των ζμβιων οργανιςμϊν ςε οργανικό υλικό (κθρογενζσ). Πταν αυτό κάβεται ςε μεγάλα βάκθ όπου αναπτφςςονται υψθλζσ κερμοκραςίεσ, ανάγεται από
  • 10. Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ 5 το πζτρωμα για να ςχθματίςει βιτουμζνιο και εν ςυνεχεία θ διαδικαςία τθσ αναγωγισ επαναλαμβάνεται για να ςχθματίςει πετρζλαιο. Κάποιοι υδρογονάνκρακεσ όμωσ ςχθματίηονται αμζςωσ από το κθρογόνο. Εάν το πετρζλαιο καφτεί βακφτερα, ςε ςυνδυαςμό με υψθλότερεσ κερμοκραςίεσ, διαχωρίηεται ςε δφο μονοπάτια, το ζνα οδθγεί ςε ςυνεχϊσ πτωχότερα ςε υδρογόνο μόρια και το άλλο ςε ςυνεχϊσ πλουςιότερα. Τα τελικά προϊόντα είναι μεκάνιο ι γραφίτθσ. 2.3 Σο μητρικό πζτρωμα Είναι κοινά αποδεκτό ςτθν επιςτθμονικι κοινότθτα ότι τα οργανικά υλικά κάβονται αρχικά μζςα ςε αργιλικι ιλφ και λιγότερο ςε αςβεςτιτικι, ςε μάργεσ και αποκζςεισ άμμου (Tissot and Welte 1984). Χονδρόκοκκοι άμμοι και κροκάλεσ, κακϊσ και πολφ κακαρζσ αςβεςτιτικζσ αποκζςεισ, γενικϊσ δεν περιζχουν αξιόλογεσ αποκζςεισ ΢χήμα 3: ΢χθματικι αναπαράςταςθ τθσ προζλευςθσ και τθσ ωρίμανςθσ του πετρελαίου (Tissot and Welte 1984).
  • 11. Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ 6 οργανικϊν υλικϊν. Κατά ςυνζπεια, οι αργιλικοί ςχίςτεσ και οι βιτουμενιοφχοι αςβεςτόλικοι που προζρχονται από τθ ςυμπαγοποίθςθ ιλφων και μαργϊν, κεωροφνται κατά κφριο λόγο ωσ μθτρικά πετρϊματα πετρελαίου και φυςικοφ αερίου. Αργιλικοί ςχίςτεσ και ανκρακικά πετρϊματα που περιζχουν πόρουσ ι ζχουν αποκτιςει δευτερογενζσ πορϊδεσ μποροφν να ςυμπεριφερκοφν και ωσ μθτρικά αλλά και ωσ αποταμιευτιρια πετρϊματα. Ωσ μθτρικό πζτρωμα πετρελαίου κεωρείται οποιοδιποτε πζτρωμα ζχει τθ δυνατότθτα να παράγει και να αποδεςμεφει αρκετι ποςότθτα υδρογονανκράκων ϊςτε να οδθγεί ςτθ ςυςςωρεφεται πετρζλαιο ι φυςικό αζριο (Tissot and Welte 1984). Ρρακτικά όλα τα ιηθματογενι πετρϊματα περιζχουν οργανικό υλικό αλλά δεν είναι ςε κζςθ να ςχθματίςουν πετρζλαιο διότι δεν πλθροφνται οι προχποκζςεισ ωρίμανςθσ και μετανάςτευςισ του. Ζνα εν δυνάμει μθτρικό πζτρωμα, ςτθν πραγματικότθτα είναι πολφ ανϊριμο για παραγωγι πετρελαίου ςτθ φυςικι του κατάςταςθ αλλά μπορεί να αποδϊςει πετρζλαιο όταν κερμανκεί πειραματικά ςτο εργαςτιριο ι κατά τθ διάρκεια βακειάσ ταφισ. Ζνα ικανό ςτθν παραγωγι πετρελαίου μθτρικό πζτρωμα είναι αυτό που ζχει ςχθματίςει και αποδϊςει πετρζλαιο ςε γειτονικό ταμιευτιρα. Ζτςι το μθτρικό πζτρωμα μπορεί να είναι ενεργό (ςυνεχίηεται θ πρωτογενισ μετανάςτευςθ) ι ανενεργό (π.χ. εξαιτίασ ανφψωςθσ με διάβρωςθ και ψφξθ). Τεχνικζσ αναγνϊριςθσ μθτρικϊν πετρωμάτων ζχουν αναπτυχκεί από ειδικζσ μελζτεσ τθσ ποςότθτασ, ποιότθτασ και του επιπζδου ωρίμανςθσ, ςε πετρϊματα που ςχετίηονται με πετρελαιογζνεςθ. Συςχετίςεισ μεταξφ μθτρικϊν πετρωμάτων αργοφ πετρελαίου προςομοιάηουν το τρόπο μετανάςτευςθσ πετρελαίου ςε πρότυπουσ ταμιευτιρεσ. Ο όροσ κθρογόνο, αρχικά αναφερόταν ςτο οργανικό υλικό βιτουμενιοφχων αργιλικϊν ςχιςτϊν. Στθ ςυνζχεια όμωσ ο όροσ διαχωρίςτθκε, ϊςτε ςιμερα να αναφζρεται ςτο “διεςπαρμζνο οργανικό υλικό” (dispersed organic matter) των ιηθματογενϊν πετρωμάτων το οποίο είναι αδιάλυτο ςε ανοξικζσ και όξινεσ ςυνκικεσ και οργανικοφσ διαλφτεσ (Hunt and Jameson 1956). Το κθρογόνο των πετρωμάτων ζχει τζςςερισ αρχικζσ πθγζσ: καλάςςια, λιμναία, χερςαία και επανατοποκετοφμενθ. Οι περιςςότεροι υδρογονάνκρακεσ ςτον κόςμο, ζχουν ςχθματιςτεί από καλάςςια και
  • 12. Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ 7 λιμναία κθρογόνα, όπωσ τα περιςςότερα κάρβουνα προζρχονται από χερςαία φυτά. Το ανακυκλωμζνου τφπου κθρογόνο είναι πολφ αδρανζσ. Θ ςχετικι ικανότθτα ενόσ μθτρικοφ πετρϊματοσ ςτθν παραγωγι πετρελαίου διαχωρίηεται από τθν ποςότθτα (TOC) και τθν ποιότθτα του κθρογόνου (υψθλι ι χαμθλι περιεκτικότθτα ςε υδρογόνο). Αςχζτωσ αν ζχει παραχκεί ι όχι πετρζλαιο ο διαχωριςμόσ γίνεται με βάςθ τον βακμό ωρίμανςθσ (ανϊριμο, ϊριμο ι υπερϊριμο αναφορικά με το πετρζλαιο). 2.3.1 Τφποι οργανικοφ υλικοφ (Κθρογόνου) Το κθρογόνο είναι ζνα μίγμα οργανικϊν χθμικϊν ενϊςεων και γι’ αυτό δεν μπορεί να αποδοκεί με ζνα μόνο χθμικό τφπο (Hutton et al 1994). Είναι αδιάλυτο ςε οργανικοφσ διαλφτεσ εξαιτίασ του μεγάλου μοριακοφ του βάρουσ. Υπό τθ διαλυμζνθ μορφι του είναι γνωςτό ωσ βιτουμζνιο (δθλαδι πιςςάςφαλτοσ και γενικότερα οποιοδιποτε υγρό ι ςτερεό με μεγάλο ιξϊδεσ που δεν αναφλζγεται). Πταν κερμαίνεται ςτθν κατάλλθλθ κερμοκραςία ςτο γιινο φλοιό, το κθρογόνο απελευκερϊνει πετρζλαιο και φυςικό αζριο. Το πετρζλαιο απελευκερϊνεται ςτουσ 60-160ο C ενϊ το φυςικό αζριο ςτουσ 150-200ο C. Σφποσ Ι (Λειπτινιτικόσ τφποσ Κθρογόνου) Ρεριζχει αλγινίτθ, άμορφο οργανικό υλικό, κυανοβακτιρια, φφκθ του γλυκοφ νεροφ και ρθτίνεσ χερςαίων φυτϊν με ατομικοφσ λόγουσ, Θ/C > 1,5 O/C < 0,15 οι οποίοι δείχνουν μεγάλθ τάςθ ςτον άμεςο ςχθματιςμό υγρϊν υδρογονανκράκων. Οι αποκζςεισ είναι πλοφςιεσ ςε λειπτινίτθ, τυπικά ςκοφρεσ και πλοφςιεσ ςε ςυνολικό οργανικό άνκρακα (TOC). Σχθματίηεται από λιμνόβια φφκθ, ενϊ θ μετατροπι λαμβάνει χϊρα μόνο ςε ανοξικζσ λίμνεσ και ςε οριςμζνα άλλα μοναδικά περιβάλλοντα. Ρεριζχει κυκλικζσ και αρωματικζσ ενϊςεισ. Σχθματίηεται από πρωτεΐνεσ και λιπίδια.
  • 13. Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ 8 Σφποσ ΙΙ (Εξινιτικόσ τφποσ Κθρογόνου) Ρεριζχει μεμβρανϊδθ φυτικά κραφςματα όπωσ ςπόρουσ, γφρθ και νεκρά φφλλα, με ατομικοφσ λόγουσ, Θ/C > 1,25 0,03 < O/C < 0,18 οι οποίοι δείχνουν τάςθ για ςχθματιςμό αερίων και υγρϊν υδρογονανκράκων. Ρεριζχει maceral του, κουτινίτθ, ρεηινίτθ και λειπτινίτθ.  Σπορινίτθσ (Εξινίτθσ): Σχθματίηεται από γφρθ και ςπόρουσ.  Κουτινίτθσ: Σχθματίηεται από υπολείμματα χερςαίασ φυτικισ επιδερμίδασ.  ΢εηινίτθσ: Σχθματίηεται από ρθτίνεσ καλάςςιων φυτϊν και ηωικά αποςυντικζμενα υπολείμματα.  Λειπτινίτθσ: Σχθματίηεται από λιπίδια χερςαίων φυτϊν (υδρόφοβα μόρια που διαλφονται ςε οργανικοφσ διαλφτεσ) και καλάςςια φφκθ. Πλα τα ανωτζρω maceral ζχουν μεγάλθ τάςθ να παράγουν πετρζλαιο, ςυμπυκνϊματα και υγρό αζριο, κακϊσ προζρχονται από λιπίδια που αποτίκενται ςτουσ πυκμζνεσ των ωκεανϊν ςε αναγωγικζσ ςυνκικεσ. Σφποσ ΙΙ (Εξινιτικόσ τφποσ Κθρογόνου-Θειϊδθσ) Μδιοσ με το τφπο ΛΛ με τθ διαφορά ότι οι υδρογονάνκρακεσ αυτοφ του τφπου είναι πολφ πιο πλοφςιοι ςε κείο. Σφποσ ΙΙΙ (Βιτρινιτικόσ τφποσ Κθρογόνου) Αποτελείται από ξυλϊδθ υλικά ανϊτερων φυτϊν. Τα υλικά που περιζχονται είναι αδρομερι και προςομοιάηονται με ξφλο ι κάρβουνο. Ζχουν ατομικοφσ λόγουσ, Θ/C < 1 0,03 < O/C < 0,3 Τείνει να ςχθματίςει γαιάνκρακα και φυςικό αζριο, ενϊ τελευταίεσ ζρευνεσ ζδειξαν ότι μπορεί να αποδϊςει ακόμθ και πετρζλαιο κάτω από ακραίεσ ςυνκικεσ P, T.
