Тайны образования нефти и горючих газов - Калинко Михаил Кузьмич (читать книги без .txt) 📗
В 1964 году на 147-м национальном съезде Американского химического общества, происходившем в Филадельфии, американский химик П. К. Маркс выступил с новой, так называемой "батарейной", теорией происхождения нефти, согласно которой она образуется на больших глубинах (более 11-14 км) в результате возникновения электрического поля между двумя электродами - сульфидами железа и графита.
В том же 1964 году английский химик Р. Робинсон, основываясь на наличии в нефтях некоторых углеводородов, которые, по его мнению, не могут иметь органического происхождения, так как образуются при высокой температуре, предположил, что одни компоненты нефти имеют органическое, а другие абиогенное происхождение.
Для геологов-нефтяников всех стран органическое происхождение нефти стало настолько очевидным, что вот уже почти 20 лет на международных нефтяных конгрессах, начиная с шестого, проходившего во Франкфурте на Майне в 1963 году, не обсуждаются представления о неорганическом происхождении нефти.
Результаты проведенных в течение рассматриваемого этапа советскими и зарубежными учеными исследований позволили не только получить качественно новую информацию, подтверждающую органическое происхождение нефти и углеводородных газов, но и выявить многие детали процессов нефтегазообразования, необходимые для определения масштабов этих процессов в тех регионах, где проводились поиски нефти и газа. Внедрение в практику лабораторных работ новых физических физико-химических методов анализов нефтей, конденсатов, природных газов и органического вещества горных пород и подземных вод позволило получать информацию не только о групповом и элементном составе сказанных веществ, но и о количественном распределении индивидуальных соединений внутри отдельных групп и о соотношениях стабильных изотопов углерода, серы и водорода.
Не рассматривая всех данных, полученных в течение описываемого этапа и подтверждающих правильность гипотезы органического происхождения нефти и углеводородных газов, отметим основные результаты. Во-первых, в нефтях были определены многие углеводороды, как непосредственно унаследованные от живого вещества, так и имеющие биологических предшественников. Во-вторых, были установлены черты сходства между углеводородным составом нефтей и органического вещества пород, из которого они образовались. В-третьих, было выявлено различие изотопного состава углерода, серы и водорода нефтей из разных стратиграфических комплексов и сходства его с составом как органического вещества пород, так и осадков, формировавшихся в бассейне осадконакопления. В-четвертых, при моделировании из органического вещества осадочных пород были получены жидкие и газообразные углеводороды. Наконец, в-пятых, было установлено во всех нефтегазоносных регионах Советского Союза и зарубежных стран распределение нефти и газа свидетельствует о генетической связи этих ископаемых с органическим веществом, содержащимся в породах определенных толщ (Волго-Уральская, Западно-Сибирская, Днепровско-Донецкая, Среднеевропейская и другие провинции).
Нет необходимости в детальном описании высказанных в течение описываемого этапа представлений о неорганическом происхождении нефти и углеводородных газов, поскольку они в основном не отличаются от соответствующих представлений прошлого столетия, которые подробно освещались выше. Кроме того, многие авторы меняли свои точки зрения и таким образом сами же опровергали эти предположения. Можно лишь отметить, что одни авторы связывали образование нефти с вулканическими извержениями, другие - с поствулканической деятельностью, третьи с процессами метаморфизма, четвертые - с процессами, протекающими в верхней мантии или даже в ядре Земли, пятые - с космическими процессами и т. д. Вероятно, нет ни одного геологического процесса, с которым кто-либо из авторов не связывал происхождение нефти и природных горючих газов.
В течение рассматриваемого периода сторонниками неорганического происхождения нефти не было выдвинуто ни одного принципиально нового аргумента по сравнению с теми, которые приводились еще в прошлом столетии для обоснования представлений о неорганическом происхождении нефти: это и наличие нефтепроявлений, нефтяных и газовых залежей в магматических и метаморфических породах, и нефтепроявления в грязевых вулканах, и углеводороды в космических телах и т. д. Правда, абсолютное количество нефтепроявлений, залежей нефти и газа в магматических и метаморфических породах значительно возросло по сравнению с прошлым веком, однако относительное их количество по сравнению с количеством проявлений и залежей, выявленных в осадочных породах, вероятно, даже снизилось. Наконец, следует заметить, что информативность многих из перечисленных выше аргументов в пользу неорганического происхождения нефти в свете новых представлений стала диаметрально противоположной. Но об этом в следующей главе.
Из приведенного далеко не полного обзора можно видеть, какое огромное разнообразие догадок, предположений и гипотез было высказано в течение многовековой истории решения проблемы происхождения нефти и природных горючих газов. Конечно, степень обоснованности высказываемых предположений была различной. Она зависела от многих факторов: и от общего уровня развития геологических, химических и других наук, и от круга наблюдений, произведенных автором, от его специальности. Так, узкий круг наблюдений повлиял на достоверность предположений Э. Штебера, основанных на изучении только грязевых вулканов Керченско-Таманской области. Как теперь хорошо известно, эти образования характерны лишь для единичных нефтегазоносных областей.
Наконец, примерами влияния специальности на решение проблемы происхождения нефти являются предположения М. Бертло, А. Муассана, Н. М. Кижнера и других химиков, которые пытались решать указанную проблему с чисто химических позиций.
Приведенный обзор в то же время показывает, каким трудным и сложным был путь исследователей к познанию процесса нефтегазообразования. Потребовались усилия многих поколений геологов, накопление огромной информации, касающейся как процессов, развивающихся в настоящее время, так и тех, которые проводили сотни миллионов лет назад; усилия многих химиков, изучивших самыми современными методами состав нефтей, конденсатов, газов и органического вещества горных пород и подземных вод; математиков, обработавших всю эту лавину многогранной информации для выявления факторов, влияющих на процессы нефтегазообразования и определяющих их масштабы.
В свете этого приходится удивляться прозорливости многих исследователей, которые, располагая весьма ограниченной информацией, высказали предположения, подтвердившиеся почти через 100 лет. К таким догадкам следует отнести предположение Д. С. Ньюберри об образовании нефти в глинистых породах, а также предположение Р. Н. Мурчисона о том, что процессы образования нефти из захороненного биогенного вещества должны быть региональными.
Высказанные предположения и гипотезы были тем ближе к действительности, чем полнее и комплекснее использовалась как геологическая, так и геохимическая информация. В этом отношении наиболее достоверной оказалась гипотеза происхождения нефти И. М. Губкина, что объяснялось помимо его незаурядных исследовательских способностей также тем, что он использовал комплекс всей накопленной к тому времени геологической и геохимической информации: выявленные геологические закономерности распределения месторождений нефти, данные об ее составе, распределении органического вещества, природе подземных вод, сопровождающих залежи нефти и т. д.
Возникновение и попытки возрождения ошибочных представлений о неорганическом происхождении нефти были связаны прежде всего с недостатком информации, отсутствием комплексности в ее использовании.
И коль скоро мы в предисловии провели параллель между решением проблемы происхождения нефти и раскрытием тайн в детективах, проведенный обзор позволяет продолжить это сравнение. Как раскрытие самых сложных, самых запутанных детективных историй невозможно без применения современных, в частности спектральных, методов анализа веществ, использования системного анализа, так и проблема происхождения нефти не могла быть решена на основе лишь односторонней информации об условиях ее залегания в единичных месторождениях, а нужны были сведения об ее составе, полученные самыми современными, в том числе и спектральными, методами.
