[Н1.2] Абиогенная теория происхождения нефти

Сторонники абиогенной теории считают, что образование жидких углеводородов является результатом геологических процессов, происходящих в недрах Земли и никак не связано с биологическими объектами.

Одним из первых такое предположение высказал французский химик М.Бертло в 1866 году. В подтверждение своей теории он провел несколько экспериментов, искусственно синтезировав углеводороды из неорганических веществ. Десять лет спустя, 15 октября 1876 года, на заседании Русского химического общества с обстоятельным докладом выступил Д.И.Менделеев. Он изложил свою гипотезу образования нефти. Ученый считал, что во время горообразовательных процессов по трещинам-разломам, рассекающим земную кору, вглубь поступает вода. Просачиваясь в недра, она встречается с карбидами железа и под воздействием окружающих температур и давления вступает с ними в реакцию. В результате реакции образуются оксиды железа и углеводороды, например этан.

formula

Полученные вещества по тем же разломам поднимаются в верхние слои земной коры и насыщают пористые породы. Лабораторные опыты подтвердили возможность таких химических реакций. Впрочем, идеи «чистого химика» Менделеева подверглись критике со стороны геологов, которые считали, что опыты, проведенные в лаборатории, значительно отличаются от процессов, происходящих в природе.

1Несколько десятилетий назад абиогенная теория получила сильный аргумент с неожиданной стороны. Исследования космического пространства показали, что во Вселенной существуют планеты, на которых отмечается присутствие углеводородов. Есть такие космические тела и в нашей Солнечной системе. Присутствие метана отмечено на Юпитере, Сатурне, Уране и Нептуне. На Титане, спутнике Сатурна, найдены реки и озера, состоящие из смеси метана, этана, пропана, этилена и ацетилена. Отличный набор сырья для газохимического комбината, не правда ли? Если на других планетах Солнечной системы углеводороды могут образовываться без участия биологических объектов, почему это невозможно на Земле?

«Конечно, абиогенное образование метана возможно», — говорят исследователи океанов. Подтверждением служат геотермальные гейзеры, также называемые «чёрными курильщиками». Их находят на дне океанов в местах расхождения тектонических плит. Морская вода взаимодействует с породами, содержащими железо, в результате чего образуется водород. В дальнейшем водород реагирует с углекислым газом или углеродосодержащими минералами с образованием метана, который выбрасывается из жерла гейзера. В местах расположения геотермальных гейзеров отсутствуют осадочные породы, что не оставляет сомнений в том, что в данном случае метан образуется из неорганических соединений.

geyser

Вместе с тем, пока достоверно известно о возможности абиогенного происхождения органических молекул, содержащих не более 5 атомов углерода. Нефть представляет собой смесь более тяжёлых веществ. Кроме того, возможность образования углеводородов ещё не означает формирования месторождений, имеющих коммерчески привлекательные запасы углеводородного сырья. Не считая редчайших исключений, все месторождения нефти и газа на Земле были найдены на основе предположений, основанных на биогенной теории. Единичные случайно обнаруженные месторождения в трещиноватом граните и вулканическом туфе указывают на возможное абиогенное происхождение нефти, но такие находки встречаются очень редко. Практическим подтверждением абиогенной теории могло бы стать массовое обнаружение месторождений за пределами осадочных бассейнов, но как раз этого пока не происходит.

whaleСуществуют и другие теории возникновения нефти. Например, в конце 19 века один американский промышленник высказал мнение, что нефть образуется из мочи арктических китов и по подземным ходам проникает в Пенсильванию. Уже тогда многие учёные считали подобные предположения вздорными, но это нисколько не помешало промышленнику успешно добывать нефть и прилично разбогатеть на этом. Дело в том, что нефть скапливается не в местах её образования, а в особых геологических объектах, называемых ловушками. Для нефтяной компании, нашедшей ловушку с коммерчески привлекательными запасами нефти, по большому счёту всё равно, как получилась эта нефть — из древних организмов, путём реакции воды с карбидом железа или ещё каким-либо другим способом. С практической точки зрения намного важнее характеристики пород, из которых сложена ловушка, их пористость и проницаемость. Об этом речь пойдёт в следующей статье.