  • 14. Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ 9 Ρεριζχει πολφ λίγο υδρογόνο εξαιτίασ των αρωματικϊν του ενϊςεων. Το κθρογόνο τφπου ΛΛΛ ςχθματίηεται από χερςαία υλικά φυτϊν, κακϊσ είναι πτωχό ςε λιπίδια και κερί. Δθλαδι από:  Κυτταρίνθ: Ρολυμερζσ υδατανκράκων, ςτο οποίο οφείλεται θ ςκλθρότθτα των ςυμπαγϊν μερϊν των φυτϊν  Λιγνίνθ: Ζνα μθ-υδατανκρακικό πολυμερζσ, που ςχθματίηεται από φαίνυλο- προπάνιο, το οποίο είναι υπεφκυνο για τθ ςυγκράτθςθ των κυτταρικϊν τοιχωμάτων, από τερπζνια και φαινολικζσ ενϊςεισ ςτο φυτό. Σφποσ ΙV (Ινερτινιτικόσ τφποσ Κθρογόνου) Αποτελείται από μαφρα αδιαφανι κραφςματα, υψθλισ μεταμόρφωςθσ, ςυνικωσ εναποτικζμενων οργανικϊν φυτικϊν υλικϊν. Ζχει ατομικό λόγο, Θ/C < 0,5 Ρεριζχει το περιςςότερο αποςυντικζμενο οργανικό υλικό υπό τθ μορφι των πολυκυκλικϊν αρωματικϊν υδρογονανκράκων. Ο τφποσ αυτόσ δεν ζχει τθ δυναμικότθτα να αποδϊςει πετρζλαιο. 2.3.2 Ρεριβάλλοντα απόκεςθσ μθτρικϊν πετρωμάτων Οι τρεισ κφριεσ κζςεισ απόκεςθσ μθτρικϊν πετρωμάτων είναι οι λίμνεσ, τα δζλτα και οι καλάςςιεσ λεκάνεσ (Ηελθλίδθσ 1995, Κοντόπουλοσ 2009). Λίμνεσ Οι λίμνεσ είναι τα ςθμαντικότερα περιβάλλοντα για το ςχθματιςμό μθτρικϊν πετρωμάτων ςτισ θπειρωτικζσ ακολουκίεσ. Ευνοϊκζσ ςυνκικεσ ςχθματιςμοφ υπάρχουν ςε βακιζσ λίμνεσ, όπου τα νερά του πυκμζνα δεν ανανεϊνονται από τθν επιφανειακι δράςθ του ανζμου, ςε χαμθλά γεωγραφικά πλάτθ, όπου υπάρχει μικρι εποχικι αλλαγι ςτθ ςτιλθ του νεροφ και ςτθ κερμοκραςία, με αποτζλεςμα να δθμιουργείται διαςτρωμάτωςθ τθσ υδάτινθσ ςτιλθσ. Σε λίμνεσ με μεγάλθ γεωλογικι διάρκεια και ελάχιςτθ κλαςτικι ιηθματογζνεςθ το πάχοσ των μθτρικϊν πετρωμάτων
  • 15. Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ 10 και θ ποιότθτα τουσ είναι και θ πλζον βελτιωμζνθ. Το οργανικό υλικό ςτο δάπεδο τθσ λίμνθσ μπορεί να είναι είτε αυτόχκονο, προερχόμενο από φφκθ φρζςκων νερϊν και βακτιρια, τα οποία τείνουν να ζχουν πετρελαϊκι τάςθ και κερί (wax), είτε αλλόχκονο προερχόμενο από χερςαία φυτά που παραςφρκθκαν από το υδρογραφικό δίκτυο τθσ λίμνθσ και μπορεί να είναι είτε αζριο είτε πετρζλαιο και κερί (wax). Δζλτα Ωσ δζλτα κακορίηονται εκείνα τα παράκτια ιηιματα, τόςο τα χερςαία, όςο και τα υποκαλάςςια που ζχουν παραχκεί από τθν ποτάμια δράςθ. Επίςθσ περιλαμβάνει τισ αποκζςεισ εκείνεσ που δθμιουργοφνται από κφματα, ρεφματα και παλίρροιεσ που εντοπίηονται ςτο δελταϊκό πεδίο. Τα δζλτα μποροφν να ταξινομθκοφν ωσ δζλτα προζλαςθσ και ωσ δζλτα οπιςκοχϊρθςθσ. Στθν πρϊτθ περίπτωςθ το δζλτα προχωρεί προσ τθ κάλαςςα χωρίσ καμία αλλοίωςθ από τθ δράςθ των καλάςςιων διαδικαςιϊν (παλίρροιεσ - κφματα). Στθ δεφτερθ περίπτωςθ το δζλτα υποχωρεί, κακϊσ οι καλάςςιεσ διαδικαςίεσ αλλοιϊνουν τθ μορφι τθσ ακτογραμμισ. Θ αλλοίωςθ αυτι μπορεί να προκφπτει είτε από τθ δράςθ τθσ παλίρροιασ είτε από τθ δράςθ των κυμάτων. Συγκρίνοντασ αυτζσ τισ δφο περιπτϊςεισ δζλτα, ευνοϊκότερεσ ςυνκικεσ για τον εγκλωβιςμό και διατιρθςθ του οργανικοφ υλικοφ παρουςιάηει το δζλτα που προελαφνει. Θ προςφορά υλικοφ είναι ςυςτθματικι και από τθ χζρςο, αλλά και από τθ κάλαςςα, με αποτζλεςμα θ προζλευςθ του οργανικοφ υλικοφ να είναι είτε αλλόχκονθ είτε αυτόχκονθ και τα ιηιματα να ζχουν ικανό πάχοσ και κοκκομετρία για τθ διατιρθςθ τουσ. Σφμφωνα με τθν κλαςικι αντίλθψθ ζνα δζλτα δομείται από τρεισ διαφορετικζσ αποκζςεισ: 1) Άνω ςειρά (topset), 2) Σειρά προζλαςθσ (foreset) και 3) Σειρά πυκμζνα (bottomset). Αυτζσ οι τρεισ διαφορετικζσ αποκζςεισ αντιςτοιχοφν ςε τρεισ διαφορετικζσ μορφολογικζσ μονάδεσ αντίςτοιχα ςτθ: 1) Δελταϊκι πλατφόρμα, 2) Δελταϊκι κατωφζρεια και 3) Ρρο-δελταϊκι περιοχι. Κακϊσ θ ιηθματογζνεςθ ςυνεχίηεται από τθ χζρςο προσ τθ κάλαςςα, το δζλτα αναπτφςςεται μζςα ςτο ςτάςιμο ςϊμα του νεροφ και αποτελείται από:
  • 16. Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ 11 i. τθ δελταϊκι πλατφόρμα, ςχεδόν επίπεδθ, με ςφςταςθ κυρίωσ από άμμο (αδρομερζσ κλάςμα) ii. τθ δελταϊκι κατωφζρεια να ςυντίκεται από λεπτομερι άμμο και πθλό ζχοντασ κάποια κλίςθ και iii. τθν προδελταϊκι περιοχι, όπου κακιηάνει άργιλοσ από αιϊρθςθ ςε μία επιφάνεια ςχεδόν επίπεδθ. Ζτςι μια κατακόρυφθ τομι από τθν κορυφι του δζλτα κα δείχνει μία βακμιαία προσ τα πάνω αφξθςθ του κοκκομετρικοφ μεγζκουσ. Με άλλα λόγια ςτθ βάςθ κα είναι θ προ-δελταϊκι άργιλοσ (ςειρά πυκμζνα), που κα περνά προσ τα πάνω ςτον δελταϊκισ κατωφζρειασ πθλό (ςειρά προζλαςθσ), που με τθ ςειρά του κα περνά ςτθν άμμο τθσ δελταϊκισ πλατφόρμασ (άνω ςειρά). Τα δζλτα μποροφν να είναι ςθμαντικζσ κζςεισ απόκεςθσ μθτρικϊν πετρωμάτων. Το οργανικό υλικό μπορεί να προζρχεται από φφκθ φρζςκων νερϊν και βακτιρια ςε ζλθ και λίμνεσ, που δθμιουργοφνται ςτθ δελταϊκι πλατφόρμα, από καλάςςιο φυτοπλαγκτόν και βακτιρια ςτθ δελταϊκι κατωφζρεια και καλάςςιουσ ςχίςτεσ ςτθν προ-δελταϊκι περιοχι που ςυντελοφν ςτθ ςφνκεςθ τθσ βιομάηασ διαμζςου του γεωλογικοφ χρόνου. Κλειςτζσ και ανοιχτζσ καλάςςιεσ λεκάνεσ Μθτρικά πετρϊματα μποροφν να ςχθματιςτοφν ςε κλειςτζσ Κρθτιδικζσ λεκάνεσ, όπωσ για παράδειγμα θ Μαφρθ Κάλαςςα και θ Βαλτικι, κακϊσ και ςε ανοιχτζσ καλάςςιεσ υφαλοκρθπίδεσ και θπειρωτικζσ κατωφζρειεσ. Ο μθχανιςμόσ ςχθματιςμοφ του μθτρικοφ πετρϊματοσ ςε κάκε περίπτωςθ διαφζρει. Ζτςι διακρίνονται τα εξισ:  Σε κλειςτζσ λεκάνεσ θ υδάτινθ ςτρωμάτωςθ μειϊνει τθν παροχι οξυγόνου.  Σε ανοιχτζσ υφαλοκρθπίδεσ/κατωφζρειεσ θ προσ τα επάνω κατακόρυφθ ροι δικαιολογεί τθν υψθλι οργανικι παραγωγικότθτα και τθν υψθλι απαίτθςθ ςε οξυγόνο, με αποτζλεςμα τθν πτϊςθ τθσ μζςθσ τιμισ τθσ περιεκτικότθτασ του οξυγόνου ςτο νερό των ωκεανϊν.
