Тайны образования нефти и горючих газов - Калинко Михаил Кузьмич (читать книги без .txt) 📗
Таким образом, гипотеза органического происхождения нефти, зародившаяся на основе преимущественно геологических данных по сравнительно ограниченному числу объектов, подтвердилась на огромном числе новых объектов (несколько десятков тысяч) и подкреплена многогранной химической информацией, корректно проведенными экспериментами, наконец, описывается различными математическими моделями. Следовательно, по всем современным критериям эта гипотеза вполне отвечает требованиям, предъявляемым к теориям и, стало быть, обоснованно называется теорией происхождения нефти и углеводородных газов.
Однако справедливость требует остановиться на критике этой теории и на доказательствах ошибочности, к сожалению, еще бытующих старых представлений о неорганическом происхождении нефти и углеводородных газов. Необходимо особо подчеркнуть, что сторонники старых, уже опровергнутых предположений существуют не только в нефтегазовой геологии. Американский ученый Т. Кун, проанализировавший научные революции во многих отраслях знаний [14], заключает: "Когда в развитии естественной науки ученый или группа исследователей создают синтетическую теорию, способную привлечь большинство представителей следующего поколения исследователей, прежние школы постепенно исчезают. Но всегда остаются ученые, верные той или иной устаревшей точке зрения". Об этом же пишет в интересной книге А. Сухотин [15]. В качестве примеров авторы указанных книг упоминают немецкого химика Р. Бунзена, не признавшего закон Д. И. Менделеева, Г. Галилея, вначале не принявшего систему Н. Коперника, которую также отрицал Ф. Бэкон, французского палеонтолога Ж. Кювье, отрицавшего учение Ч. Дарвина и т. д.
Обращает на себя внимание тот факт, что, возрождая в пятидесятых годах XX века представления о неорганическом происхождении нефти, авторы не смогли выдвинуть никаких принципиально новых аргументов по сравнению с теми, которые приводились в XIX веке. Результаты разработок, произведенных в течение почти тридцати лет (с 1951 года), не позволили создать какой-либо новой модели, принципиально отличающейся от моделей, предложенных ранее. Более того, даже те предположения, которые до научно-технической революции еще можно было считать обоснованием неорганического происхождения нефти, в настоящее время не подтвердились.
Начиная с А. Гумбольдта, все сторонники неорганического происхождения нефти в качестве одного из основных доводов приводили информацию о битумопроявлениях и залежах нефти и газа в магматических и метаморфических породах. Как видно из приведенного выше текста, подобные проявления достаточно надежно могут быть аргументированы и с позиции осадочно-миграционной теории происхождения нефти и углеводородных газов.
Одним из аргументов в пользу именно такого объяснения является тот факт, что указанные проявления как по числу, так и по объемам несоизмеримо меньше, чем в осадочном чехле.
Начиная со Страбона, почти все исследователи в качестве довода в пользу неорганического происхождения нефти приводили грязевые ,вулканы, считая, что их деятельность обусловлена близостью магматического источника. Еще И. М. Губкин доказал, что деятельность грязевых вулканов нефтегазоносных областей вызвана наличием углеводородных газов на глубине и, как установлено теперь бурением, под ними нет магматических очагов. Что касается грязевых вулканов вулканических областей, то при морфологическом сходстве их с грязевыми вулканами нефтегазоносных областей они отличаются от последних другим составом газов, среди которых преобладает двуокись углерода.
Прекрасным примером различной природы указанных типов грязевых вулканов являются недавно детально изученные четыре грязевых вулкана в бассейне реки Коперривер на Аляске. Как оказалось, из двух восточных грязевых вулканов поступает преимущественно углекислый газ, свидетельствующий о связи с магматическими очагами, газ двух западных грязевых вулканов состоит почти исключительно из метана, изотопный состав углерода которого свидетельствует об его связи с органическим веществом осадочных пород. Таким образом, аргумент, приводимый в течение почти двух тысяч лет в пользу неорганического происхождения нефти, в настоящее время является одним из важных доводов, доказывающих образование нефти и углеводородных газов из органического вещества, содержащегося в осадочных породах.
