Нефть – живая или неживая?
Почему нефть различных месторождений имеет разный количественный состав углеводородов? Это зависит от происхождения нефти. Существует три основные теории происхождения нефти:
абиогенная (карбидная, неорганическая) теория .
биогенная (биологическая, органическая) теория;
космическая теория.
История науки знает много случаев, когда вокруг какой-нибудь проблемы разгораются жаркие споры. Такие споры идут и о происхождении нефти. Они начались в конце прошлого столетия и продолжаются до сих пор, то затихая, то вспыхивая вновь.
Один из первых, кто высказал научно обоснованную концепцию о происхождении нефти, был . В середине восемнадцатого века в своём тракте «О слоях земных» великий русский учёный писал: „Выгоняется подземным жаром из приготовляющихся каменных углей она бурая и черная масляная материя... и сие есть рождение жидких разного сорта горючих и сухих затверделых материй, каковы суть каменное масло, жидовская смола, нефть, гагат, и сим подобное, которые хотя чистотой разнятся, однако из одного начала происходят". Таким образом, более 200 лет назад была высказана мысль об органическом происхождении нефти из каменного угля. Исходное вещество было одно: органический материал, преобразованный сначала в уголь, а потом в нефть.
Считается, что нефть образовалась из останков древних живых организмов. Миллионы лет назад большая часть сегодняшней суши была под водой. Морские растения и животные собирали в своих телах солнечную энергию. Когда они умирали, останки их тонули, ложились на дно и покрывались илом (крохотными частичками земли и камней). Когда органические останки, то есть останки животных и растений, покрывались слоями песка и грязи, химические вещества и бактерии брались за дело. Не до конца ясно, как им удавалось образовать газ и нефть из останков морских существ. Но с течением времени образовались крохотные капельки вещества, которое мы стали называть нефтью. Позже из слоев песка и глины возникли песчаные и известняковые горы. Они стали называться осадочными, потому что были образованы из осадков. Со временем крохотные капельки нефти собирались в этих горах и сохранялись в них, как вода в губке. В течение миллионов лет земная кора двигалась. Морское дно с залегавшей в нем нефтью становилось сушей. Другая часть дна уходила глубже в море. В результате перемещения земной коры континенты изменили свои очертания. Поэтому в наши дни нефтеносные слои Земли находятся на суше, а самые богатые нефтью земли лежат в пустынных областях, хотя миллионы лет назад они находились под водой.
В XIX в. среди ученых были распространены идеи, близкие к представлениям . Споры велись главным образом вокруг исходного материала: животные или растения? Немецкие ученые Г. Гефер и К. Энглер в 1888 г. поставили опыты, доказавшие возможность получения нефти из животных организмов. Была произведена перегонка сельдевого жира при температуре 400 °С и давлении 1 МПа. Из 492 кг жира было получено масло, горючие газы, вода, жиры и разные кислоты. Больше всего было отогнано масла (299 кг, или 61 %) плотностью 0,8105 г/см3, состоящего на девять десятых из углеводородов коричневого цвета. Последующей разгонкой из масла получили предельные углеводороды (от пентана до нонана), парафин, смазочные масла, в состав которых входили олефины и ароматические углеводороды. Позднее, в 1919 г. академиком был осуществлен похожий опыт, но исходным материалом служил органогенный ил преимущественно растительного происхождения (сапропель) из озера Балхаш. При его перегонке были получены: сырая смола - 63,2 %; кокс - 16,0%; газы (метан, оксид углерода, водород, сероводород) - 20,8%. При последующей переработке смолы из нее извлекли бензин, керосин и тяжелые масла..
В конце XIX в. , обратившим внимание на приуроченность
известных тогда месторождений нефти к краевым частям гор, была выдвинута теория неорганического происхождения нефти. Предполагалось, что углеводороды, образующиеся при действии воды на раскалённые карбиды металлов, проходили по трещинам из глубоких слоёв в зону осадочной оболочки земного шара, где путём их конденсации и гидрогенизации образовались нефтяные месторождения
.
Эта теория образования нефти не получила признания среди геологов и химиков. Трудно представить себе образование нефти путём действия на карбиды металлов воды океанов, просочившейся в глубину земли по трещинам земной коры, так как эти трещины не могут идти так глубоко. Кроме того, наличие в земной коре больших залежей карбидов железа, до которых может проникнуть вода океанов, очень сомнительно. Количество металлического железа (а не его окислов), которое может попасть из очень глубоких зон на поверхность твёрдой коры, ничтожно. Окислы железа содержать карбиды металлов не могут. Вероятность же наличия карбидов металлов в самом металлическом железе также крайне незначительна. Все приведённые выше соображения говорят о том, что в наружной оболочке космического типа при наличии окислительной обстановки не приходится ожидать образования и сохранения карбидов железа и других металлов в сколько-нибудь значительных количествах.
Таким образом, уже в конце прошлого столетия четко обособились два полярных взгляда на проблему происхождения нефти: органическая и неорганическая гипотезы.
В конце XIX в., когда в астрономии и физике получило развитие применение спектральных методов исследования и в спектрах различных космических тел были обнаружены не только углерод и водород, но и углеводороды, русский геолог выдвинул космическую гипотезу образования нефти. Он предполагал, что когда земля была в огненно-жидком состоянии, то углеводороды из газовой оболочки проникли в массу земного шара, а впоследствии при остывании выделились на его поверхности. Эта гипотеза не объясняет ни географического, ни геологического распределения нефтяных месторождений.
Несмотря на существование различных мнений, большинство специалистов-нефтяников разделяют органическую теорию происхождения нефти. В современном толковании она разработана в трудах многих отечественных ученых: , , и зарубежных ледователей: Г. Крейчи-Графа, П. Смита, А. Траска, Дж. Ханта, Б. Тиссо, У. Коломбо, А. Леворсена и др.
