La catagénesis es un término utilizado en la geología del petróleo para describir el proceso de craqueo que resulta en la conversión de kerógenos orgánicos en hidrocarburos .
La catagénesis es la segunda etapa de maduración del carbono orgánico en el camino hacia la grafito. Este proceso geológico es responsable de cambios muy significativos en los materiales biogénicos que componen el sedimento carbonoso. Durante la catagénesis, la temperatura aumenta, la presión aumenta y tanto los componentes orgánicos como los inorgánicos “ajustan” su fase o forma para compensar. El proceso de “litificación” comienza durante esta etapa. En términos generales, un aumento de la temperatura da como resultado la volatilización de especies inestables o elementos que están débilmente unidos a los átomos de carbono. El aumento de la temperatura y la presión también dan como resultado el cese de los procesos biogénicos. Una forma de expresar estos cambios es observar la relación de oxígeno a carbono, o hidrógeno a carbono a medida que el sedimento madura. En casi todos los casos, a medida que el material biogénico madura en un entorno geológico, los elementos volátiles como el oxígeno y el hidrógeno se reducen significativamente, lo que resulta en una reducción de las relaciones O/C y H/C. Un valor típico de la relación O/C para un carbono completamente maduro en la etapa de catagénesis podría ser inferior a 0,1. Esto significa que por cada 100 átomos de carbono hay menos de 10 átomos de oxígeno. También se observan reducciones similares en el nivel de hidrógeno.
Se cree que esta reacción química es un proceso dependiente del tiempo , la temperatura y la presión que crea hidrocarburo líquido y/o gaseoso Hc a partir del kerógeno primario X y se puede resumir utilizando la fórmula:
donde X 0 es la concentración inicial de kerógeno y X(t) es la concentración de kerógeno en el tiempo t.
En general, se considera que la dependencia de la presión es insignificante, de modo que el proceso de catagénesis puede expresarse como una ecuación diferencial de primer orden :
donde X es el reactivo (kerógeno) y κ es la constante de velocidad de reacción que introduce la dependencia de la temperatura a través de la ecuación de Arrhenius .
Se han sugerido varios parámetros de control del metamorfismo generalmente no reconocidos pero importantes. [1]
Se requiere una gran cantidad de investigación futura para aislar los parámetros que son más significativos para inducir el proceso catagenético. El trabajo futuro en este campo incluirá lo siguiente:
Por ejemplo, aunque alguna vez se asumió que los procesos catagenéticos eran reacciones de primer orden , algunas investigaciones han demostrado que este puede no ser el caso. [1]
