Rock-Eval-pyrolyse er en laboratoriemetode som geokjemikerne bruker for å kunne si noe kvantitativt om hvor mye olje/gass som kan genereres fra organisk materiale (kerogen) i kildebergarter.
16.09.2025 hadde professorene Dag Karlsen og Nils-Martin Hanken et innlegg der de stilte spørsmålet: «Er de kjemiske reaksjonene i laboratoriet representative for det som skjer i naturen?». I dette innlegget viser jeg at Rock-Eval-pyrolyse aldri burde blitt akseptert som analysemetode.
Rock-Eval-pyrolyse ble oppfunnet i 1977. Man varmer 100 µg bergart/kerogen opp til over 400 °C i løpet av 20 minutter. Molekyler som fordamper, analyseres automatisk, og man kunne derfor behandle mange prøver i løpet av en dag.
Analysemetoden ble lansert som et screeningverktøy til bruk i felt («well-site»), der raske svar var nødvendig, men den ble snart standardmetode også i laboratoriene. Den tidligere metoden, som krevde store prøver og tok flere uker per analyse, ble derfor faset ut.
Men alle var ikke like entusiastiske til den nye metoden. J.M. Hunt, forfatter av læreboken Petroleum Geochemistry and Geology (1979), var en av dem. Noe av skepsisen skyldtes at mengden organisk materiale som ble til olje, viste seg å være avhengig av oppvarmingshastigheten.
Jeg kan ikke se at noen i begynnelsen forsøkte å sette tall på hvormye oppvarmingshastigheten påvirket andelen olje som ble generert, men i 2002 kom svaret da M.D. Lewan og T. Ruble publiserte en artikkel med tittelen Comparison of petroleum generation kinetics by isothermal hydrous and non-isothermal open-system pyrolysis (Organic Geochemistry, v. 33, p. 1457–1475).
Når Lewan og Ruble varmet opp prøvene 1°C per minutt, fikk de ut bare en tiendedel av mengden olje de fikk ved oppvarming med 25 °C per minutt. Da de ekstrapolerte dette til oppvarmingshastigheten i naturen, ble det nesten ikke dannet olje i det hele tatt. Ettersom det vitterlig var mye olje i reservoarer, ble dette sett på som en urealistisk ekstrapolering.
Men hadde de lest «state-of-the-art» oppsummeringen av R.H Dott og M.J. Reynolds fra
1969, med tittelen Source Book for Petroleum Geology (AAPG Special Publication, 1969, 455 p.) ville de fått et hint om at det kanskje ikke var så urealistisk. Dott og Reynold skrev (mine uthevinger):
«Available evidence leads to the conclusion that the most logical concept of petroleum genesis involves the materials and mechanisms being considered here, and that the oil-forming process takes place early, and the initial product – proto-petroleum – migrates early from the source bed to a carrier bed or the reservoir rock».
For de av oss som har studert petroleumsgeologi etter 1980, og blitt opplært i at oljen migrerer ut av kildebergarter etter dyp begraving og ved temperaturer høyere enn 120 °C, er nok dette vanskelig å akseptere.
Men igjen, allerede i 1941 hadde F.M Van Tuyl og B.H. Parker publisert en «state-of-the-art»-rapport med tittelen The Time of Origin and Accumulation of Petroleum (Colorado School Mines Quaternary, v. 36, 180 p.) der de var tydelige på at kerogen som har vært begravd til to kilometer, under normale omstendigheter ikke vil produsere mer olje/petroleum. Van Tuyl og Parker skrev at:
“It has not been demonstrated that petroleum can be produced from kerogen except at temperatures well above those normally encountered at depths at which oil has been found in commercial quantities” (p. 156).
Med «temperatures well above those normally encountered at depths» siktet de til det som skjer i kildebergarter hvis de har blitt påvirket av varme magmatiske intrusjoner. I 1964 publiserte selveste H.D. Hedberg (det arrangeres konferanser i hans navn) en artikkel med tittelen Geologic aspects of origin of petroleum (American Association of Petroleum Geologists Bulletin, v. 48, no. 11, p. 1755-1803), der han viste til et eksempel på at innholdet av organisk karbon avtok raskt helt inntil en magmatisk intrusjon. Hedberg mente at dette demonstrerte at noe av det organiske materiale hadde blitt gjort om til olje/gass.
