Вторая противоборствующая сторона, отстаивающая свою версию происхождения нефти – адепты биогенной теории. К ней относятся достаточно серьезные ученые, среди которых академик В.И Вернадский – основатель современной биохимии нефти. В своих работах он утверждал, что только организмы могут являться исходным веществом для образования нефти.

Аналогичной позиции придерживался академик И.М Губкин, выпустивший в 1932 году книгу «Учение о нефти». В ней он рассматривал в качестве исходного материала уже знакомый сапропель – ил растительно-животного происхождения.

Ученый предполагал, что органические остатки, накапливаемые в море, под влиянием анаэробных бактерий постепенно создают мощный пласт, который под действием тектонических перемещений и новых наносов подвигается вглубь. По мере погружения в нем возрастает температура и давление, что приводит к процессу катагенеза и преобразованию органических остатков в нефть.

Именно эта позиция ученого является основополагающей современной гипотезы органического происхождения нефти. Кроме того, активные исследования нашего времени доказали, что накопление органики и образование нефти происходит не только в океане, но и в континентальной зоне.

Органическая теория - 5 стадий образования нефти

По предположению ученых-органиков в процессе образования нефть проходит пять стадий:

• Попадание органических веществ и небольшого количества углеводорода в осадок, образованный в море или другом водоеме.
• Уплотнение и обезвоживание накопленного на дне осадка, в процессе которого происходит частичное разложение веществ с выделением сероводорода, диоксида углерода, аммиака и метана.
• Постепенное затухание биохимических процессов, которое происходит в результате относительно невысокой температуры земных недр (≈ + 50°С). При этом небольшая скорость реакций определяет низкую концентрацию битумов и нефтяных углеродов. При образовании газа преобладающим компонентом становится диоксид углерода.
• Погружение осадка на глубину 3-4 км и соответствующее повышение температуры до 150°С. На этом этапе происходит процесс отгонки нефтяных углеводов из органического вещества в пласт и образование промышленных залежей нефти.
• С понижением глубины (до 4,5 км) и повышением температуры (выше 180°С) органические вещества прекращают образовывать нефть, продолжая при этом генерирование газа.

От грозы до нефти – один шаг

Электрические разряды принимают в образовании нефти не меньшее участие, чем давление и температура – такую гипотезу выдвинул А.А.Воробьев, член-корреспондент АН СССР. Так, по его мнению, разряды электричества играют немалую роль в развитии Земли.

Подземная «гроза» способствует возникновению химически активных частиц плазмы и протеканию реакций, которые в обычных условиях невозможны. В свою очередь метан, попадая под действие электрического разряда, подвергается частичному дегидрированию и образует свободные радикалы СН, СН2, и СН3. Их соединение и приводит к образованию углеводородов, входящих в состав нефти (ацетилен, этилен и др.).

 

По мнению Воробьева, тектонические процессы вызывают трение горных пород, что запускает механизм электризации. То есть, трещинообразование превращает механическую энергию в электрическую. Эта гипотеза нашла свое подтверждение в геологической практике, обнаружив, что в зоне разломов земной коры электропроводимость значительно выше.

Эффект горячего утюга

Еще одна из гипотез предполагает образование нефти из органических остатков, которые попали в зону подвига океанической плиты под континентальную. То есть, в результате тектонических процессов органические вещества оказываются на больших глубинах.

При этом данный процесс аналогичен попаданию смазочного масла между трущимися деталями механизмов, в результате чего нефть «выжимается» из осадочных пород и мигрирует в сторону надвига. Подобный эффект «горячего утюга» объясняет наличие немалых залежей нефти на относительно небольших площадях (например, в районе Персидского пролива).

Эта теория подтверждается разработками нефтяных месторождений в США, в надвиговой зоне Скалистых гор. Вопреки классическим меркам, в этих районах были обнаружены и нефть, и газ. В настоящее время запасы этого уникального месторождения оцениваются в 2,8 млрд.т.

Круговорот углерода в природе – газовое дыхание Земли

Каждая из этих теорий опирается на реальные факты и, по сути, исчерпывает предмет спора. Но при этом порождает все новые предположения. Так, В.И. Вернадский предложил в качестве доказательства теории органического происхождения нефти отследить круговорот углерода в природе.

Он считал, что углерод и его соединения, которые являются составляющими строения нефти, представляют собой часть геохимической системы круговорота в земной коре. В качестве доказательства он предложил проследить путь диоксида углерода – одного из наиболее распространенных соединений нефти.

По оценкам специалистов его масса в атмосфере составляет 400 млрд. т., из которых 800 млн.т ежегодно выветривается и поглощается в процессе фотосинтеза. То есть, элементарный подсчет показывает, что при отсутствии круговорота достаточно было бы нескольких тысяч лет, чтоб углерод полностью исчез из атмосферы и «перекочевал» в горные породы.

Не менее активно «транспортирует» углерод метан, которого в атмосфере достаточно много (5 млрл.т). Расход метана происходит в результате фотохимических реакций с одновременной его утечкой в стратосферу и космос.

А так как молекула метана может существовать в атмосфере порядка 5-ти лет, то для пополнения «запасов» из горных пород в атмосферу каждый год должно поступать 1 млрд.т. этого вещества. Процесс такого поступления (метанового испарения) Вернадский назвал «газовым дыханием» Земли.

Таким образом, если бы углеродный цикл ограничивался традиционными рамками, то его запаса хватило бы на 50-100 тыс. лет. Но так как этого не случается, то напрашивается естественный вывод – происходит постоянное пополнение этих запасов. И основным источником углерода, по предположению ученых, является космос и мантия Земли.

Кто прав - органики или неорганики?

Предположение ученых о круговороте углерода частично примиряет обе спорящие стороны. Почему? Дело в том, что по теории органиков для образования нефти углерод должен взаимодействовать с живым организмом. И это, скорее всего, так.

Но так как органические вещества в свое время образовались из неорганических (ученые работают над доказательством этой теории), то получается, что неорганики тоже правы.

Напрашивается вывод:

для результативного поиска месторождений нефти нужно мыслить в глобальном масштабе и решительно использовать самые невероятные гипотезы – и тогда для человечества откроются новые, гораздо большие запасы нефти и газа, чем выявленные на сегодняшний день.