Иллюстрация: Юлия Кравченко
В начале августа 2009 стало известно, что в геофизической лаборатории Вашингтонского института Карнеги ученым удалось доказать возможность неорганического синтеза тяжелых углеводородов на глубинах 65–150 км. Они поместили простейший компонент природного газа – метан (который в природе может быть синтезирован из природных минералов и воды) между двумя алмазными наковальнями и нагрели его при помощи лазера, воссоздав таким образом условия, которые имеют место в земной мантии (давление около 20 тыс. атм., температура 700–1500°С). В результате метан превратился в смесь углеводородов (этан, пропан, бутан, молекулярный водород), по составу очень близкую к природному газу. Эксперимент стал еще одним аргументом в пользу теории неорганического происхождения нефти и газа, возможности их образования в верхней мантии Земли, где органического вещества быть не может. «Нас заинтриговали предыдущие эксперименты и теоретические предсказания, которые свидетельствовали о том, что неорганический синтез тяжелых углеводородов возможен. Никому ранее не удавалось определить, что же за молекулы получаются на выходе. Но мы улучшили экспериментальную установку и смогли воздействовать на большие объемы веществ более равномерно. Отсюда и результат», – цитирует сайт membrana.ru слова сотрудника вашингтонского института Александра Гончарова, приведенные в официальном пресс-релизе. Достаточно далекий от прикладной науки эксперимент вызвал живейший интерес во всем мире. И неудивительно – для мировой экономики цена вопроса о том, как образуется нефть, – сотни и тысячи миллиардов долларов. Два взгляда на нефть Происхождение нефти и газа является одной из ключевых проблем геологии, имеющей важное практическое значение. Существует более 30 гипотез, объясняющих их происхождение. Но в целом они сводятся к двум противоположным теориям: органической (биогенной) и магматически-неорганической (абиогенной). В основе органической теории лежит положение о том, что нефть возникла как следствие разложения остатков растений и животных, погребенных в толщах осадочных пород (песков, глин, известняков и др.). После завершения формирования дисперсные капельки микронефти выходили из нефтеобразующих осадочных слоев и двигались до тех пор, пока не попадали в ловушки, где накапливались и образовывали нефтяные или газовые месторождения. Согласно биогенной концепции процесс нефтеобразования занял многие миллионы лет. Однако экспериментальными исследованиями возможность преобразования остатков погребенных растений и животных непосредственно в готовое нефтяное вещество пока не доказана. Кроме того, в «материнских» осадочных породах отсутствуют остатки растений и животных, которые не смогли полностью преобразоваться в нефть (целлюлоза, хитин и др.). Не дает однозначных ответов биогенная теория ни на причины высокой концентрации в нефти металлов, ни на широкое распространение битуминозных веществ в некоторых рудах, ни на происхождение различных типов нефти. В частности, подсчеты показывают, что по модели органического нефтегазообразования биогенные вещества нефтематеринских отложений в Саудовской Аравии могли дать не более 7,5 млрд куб. м нефти, что составляет менее 5% от геологических нефтяных запасов королевства. Несоответствие органической теории некоторым фактическим данным привело к возникновению иной точки зрения на образование углеводородных месторождений – неорганической. В ее основе лежат предположения, что нефтяные углеводороды (метан, этан и более сложные соединения, включая нефть) образуются в процессе соединения водорода и углерода, которые имеют неорганическую природу. Затем эти углеводороды по глубинным разломам достигают верхних частей земной коры, где формируют нефтяные и газовые месторождения. |