  • 17. Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ 12 2.4 Σαμιευτήρεσ Τδρογονανθράκων 2.4.1. Άμμοι και ψαμμίτεσ Θ παρουςία ςτθ φφςθ εντελϊσ αςφνδετου αμμϊδουσ υλικοφ δεν είναι τόςο ςυχνι. Συνικωσ αυτό το αμμϊδεσ υλικό ζχει υποςτεί μια ελαφρά διαγζνεςθ και ζτςι ζχει μετατραπεί ςε χαλαρό ψαμμίτθ (Δερμιτηάκθσ 1986). Οι ψαμμίτεσ παρουςιάηουν πολφ μικρότερο πορϊδεσ απ’ ότι οι αςφνδετεσ άμμοι, κακϊσ το ςυνδετικό υλικό καταλαμβάνει μζροσ των πόρων και ζτςι μειϊνει τον όγκο τουσ. Ζχει παρατθρθκεί ότι κατά τθ διάρκεια τθσ διαγζνεςθσ οι πόροι του πετρϊματοσ πλθροφνται επιλεκτικά. Κατά τα πρϊτα ςτάδια θ απόκεςθ του ςυνδετικοφ υλικοφ γίνεται γφρω από τουσ κόκκουσ τθσ άμμου και γι’ αυτό θ μείωςθ του πορϊδουσ δεν είναι ςθμαντικι. Στθν πορεία όμωσ τθσ διαγζνεςθσ το ενεργό πορϊδεσ μπορεί να μειωκεί κατά πολφ και υπάρχει πικανότθτα να λάβει και τιμζσ μικρότερεσ του 12%, οπότε το ςτρϊμα κακίςταται αντιοικονομικό, επειδι θ χωρθτικότθτα των διακζνων του, τα οποία μπορεί να πλθρωκοφν, είναι πολφ μικρι, και γιατί δεν είναι εκμεταλλεφςιμο. Οι ψαμμίτεσ, όπωσ άλλωςτε και τα άλλα πετρϊματα, μποροφν να αποκτιςουν ςτθ ςυνζχεια δευτερογενζσ πορϊδεσ, που οφείλεται ςτισ διακλάςεισ και τισ πάςθσ φφςεωσ διαρριξεισ που αναπτφςςονται, όταν λάβει χϊρα τεκτονιςμόσ. Σε περιπτϊςεισ ςυμπαγϊν πετρωμάτων, το ενεργό πορϊδεσ τουσ μπορεί να οφείλεται εξ ολοκλιρου ςτισ διαρριξεισ. Αν το ςυνδετικό υλικό είναι αςβεςτιτικό, είναι δυνατόν να προκφψει ζνα δευτερογενζσ πορϊδεσ, που οφείλεται ςτθ διάλυςθ και απομάκρυνςθ του υλικοφ αυτοφ από τα μετεωρικά φδατα, που κυκλοφοροφν μζςα ςτα πετρϊματα και τα οποία περιζχουν διαλυμζνο CO2. Θ ςυνφπαρξθ ενόσ ςτρϊματοσ γζνεςθσ (μθτρικό πζτρωμα), όπωσ είναι οι οργανικζσ άργιλοι, και ενόσ αποκθκευτικοφ ςτρϊματοσ (ταμιευτιριο πζτρωμα), όπωσ οι ψαμμίτεσ, απαιτεί οριςμζνεσ ειδικζσ τοπικζσ ςυνκικεσ, οι οποίεσ περιγράφονται πιο κάτω:
  • 18. Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ 13 i. Θ άμμοσ μπορεί να ςυγκεντρωκεί από τα καλάςςια ρεφματα μζςα ςε καλάςςιουσ κλειςτοφσ κόλπουσ, ςτουσ οποίουσ ςυγκεντρϊνεται το οργανικό υλικό με τθ βοικεια των τοπικϊν ρευμάτων και ςχθματίηουν επιμικθ υποκαλάςςια υβϊματα, τα οποία μετά τθν άνοδο τθσ ςτάκμθσ τθσ κάλαςςασ και αφοφ καλυφκοφν με νζα ιηιματα, διατθροφνται και είναι κατάλλθλα για τθ ςυγκζντρωςθ του πετρελαίου. Επίςθσ τα επιμικθ τμιματα τθσ ακτισ με χονδρόκοκκεσ άμμουσ, όταν βυκιςτοφν και καλυφκοφν από άλλα ιηιματα, κα δϊςουν επιμικεισ αποκζςεισ χονδρόκοκκθσ άμμου, οι οποίεσ είναι κατάλλθλεσ για ςυγκεντρϊςεισ πετρελαίου. Το πλάτοσ των αποκζςεων τζτοιου είδουσ είναι μικρό ενϊ θ εγκάρςια τομι τουσ ζχει φακοειδζσ ςχιμα με το κυρτό τμιμα προσ τα επάνω. Ρολλζσ εγκολπϊςεισ του βυκοφ, που ςχθματίςτθκαν μζςα ςε βακειά φδατα από τθν ενζργεια των ρευμάτων, βρίςκονται χαμθλότερα από το πεδίο δράςεωσ των κυμάτων και ςυνεπϊσ δεν καταςτρζφονται. Οι αποκζςεισ αυτζσ ποικίλλουν ςε μζγεκοσ και ςχιμα, αλλά γενικά το πορϊδεσ τουσ και θ ςτρωματογραφικι τουσ ςχζςθ προσ τα πετρϊματα γζνεςθσ, τα κακιςτοφν κατάλλθλα να διαδραματίςουν το ρόλο των ςτρωμάτων αποκθκεφςεωσ. Θ κατά τόπουσ απόξεςθ του πυκμζνα των αβακϊν τμθμάτων τθσ κάλαςςασ από δυνατά ρεφματα, που προςκομίηουν κλαςτικά υλικά, είναι δυνατόν να ζχει ωσ αποτζλεςμα τθν απόκεςθ χονδρόκοκκθσ άμμου μζςα ςτα ςχθματιηόμενα κατά τθν απόξεςθ κοιλϊματα. Τα κοιλϊματα και κατά ςυνζπεια οι αποκζςεισ τθσ άμμου είναι επιμικθ και παρουςιάηουν τθ μορφι ραβδϊςεων. Τζτοιου είδουσ αποκζςεισ αποτελοφν το τυπικό παράδειγμα αποκθκευτικϊν ςτρωμάτων αυτοφ του τφπου. ii. Οι βαρυτικζσ ολιςκιςεισ επίςθσ προκαλοφν διακυμάνςεισ ςτθν ιηθματογζνεςθ με αποτζλεςμα τθ δθμιουργία αποκθκευτικϊν οριηόντων αβακϊν φάςεων εγκλειςμζνων μεταξφ ςτρωμάτων με πιο λεπτόκοκκο υλικό. Εφόςον τα ιηιματα που προζρχονται από τθν αποςάκρωςθ των πετρωμάτων τθσ χζρςου και αποτίκενται μζςα ςτθ κάλαςςα, παρουςιάηουν μείωςθ του μεγζκουσ των κόκκων τουσ με αφξθςθ του βάκουσ τθσ κάλαςςασ, είναι ευνόθτο ότι οι κατακόρυφεσ κινιςεισ του πυκμζνα τθσ κάλαςςασ κα προκαλζςουν και αντίςτοιχεσ μεταβολζσ ςτο μζγεκοσ των κόκκων των ιηθμάτων, που αποτίκενται ςε μια κατακόρυφθ τομι. Ληιματα που
  • 19. Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ 14 αποτίκενται κατά μικοσ μιασ ακτογραμμισ και περιορίηονται πλευρικά από μια αςυμφωνία και κατακόρυφα από αδιαπζρατα ςτρϊματα, είναι δυνατό να αποτελζςουν πολφ πρόςφορα ςτρϊματα αποκθκεφςεωσ. Θ ανεφρεςθ τζτοιου είδουσ παλαιϊν ακτογραμμϊν είναι ζνασ από τουσ κυριότερουσ ςκοποφσ του γεωλόγου πετρελαίων. iii. Θ τοπικι αςτάκεια (π.χ. διαπειρικά φαινόμενα) μπορεί να φζρει τα αποκθκευτικά ςτρϊματα κοντά ςτα ςτρϊματα γενζςεωσ. Ζχει εκφραςτεί θ άποψθ ότι ςτα πεδία που ςχετίηονται με κάποια τοπικι αςτάκεια, τα πετρϊματα οφείλουν τον αποκθκευτικό τουσ χαρακτιρα ςτισ διαρριξεισ που δθμιουργοφνται κατά τισ κατακόρυφεσ κινιςεισ τουσ. Πμωσ, αν και οι διαρριξεισ αποτελοφν ζνα ςθμαντικό παράγοντα, θ βαςικι αιτία για τθ ςυγκζντρωςθ του πετρελαίου είναι το γεγονόσ ότι τα αποκθκευτικά ςτρϊματα, ζχουν ςχετικά μεγάλο πορϊδεσ και διαπερατότθτα εξαιτίασ τθσ δθμιουργίασ τουσ ςε περιβάλλοντα βακειάσ κάλαςςασ. 2.4.2 Αργιλικοί ςχίςτεσ Οι αργιλικοί ςχιςτζσ ςε ςπάνιεσ περιπτϊςεισ διαδραματίηουν το ρόλο ταμιευτιριων πετρωμάτων, κακϊσ επίςθσ και ςτρωμάτων γενζςεωσ πετρελαίων. Κατά βάςθ αποτελοφνται από πολφ λεπτόκοκκεσ αργίλουσ και περιζχουν γελθνίτθ (δθλαδι πθκτϊματα, κοινϊσ ηελατίνθ), που προςροφοφν το νερό. Άρα, ζχουν πολφ χαμθλό πορϊδεσ και διαπερατότθτα και φζρουν πετρζλαιο μόνο ςτισ περιπτϊςεισ, κατά τισ οποίεσ ζχουν υποςτεί διαρριξεισ και ζχουν κρυμματιςτεί (Δερμιτηάκθσ 1986). 2.5 Πορϊδεσ Θ μετανάςτευςθ και θ ςυγκζντρωςθ των πετρελαίων εξαρτϊνται ςτενά από δφο φυςικζσ ιδιότθτεσ των πετρωμάτων: το πορϊδεσ και τθ διαπερατότθτα (Δερμιτηάκθσ 1986). Για μεγάλο χρονικό διάςτθμα οι δφο ιδιότθτεσ ςυγχζονταν και ο ορκόσ οριςμόσ τουσ και θ ςθμαςία τουσ δεν είχαν γίνει αντιλθπτζσ.
