Per Arne Bjørkum gikk ut med at han nå hadde funnet bevis for at Rock-Eval-pyrolyse var en teknikk som aldri skulle vært brukt. Påstanden var at genereringskapasiteten var avhengig av oppvarmingshastigheten. Hans sannhetsbevis var at vandig pyrolyse (HP)-eksperimenter hadde stor forskjell i mengden utdrevet pyrolysat som funksjon av oppvarmingshastighet. Jeg svarte på hans påstand og påpekte at mengde generert er noe helt annet enn utdrevet pyrolysat i vandig pyrolyse reaktorer. Bjørkums misforståelse skyldes manglende kjennskap til forskjellen mellom HP- og Rock-Eval-eksperimenter.
Nå, i stedet for å gå inn på det som var basis for hans angrep på Rock-Eval-metoden hopper han bukk over emnet og går tilbake til en tidligere diskusjon, uten å bidra med noe nytt. Det er intet nytt at Bjørkum går hardt ut mot andre (og til og med beskylder forfatterne for faglig juks) basert på egne misforståelser.
Nå hevder Bjørkum igjen at spesielt jeg, men også mange andre innen fagfeltet, ikke tar hensyn til funn i 40 år gammel litteratur. Denne litteraturen er ifølge ham inkonsistent med “dagens teorier”. Da er jo spørsmålet hvilken litteratur er mest konsistent med tilgjengelige data. Et av problemene med den 40 år gamle litteraturen er jo at den er ekstremt fattig på data. Bjørkum nevner ikke for leseren at jeg og andre har ettergått hans påstander om disse gjentatte ganger på Geoforskning.no. Ingen av de punktene og tilhørende konklusjoner som Bjørkum refererer til, tåler lyset av den store datamengden oljeindustrien har samlet de siste 40-60 årene.
Hans angrep på Rock-Eval-metoden starter med at han siterer J.C. Hunt (1979) som mente at mengden olje som kunne dannes fra organisk materiale, var avhengig av oppvarmingshastigheten. At Hunt ikke hadde data som kunne underbygge påstanden skriver faktisk Bjørkum eksplisitt: “Jeg kan ikke se at noen i begynnelsen forsøkte å sette tall på hvor mye oppvarmingshastigheten påvirket andelen olje som ble generert”.
Dette er et gjennomgangstema i Bjørkums skriverier om organisk geokjemi: han har en ukritisk tro på 45 år gamle påstander og bryr seg ikke om at de ikke var basert på data. Bjørkum klarer ikke å skille mellom hypoteser basert på data og gamle gjetninger. Bjørkum tror at Lewan & Ruble sin 2002-artikkel gir svaret han ønsker fordi han ikke forstår hva som ble rapportert. Nå må det jo poengteres at det finnes forsøk og naturlige prosesser hvor vanlig “cracking / random scission” blir overkjørt. Typisk er det redoks-prosesser. Et vanlig eksempel er i kontakten til magmatiske intrusjoner. Da ser man ofte en forventet gradvis økende modenhet inn mot intrusjonen, og så innerst kaos, reversering av refleksjon, plutselig mikrostrukturell uorden (fra røntgenstudier) og dramatisk reduksjon i TOC. Det organiske materialet er blitt kraftig oksidert.
Går vi tilbake til tidligere diskusjoner, ble den til slutt så tåkete, bl.a. fordi Bjørkum feilinformerte om hva som var skrevet i den eldre litteraturen, at jeg satte opp ett sett med konkrete spørsmål til Bjørkum slik at vi kunne få en mer rasjonell diskusjon. Da kastet han inn offerkortet og avsluttet diskusjonen fordi jeg hadde påpekt at mange av hans påstander var i konflikt med både data og nokså elementær kjemi. Bjørkum mente om dette: “Det er en type «debatt» som ikke hører hjemme i akademia. Det Michelsens bedriver, er derfor ødeleggende for akademias omdømme. Av den grunn avslutter jeg derfor min kommunikasjon med ham med noen få ord om tungolje og biodegradering.” Det er jo interessant at Bjørkum er så hårsår gitt hans historie med “lite flatterende” påstander om andre fagfolk, men man kan forstå hans ønske om å ikke adressere alle problemene med hans egen modell.
