diagenesis

Hay tres estados importantes en el entrenamiento y evolución de la materia orgánica a hidrocarburos: diagénesis, catagénesis y metagénesis. La diagénesis se inicia tan pronto como el sedimento es enterrado, y aquí se considera que incluye todos los cambios que ocurren hasta el estado de generación de petróleo. Los lodos recién depositados son inconsolidados y pueden contener más del 80% de H2Oen sus poros. Estos lodos se compactan rápidamente. La mayor parte de la porosidad se pierde en los primeros 500 metros. Luego la compactación continúa mucho más lentamente. Cualquier materia dentro de estas lutitas es sometida a cambios complejos. El punto de inicio de estos cambios son los cuatro (4) grupos principales de compuestos orgánicos o biopolímeros que son sintetizados por plantas yanimales: Carbohidratos, proteínas, ligninas y lípidos. Los carbohidratos ocurren tanto en plantas como en animales e incluyen azucares simples, tales como glucosa, y sus polímeros complejos, tales como la celulosa y almidón. Las proteínas principalmente en animales y, en menor proporción en las plantas. La lignina es construida de cadenas de carbono armónicas de alto peso molecular, y ocurresolamente en plantas superiores. Los lípidos ocurren tanto en plantas como en animales. Ellos son compuestos insolubles, y son los materiales precursores principales de los hidrocarburos líquidos.
La mayoría de las veces la consolidación de los sedimentos se debe a la infiltración de las aguas que contienen sustancias disueltas. La diagénesis convierte así la arena enarenisca, alos lodos calcáreos en caliza, a las cenizas volcánicas en cinerita, etc. Las reacciones y otros fenómenos de oxidorreducción, deshidratación, recristalización,cementación, litificación, mineralización y sustitución de un mineral preexistente por otro constituyen en su conjunto la autogénesis y los minerales resultantes de ésta son calificados de autogénicos. El principio u origen de las rocas sedimentarias es ladiagénesis producto de presión y temperatura bajas
Durante la diagénesis temprana, los biopolímeros complejos son rotos y transformados en moléculas más pequeñas y simples, llamadas geomonómeros. Las proteínas son las menos estables, seguidas por los carbohidratos, lípidos y ligninas. El más activo de los geomonómeros reaccionará espontáneamente con cada uno de los otros y polimeriza hasta producirgeopolímeros complejos estables. A diferencia de los biopolímeros, los geopolímeros tienen una estructura aleatoria y son, por lo tanto, resistentes a la biodegradación. Estos cambios son llevados a cabo primero por las bacterias y procesos químicos no biológicos, y más tarde por el craqueo termal. La transición a geopolímeros ocurre en un tiempo geológicamente corto, probablemente sólo unos pocoscientos o millones de años. Con el incremento del enterramiento, la materia orgánica pierde casi todo su nitrógeno, mucho de su oxígeno y azufre, y algo de su hidrógeno y carbono. La mayoría de los heteroátomos se pierden en la forma de moléculas pequeñas, tales como CO2, NH3, N2, O2, H2O y H2S.
El único hidrocarburo producido en cantidades medibles durante la diagénesis es el metano biogénico, comoproducto de la destrucción anaeróbica. El producto final de la diagénesis de la materia orgánica es el Kerógeno, que se define como la materia orgánica en las rocas sedimentarias que es insoluble en solventes orgánicos, a diferencia de la porción soluble de la materia orgánica que se denomina bitumen. Bajo el microscopio, el Kerógeno se presenta como fragmentos orgánicos diseminados. Algo de estematerial es estructurado, es decir, son reconocibles como fragmentos de tejidos de plantas, esporas, algas, etc. Estos fragmentos con cierta estructura derivados de plantas pueden ser agrupados en unidades biológicas distintas denominadas macerales, que son equivalentes en el Kerógeno a los minerales en las rocas.
Tres grupos de macerales principales son importantes: Vitrinita, exinita e...