En tidskapsel indeholdende 118 billioner kubikfod gas er begravet i det nordlige Australien

To til tre kilometer under overfladen af ​​Australiens Northern Territory ligger begravet energi. De lagdelte klippeformationer kendt som Velkerri-skiferen blev for nylig anslået til at indeholde over 118 billioner kubikfod gas.

Mens disse gasreserver er klart store, det der virkelig er bemærkelsesværdigt er deres alder. Disse sten blev aflejret 1, 400 millioner år siden, i et hav kendt som Roper Seaway. Disse sten, og deres indkapslede olie og gas, er omkring en milliard år ældre end sten, hvor olie og gas normalt findes.

Molekylerne, der udgør olien og gassen - kaldet kulbrinter, fordi de består af brint og kulstofatomer - er de for længst nedbrudte rester af døde bakterier, der beboede gamle oceaner.

Disse er de mest ukonventionelle kulbrinter, der endnu er opdaget; "ukonventionelle" på grund af den type sten, de er indeholdt i, og deres alder. Denne oldtid giver os en sjælden chance for at bruge resterne af bakterierne til at undersøge kemien i de gamle oceaner, sammensætningen af ​​den gamle atmosfære, og livets natur 1, 400 millioner år siden.

Gamle oceaner

For nylig har vi lært meget om Jordens gamle havmiljø.

Dette er opnået ved at analysere sjældne grundstoffer, især cerium (Ce) og molybdæn (Mo) udvundet af det engang levende organiske stof i Velkerri-skiferen. Ce og Mo fungerer som indikatorer for, hvor meget ilt der var tilgængeligt i havene 1, 400 millioner år siden. Undersøgelserne afslører et hav udsultet af ilt, selv i overfladevand. På dybere dybder var dette hav fuldstændig giftigt, rig på svovlbrinte.

Disse resultater indikerer, at Jordens atmosfære på dette tidspunkt var iltfattig. Faktisk, det er sandsynligt, at det indeholdt mindre end 3 % ilt. I øjeblikket nyder vi 21 % ilt i Jordens atmosfære og et stort set iltet hav.

Yderligere arbejde fra vores kolleger har fokuseret på at udvinde molekyler af biologisk oprindelse fra de samme bjergarter. Disse "biomarkører" har afsløret et hav domineret af bakterier.

Men hvorfor er alderen på Velkerri-skiferen så usædvanlig? Det har meget at gøre med den unikke række af begivenheder, der skal ske for at producere og bevare olie og gas.

Hvordan olie og gas dannes under jorden

Olie og gas produceres fra sten kendt som sorte skifer. Disse klipper indeholder høje niveauer af organisk stof (materialer, der engang var levende); I dette tilfælde, det organiske stof er de nedbrudte rester af bakterier.

At omdanne organisk stof til olie eller gas kræver varme, men ikke for meget:du skal forsigtigt koge stenene til temperaturer mellem 60 ℃ og 160 ℃ i et par millioner år. Det gør du ved at begrave klipperne.

Jorden bliver varmere, når du går dybere, noget minearbejdere godt ved. Faktisk, den dybeste mine i verden (i Sydafrika) går ned 3,4 kilometer, og stentemperaturerne dernede er utrolige 60 ℃.

Olie og gas dannes, når klipperne bliver lidt dybere end dette. Disse temperaturer omtales ofte som olie- og gas-"vinduet". Hvis det organiske stof ikke når dette temperaturvindue, olie og gas produceres ikke.

Undgå kolliderende plader

Fjenden af ​​at bevare gammel olie og gas er pladetektonik, eller bevægende lag af sten på Jordens overflade.

En stor del af planeten er skulptureret af pladetektonik. Faktisk, store kontinentale kollisioner sker ganske episodisk, under samlingen af ​​superkontinenter. Disse massive kontinentale sammenlægninger sker i en regulær 600 millioner-årig cyklus.

Men hvis olie- og gasbærende sorte skifre befinder sig i en plademargin, de bliver ofte begravet for dybt, opvarme dem for meget og ødelægge dem.

Det faktum, at Velkerri-skiferen indeholder enorme mængder olie og gas, betyder, at disse sten ikke har oplevet temperaturer over 160 ℃ i 1, 400 millioner år. Dette er ret bemærkelsesværdigt i betragtning af, at Australien har været involveret i store tektoniske omvæltninger forbundet med samlingen af ​​to superkontinenter i løbet af denne tid, Rodinia og Pangaea.

Det meste af den olie og gas, vi bruger som energikilde, kommer fra sten, der er mindre end 500 millioner år gamle, og langt de fleste er mindre end 300 millioner år gamle. Unge sten har ikke eksisteret så længe, så er der mindre sandsynlighed for, at de er blevet klemt mellem kolliderende plader.

Disse unge olie- og gasreserver blev dannet efter den kambriske eksplosion, på et tidspunkt, hvor plante- og dyreliv var rigeligt på Jorden.

Gentænker "Peak Oil"

Velkerri-skiferen indeholder nok gas til at drive Australien i mere end 90 år, med det aktuelle forbrug. Mens kun en del af denne gas vil kunne genvindes, et ressourceestimat på 118 billioner kubikfod danner en stor ukonventionel skifergasreserve på land i et land, der snart bliver den største gaseksportør i verden.

Olie og gas er ikke-fornybare ressourcer. Begrebet "Peak Oil" eller mere bredt "Peak Hydrocarbons" henviser til det tidspunkt, hvor den maksimale hastighed for olie- og gasudvinding er nået. Imidlertid, den teknologiske udvikling af ukonventionel olie og gas, og nu erkendelsen af, at gas kan hentes fra ekstremt gamle sten, såsom Velkerri-skiferen, betyder, at ankomsten af ​​"Peak Hydrocarbons" kan blive yderligere forsinket.

Udviklingen af ​​ukonventionel olie og gas er fortsat omstridt, og velinformeret offentlig debat vil i sidste ende afgøre, om sådanne skifergasressourcer udvikles.

Hvis Velkerri-skiferen bevæger sig fra efterforskning til produktion, vi vil gøre brug af gas produceret i en "slimverden", der eksisterede næsten en milliard år før det første komplekse liv på Jorden udviklede sig, hvor bakterier herskede over havene og atmosfæren stort set var iltfattig.

Denne artikel blev oprindeligt publiceret på The Conversation. Læs den originale artikel.