I seriøse fagfellevurderte artikler forventes det åpenhet om relaterte og relevante data. Siden Bjørkum i sin (ikke fagfellevurderte) ekspulsjonsartikkel bare viste TOC-data og ikke resten av screening-dataene ba jeg ham om å vise disse dataene fordi TOC alene viser lite av hva som skjer. På forespørselen om korresponderende Tmax- og HI-data svarte Bjørkum: “Nå er det ikke opp til meg å forklare det geokjemikerne holder på med, men jeg kommer inn på temaet i min artikkel om gass.” Jeg ba ikke Bjørkum om å forklare noe som helst. Jeg bare ba om å få se de data som er mest påvirket av modenhet. Å unngå å vise relevante data tillates ikke i seriøse magasiner, og slipper noe slikt gjennom når sentrale data forespørres, er det ekstremt å holde slike data hemmelig.
Nå som (den også ikke fagfellevurderte) gassartikkelen er tilgjengelig, ser man at de dataene heller ikke er presentert der. Og den inneholder heller ingenting om kvantekjemi til tross for at Bjørkum annonserte at det skulle være et viktig tema (som han hevdet organisk geokjemikere ikke forstår – og han hevder jo også at geokjemikere ikke forstår fysikk). Bjørkum er fri til å tro at det er “mye som taler for at vi kan finne mer olje enn tidligere antatt. Dersom geologene også benytter seg av det jeg har skrevet i artikkelen Origin, transport,”. Jeg skal spare leserne for en lang diskusjon av påstandene i den artikkelen.
Bjørkum hevder at jeg skiller meg ut med å påpeke hans manglende kunnskaper om emnet. Som tidligere nevnt er det usant. At Bjørkum utviser store kunnskapshull er en vanlig observasjon av flere fagfolk når emnet er klima eller petroleumsgeokjemi. Dessverre er Bjørkum villig til også å feilrepresentere hva som faktisk står i den gamle litteraturen for å hindre falsifisering av sin egen oljedannelsesmodell. Han påstår at det skrives der (Hedberg 1964 og samtidige) at man ikke har måter til å geokjemisk identifisere kildebergarter: “Michelsen har åpenbart ikke fått med seg, noe Hedberg et al. var klar over, at de kjemiske løsningsmidlene man brukte for å ekstrahere olje fra kildebergarter, ikke kunne brukes til å si hva som var til stede i kildebergarter eller hvilken fraksjon som ble drevet ut”.
Det har ingenting med virkeligheten å gjøre. Det man måler på hvert målepunkt er det som er til stede av petroleum som til enhver tid representerer generert minus utdrevet petroleum. Hedberg, 1964 beskriver hvordan løsemiddelekstrakt av kilder viser når kilden bygger opp selvgenerert petroleum. Og det har vært rutine de siste 40+ år med geokjemiske analyser gjennom hele modenhetsområdet. Disse så totalt falsifiserer Bjørkums modell. Til og med vanlige “oljevindu”-plot viser dette tydelig.
Bjørkum skriver at jeg ikke klarer å håndtere at hele min karriere innen emnet er basert på fundamentale feil og at jeg implisitt er offer for en livsløgn. Slik sett utvider Bjørkum sitt påståtte kompetanseområde til også å gjelde psykologi, og bringer diskusjonen ned på et trygt “Trumpsk” nivå.
Bjørkums beskrivelser av tungoljer og bitumen
Bjørkum går igjen tilbake på at noen geokjemikere har foreslått at tungoljer dannes via biodegradering av lettoljer. “Rådende teori antar at tungoljen er rester av lettolje, der de minste molekylene (< C20) blir spist opp av bakterier som ikke kan påvises.” Det er underlig at han bringer det opp i en diskusjon med meg siden jeg og andre (Beskrovnyi et al., 1975, Meyer et al., 2007 for å bruke Bjørkums referanser) ikke får modellen til å gå opp. Og det er jo også nokså vilt å påstå at mikroorganismene ikke kan påvises når litteraturen er full av eksempler. Bjørkum blir like fullt fornærmet når hans skriverier stemples som kunnskapsløse.
