Rochas com querogênios no Colorado Canyon

Em geologia, os querogênios são depósitos de compostos químicos orgânicos solidificados em rochas sedimentares. Quando essas rochas são submetidas à temperatura, podem se transformar em rochas betuminosas ou liberar óleo e gás natural , aliás, óleo e gás natural têm sua origem em depósitos de querogênio.

Estima-se que a quantidade total de querogênio no planeta pode chegar, ou mesmo ultrapassar, 10 16 toneladas, o que o tornaria a fonte de matéria orgânica mais abundante do mundo , superando até mesmo a matéria orgânica contida nos organismos vivos.

Composição e características

O querogênio é formado por uma mistura de compostos orgânicos sem fórmula específica. Sua composição química pode variar consideravelmente de uma amostra para outra, dependendo de sua procedência.

Apesar de serem compostos quimicamente orgânicos, os querogênios são insolúveis nos solventes orgânicos mais comuns devido ao alto peso molecular de seus componentes (geralmente maiores que 1000 Da).

A porção solúvel do querogênio forma betume ou betume , e as rochas que o contêm são rochas betuminosas.

Essas rochas, quando atingem certa profundidade e são submetidas à temperatura adequada, liberam óleo (50 – 150 ºC) ou gás natural (150 – 200 ºC). Se essas rochas não passam por essas condições de temperatura, elas formam depósitos de rochas betuminosas.

Rochas betuminosas contêm uma grande quantidade de querogênios e podem queimar

Treinamento

O querogênio é formado pela degradação da matéria orgânica dos organismos vivos, com grande contribuição de plantas e microorganismos como diatomáceas , plâncton, esporos e pólen.

A primeira relação entre querógenos e seres vivos foi observada comparando a estrutura das porfirinas, que são encontradas nos querógenos e no óleo, com a clorofila encontrada na matéria vegetal e microrganismos fotossintéticos.

Semelhança entre porfirinas (presentes nos querogênios) e clorofila

Durante a degradação da matéria orgânica em organismos vivos, grandes biopolímeros de proteínas e carboidratos se decompõem em maior ou menor grau e formam substâncias orgânicas que novamente se condensam e polimerizam sob as condições de formação de rochas sedimentares.

À medida que os sedimentos se acumulam, as camadas abaixo são soterradas e sujeitas a aumento da temperatura e pressão.

A polimerização nessas condições gera moléculas de alto peso molecular e uma composição química muito diversa. Entre as menores unidades de polimerização encontramos o ácido fúlvico , o ácido húmico se destaca no tamanho médio e as huminas no maior .

Pressão, temperatura e tempo geológico estão produzindo mudanças nesses precursores até que os querogênios sejam formados. As mudanças que ocorrem incluem a perda de hidrogênio, oxigênio, nitrogênio e enxofre , junto com a isomerização e aromatização .

Na crosta terrestre, os querogênios podem ser liberados das rochas que os contêm e formar depósitos de petróleo bruto (moléculas de alto peso molecular) ou gás natural (moléculas de baixo peso molecular), ou permanecer no leito rochoso e formar os depósitos. Rochas betuminosas.

Depósitos orgânicos semelhantes ao querogênio foram encontrados em vários meteoritos extraterrestres. Acredita-se que esses querógenos se formaram em planetas rochosos e também foram encontrados em amostras retiradas de várias crateras de Marte , por exemplo a cratera Gale. Kerogens também foram detectados em nuvens interestelares e poeira.

Tipos de querogênio

Alginita, um dos principais componentes dos querogênios do tipo I.

Uma das classificações mais comuns consiste em quatro tipos de acordo com sua composição e origem:

  1. Querogênio sapropélico ou tipo I : xistos betuminosos com querogênios do tipo I produzem uma quantidade maior de compostos voláteis e compostos extraíveis por pirólise do que outros tipos de querogênios. É proveniente principalmente de proteínas e lipídios orgânicos. Ele contém alginita junto com matéria orgânica amorfa de cianobactérias, algas de água doce e resinas de plantas .
  2. Querogênio tipo II ou planctônico e / ou sulfuroso : o querogênio planctônico provém de materiais orgânicos do plâncton marinho e contém enxofre em quantidades consideráveis, geralmente em uma proporção maior do que o restante dos querogênios. Produz menos petróleo bruto do que o Tipo I, mas o suficiente para que as rochas com querogênios do Tipo II ainda sejam consideradas uma fonte potencial de petróleo.
  3. Tipo III ou querogênio húmico : provém de matéria vegetal terrestre com baixo teor de lipídios ou material ceroso, e é formado principalmente por celulose, lignina, terpenos e compostos fenólicos. Eles são os menos produtivos de petróleo e gás.
  4. Tipo IV ou querogênio residual : contém matéria orgânica em decomposição com uma alta proporção de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos . Não são considerados reserva de petróleo ou gás natural por não produzirem quantidades relevantes desses produtos.