  • 20. Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ 15 Υπάρχουν δφο είδθ πορϊδουσ των πετρωμάτων: α) το ολικό πορϊδεσ β) το ενεργό πορϊδεσ Το ολικό πορϊδεσ είναι θ αναλογία του όγκου όλων των πόρων ι των κενϊν του πετρϊματοσ, τα οποία είτε ςυνδζονται μεταξφ τουσ είτε όχι, προσ τον ολικό όγκο αυτοφ, εκπεφραςμζνο ςε αναλογία επί τοισ %. Το ενεργό πορϊδεσ είναι θ αναλογία όλων των αλλθλοςυνδεόμενων πόρων ι κενϊν μιασ μονάδασ πετρϊματοσ προσ τον ολικό εξωτερικό όγκο του πετρϊματοσ, επίςθσ εκπεφραςμζνο επί τοισ %. Θ διαφορά μεταξφ ολικοφ και ενεργοφ πορϊδουσ ζγκειται ςτθν ενεργοποίθςθ και αλλθλοςφνδεςθ των πόρων ι των κενϊν του πετρϊματοσ. Διότι είναι δυνατόν ζνα πζτρωμα να ζχει μεγάλο ςυνολικό πορϊδεσ, αλλά χαμθλό ενεργό πορϊδεσ, οπότε μπορεί να περιζχει ελάχιςτο πετρζλαιο. Το πορϊδεσ ενόσ πετρϊματοσ εξαρτάται κυρίωσ από τον τρόπο, με τον οποίο τα μόρια που ςυνιςτοφν το πζτρωμα ζχουν αποτεκεί και ςτερεοποιθκεί. Το πορϊδεσ των διαφόρων πετρωμάτων που διαπερνϊνται από τισ γεωτριςεισ, προςδιορίηεται, είτε αυτόματα με θλεκτρόδια κατά τθ διάτρθςθ, είτε εργαςτθριακά τουσ πυρινεσ των γεωτριςεων. 2.6 Διαπερατότητα Ενϊ θ μελζτθ του πορϊδουσ εξθγεί τθ χωρθτικότθτα του πετρϊματοσ ςε ρευςτά, θ διαπερατότθτα αφορά τθ ταχφτθτα, με τθν οποία κάποιο υγρό διζρχεται διαμζςου του πετρϊματοσ. Είναι δυνατόν ζνα πζτρωμα να ζχει υψθλό πορϊδεσ και κακόλου διαπερατότθτα, αλλά ζνα τζτοιο πζτρωμα δεν κα αποδϊςει πετρζλαιο. Αν δεν υπολογιςκεί θ διαπερατότθτα ενόσ ςτρϊματοσ αποκθκεφςεωσ πετρελαίου, είναι αδφνατον να εκτιμθκεί θ πικανι αναλογία του περιεχομζνου πετρελαίου, ι να εφαρμοςτεί θ πιο ςυμφζρουςα μζκοδοσ παραγωγισ (Δερμιτηάκθσ 1986). Ωσ διαπερατότθτα ορίηεται, θ ιδιότθτα ενόσ ςτερεοφ να κακιςτά δυνατι τθ μεταφορά ι τθ διζλευςθ των ρευςτϊν διαμζςου αυτοφ. Ζνα πζτρωμα χωρίσ
  • 21. Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ 16 πορϊδεσ δεν κα ζχει και διαπερατότθτα. Αλλά είναι επίςθσ δυνατόν ζνα πζτρωμα με υψθλό πορϊδεσ να είναι αδιαπζρατο. Γενικά, μπορεί να λεχκεί ότι θ ςχζςθ πορϊδουσ και διαπερατότθτασ είναι κακαρά ποιοτικι, κακϊσ δεν υπάρχει γενικι ποςοτικι ςχζςθ μεταξφ των παραγόντων αυτϊν. Πλεσ οι μζκοδοι ελζγχου τθσ διαπερατότθτασ υπολογίηουν τθν ποςότθτα του ρευςτοφ, που κα διζλκει διαμζςου ενόσ δείγματοσ πετρϊματοσ ςε κακοριςμζνο χρόνο και κάτω από ελεγχόμενεσ ςυνκικεσ. Ζχει αποδειχκεί ότι θ ροι ενόσ ρευςτοφ διαμζςου των πόρων ενόσ πετρϊματοσ μοιάηει με τθ ροι διαμζςου μικροφ ςωλινα και είναι μια κανονικι ροι, θ οποία από ζνα ςθμείο και πζρα γίνεται τυρβϊδθσ. Θ Γεωλογία Ρετρελαίων αςχολείται με τθν κανονικι ροι και εφόςον θ ταχφτθτα είναι χαμθλι. Για να υπολογιςκεί θ διαπερατότθτα ενόσ ταμιευτιρα πετρελαίου, είναι απαραίτθτο να εξετάςουμε δείγματα πετρωμάτων από αυτά. Οι ταμιευτιρεσ παρουςιάηουν ςυχνά μια δευτερεφουςα διαπερατότθτα και πορϊδεσ, που οφείλονται ςτισ ρωγμζσ και ςτισ διακλάςεισ. Αλλά και κάκε εργαςτθριακι εξζταςθ δειγμάτων πετρωμάτων μπορεί να ζχει οριςμζνα ςφάλματα. Εντοφτοισ θ επιλογι κατάλλθλων δειγμάτων πετρωμάτων μασ δίνει εικόνα τθσ διαπερατότθτασ των αποκθκευτικϊν ςτρωμάτων του πετρελαίου. Κατά τον εργαςτθριακό υπολογιςμό τθσ διαπερατότθτασ χρθςιμοποιοφνται, είτε ο ξθρόσ αζρασ είτε το απεςταγμζνο νερό, ανάλογα με τθ φφςθ του πετρϊματοσ. Το ουςιϊδεσ είναι ότι το ρευςτό που κα χρθςιμοποιθκεί, δεν πρζπει να περιζχει υλικό που όταν αποτεκεί κα αποφράξει τουσ πόρουσ του δείγματοσ. Πταν τα δείγματα των εξεταηόμενων πετρωμάτων περιζχουν άργιλο, τότε αυτι διογκϊνεται κατά τθν επαφι τθσ με το νερό, οπότε προςτίκεται αδρανζσ τετραχλωροαικάνιο, ι χρθςιμοποιείται ξθρόσ αζρασ.
  • 22. Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ 17 2.7 Παγίδεσ Τδρογονανθράκων Πταν ζνα ρευςτό, που ςυνίςταται κυρίωσ από αλατοφχο νερό και πετρζλαιο, εξζρχεται λόγω πίεςθσ από μία μάηα αργιλικϊν ιηθμάτων και διειςδφει μζςα ςε ζνα άλλο πορϊδεσ πζτρωμα, θ ςτιλθ του ρευςτοφ που κα ειςζλκει μζςα ςτον πορϊδθ αυτόν ορίηοντα, κα τείνει να κινθκεί προσ μία κζςθ με χαμθλότερθ πίεςθ, δθλαδι προσ τα πάνω. Κατά τθ διάρκεια τθσ δυναμικισ αυτισ μετανάςτευςθσ προσ τα ανϊτερα τμιματα του ορίηοντα, το ρευςτό μπορεί να ςυναντιςει μία από τισ δομζσ του Σχιματοσ 4, οι οποίεσ κα αποτρζψουν τθν περαιτζρω μετανάςτευςθ του πετρελαίου και ζτςι κα ςυντελζςουν ςτθ τοπικι ςυγκζντρωςι του. Θ δομι αυτι καλείται παγίδα υδρογονάνθρακα. Θ ςυςςϊρευςθ του πετρελαίου ςε ζναν πορϊδθ ορίηοντα απαιτεί τθν φπαρξθ μιασ παγίδασ ικανισ να ςταματιςει τθ μετανάςτευςθ των υδρογονανκράκων. Ο όροσ παγίδα (trap) κακιερϊκθκε από τον McCollough (1934) και γενικά ςθμαίνει κάκε γεωλογικι διαμόρφωςθ, τθσ οποίασ θ προζλευςθ είναι, είτε τεκτονικι (αντίκλινα, πτυχζσ, μεταπτϊςεισ, ριγματα, κόλοι άλατοσ), είτε ςτρωματογραφικι (παγίδεσ φάςεων-αποςφθνϊςεισ, φφαλοι, αμμϊδεισ ορίηοντεσ, παγίδεσ αςυμφωνιϊν- πορϊδθ ςτρϊματα που διακόπτονται από υπερκείμενα αργιλικά ιηιματα), είτε ςυνδυαςμόσ ςτρωματογραφικϊν και τεκτονικϊν παραγόντων. Γενικά όμωσ είναι δφςκολθ θ κατάταξθ όλων των παγίδων ςε ςυγκεκριμζνο τφπο (Δερμιτηάκθσ 1986). Επομζνωσ οι παγίδεσ υδρογονανκράκων διακρίνονται ςε τρεισ κφριεσ κατθγορίεσ:  Τεκτονικζσ παγίδεσ  Στρωματογραφικζσ παγίδεσ  Σφνκετεσ παγίδεσ
  • 23. Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ 18 2.7.1. Τεκτονικζσ παγίδεσ Οι τεκτονικζσ παγίδεσ είναι γνωςτζσ από πολφ παλιά και υπό ςτενι ζννοια είναι εκείνεσ, που ανταποκρίνονται προσ τον οριςμό τθσ παγίδασ (trap). Ωσ τεκτονικζσ παγίδεσ χαρακτθρίηονται: α) οι αναβακμίδεσ που δθμιουργοφνται ςε κεκλιμζνα ςτρϊματα, β) τα αντίκλινα και τισ αντικλινικζσ πτυχζσ, ΢χήμα 4: Παραδείγματα τεκτονικϊν παγίδων: α) Αντίκλινο. Η πιο κοινι μορφι τεκτονικισ παγίδασ. (β), (γ), (δ) Ρθξιγενείσ παγίδεσ. Προκαλοφνται από ριγματα, όπου, λόγω των μεταπτϊςεων των ςτρωμάτων αποκθκεφςεωσ, παγιδεφεται το πετρζλαιο ςε αδιαπζρατα ςτρϊματα χωρίσ ενεργό πορϊδεσ. ε) Διαπειριςμόσ. Λόγω των διαπειρικϊν διειςδφςεων των δόμων άλατοσ, παγιδεφεται το πετρζλαιο πλευρικά ι ςυγκεντρϊνεται ςτθν κορυφι των δθμιουργοφμενων αντικλίνων, λόγω κάμψεωσ των υπερκείμενων ςτρωμάτων (Δερμιτηάκθσ 1986).
