Vì sao vùng sa mạc khô cằn lại ẩn chứa “kho dầu” lớn nhất thế giới?

Trung Đông thường được nhắc đến như nơi sở hữu trữ lượng dầu mỏ lớn nhất của thế giới, nắm giữ phần đáng kể nguồn năng lượng hóa thạch - nền tảng của hệ thống năng lượng hiện đại.

Từ các sa mạc rộng lớn của Saudi Arabia đến vùng Vịnh Ba Tư, sự hiện diện của những mỏ dầu khổng lồ đã ảnh hưởng sâu sắc đến cấu trúc địa chính trị toàn cầu.

Xét dưới góc độ khoa học, dầu mỏ không hình thành một cách ngẫu nhiên, mà là sản phẩm của các quá trình địa chất diễn ra liên tục trong hàng trăm triệu năm.

Quá trình biến đổi vật chất hữu cơ thành dầu mỏ

Theo Cơ quan Thông tin Năng lượng Mỹ (EIA), Trung Đông là khu vực sản xuất dầu lớn nhất thế giới trong nhiều thập kỷ, với sản lượng có lúc vượt 24 triệu thùng/ngày và giữ vai trò trung tâm trong nguồn cung năng lượng toàn cầu.

Khu vực này còn nổi bật bởi trữ lượng dầu “truyền thống”, loại dầu có chi phí khai thác thấp và dễ tiếp cận hơn so với các nguồn dầu phi truyền thống.

Để lý giải nguồn gốc của sự tập trung dầu mỏ tại đây, các nhà khoa học phải quay ngược dòng thời gian về hàng trăm triệu năm trước, khi phần lớn Tổ chức các nước xuất khẩu dầu mỏ (OPEC) - các quốc gia tại Trung Đông chưa phải là vùng đất khô cằn mà từng nằm dưới một hệ thống biển nông rộng lớn.

Theo phân tích trên tạp chí Scientific American, khu vực này từng là nơi tích tụ khối lượng khổng lồ vật chất hữu cơ từ sinh vật biển, đặc biệt là các vi sinh vật phù du.

Khi những sinh vật này chết đi, chúng chìm xuống đáy biển và tích tụ thành các lớp trầm tích giàu carbon. Trong điều kiện thiếu oxy, các vật chất này không bị phân hủy hoàn toàn mà dần trở thành nền tảng cho quá trình hình thành dầu khí sau này. 

Tuy nhiên, sự tồn tại của vật chất hữu cơ mới chỉ là điều kiện ban đầu, để hình thành dầu mỏ, các lớp trầm tích này phải trải qua một quá trình biến đổi kéo dài hàng triệu năm dưới tác động của nhiệt độ và áp suất trong lòng đất.

Khi bị chôn vùi sâu dưới các lớp đá, vật chất hữu cơ sẽ dần chuyển hóa thành hydrocarbon trong một khoảng nhiệt độ nhất định. Nếu điều kiện không phù hợp, quá trình này có thể không diễn ra hoặc tạo ra các dạng năng lượng khác như khí tự nhiên.

Điều đặc biệt là Trung Đông sở hữu độ sâu chôn vùi và cấu trúc trầm tích lý tưởng, giúp quá trình chuyển hóa thành dầu diễn ra hiệu quả trên diện rộng. 

Ngoài ra, sự chuyển động của các mảng kiến tạo giữa mảng Ả Rập và mảng Á - Âu đã bồi đắp dãy núi Zagros giúp hình thành một vùng trũng lớn.

Đây là nơi các lớp trầm tích bị nén và uốn cong, tạo thành những cấu trúc địa chất có khả năng giữ lại dầu khí. Các nhà khoa học gọi đây là "foreland basin", một dạng bồn trũng đặc biệt có vai trò quan trọng trong việc tích tụ hydrocarbon, khiến dầu không bị phân tán mà tập trung thành các mỏ lớn.

Sự hội tụ hiếm có của các điều kiện địa chất tạo dầu

Do có khối lượng riêng nhỏ hơn nước, dầu sau khi hình thành sẽ di chuyển lên phía trên, trong trường hợp không tồn tại các cơ chế giữ lại, hydrocarbon có thể thoát ra bề mặt và không còn tích tụ trong lòng đất.

Theo Cơ quan Khảo sát Địa chất Mỹ (USGS), Trung Đông sở hữu hệ thống "chứa dầu" tự nhiên  hiệu quả, bao gồm các nếp uốn địa chất, vòm muối và các lớp đá không thấm. Những cấu trúc này hoạt động như "nắp đậy", giữ dầu lại trong các tầng đá chứa bên dưới.

Một yếu tố quan trọng khác tạo nên sự giàu có dầu mỏ của Trung Đông là mức độ ổn định tương đối của khu vực trong thời gian dài. Ở nhiều nơi trên thế giới, các hoạt động địa chất mạnh như đứt gãy hay núi lửa có thể phá vỡ các bẫy dầu, khiến hydrocarbon thoát ra ngoài.

Tuy nhiên, nhiều bồn trầm tích lớn ở Trung Đông vẫn duy trì được cấu trúc ổn định trong hàng chục triệu năm. Chính sự ổn định này đã góp phần bảo tồn các mỏ dầu ở quy mô hiếm thấy, tạo điều kiện tích tụ lượng dầu khổng lồ mà không bị thất thoát đáng kể. 

Không chỉ có trữ lượng lớn, dầu mỏ ở Trung Đông còn có điều kiện khai thác thuận lợi khi áp suất tự nhiên trong lòng đất đủ lớn để đẩy dầu lên bề mặt, mà không cần đến các công nghệ khai thác phức tạp.

Theo EIA, điều này giúp giảm đáng kể chi phí khai thác, tạo lợi thế cạnh tranh lớn so với các nguồn dầu phi truyền thống như dầu đá phiến hay cát dầu. Đây cũng là lý do Trung Đông duy trì vai trò nhà cung cấp dầu chủ lực trong suốt nhiều thập kỷ. 

Từ giữa thế kỷ 20, dầu mỏ ở Trung Đông không chỉ phong phú mà còn tập trung trong một dải địa chất kéo dài qua Iran, Iraq, Saudi Arabia và vùng Vịnh. Sự tập trung này giúp hình thành những mỏ dầu lớn, có trữ lượng vượt xa nhiều khu vực khác trên thế giới. 

Từ góc nhìn khoa học, có thể thấy rằng sự tập trung dầu mỏ ở Trung Đông là kết quả của một chuỗi điều kiện địa chất hội tụ gần như hoàn hảo, từ nguồn vật chất hữu cơ dồi dào, quá trình chôn vùi và biến đổi phù hợp, đến cấu trúc địa chất giúp giữ lại dầu và môi trường ổn định giúp bảo tồn tài nguyên. 

Ngày nay, khi thế giới đang bước vào giai đoạn chuyển dịch năng lượng, vai trò của dầu mỏ có thể thay đổi, nhưng Trung Đông vẫn sẽ là một điểm tựa quan trọng của hệ thống năng lượng toàn cầu trong nhiều thập kỷ tới.