Grunne tungoljer er som regel biodegraderte, men det betyr ikke at de ble så tunge bare på grunn av biodegradering. Det er godt etablert at kildebergarter starter med å generere tunge og så lettere oljer etter som de blir videre oppvarmet. I en enkel migrasjonsfront vil derfor de tyngste oljene ankomme de grunneste områdene i front av lettere fluider. Egentlig kan man forklare hovedobservasjonen; at petroleum blir lettere mot dypet via kildebergarts-dannelsesdynamikken (Khavari Khorasani et al., 1998a). Migrasjon og ulik retensjon kan naturlig nok komplisere bildet. Like fullt er det mange data som viser at sekundær cracking av mange petroleumskomponenter forekommer. Bjørkum beskriver organisk geokjemikere som en ensartet gruppe av forskere som tviholder på en tese. Virkeligheten er at det er store variasjoner av meninger på mange av problemstillingene i faget. Og det er bra, og viser at fagfeltet ikke er dogmatisk.
For å gjenoppfriske Bjørkums hukommelse så har jeg i diskusjonen gjort det klart at det ikke er mulig at biodegradering er hovedskyldig i dannelse av grunne tungoljer og oljesander som Canadas Athabasca, Cold Lake og Peace River. En gruppe geokjemikere har hevdet det, men det er ingen generell enighet i fagmiljøet. Vi finner tungoljer på de fleste dyp i sedimentære basseng, og for oljer som alltid har vært utsatt for temperaturer > ≈70 °C, er de ikke biodegraderte. Bjørkum påstår at det ikke fantes bevis for biodegradering i reservoarer: “the presence of living microorganisms capable of degrading oil in subsurface reservoirs has never been documented (Head et al., 2003) and therefore in-reservoir biodegradation should consequently be regarded as highly speculative.” Nå er det ikke det som skrives i den siterte artikkelen. Der nevnes det i en figurtekst at reservoar in situ-studier ennå ikke hadde blitt utført. Det er noe helt annet enn hva Bjørkum påstår og var kun sant i 2003. Hadde Bjørkum sjekket litteraturen mens han skrev sin (ikke fagfellevurderte) artikkel, ville han oppdaget mange typer studier inklusive in situ-studier. Og dette har blitt påpekt til Bjørkum tidligere, men han gjentar bare påstanden.
Videre er sammensetningen som Bjørkum oppgir for tungoljer kun i «ballparken» for grunne biodegraderte tungoljer. Bjørkum demonstrerer at utbredelsen og sammensetningene av tungoljer er ukjent for ham. Det er jo spesielt når han vil revolusjonere fagfeltet med en ny mekanisme for tungoljedannelse. Det er en livlig diskusjon blant fagfolk om f.eks. hvordan Athabasca-avsetningen ble dannet og fra hvilke kildebergart(er). Som jeg har påpekt tidligere, er simuleringer som er gjort for å beskrive biodegraderingsprosessen (Larter et al., 2006) ikke informative fordi de er endimensjonale, kun utfører galt formulerte diffusjonsberegninger (for komponenter med høye konsentrasjoner), og ignorerer at virkelige reservoar er mye lengre enn høye. Meningsfulle resultat må derfor ta hensyn til den store forskjellen i tid/lengdeskala.
2-D-simuleringer viser tydelig at diffusjon er en for langsom prosess til at biodegradering langs olje-vann kontakter kan påvirke hele reservoarene i stor grad, både vertikalt og lateralt (Khavari Khorasani et al., 1998b). Gravitasjonssegregering via trykkdiffusjon er generelt en for langsom prosess fordi vanlige reservoargeometrier ville kreve kilometerlang lateral diffusiv massetransport for å bygge opp betydelige vertikale gradienter. Det krever mer enn geologisk tid tilgjengelig. Det finnes en enkel og rask prosess som forklarer gravitasjonssegregerte kolonner og stor anrikning av tungoljer nær olje-vann-kontakten, og det er via adveksjon når ankommende petroleum blir progressivt lettere ettersom kjøkkenet modnes; klassisk Gussow-fylling (Khavari Khorasani et al., 1998b). Sammensetningsgradientene blir da først og fremst forholdet mellom influksstørrrelsen, modenhetsrelatert variasjon i tetthet, og størrelsen på reservoaret. Fordi volumet til reservoarer ofte øker nedover i kolonnen, vil en “tungoljeplugg” som transporteres nedover i reservoaret (og spres utover) tynnes vertikalt under den transporten (Khavari Khorasani et al., 1998b).
