Происхождение нефти - Виктор Петрович Гаврилов
Исследования, выполненные межпланетными советскими автоматическими станциями «Венера -5, -6 и -7», а также американскими станциями, показали, что атмосфера Утренней Звезды на 93–97 % состоит из углекислого газа, 2–5 % составляет водород, 0,5 % — кислород и примеси инертных газов. Углеводородных газов, несмотря на значительный резерв углерода в атмосфере, обнаружено не было. Да это и понятно, на Венере отсутствует биосфера, земная цепочка превращения углерода в углеводороды нарушена.
Такая же ситуация и на Марсе. В его разреженной атмосфере установлены окись и двуокись углерода, пары воды, углеводородные же газы отсутствуют. Нет углеводородных соединений и на Луне. Причина одна — безжизненность наших соседей по Солнечной системе.
Если ограничиваться традиционными рамками углеродного цикла, то весь углеродный резерв земной атмосферы, Мирового океана и биомассы исчерпался бы за 50–100 тыс. лет. Этого, однако, не происходит. Следовательно, необходимо допустить существование какого-то внешнего источника углерода, который способен компенсировать его ежегодную «утечку». Логично предположить существование двух основных внешних источников углерода: космос и мантию Земли.
Первый источник (космическое пространство) поставляет на нашу планету углерод с метеоритным веществом. В настоящее время поступление космического углерода на Землю незначительно: по Г. И. Войтову, 10-8 % от ежегодно захороняемого углерода в процессе осадконакопления. Но так было не всегда. В прошедшие геологические эпохи количество метеоритов и космической пыли, ежегодно выпадавших на земной шар, во много раз превосходило современное. По-видимому, на ранних стадиях формирования Земли как планеты в ее недрах было запасено значительное количество космического углерода.
Вторым (на сегодня основным) источником углерода является мантия Земли. Обычно считают, что его вынос происходит через действующие вулканы. Между тем некоторые ученые считают, что вулканическая деятельность поставляет в атмосферу Земли только 1013 г углерода в год (1–2 % от количества углерода, ежегодно теряемого атмосферой и гидросферой). По мнению Г. И. Войтова, углерод поставляется из недр путем их дегазации, которая распределена по всей поверхности Земли, а интенсивность ее возрастает в эпохи усиления тектонических движений. По расчетам зарубежных ученых, только через срединно-океанические рифты в год поступает 4×1014 г ювенильного углерода. Значит, через 200 млн лет при таком дебите количество углерода достигло бы его содержания во всех осадочных породах, накопившихся на Земле за последние 1,6 млрд лет. Другими словами, потери углерода мантией планеты весьма существенны.
Но ведь углеродные запасы недр тоже не безграничны. Должен быть, по-видимому, какой-то механизм их пополнения. Такой механизм есть — это затягивание осадков океанической коры в мантию в зонах субдукции. Вместе с осадками в мантию поступает и углерод как в форме углеводородных соединений, так и в форме карбонатных осадков. Следовательно, наряду с традиционным круговоротом углерода в природе, охватывающим поверхностные оболочки Земли, главным образом атмосферу, гидросферу и верхнюю часть литосферы, существует еще один цикл круговорота, с одной стороны, выходящий за рамки околоземного пространства, а с другой — за рамки литосферы. Но общим для этих двух круговоротов углерода в природе является то, что углерод при этом проходит в обязательном порядке через живые организмы биосферы.
Рис. 23. Круговорот углерода в природе
1 — залежи углеводородов; 2—газовые залежи (СО2, СН4); 3 — залежи каменного угля; 4 — массы карбонатных пород. Стрелки показывают движение углерода (остальные пояснения в тексте)
На рис. 23 круговорот углерода показан сплошной линией, пунктирная линия отражает круговорот углерода в космосе и мантии (по крайней мере, верхней мантии) Земли. Нисходящие (левые) ветви круговоротов сливаются при подходе к биосфере. И атмосферный углерод и углерод из космоса усваиваются растительными и животными организмами, перерабатываются в них, преобразуясь в органическое вещество. Значительная часть углерода (механизм О. Г. Сорохтина и Л. И. Лобковского) попадает через зоны поддвига в мантию Земли. Пройдя в ней сложные превращения, углерод вновь возвращается в литосферу в виде «газового дыхания» недр. И на этих восходящих (правых) ветвях круговоротов углерода также происходит его «утечка». Углерод может консервироваться в газовых залежах, горных породах. Большая часть его возвращается в атмосферу, а частично рассеивается и в космическом, околоземном пространстве. Таков широкий взгляд на круговорот углерода в природе.
Думается, что он может в какой-то степени примирить «органиков» и «неоргаников». Даже если допустить возможность появления из недр Земли углеводородных газов (в основном метана), то углерод, входящий в его состав, когда-то был в живых организмах, проходил свое развитие в биосфере Земли. А раз так, то любые углеводороды биогенны!
Такая точка зрения делает дискуссию между «органиками» и «неорганиками» лишенной смысла. Она уподобляется спорам средневековых схоластов о том, сколько ангелов может уместиться на острие иглы. Дальнейшее изучение проблемы происхождения нефти и закономерностей размещения ее залежей в земной коре должно идти под знаком сближения полярных точек зрения на основе определяющей роли биосферы Земли.
Заключение
Рассматривая проблему происхождения нефти, мы познакомились с различными точками зрения. Но в спорном научном вопросе всегда перевешивает какая-то группа фактов. И выбирать следует именно ту точку зрения, которая на сегодня наиболее обоснованна. Взвешивая «за» и «против» и решая, как же произошла нефть, мы неизбежно на уровне современных знаний и фактов придем к выводу: нефть органического происхождения. Учеными Сибирского отделения АН СССР был проделан интересный эксперимент. Они решили обратиться с таким же вопросом к ЭВМ. Предварительно в ее память были введены сведения по различным моделям происхождения нефти как органическим, так и неорганическим. По мнению ЭВМ, модели неорганического происхождения нефти
