Тема 1.4. Классификация и происхождение нефти

Впервые научную и для того времени законченную схему происхождения нефти в 1763 году предложил М. В. Ломоносов. По его теории, нефть образовалась из органического материала растительного происхождения. Многие идеи М. В. Ломоносова не потеряли своего значения до настоящего времени. Они стали основойгипотезы органического происхождения нефти.

1. Органическое образование нефти объяснялось так: растения, перекрытые слоями наносов и опущенные на глубину, в результате подвижек земной коры подвергаются воздействию повышенной температуры. Для образования нефти в присутствии перегретого пара достаточно температуры около 200 ^оС.

По гипотезе М. В. Ломоносова, нефть рождается из наземных растений, захороненных в болотах, дельтах рек и прибрежных лагунах, в результате сухой перегонки. М. В. Ломоносов писал так: «нефть приготавливается из торфа и каменного угля действием подземного жара, и если он слабый, то она получается светлая, а если сильный – то густая и черная».

Одни ученые высказывают идею животного происхождения, другие – растительного, третьи – животно-растительного.

В 1919 г. академик Н. Д. Зелинский исследовал донный ил озера Балхаш – сапропель. Путем перегонки из него была получена искусственная нефть, которая содержала бензин, керосин и тяжелые масла, в составе которых были все известные тогда нефтяные углеводороды. Гибель больших масс водной фауны действительно может происходить в природе. Буровые скважины на Каспии вскрывали отдельные прослойки, сплошь состоящие из погибшей рыбы.

2. По версии академиков И. М. Губкина и В. И. Вернадского, нефть и другие горючие ископаемые взаимосвязаны с циклическими процессами круговорота углерода в природе. Основная идея этой гипотезы заключается в следующем. Атмосфера всегда содержит углекислый газ (около 0,03%), растения усваивают углекислый газ из воздуха и выделяют кислород. В нефти содержатся различные соединения азота, кислорода и серы, которые не являются случайными примесями. Они являются продуктами разложения азотистых веществ животных и растений. Это свидетельствует о том, что они находятся в генетической связи с нефтью. При разрушении нефти и окислении её углеводородов углерод снова возвращается в атмосферу в виде углекислого газа, и таким образом цикл замыкается. Сторонники этой схемы подсчитали, что в осадочных горных породах планеты в виде рассеянного углеродного вещества содержится около 60–80 тыс. млрд т углеводородов. Это более чем в 100 раз превышает известные запасы нефти. У сторонников этой биогенной гипотезы не вызывает сомнений способность такой массы углеводородов образовывать скопления промышленной нефти.

3. Образование нефти из минеральных веществ доказывал французский химик М. Берто. В 1888 г. он проделал ряд опытов. На чугун с 4-процентным содержанием углерода воздействовали соляной и серной кислотой. Были получены водород и смесь углеводородов, имеющих запах нефти. Когда на железистый марганец действовали горячей водой при температуре 100–200 ^оС, также получалась нефтеподобная смесь.

Французские химики Поль Сабатье и Жан Сандэран использовали для опытов не металл, а смесь ацетилена с водородом, нагревали её в присутствии никеля. У них получилось вещество, богатое ароматическими углеводородами. Так родилась гипотеза неорганического происхождения нефти. Впоследствии её назвали гипотезой минерального или абиогенного происхождения.

Впервые научно обосновал теорию такого происхождения нефти
Д. И. Менделеев. По его представлениям, источником углерода и водорода могут быть вода и углекислый газ. Проникая в глубь земли на 100–150 км, где температура превышает 1800 ^оС, а давление составляет 5000 МПа, вода реагирует с карбидами металлов образовывая углеводороды (ненасыщенные).

4. Русский геолог Николай Алексеевич Соколов предложил в 1892 г. космическую гипотезу возникновения нефтяных углеводородов в коре нашей планеты, учтя находки битума в метеоритах и наличие углеводородов в хвостах некоторых комет. По его теории, углеводороды находились в составе газовой фазы допланетного облака. По мере его охлаждения углеводороды растворялись в жидкой магме и после образования твердой земной оболочки поднимались по трещинам в осадочные породы.

Американские ученые, моделируя условия атмосферы, какими они предположительно были миллиарды лет назад, получили из метаново-водородной среды с помощью насыщения её электрическими зарядами, аналогичными грозе, сложнейшие углеводородные соединения и нуклеиновые кислоты. Наличие метана в атмосфере Венеры регистрируют приборы космических станций, и существуют мнение, что углеводороды входят в состав межпланетной материи.

За неорганическую гипотезу выступают те факты, что месторождения нефти и газа часто находятся в зонах глубинных разломов, то есть там, где земная кора приоткрывается; что вулканическая сера встречается вместе с нефтью; что нефть встречается в кристаллах, которые никак не попадали в круговорот жизни.

Происхождение нефти продолжает оставаться дискуссионным вопросом. Генеалогия нефти будет исследоваться и, возможно, такими науками, как физика, химия высоких температур, при изучении планет, которым предстоит эволюция.