Uran i oljer og annet organisk materiale
Når det gjelder urankonsentrasjoner i tungoljer og bitumen, gir referansen Bjørkum oppgir (Bell, 1960) et datidsbilde og Bjørkum velger selektivt de få bitumen-analysene. I dag vet vi at spekteret er mye større. Grunnen til at tungoljer ikke kan ha lettoljer som opphav kun via biodegradering og vannvasking er primært mengdene av tungkomponentene (NSO & asfaltener) i materialet (Beskrovnyi et al., 1975).
Ser vi på de kanadiske oljesandene snakker vi om rundt 1 700 milliarder fat (norsk påvist olje er rundt 0,5 % av dette). Det er på grensen av hva alle kildene i Western Canadian Basin (WCB) kan ha frigitt. Vi trenger mange WCB-basseng hvis oljesandenes anrikning på tungforbindelser kun var fra sekundære prosesser. Samtidig er den rikeste kilden i WCB (Nordegg / Gordondale fm.) en prolifisk tungoljegenerator. Kilder fattig på jern konsumerer lite svovel i form av pyritt, og kerogenet blir ofte TypeIIS via vulkanisering. Type IIS er mer termisk ustabilt enn Type II, fordi svovelbindinger er betydelig svakere enn karbonbindinger og danner tidlig tyngre oljer. Tidlig modne oljer fra slike kan være så tunge at de akkumuleres i synklinaler i og under kilden, f.eks. Monterey. Siden uran og andre metaller hovedsakelig er assosiert med tungkomponentene i oljen, ser man i noen tilfeller korrelasjon mellom slike og metaller. Men det er viktig å innse at tungolje og bitumen kan anrikes kraftig på uran via sekundære redoks-prosesser.
Geokjemien til uran og organisk materiale er viktig for forståelsen av kommersielle forekomster av uran i sedimenter. I Gabon kjenner vi til 17 tilfeller av så stor oppkonsentrasjon at naturlige fisjonsreaktorer ble dannet. Studier av avfallet fra disse (stabile endeledd) gir kritisk geologisk informasjon om hvorfor lagring av atomavfall er lite problematisk i undergrunnen. Hvordan uran (og andre aktinoider og noen fisjonsprodukter) oppfører seg i undergrunnen, er geologisk nøkkelkunnskap når vi i Norge skal vurdere lagring av atomavfall.
Dette kommer jeg tilbake til i en senere artikkel.
JOHAN MICHELSEN
Pensjonert petroleumsgeokjemiker
Referanser
Bell, K.G., 1960, Uranium in carbonaceous rocks, in Uranium and Other Trace Elements in 575 Petroleums and Rock Asphalts: Geological Survey Professional Paper 356-B, United States 576 government printing office, Washington, p. 45-71.
Beskrovnyi, N.S., Gol’dberg, I.S., Makarov, K.K., Sobolev, V.S., and Taliev, S.D., 1975, Prirodnye tverdye bitumy v SSSR—vazhnyi syr’evoi rezerv narodnogo khoziaistva [Natural solid bitumens in the USSR—an important rawmaterial reserve for the National economy]: Geologiia Nefti I Gaza, no. 4, 1975, p. 14-20. (Translation into English by Dorothy B. Vitaliano, March, 1985, available for consultation only at the U.S Geological Survey Library, Reston, VA)
Hedberg, H. D., 1964, Geologic aspects of origin of petroleum. AAPG Bulletin, vol. 48, no. 11, p. 1755-1803.
Hunt, J. M., 1979, Petroleum Geochemistry and Geology, 1st edition, W. H. Freeman, San Francisco, 617 p.
Khavari Khorasani, G., Dolson, J. and Michelsen, J.K. (1998a). The factors controlling the abundance and migration of heavy versus light oils, as constrained by data from Gulf of Suez. Part I. The effect of expelled petroleum composition, PVT properties and petroleum system geometry. Organic Geochemistry 29, No. 1-3, 255-282.
Khavari Khorasani, G., Michelsen, J.K. and Dolson, J. (1998b). The factors controlling the abundance and migration of heavy versus light oils, as constrained by data from Gulf of Suez. Part II. The significance of reservoir mass transport processes. Organic Geochemistry. 29, No. 1-3, 283-300.