  • 24. Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ 19 γ) τα ριγματα ι ςυςτιματα ρθγμάτων που προκαλοφν εγκλωβιςμό των υδρογονανκράκων δθμιουργϊντασ τισ κατάλλθλεσ δομζσ, δ) το ςυνδυαςμό των παραπάνω τεκτονικϊν παραγόντων, που δθμιουργεί πτυχωςιγενι ριγματα, επωκιςεισ κτλ. Οι τεκτονικζσ παγίδεσ οφείλονται ςτα παρακάτω κυρίωσ φαινόμενα: ορογενετικά, θπειρογενετικά, επι-ορογενετικά, όπου κατά περίπτωςθ ζχουν δράςθ εφαπτομενικζσ δυνάμεισ (αντίκλινα), εφελκυςτικζσ (ριγματα) κατακόρυφεσ (πτυχζσ βάκουσ) ι ςυνδυαςμόσ των παραπάνω. Τζλοσ, θ αλατοφχοσ τεκτονικι που ςχετίηεται με τον διαπειριςμό των δόμων άλατοσ, κακϊσ θ κακίηθςθ των ιηθμάτων λόγω τθσ ςυςτάςεωσ των ιηθματογενϊν ακολουκιϊν , παίηουν ρόλο ςτθ δθμιουργία τζτοιων παραμορφϊςεων, ϊςτε να καταςτοφν παγίδεσ υδρογονανκράκων. 2.7.2 Στρωματογραφικζσ παγίδεσ Χαρακτθρίηονται από τθν παρουςία μιασ πορϊδουσ-διαπερατισ ενότθτασ πετρωμάτων περιοριςμζνων διαςτάςεων και χωρίηονται γενικά ςε ςτρωματογραφικζσ παγίδεσ φάςεων και ςε παγίδεσ αςυμφωνιϊν (Σχ. 5). Οριςμζνοι ερευνθτζσ κεωροφν ωσ ςτρωματογραφικζσ παγίδεσ όλεσ εκείνεσ τισ ςυγκεντρϊςεισ υδρογονανκράκων, όπου οι τεκτονικζσ παραμορφϊςεισ δεν είναι παροφςεσ. Στθν ουςία όμωσ τζτοιεσ περιπτϊςεισ δεν υπάρχουν. Στθν πραγματικότθτα οι τεκτονικζσ παραμορφϊςεισ δεν απουςιάηουν απαραίτθτα αλλά είτε δεν ζχουν καμία ςυμμετοχι ςτθ ςυγκζντρωςθ των υδρογονανκράκων, είτε ο ρόλοσ τουσ είναι πάρα πολφ μικρόσ ι αςιμαντοσ. Για το λόγο αυτό ο οριςμόσ των ςτρωματογραφικϊν παγίδων πρζπει να κεωρθκεί όχι και τόςο επιτυχισ. Ανεξάρτθτα όμωσ από αυτό, οι τεκτονικζσ παραμορφϊςεισ, αν και αμζτοχεσ ςτθν άμεςθ ςυγκζντρωςθ των υδρογονανκράκων ςτισ ςτρωματογραφικζσ παγίδεσ, είναι ςθμαντικζσ ςτον εντοπιςμό των διαφόρων παγίδων μζςα ςτισ ιηθματογενείσ λεκάνεσ.
  • 25. Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ 20 Ππωσ αναφζρκθκε παραπάνω, μια ςθμαντικι κατθγορία είναι οι ςτρωματογραφικζσ παγίδεσ φάςεων, που οφείλουν τθ γζνεςθ τουσ ςε αλλαγζσ ι διαφοροποιιςεισ των ςυνκθκϊν ιηθματογζνεςθσ που προκαλοφν:  Μεταβολζσ φάςεων, όπωσ αποςφινωςθ ενόσ αμμϊδουσ ι διαπερατοφ ορίηοντα  Φπαρξθ υφαλογόνων αςβεςτόλικων που διακόπτουν λεπτομερζςτερεσ φάςεισ  Τοπικι δθμιουργία ενόσ ςχετικά χονδρόκοκκου ορίηοντα ι φακοφ ςε μια λεπτόκοκκθ ακολουκία  Δθμιουργία ςτρωμάτων με πορϊδεσ και διαπερατότθτα λόγω φυςικοχθμικϊν διαφοροποιιςεων, όπωσ δολομιτίωςθ, καρςτικοποίθςθ, αποπυριτίωςθ και γενικά εξαλλοίωςθ μια ςυμπαγοφσ ενότθτασ  Μεταβολι ι διαφοροποίθςθ των λικολογικϊν χαρακτιρων μιασ ενότθτασ (διαγζνεςθ). ΢χήμα 5: Οι κυριότεροι τφποι ςτρωματογραφικϊν παγίδων (Δερμιτηάκθσ 1986).
  • 26. Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ 21 Θ άλλθ κατθγορία ςτρωματογραφικϊν παγίδων, οι παγίδεσ-αςυμφωνιϊν, κεωρείται από οριςμζνουσ ερευνθτζσ ωσ μεταβατικι μορφι προσ τισ μικτζσ παγίδεσ. Στθν κατθγορία αυτι οι υδρογονάνκρακεσ παγιδεφονται:  Λόγω αςφμφωνθσ επικάλυψθσ των πετρωμάτων με πορϊδεσ και διαπερατότθτα από αδιαπζρατουσ, ςυνικωσ αργιλικοφσ, ορίηοντεσ.  Λόγω δθμιουργίασ αδιαπζρατθσ οροφισ από τθν επίκλθςθ μιασ ιηθματογενοφσ ακολουκίασ πάνω ςε μία άλλθ με πορϊδεσ και διαπερατότθτα.  Λόγω ανόδου των υδρογονανκράκων ςτθν επιφάνεια, οπότε διαφεφγουν τα ελαφρά ςυςτατικά τουσ και παραμζνουν τα βαρζα, όπωσ θ πιςςάςφαλτοσ, που είτε επίκειται αςφμφωνα, είτε γεμίηει τουσ πόρουσ των πετρωμάτων μθ επιτρζποντασ περαιτζρω διαφυγι. Θ τελευταία αυτι περίπτωςθ δεν μπορεί να κεωρθκεί ιδανικι για τθν παγίδευςθ υδρογονανκράκων, διότι ςυνικωσ αυτό που ςυμβαίνει ς’ αυτζσ τισ περιπτϊςεισ, λόγω και των φαινομζνων οξειδϊςεωσ, κάκε άλλο παρά ςυμβάλλει ςτθ διατιρθςθ των ςυγκεντρϊςεων. 2.7.3 Σφνκετεσ παγίδεσ Είναι γεγονόσ ότι κατά τθ διερεφνθςθ των διαφόρων πεδίων πετρελαίου είναι ςυχνά δφςκολο να γίνει διάκριςθ μεταξφ ςτρωματογραφιϊν και ςφνκετων παγίδων. Ωσ ςφνκετεσ παγίδεσ πετρελαίου χαρακτθρίηονται εκείνεσ οι ςυγκεντρϊςεισ μζςα ςε ακολουκίεσ ςτρωμάτων, των οποίων θ παγίδευςθ οφείλεται, εκτόσ από τισ ςυνκικεσ ιηθματογζνεςθσ και ςτισ τεκτονικζσ παραμορφϊςεισ, που ζλαβαν χϊρα είτε κατά τθ διάρκεια, είτε μετά τθν απόκεςθ των ιηθμάτων. Οι ορογενετικζσ και πετρογενετικζσ παραμορφϊςεισ ζχουν παίξει ρόλο ςτθ δθμιουργία αυτϊν των παγίδων. Αν και ο ρόλοσ αυτόσ δεν είναι πολφ ςθμαντικόσ, μποροφν να κεωρθκοφν ωσ μεταβατικζσ μορφζσ. Στθν πραγματικότθτα κατά τθ γεωλογικι διερεφνθςθ των ςφνκετων παγίδων είναι δφςκολο να κακοριςτεί με ακρίβεια θ ταξινόμθςι τουσ ςε ςτρωματογραφικζσ ι τεκτονικζσ παγίδεσ, λόγω τθσ αλλθλεξάρτθςθσ μεταξφ ιηθματογενζςθσ και τεκτονικισ. Αυτό που ίςωσ μπορεί να διακρικεί, κατά τθ γεωλογικι διερεφνθςθ ενόσ πεδίου πετρελαίου, είναι θ κυρίαρχθ επίδραςθ των
  • 27. Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ 22 τεκτονικϊν παραμορφϊςεων ι των ιηθματογενϊν ςυνκθκϊν ςτθν παγίδευςθ των υδρογονανκράκων. 2.8 Μετανάςτευςη των πετρελαίων Κατά τθ μελζτθ των πετρελαίων χρθςιμοποιείται ο όροσ μετανάςτευςθ για να περιγράψει τθ λειτουργία τθσ ςυγκζντρωςθσ και τθσ ςυςςϊρευςθσ του πετρελαίου ςε ζνα ςτρϊμα αποκθκεφςεωσ. Είναι απαραίτθτο να κατανοιςουμε το μθχανιςμό λειτουργίασ τθσ μεταναςτεφςεωσ του πετρελαίου, γιατί τότε κα είμαςτε ςε κζςθ να εξετάςουμε τθ μεγάλθ πυκνότθτα των πθγϊν που απαντοφν ςε οριςμζνεσ περιοχζσ και να ςυμπεράνουμε με κάποια ακρίβεια τθ κζςθ των υπόγειων αποκεμάτων του πετρελαίου (Δερμιτηάκθσ 1986). 2.8.1 Ρρωτογενισ μετανάςτευςθ Για τθν ερμθνεία του φαινομζνου αυτοφ, ζχουν διατυπωκεί κατά καιροφσ διάφορεσ κεωρίεσ, όπωσ α) τθσ επίπλευςθσ, β) των τριχοειδϊν, γ) των υδραυλικϊν ρευμάτων και τθσ ςυμπιεςτότθτασ (Δερμιτηάκθσ 1986). α) Θ κεωρία τθσ επίπλευςθσ κα ιταν δυνατόν να εξθγιςει το διαχωριςμό του πετρελαίου βαςιηόμενθ ςτθ βαρφτθτα. Το κυρίωσ πετρζλαιο ωσ βαρφτερο από το αζριο και ελαφρφτερο από το νερό είναι αρκετά ιςχυρόσ παράγοντασ για να εξθγθκεί θ μετανάςτευςθ του πετρελαίου (πρωτογενισ και δευτερογενισ), κακϊσ και θ ςυγκζντρωςι του ςτο υψθλότερο ςθμείο, που δφναται να φκάςει. Θ εξιγθςθ αυτι ερμθνεφει μια πολφ ςθμαντικι διαφορά, που υπάρχει μεταξφ τθσ ροισ των υγρϊν διαμζςου των πόρων ενόσ πετρϊματοσ και του απλοφ διαχωριςμοφ (με βάςθ τθ βαρφτθτα), που ςυμβαίνει μεταξφ των υγρϊν διαφορετικοφ ειδικοφ βάρουσ ςε ζνα χϊρο αποκθκεφςεωσ. Οι πόροι ενόσ πετρϊματοσ μποροφν να κεωρθκοφν ωσ μία πολυςφνκετθ ςειρά αλλθλοςυνδεόμενων λεπτϊν αγωγϊν γφρω και μεταξφ των λεπτϊν μορίων του πετρϊματοσ. Τα μόρια αυτά είναι πολφ μικρά και ςυνεπϊσ οι δίοδοι, διαμζςου των οποίων κα πρζπει να διζλκουν τα μετακινοφμενα ρευςτά, είναι γενικϊσ τριχοειδϊν αναλογιϊν. Είναι φανερό ότι θ