Пожалуй, более половины работ, посвященных обоснованию представлений о неорганическом происхождении нефти и углеводородных газов, содержит критику положений осадочно-миграционной теории происхождения нефти. При этом наряду с действительно дискуссионными приводятся положения, давно решенные и вполне доказанные. Авторы таких работ сначала пытаются доказать, что битумы, извлекаемые из горных пород при анализе с помощью растворителей, в действительности представляют собой новообразования, формирующиеся в процессе анализа в горячем хлороформе. Однако когда такие же битумы извлекаются из магматических или метаморфических пород, то обычно эта информация приводится как доказательство неорганического происхождения нефти.
Когда же эти аргументы опровергаются, сторонники неорганического происхождения нефти выдвигают обычно положение о том, что сами битумы являются вторичными и представляют собой следы "дыхания" залежей нефти, расположенных ниже. Наконец, если на конкретном материале им доказывают несостоятельность и этого аргумента, то выдвигают следующий: эти битумы в природных условиях не могут покинуть породы. Для подтверждения этого довода производят всякие расчеты, в которых приводится общая поверхность минеральных частиц и количество битума, которое не может даже покрыть эти частицы мономолекулярным слоем.
Непоследовательность таких аргументов очевидна: если указанных битумов нет в действительности, то их нет и в магматических и метаморфических породах, они не могут быть следами "дыхания" залежей и, наконец, они не должны покидать генерирующие породы. Но самое главное, что вопрос о наличии этих битумов не может вызывать сомнений. Дело в том, что, во-первых, эти битумы можно видеть простым невооруженным глазом непосредственно или под люминесцентной лампой. Еще лучше они заметны под люминесцентным микроскопом. Во-вторых, разработанная методика проведения анализов исключает возможность попадания заметных количеств (превышающих чувствительность анализов) новообразований, что прекрасно доказывается как контрольными анализами, так и анализами таких пород, не содержащих битумов.
Нельзя считать эти битумы и следами "дыхания" залежей уже потому, что их содержание в породах, как правило, контролируется составом последних. Породы же с повышенным содержанием битумов распространены как в зонах залежей нефти, так и вне их. Блестящим примером сказанного являются доманиковые отложения Волго-Уральской области, баженовская свита в Западной Сибири, отложения главного доломита верхнепермского возраста Среднеевропейского бассейна, которые содержат до 1-2% битумов на огромных пространствах, измеряемых сотнями тысяч и миллионами квадратных километров.
Наконец, всякие возражения об отсутствии возможности движения битумов в породах опровергаются непосредственными наблюдениями над природными объектами: всегда можно наблюдать заполнение битумом песчаных пород, залегающих среди глинистых или крупных пор в известняках; особенно хорошо видны следы миграции битумов в образцах под люминесцентной лампой и под люминесцентным микроскопом. Правда, остается несколько неопределенным механизм такой миграции. Высказываются различные точки зрения. Одни исследователи считают, что такая миграция происходит под действием сил, сжимающих породы по мере их погружения и уплотнения, другие полагают, что она обусловлена растворяющей способностью отжимающихся поровых растворов, третьи связывают ее с действием молекулярных сил.
Наконец, процесс миграции битумов наблюдается при лабораторном моделировании. Тот факт, что теоретически неоднозначно определен механизм процесса, отнюдь не должен являться доказательством невозможности развития такого процесса. Во многих областях наук установлены различные законы, теоретическая сущность которых еще не выяснена, однако это не является основанием для их отрицания. Так, в физике нет достаточно глубоких теоретических разработок, объясняющих природу гравитационных сил, но это не помешало еще И. Ньютону и всем последующим поколениям ученых выявить законы действия этих сил и многих обусловливающих их процессов. Датский астроном Т. Браге считал неприемлемой систему Н. Коперника потому, что не известны силы, заставляющие Землю вращаться вокруг Солнца.