I 2018 publiserte J.B. Spacapan en artikkel (sammen med seks andre) med tittelen Thermal impact of igneous sill-complexes on organic-rich formations and implications for petroleum systems: A case study in the northern Neuquén Basin, Argentina (Marine and Petroleum Geology, v. 91, 2018, pp. 519-531), der de viste at 50 % av det organiske karbonet i kildebergarten hadde forsvunnet nær en magmatisk intrusjon. Dette er samme reduksjon i organisk karbon som observeres i Rock-Eval-pyrolyse av kerogen som er hentet opp fra 2-3 km på norsk sokkel. Jeg kan ikke se at det geokjemiske fagmiljøet har oppdaget likheten mellom laboratorieresultatet og oppførselen rundt magmatiske intrusjoner.
For å forstå hvordan fagmiljøet har kunnet forsvare bruken av Rock-Eval, må vi se på hvordan det jobber. Som vist her, har de ingen interesse for organisk kjemi (som bygger på kvantemekanikk) og har et distansert forhold til det som skjer i naturen.
For å underbygge den siste påstanden viser jeg til en artikkel fra 2008 som F. Béhar skrev sammen med to andre, med tittelen: Elaboration of a new compositional kinetic schema for oil cracking (Organic Geochemistry, v. 39, pp. 764 -782). De sier klart ifra om at de ikke harforsøkt å sammenligne resultatene i laboratoriet med det som skjer i naturen. De «unnskylder» seg med at:
“These results cannot be directly tested in a real case study since it is necessary to couple
the oil cracking kinetics to that of its sources i.e. the different source rocks involved.”
Når det gjelder koblingen til naturen, blir vi henvist til å stole på dem! Béhar et al. skriver:
«All our results in terms of expected chemical composition in natural reservoirs
are in good agreement [?] with those observed on petroleum fluids in HT/HP conditions.”
Derimot er de tydelige på at resultatene stemmer godt med det andre har kommet frem til i sine laboratorier. Béhar et al. skriver:
«These results are in good agreement with those published by Burnham (1991) and Dieckmann et al. (2000).”
Det er selvfølgelig viktig at laboratoriene sammenligner resultater, men det er naturen som er (over) dommer. Når vi geologer blir bedt om å stole på at koblingen til naturen er som den skal, har vi i praksis ikke noe valg. Det tok meg to år med intense studier (av flere tusen artikler og mange lærebøker), før jeg skjønte hvor dårlig det stod til med det geokjemiske fagets teoretiske fundament – som alle bassengmodellerings-programmer baserer seg på – og at fagmiljøet langt på vei hadde sjaltet ut naturen. De har gått i modelleringsfella.
Det ble også klart at dagens geokjemikere er historieløse. De ser ikke ut til å kjenne til fagets historiske utvikling. Da jeg en gang viste en etter min mening god artikkel fra 1972 til en geokjemiker, svarte vedkommende: «Den er for gammel».
Jeg er ikke alene om å ha reagert på denne holdningen til fagets historie. I artikkelen fra 2006 med tittelen A review of geological data that conflict with the paradigm of catagenic generation and migration of oil (Journal of Petroleum Geology, v. 28, pp. 287-300)skriver H.H. Wilson, en markant kritiker av det geokjemikerne holder på med, at (min utheving):
«In most recent publications that interpret basin hydrocarbon systems, no reference is made to the many outstanding geologists who investigated these important exploration problems before about 1970.»
Jeg minner om at det aller meste av olje og gass ble funnet før 1970. Som vitenskapshistoriker har jeg også lært at dersom du ønsker dyp innsikt i et fag, er det lurt å studere dets historie. Karl Popper mente at det var helt nødvendig.
Oppsummert: Det geokjemiske fagmiljøet har ikke tatt lærdom av fagets lange historie. Faget ser ut til å ha startet i 1977 med oppfinnelsen av Rock-Eval-pyrolysen. Den kan være representativ for noen prosesser i naturen, men den er ikke i nærheten av å gjengi det som normalt skjer i kildebergarter.
Det betyr at data som er frembragt ved hjelp av Rock-Eval-pyrolyse (siden slutten av 1970-tallet), har villedet letegeologene og beslutningstakerne i oljeselskapene. John Browne, tidligere leder for oljeselskapet BP, som også har skrevet en populærfaglig bok om syv viktige grunnstoffer, ser ut til å ha innsett det. Før han forlot oljeselskapet i 2007, oppløste han det geokjemiske fagmiljøet i det selskapet som hadde dominert faget siden tidlig 1990-tallet.
PER ARNE BJØRKUM
Professor emeritus i geologi ved Universitetet i Stavanger