  • 28. Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ 23 ροι πετρελαίου διαμζςου διόδων, οι οποίεσ είναι ιδθ διαβρεγμζνεσ με νερό, παρουςιάηει δυςκολίεσ. β) Ο McKoy (1829) ανζπτυξε τθ κεωρία ότι ςε ζνα μίγμα πετρελαίου το υγρό με τθ χαμθλότερθ επιφανειακι τάςθ (πετρζλαιο) κα ιταν δυνατόν να ρζει μζςα ςε πετρϊματα με τισ μεγαλφτερεσ τριχοειδείσ διόδουσ. Ενϊ το υγρό με τθν υψθλότερθ επιφανειακι τάςθ κα ιταν δυνατόν να ρζει μζςα ςε πιο λεπτόκοκκα πετρϊματα με μικρζσ τριχοειδείσ διόδουσ. Το ςυμπζραςμα είναι ότι οι δυνάμεισ των τριχοειδϊν κα ςυγκεντρϊςουν το πετρζλαιο και τα φυςικά αζρια ςτισ μεγαλφτερεσ διόδουσ που είναι δυνατόν να βρουν. Στο εργαςτιριο ζχουν γίνει πολλά πειράματα για να ελεγχκεί, αν ο διαχωριςμόσ του πετρελαίου από το νερό οφείλεται ςτθν τάςθ του να αναηθτά τα μεγαλφτερα τριχοειδι. γ) Από πολφ παλιά πίςτευαν ότι θ μετανάςτευςθ του πετρελαίου, οφειλόταν ςε υδραυλικά αίτια. Αρχικά κεωροφςαν ότι τα διάφορα ρεφματα, που προκαλοφν τθ μετανάςτευςθ, ιταν αποτζλεςμα αρτεςιανισ πίεςθσ. Θ άποψθ αυτι ςιμερα ζχει εγκαταλειφκεί διότι δεν μπορεί να υπάρξει αρτεςιανι ροι ςε λεπτόκοκκα πετρϊματα που ζχουν υποςτεί ςυμπίεςθ, λόγω του πολφ μικροφ πορϊδουσ. Θ πιο ςφγχρονθ και διαδεδομζνθ άποψθ είναι ότι τα υδραυλικά ρεφματα πρζπει να ζδραςαν ςτθν αρχι τθσ ιςτορίασ των ιηθμάτων, όταν αυτά δεν είχαν ακόμα ςυμπιεςτεί. Ζςτω ότι ζχουμε μια μάηα ιηθμάτων, που ςχθματίηεται ςε μια καλάςςια λεκάνθ και τθσ οποίασ ο πυκμζνασ με τθ ςυςςϊρευςθ των ιηθμάτων, βυκίηεται. Δθμιουργείται ζτςι μία εγκατακρθμνιςιγενισ λεκάνθ με μεγάλο πάχοσ ιηθμάτων, το βάροσ των οποίων τείνει να ςυμπιζςει τα κατϊτερα ςτρϊματα. Μποροφμε λοιπόν να υποκζςουμε ότι οι κατϊτεροι ορίηοντεσ, υφίςτανται κατακόρυφεσ, αυξανόμενεσ πιζςεισ. Οι πιζςεισ αυτζσ επιδροφν κατά διαφορετικό τρόπο ςτα διάφορα ιηιματα. Ζτςι οι άμμοι που ςυνίςτανται κατά κφριο λόγο από κόκκουσ χαλαηία, κακϊσ και άλλων ορυκτϊν είναι πολφ ανεκτικζσ ςτισ πιζςεισ και αναλόγωσ του μεγζκουσ και του βακμοφ αποςτρογγφλωςισ τουσ, μποροφν να υπερφορτιςτοφν με ιηιματα
  • 29. Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ 24 πάχουσ 1000 m χωρίσ αλλοιϊςεισ και ςυνκλίψεισ των κόκκων, ι ακόμα μειϊςεισ του μεγζκουσ των πόρων. Ανάλογεσ πρζπει να είναι και οι πλευρικζσ δυνάμεισ για να ςυνκλιβοφν οι κόκκοι. Οι άργιλοι περιλαμβάνουν ζνα μίγμα πυριτίου και διαφόρων ορυκτϊν και κολλοειδϊν. Μποροφν επίςθσ να απορροφιςουν αρκετι ποςότθτα νεροφ ι υγροφ. Πταν το περιεχόμενο νερό εκφράηεται ςε ςυνάρτθςθ με το βάροσ των υπερκείμενων ςτρωμάτων, ζχει τθν τάςθ να λάβει τθν ελάχιςτθ τιμι αντίςταςθσ και να μεταφερκεί ςε οποιαδιποτε γειτονικι μάηα άμμου. Θ άμμοσ λοιπόν κα ενεργεί ωσ ςυλλζκτθσ των ρευμάτων ςυμπιζςεωσ. Τα ρεφματα αυτά ζχουν πάντοτε τθ τάςθ να ειςζλκουν μάλλον ςε ζνα αμμϊδεσ περιβάλλον παρά να πάρουν το μακρφ δρόμο προσ τθν επιφάνεια. Αν ςε ζνα αργιλικό ςτρϊμα ςχθματίηεται πετρζλαιο, θ αφξθςθ των πιζςεων εξαιτίασ τθσ απόκεςθσ, κα οδθγιςει ςτθ ςυμπίεςθ του αρχικοφ πετρελαίου, ζξω από τθν άργιλο και ςφγχρονα με το νερό. Τα ρεφματα ςυμπίεςθσ, που ςυμπιζηουν τα ρευςτά μζςα ςτα υποκείμενα πετρϊματα, κα περιζχουν κακζνα απ’ αυτά, μικρι αναλογία πετρελαίου. Θ αναλογία αυτι είναι πάρα πολφ μικρι ςε ςφγκριςθ προσ τον ολικό όγκο του υγροφ που μεταναςτεφει. Πταν τα ρεφματα ςυμπιζςεωσ ειςχωριςουν ςτα αμμϊδθ ςτρϊματα, το μεν νερό κα ειςχωριςει και κα προχωριςει ςτον επόμενο ορίηοντα, ενϊ αντίκετα το πετρζλαιο είναι δφςκολο να εγκαταλείψει τθ χονδρόκοκκθ άμμο, διότι για να ειςζλκει ςε πιο λεπτόκοκκο ςτρϊμα απαιτείται υψθλότερο μζτωπο ςυμπιζςεωσ. Το πετρζλαιο λοιπόν παραμζνει εκλεκτικά ςτα λεπτόκοκκα αμμϊδθ ςτρϊματα. Θ ενδιάμεςθ ςτρϊςθ μεταξφ χονδροκοκκϊδουσ και λεπτοκοκκϊδουσ ςτρϊματοσ ενεργεί ςαν φίλτρο, που επιτρζπει τθ δίοδο του φδατοσ και εμποδίηει το πετρζλαιο.
  • 30. Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ 25 2.8.2 Δευτερογενισ μετανάςτευςθ Μζςω των «ρευμάτων ςυμπίεςθσ» (compaction currents) το πετρζλαιο μεταφζρεται από τα «πετρϊματα γενζςεωσ» προσ τα πορϊδθ πετρϊματα αποκθκεφςεωσ (Δερμιτηάκθσ 1986). Το πετρζλαιο ςυγκεντρϊνεται μζςα ςε ςυγκεκριμζνεσ κζςεισ του πορϊδουσ πετρϊματοσ, όπου παρατθρείται τοπικι ςυγκζντρωςθ των φυςικϊν αερίων του πετρελαίου και του νεροφ ςε διακεκριμζνεσ ηϊνεσ ταμιευτιριων πετρωμάτων. Οι διαδικαςίεσ, που ζλαβαν χϊρα από τθ ςτιγμι που το πετρζλαιο ειςιλκε μζςα ςτον πορϊδθ ορίηοντα ζωσ ςιμερα, χαρακτθρίηονται ωσ «δευτερογενισ μετανάςτευςθ» (secondary migration). Ππωσ και κατά τθν πρωτογενι μετανάςτευςθ, οι δυνάμεισ «επίπλευςθσ» των «τριχοειδϊν φαινομζνων» (capillarity) κεωροφνται ότι ενεργοποιοφν τισ διαδικαςίεσ τθσ δευτερογενοφσ μετανάςτευςθσ. Θ επίπλευςθ του υδρογονάνκρακα μπορεί να ςυμβεί ςε χονδρόκοκκα πετρϊματα και διαρρθγμζνουσ αςβεςτόλικουσ, αλλά δεν μπορεί να λάβει χϊρα ςε υγιι με μικροφσ πόρουσ λεπτόκοκκα πετρϊματα. Τα τριχοειδι φαινόμενα από μόνα τουσ δεν μποροφν να ενεργοποιιςουν τθ δευτερογενι μετανάςτευςθ. Οι δυνάμεισ, οι οποίεσ πράγματι επιδροφν ςτθ δευτερογενι μετανάςτευςθ, είναι: α) ο δυναμικόσ διαχωριςμόσ του πετρελαίου από το νερό, όταν τα αναμεμειγμζνα ρευςτά διζρχονται από πετρϊματα με κόκκουσ διαφορετικοφ μεγζκουσ και β) ο δυναμικόσ διαχωριςμόσ, ςε κατακόρυφο επίπεδο, του πετρελαίου από το νερό. Το πετρζλαιο διζρχεται από τισ διόδουσ με τθ μεγαλφτερθ κλίςθ, ςε αντίκεςθ με το νερό που ακολουκεί διαδρομζσ με μικρζσ κλίςεισ.
