Биогенная и абиогенная теория образования нефти
Наверное, всем известно, что уголь имеет природное происхождение. Признанная на этот счет точка зрения состоит в том, что он образовался из остатков растительности, которой раньше была покрыта наша планета, в результате давления недр и недостатке кислорода.
Считается, что и нефть формируется примерно таким же способом. В 19-м веке ученых волновал лишь один вопрос: «Что именно послужило сырьем для формирования нефти: останки животных или остатки растений?».
Путем экспериментов и исследований было доказано, что нефть имеет органическое происхождение. Поведенные немецкими учеными опыты по переработке рыбьего жира Г. Гефером и К. Энглером и изыскания академика Н.Д. Зелинского с органическим илом – сапропель позволили получить углеводородные соединения, тяжелые масла и другие элементы, входящие в химический состав нефтепродуктов.
Казалось бы, какие еще могут быть сомнения в данном вопросе? Свое предположение по данному факту высказал М. Бертло, по мнению которого нефть образуется из минеральных веществ. Менделеев Д.И. представил на заседании химического сообщества в 1876 году гипотезу образования нефти с участием воды. Стекая по трещинам и разломам, образующимся в результате горообразовательных процессов, она под давлением и воздействием высоких температур взаимодействует с карбидами железа. Образующиеся оксиды и углеводороды по тем же разломам поднимаются к верхним слоям земли и насыщают ее пористые породы, образуя скопления нефти и газовые месторождения.
Изначально абиогенная теория Менделеева вызывала только скептицизм геологов. Но неожиданно обрела более четкие формулировки и получила доказательства от астрофизиков. Спектральные исследования небесных тел показали, что на них встречаются углеводородные соединения, а это еще раз доказывает, что в Земной природе происходят те же процессы, в частности, синтез органических соединений из неорганических.
Таким образом, сегодня существует две теории по поводу происхождения нефти: биогенная, согласно которой она образуется из останков животных и растений, и абиогенная, предполагающая процесс соединения неорганических компонентов. Несмотря на то, что геологи придерживаются первой теории, вопрос происхождения нефти не стоит так остро. Ведь если эта точка зрения верна, то есть серьезные опасения истощения нефтяных запасов. Если же придерживаться мнения сторонников второй теории – опасения напрасны, поскольку процессы разломов на Земле продолжаются, да и воды вполне достаточно.
Факты неорганического происхождения нефти
Со времен античности ученые пытались найти объяснение происхождению нефти. Например, древнегреческий ученый Страбон писал о том, что есть в области аполлонийцев скала Нимфей, извергающая огонь, под которой текут теплые воды и асфальта, образованного в результате сгорания асфальтовых глыб. Ученый немного ошибся, поскольку упомянутых действующих вулканов не существовало, а асфальт (как он называл нефть) – не что иное, как выбросы грязевых вулканов, которые помогают нефти и газу выйти на поверхность. Вместе с тем, в его размышлениях есть здравый смысл, ведь его мнение по поводу происхождения нефти имеет материалистическую точку зрения, которую впоследствии поддержал немецкий ученый А. Гумбольд, выдвинув свою гипотезу вулканического происхождения нефти.
Неорганическая, или абиогенная, теория создавалась постепенно. К тому времени, когда была выдвинута теория Менделеева, накопилось большое количество сведений по факту неорганического генезиса нефти. В конце прошлого столетия французскими учеными в результате опытов с соляной кислотой, чугуном, железом и водой были получены углеводороды, напоминающие по запаху нефть.
Почву под ногами имеет и космическая гипотеза происхождения нефти. По мнению геолога Соколова В.Д., в далекие времена Земля была окутана газом, состав которого включал углеводороды. Постепенно охлаждаясь, газ переходил в жидкое состояние, а углеводороды растворялись в густой магме. Далее по законам физики магма твердела, и выделенные из нее углеводороды поднимались по трещинам вверх, образуя залежи газа и нефти.
Естествоиспытатель В. Сальников объединил эти гипотезу в одну, предположив, что некая планета упала на Землю, спровоцировав вулканическую и горообразующую активность. Содержащиеся в ее составе углеводороды были залиты мощными потоками вулканического пепла и грязи и ушли глубоко под землю, где в результате давления и действия высоких температур они превратились в скопления нефти и газа. В качестве доказательства он указывает на их необычное расположение. При соединении крупных месторождений получается проекция, напоминающая траектории движения искусственных спутников Земли.
Геолог-нефтяник Кудрявцев Н.А. обобщил материал по нефтяным изысканиям. Делая выводы, он, как и Менделеев, обратил внимание, что нефть и газ часто обнаруживаются под глубинными разломами земли, и развернуто обосновал их. На основании проведенного анализа он разработал свою гипотезу происхождения нефти. Суть ее в следующем: под давлением и воздействием высокой температуры в мантии Земли образуются углеводородные радикалы. Продвигаясь к зоне разломов, они поднимаются к верхним слоям земных недр. В менее нагретых участках между ними и водородом происходит реакция, способствующая образованию нефти. По имеющимся трещинам нефть может перемещаться в вертикальном и горизонтальном направлении, скапливаясь в земных ловушках. Согласно теоретическим прогнозам Кудрявцева нефть можно искать как в верхних слоях, так и гораздо глубже, и это блестяще подтверждается на практике.
В 60-х годах прошлого столетия удалось обосновать и тот факт, почему углеводородные соединения нефти при высокой температуре в недрах Земли не распадаются, ведь на подобных реакциях основана деструктивная переработка нефти. В природе все совсем наоборот – сложные соединения образуются из простых. Если к высокой температуре добавить давление, такой синтез вполне возможен.