  • 31. Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ 26 2.8.3 Άλλοι παράγοντεσ Εκτόσ από το απλό φαινόμενο τθσ ςυμπιζςεωσ υπάρχουν και άλλοι παράγοντεσ, που διαδραματίηουν κυρίαρχο ρόλο ςτο ζργο τθσ πρωτογενοφσ και δευτερογενοφσ μετανάςτευςθσ. Οι παράγοντεσ αυτοί μπορεί να ταξινομθκοφν ωσ αποτζλεςμα τθσ κερμοκραςίασ, του διαςτροφιςμοφ και των υδροςτατικϊν δυνάμεων. 1) Κερμοκραςία: θ κάλυψθ των ιηθμάτων από ςυνεχϊσ αυξανόμενα νεϊτερα ςτρϊματα ζχει ωσ ςυνζπεια τθν αφξθςθ τθσ κερμοκραςίασ των υποκείμενων ιηθμάτων. Θ αφξθςθ αυτι ποικίλλει με το βάκοσ και εξαρτάται από διάφορουσ τοπικοφσ παράγοντεσ, αλλά γενικά δεν υπερβαίνει τουσ 100ο C. H αφξθςθ τθσ κερμοκραςίασ κα προκαλζςει ιςοδφναμθ ελάττωςθ του ιξϊδουσ των ρευςτϊν, τα οποία ςυγκρατοφνται μζςα ςτουσ πόρουσ των πετρωμάτων, και επομζνωσ κα γίνουν περιςςότερο ευκίνθτα. 2) Διαςτροφιςμόσ (Diastrophism): Οι διαςτροφικζσ δυνάμεισ, οι οποίεσ προκαλοφν πτφχωςθ και κφρτωςθ των ιηθμάτων, υποβοθκοφν τισ διεργαςίεσ τθσ μετανάςτευςθσ των ρευςτϊν, εφόςον θ πτφχωςθ ςυνδζεται με πλευρικι ςυμπίεςθ. Τα δθμιουργοφμενα ρεφματα τείνουν να ρζουν προσ τισ κορυφζσ των πτυχϊν, όπου οι πιζςεισ είναι ελάχιςτεσ και γι’ αυτό το πετρζλαιο τείνει να ςυγκεντρωκεί ςτα υψθλότερα ςθμεία των διαςτροφικϊν πτυχϊν. 3) Υδροςτατικζσ δυνάμεισ: Σε οριςμζνα πεδία πετρελαίου φαίνεται ότι αναπτφςςονται πιζςεισ υδροςτατικισ φφςεωσ. Το φαινόμενο αυτό γενικά παρατθρείται, όταν τα ςτρϊματα αποκικευςθσ είναι αςβεςτολικικά και με μεγάλθ πλευρικι ζκταςθ. 4) Δυνάμεισ ςυγκζντρωςθσ: Ζχει επίςθσ αναφερκεί ότι οι δυνάμεισ ςυγκζντρωςθσ, που αναπτφςςονται μεταξφ των υλικϊν των πετρωμάτων και των αργϊν πετρελαίων, μποροφν να διαδραματίςουν κάποιο ρόλο ςτθ μετανάςτευςθ των πετρελαίων.
  • 32. Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ 27 2.9 Επεξεργαςία κοιταςμάτων πετρελαίου Μποροφν να λάβουν χϊρα ςθμαντικζσ αλλαγζσ ςτο πετρζλαιο, όςο αυτό βρίςκεται ςτθν παγίδα, τόςο φυςικζσ, όςο και χθμικζσ. Αυτζσ οι αλλαγζσ μπορεί να ζχουν ςθμαντικι επίδραςθ ςτο κλάςμα, που μπορεί να αποκτθκεί και ςτθν εμπορικι τιμι μιασ πετρελαϊκισ ςυγκζντρωςθσ. Οι αιτίεσ αυτϊν των αλλαγϊν ακολοφκωσ είναι τζςςερισ: βιοαποδόμθςθ, πλφςιμο με νερό, απαςφαλτοποίθςθ και κερμικι μεταβολι (Ηελθλίδθσ 1995). α. Βιοαποδόμθςθ Θ βιοαποδόμηςη είναι θ βακτθριακι μετατροπι του βαρζωσ πετρελαίου. Τα βακτιρια χρθςιμοποιοφν το περιεχόμενο διαλυμζνο οξυγόνο του νεροφ των πόρων, ι αντλοφν οξυγόνο από τα ιόντα του κείου, με ςκοπό τθν επιλεκτικι οξείδωςθ των υδρογονανκράκων. Αρχικά μετακινοφνται τα ελαφρά κανονικά αλκάνια, ακολουκοφμενα απ’ τα δικτυωτά ιςοαλκάνια, κυκλοαλκάνια και τελικά από τ αρωματικζσ ενϊςεισ. Θ φυςικι επίδραςθ τθσ βιοαποδόμθςθσ είναι θ αφξθςθ τθσ πυκνότθτασ και του ιξϊδουσ και του πετρελαίου. Θ βιοαποδόμθςθ φαίνεται να λαμβάνει χϊρα μόνο ςε κερμοκραςίεσ κάτω των 60- 70ο C. Επίςθσ εμφανίηεται να απαιτεί τθν παροχι μετεωρικοφ νεροφ, που περιζχει διαλυμζνο οξυγόνο και άηωτο (που αρχικά βριςκόταν ςτο νερό υπό μορφι νιτρικϊν και φωςφορικϊν ριηϊν). Αυτζσ οι ςυνκικεσ απαντϊνται ςυχνά ςε λεκάνεσ προχϊρασ, όπου το μετεωρικό νερό ειςζρχεται ςτο ςφςτθμα ςτρωμάτων μεταφοράσ/αποταμιευτιρεσ ςτο άκρο τθσ ανυψωκείςασ ηϊνθσ πτυχϊςεωσ, όςο και ςτθν ελαφρά κεκλιμζνθ πλαγιά τθσ προχϊρασ. β. Ρλφςιμο με νερό Το πλφςιμο με νερό ςυνικωσ ςυνοδεφει τθ βιοαποδόμθςθ. Στουσ υδρογονάνκρακεσ το μθ κορεςμζνο μετεωρικό νερό μπορεί να διαλφςει μερικοφσ υδρογονάνκρακεσ από μία αποταμιευμζνθ πετρελαϊκι μείξθ. Τα ελαφρά αλκάνια και οι αρωματικζσ ενϊςεισ με χαμθλό ςθμείο βραςμοφ (π.χ. βενηόλιο, τολουόλιο και ξυλζνιο) είναι τα πιο διαλυτά και προτιμότερα ςτθ μετακίνθςθ. Το ξζπλυμα του
  • 33. Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ 28 νεροφ λαμβάνει χϊρα ςε κερμοκραςίεσ μεγαλφτερεσ των 70ο C. Θ μόνθ προχπόκεςθ είναι θ ςυνεχισ ροι μετεωρικοφ νεροφ. Ρροςδιορίηοντασ τισ πικανότθτεσ μιασ πικανισ βιοαποδόμθςθσ ι ξεπλφματοσ νεροφ ςε ζνα ενδεχόμενο ι υπάρχον πετρελαϊκό πεδίο, είναι απαραίτθτο να λθφκεί υπόψθ θ ιςτορία τθσ κίνθςθσ των ρευςτϊν ςτθ λεκάνθ απ’ τθ χρονικι ςτιγμι τθσ μετανάςτευςθσ μζχρι ςιμερα. Αν και οι κερμοκραςίεσ ςτουσ ςθμερινοφσ ταμιευτιρεσ μπορεί να είναι μεγαλφτερεσ από τουσ 70-ο C, δεν ςθμαίνει ότι δεν ζλαβε χϊρα βιοαποδόμθςθ. Οι επιδράςεισ των ιςχυρϊν μετεωρικϊν ροϊν ςτθ γεωκερμικι βακμίδα πρζπει επίςθσ να ςυνυπολογίηονται, όταν αναπαρίςταται θ κερμικι ιςτορία του πετρελαίου. γ. Απαςφαλτοποίθςθ Θ απαςφαλτοποίηςη είναι μια διαδικαςία, με τθν οποία θ κακίηθςθ τθσ βαρζασ αςφάλτου, δθμιουργεί προχποκζςεισ για το διαχωριςμό των ελαφρϊν υδρογονανκράκων C1-C6, ωσ αποτζλεςμα τθσ διαφορικισ πυκνότθτασ. Θ απαςφαλτοποίθςθ μπορεί να εμφανίηεται όταν μία πετρελαϊκι ςυγκζντρωςθ δζχεται τθ τελευταία αζρια φόρτιςθ κατά τα τελευταία ςτάδια ωρίμανςθσ. δ. Κερμικι μεταβολι Θ ποικιλία ςτθν πετρελαϊκι ςφνκεςθ, που λαμβάνει χϊρα με τθν αφξθςθ τθσ κερμικισ ωρίμανςθσ του μθτρικοφ πετρϊματοσ, περιγράφθκε ςε προθγοφμενο κεφάλαιο. Ανάλογεσ αλλαγζσ ςτθ ςφνκεςθ λαμβάνουν χϊρα ςτο πετρζλαιο με τθν αφξθςθ τθσ κερμοκραςίασ. Τα βαριά ςυςτατικά διαςπϊνται ςε ελαφρότερα, μζχρισ ότου αυτό που απομζνει είναι το μεκάνιο. Σε ψθλζσ κερμοκραςίεσ (μεγαλφτερεσ των 160-ο C) οι αντιδράςεισ διάςπαςθσ του πετρελαίου προχωροφν τόςο γριγορα, που μια πετρελαϊκι ςυγκζντρωςθ μπορεί να καταςτραφεί μζςα ςε ςφντομθ γεωλογικι χρονικι περίοδο.
  • 34. Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ 29 3. ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΟ-ΓΕΩΛΟΓΙΚΟ ΠΛΑΙ΢ΙΟ 3.1 Γεωτεκτονική Θζςη Θ Λόνια ηϊνθ (Αδριατικοϊόνιοσ) εκτείνεται κατά μικοσ τθσ δυτικισ παραλίασ τθσ Θπειρωτικισ Ελλάδασ (Σχ. 6) με διεφκυνςθ Β-Ν και περιλαμβάνει το μεγαλφτερο τμιμα τθσ Θπείρου, τθν Αιτωλοακαρνανία, το δυτικό μζροσ τθσ Ρίνδου, τθν Αχαΐα, τθν Θλεία δυτικά του Ωλωνοφ (Ερφμανκοσ), τα νθςιά του Λονίου Ρελάγουσ (εφόςον αυτά δεν υπάγονται ςτθν υποηϊνθ Ραξϊν). Σφμφωνα με κάποιουσ γεωλόγουσ φκάνει μζχρι τθ ΝΔ Μεςςθνία, θ οποία ςυνικωσ υπάγεται ςτθ ηϊνθ Γαββρόβου– Τριπόλεωσ (Μουντράκθσ 1983). Ρρόςφατεσ ζρευνασ τοποκετοφν τθ ςειρά των παχυςτρωματωδϊν αςβεςτόλικων (Plattenkalk) ςτθν Λόνια ηϊνθ. Υπό αυτι τθ κεωρία, θ Λόνια ηϊνθ πρζπει να κεωρθκεί ότι προεκτείνεται ςτθ Νότια Ρελοπόννθςο, τθν Κριτθ και τθ ΢όδο. Με βάςθ τθν προαναφερκείςα κεωρία, θ Λόνια ηϊνθ πρζπει να είναι αυτόχκονθ, επί τθσ οποίασ επωκικθκαν οι πιο εςωτερικζσ ηϊνεσ υπό μορφι καλυμμάτων. Θ αυτόχκονθ ηϊνθ «μαρτυρείται» από τθν φπαρξθ τεκτονικϊν παρακφρων, τα οποία ςε οριςμζνεσ κζςεισ εμφανίηουν τθ ςτρωματογραφικι τουσ ςτιλθ δφο φορζσ (διπλά τεκτονικά παράκυρα). Θ Λόνια ηϊνθ ςτο αρχικό παλαιογεωγραφικό ςφςτθμα εξζλιξθσ κεωρικθκε ωσ το Ελλθνικό «μειογεωςφγκλινο», ςε αντίκεςθ με το «ευγεωςφγκλινο» τθσ ηϊνθσ Ρίνδου. Με τουσ όρουσ αυτοφσ, χαρακτθρίηουμε μία λεκάνθ ωσ προσ τθν απουςία ι τθν φπαρξθ αρχικοφ μαγματιςμοφ αντίςτοιχα. Νεϊτερεσ απόψεισ κεωροφν τθν Λόνια ηϊνθ θπειρωτικι λεκάνθ με θμιπελαγικι-πελαγικι ιηθματογζνεςθ. Ραλαιογεωγραφικά διαιρζκθκε ςε τρεισ ενότθτεσ ι υποηϊνεσ:  Τθν εςωτερικι (ανατολικι)  Τθν αξονικι (μζςθ)  Τθν εξωτερικι (δυτικι) Οι τρεισ αυτζσ ενότθτεσ παρουςιάηουν ςθμαντικζσ διαφοροποιιςεισ ςτθν ιηθματογζνεςθ τουσ.
  • 35. Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ 30 ΢χήμα 6: Γεωλογικόσ χάρτθσ Ελλάδοσ (Μουντράκθσ 1983) 3.2 Λιθοςτρωματογραφική εξζλιξη Δεν ζχει ανιχνευκεί προ-αλπικό υπόβακρο. Υπάρχει όμωσ θ άποψθ ότι τα θμιμεταμορφωμζνα πετρϊματα Ρελοποννιςου-Κυκιρων-Κριτθσ αποτελοφν κοινό παλαιοηωικό υπόβακρο για τισ ηϊνεσ Γαββρόβου-Τριπόλεωσ και Αδριατικοϊόνιασ. Θ Αδριατικοϊόνιοσ ηϊνθ (Σχ. 7) ςτθ βάςθ τθσ, περιλαμβάνει εβαπορίτεσ Ρερμοτριαδικισ θλικίασ ςφμφωνα με τελευταίεσ ζρευνεσ, ενϊ ζχουν ανιχνευκεί και οριςμζνεσ παρεμβολζσ τουσ μζςα ςε αςβεςτόλικουσ του Κάτω Λιαςίου. Το ςυνολικό πάχοσ των ςτρωμάτων των εβαποριτϊν υπολογίςκθκε με γεωτριςεισ ςτα 1500 m. Ραλαιότερα κεωρείτο ότι θ βάςθ αποτελοφνταν από αςβεςτόλικο Φουςταπθδιματοσ (προςωνφμιο εκ του ακρωτθρίου τθσ Κζρκυρασ) Κάρνιασ θλικίασ. Ρρόκεται για μαφρουσ υπολικογραφικοφσ αςβεςτόλικουσ, οι οποίοι Ιόνια Ζϊνη
  • 36. Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ 31 ςιμερα τοποκετοφνται ςτρωματογραφικά επί των εβαποριτϊν. Ακολουκεί κυρίωσ, μαηϊδθσ δολομίτθσ Αν. Τριαδικοφ (Νορίου). Στθ ςυνζχεια, μεταξφ Νορίου και Άνω – Μζςου Λιαςίου αποτίκενται οι νθρθτικοί αςβεςτόλικοι του Ραντοκράτωρα με ςχετικό πάχοσ 600 m. Στο Άνω Λιάςιο, θ αξονικι περιοχι τθσ ηϊνθσ αρχίηει να διαφοροποιείται με αποτζλεςμα τθν απόκεςθ κερατολίκων με εναλλαγζσ μαργαϊκϊν αςβεςτόλικων και εγχρϊμων αργιλικϊν ςχιςτϊν. Οι τελευταίοι είναι γνωςτοί ωσ αργιλικοί ςχίςτεσ με Posidononomyes, από τα απολικϊματα που περιζχουν. Τθν ίδια γεωλογικι περίοδο, ςτα περικϊρια τθσ ηϊνθσ (εςωτερικι – εξωτερικι πλευρά), αποκζτονται ερυκροί αςβεςτόλικοι με αμμωνίτεσ, τθσ φάςθσ Ammonitico rosso. Θ διττι αυτι ιηθματογζνεςθ διαρκεί όλο το Δογγζριο (Μζςο Λουραςικό), ενϊ κατά το Μάλμιο γίνεται κοινι ςε όλο το πλάτοσ τθσ ηϊνθσ με τθν απόκεςθ πελαγικϊν αςβεςτόλικων με ενςτρϊςεισ κερατολίκων, που αναφζρονται με το όνομα «αςβεςτόλικοι Βίγλασ». Θ απόκεςι τουσ διιρκεςε το Μάλμιο, το Κάτω και Μζςο Κρθτιδικό μζχρι τα μζςα Άνω Κρθτιδικοφ (Σενϊνιο) και ζχουν ςυνολικό πάχοσ περίπου 400 m. Θ ιηθματογζνεςθ ςυνεχίηεται αδιάκοπα προσ τα πάνω με αςβεςτόλικουσ λατυποπαγείσ Ανωτζρου Κρθτιδικοφ – Μζςου Θωκαίνου, οι οποίοι ςτθν αξονικι υποηϊνθ χαρακτθρίηονται περιςςότερο πελαγικοί (πάχοσ περίπου 400m). Τζλοσ αποτίκεται ο φλφςχθσ από το Ρριαμπόνιο (Ανϊτατο Θϊκαινο), μζχρι το Ακουιτάνιο (Κατϊτατο Μειόκαινο), οπότε και ζλαβε χϊρα θ παροξυςμικι πτφχωςθ τθσ ηϊνθσ. Το ςυνολικό πάχοσ του φλφςχθ υπολογίηεται ότι ξεπερνά τα 2000 m αν και οι πτυχωμζνεσ μορφζσ του είναι πικανόν ότι επθρεάηουν το φαινόμενο πάχοσ του. Θ ςφςταςθ του φλφςχθ ςτα κατϊτερα ςτρϊματα είναι κυρίωσ ψαμμιτικι–μαργαϊκι και εξελίςςεται προσ τα πάνω ςε εναλλαγζσ μαργϊν, μαργαϊκϊν αςβεςτόλικων και κροκαλοπαγϊν. Θ ιηθματογζνεςθ των Αλπικϊν χρόνων ςτθν Αδριατικοϊόνιο ηϊνθ κεωρείται γενικά ςυνεχισ και αδιάκοπθ όπωσ ςε όλεσ τισ Εξωτερικζσ ηϊνεσ. Υπάρχουν όμωσ κάποιεσ παρατθριςεισ που κζτουν ςε αμφιςβιτθςθ αυτι τθ γενικι αντίλθψθ, διότι ςε
  • 37. Βιτουμενιοφχοι ςχίςτεσ Ιόνιασ ηϊνθσ 32 οριςμζνεσ περιοχζσ τθσ ηϊνθσ παρατθρικθκαν ιηθματολογικζσ αςυμφωνίεσ των αςβεςτολίκων του Ανωτζρου Λουραςικοφ – Κρθτιδικοφ (Βίγλασ) πάνω ςτα παλιότερα ςτρϊματα τθσ ίδιασ ηϊνθσ. Μία ερμθνεία κα μποροφςε να είναι κάποια διακοπι τθσ ιηθματογζνεςθσ κατά τθ διάρκεια του Λουραςικοφ, με αποτζλεςμα τθ ταφρογζνεςθ (rifting). Το φαινόμενο όμωσ δεν ζχει εξθγθκεί από τθν άποψθ τθσ τεκτοορογενετικισ εξζλιξθσ. ΢χήμα 7: ΢χθματικι Λικοςτρωματογραφικι ςτιλθ τθσ Αδριατικοϊονίου ηϊνθσ. 1: γφψοσ, 2: μαφροι αςβεςτόλικοι, 3: δολομίτεσ, 4: αςβεςτόλικοι νθριτικοί «Παντοκράτωρα», 5: αςβεςτόλικοι του Ammonitico rosso, 6: ςχιςτόλικοι με Posidonomyes, 7: κερατόλικοι, 8: αςβεςτόλικοι πελαγικοί «Βίγλασ», 9: αςβεςτόλικοι λατυποπαγείσ, 10: φλφςχθσ. (Κατά Μουντράκθ 1985).