К вопросу о происхождении нефти
Теория органического происхождения нефти (ОПН) активно разрабатывалась в начале 20-го века. «Этот период изучения нефти характеризуется организацией широких геолого-геохимических исследований, направленных на решение проблемы нефтеобразования и органически связанной с ней проблемы нефтематеринских отложений. В СССР такие работы осуществлены А. Д. Архангельским в 1925—26. В США аналогичные исследования начаты в 1926 П. Траском. В 1932 была опубликована классическая работа И. М. Губкина «Учение о нефти», сыгравшая огромную роль в развитии представлений о генезисе нефти и формировании её залежей. В 1934 в нефти, асфальтах и ископаемых углях были найдены порфирины, входящие в молекулу хлорофилла и других природных пигментов.» - Происхождение нефти – Википедия.
На международных нефтяных конгрессах неорганические гипотезы не получили поддержки. Это 1963, 1967 и 1971 годы.
Одними из основных доводов в пользу органического происхождения нефти (ОПН) стали установленные в конце 19 века – начале 20 века оптическая активность нефти и тесная связь нефти с сапропелевым органическим веществом в осадочных породах.
Итак, обратим внимание на время признания гипотезы или теории ОПН. Начало 20 века и 60-е, 70-е годы 20 века.
Теперь обратимся к космическим исследованиям, открытиям в космосе и времени этих открытий.
За звездами и Солнцем человечество наблюдало всегда, точно никто не скажет с какого времени. Наблюдало и делало научные выводы о своём месте в космосе, о влиянии звезд и Солнца на Землю и каждого человека в отдельности. Слово «научные» надо было бы поставить в кавычки, но не следует думать, что мы учёние, чем древние наблюдатели. Мы информирование. Особенно отдельные особи.
В 1859 году появился новый раздел физики – спектроскопия. Основоположниками его были немецкие ученые Р. Бунзен и Г. Кирхгоф. Спектральный анализ произвел буквально прорыв в возможностях изучения природы, а в частности изучения химического состава космоса и Солнца. В качестве примера достаточно привести открытие элемента гелия по спектру сначала на Солнце в 1868 г., а в последующем на Земле. Новый элемент был открыт дистанционно! На расстоянии около 150 млн. км от Земли! С этого времени началось интенсивное изучение ближних и дальних космических объектов с применением спектрометрии в разных диапазонах излучения. Одним из главных результатов которого, стало подтверждение единого химического состава Вселенной. Т.е. Вселенная состоит из таких же химических элементов, что существуют на Земле. Другим важным результатом стало количественное определение химических элементов в космосе. Оказалось, что основными по распространенности в межзвёздной среде являются молекулы водорода и оксида углерода (http://ru.wikipedia.org/wiki/Угар ). Открытие оксида углерода в межзвездной среде произошло в 1970 г. В тоже время вторым по распространенности среди элементов во Вселенной является гелий после водорода (http://ru.wikipedia.org/wiki/ ).
В 1932 г. в атмосферах планет Юпитера и Сатурна были обнаружены метан и аммиак.
Я не рассматриваю здесь других важных открытий в других областях наук, уделяя главное внимание открытиям в химическом составе звёзд, межзвёздного вещества и планет.
Следующим этапом, а для моих рассуждений определяющим, стало изучение планет солнечной системы с использованием космических кораблей, запускаемых далеко за пределы Земли и её атмосферы.
В 1973 году космический аппарат «Пионер-10» пролетает вблизи планеты Юпитер на расстоянии около 130 000 км. С этого времени началось изучение дальних планет и их спутников с помощью аппаратуры, установленной на космических аппаратах, и зондов, запускаемых в атмосферу планет. А это уже другой уровень исследований.
В 1979 году около Юпитера пролетали «Вояджеры». С них на Землю было передано огромное количество данных, включая данные о химическом составе атмосферы Юпитера (http://ru.wikipedia.org/wiki/).
С 1993 года по 2005 год на орбите Юпитера находился аппарат «Галилео». В 2005 году с этого аппарата в атмосферу Юпитера был направлен спускаемый зонд. Впервые атмосфера газовой планеты гиганта изучалась изнутри.
Надо отметить, что Юпитер изучался исключительно аппаратами НАСА США.
Посмотрим на основные, доступные нам, результаты этих исследований. В составе атмосферы Юпитера обнаружено примерно 0,3 % метана. При массе планеты 1,8986•10 27 кг нетрудно прикинуть ожидаемую массу метана. А учитывая, что внутренние слои Юпитера недоступны для изучения, количество метана вероятно ещё больше.
Спутник Юпитера Европа покрыт ледяным панцирем, под которым , как полагают учёные, находится жидкий океан. Причем, океан, содержащий в основном воду.(http://ru.wikipedia.org/wiki/Европа_(спутник)). Крайне разряженная атмосфера Европы состоит из молекулярного кислорода не биологического происхождения.
Предполагается, что подлёдные океаны могут существовать на других спутниках Юпитера, Ганимед и Каллисто.
Исследования Сатурна и его спутников космическими аппаратами началось с1979 года. Автоматические межпланетные станции (АМС) «Пионер-10», «Вояджер-1» и «Вояджер-2» передали изображения планеты и спутников высокого разрешения. И главное для меня в разрезе этой статьи, данные об атмосфере и температуре Титана, крупнейшего спутника Сатурна.
В 2004 году АМС «Кассини-Гюйгенс» вышла на орбиту Сатурна, а 14 января 2005 года специальный европейский зонд «Гюйгенс» спустился на парашюте на поверхность Титана. «Согласно интерпретации данных с зонда «Гюйгенс», верхняя часть облаков состоит из метанового льда, а нижняя — из жидких метана и азота». (http://ru.wikipedia.org/wiki/).
«В 2006 году НАСА доложило об обнаружении аппаратом очевидных следов воды, которые извергаются гейзерами Энцелада»
«В мае 2011 года учёные НАСА заявили, что Энцелад «оказался наиболее приспособленным для жизни местом в Солнечной системе после Земли»».
Эти две цитаты я привожу здесь, чтобы подчеркнуть, на что обращено внимание ученого сообщества. Оно восхищено возможностью обнаружения жизни вне Земли. Самого факта, что Вселенная состоит из таких же элементов, какие есть на Земле, и бесчисленного набора комбинаций орбит и масс планет в других солнечных системах и галактиках, ему мало. Ещё не умея беречь жизнь здесь, уже радуемся возможности приложиться там. Но это я так, к слову. Значение обнаружения жизни неоспоримо в богословских спорах.
Главное для моих рассуждений, это обнаружение огромного количества углеводородов там, на Титане, где о буйстве органической жизни в прошлые времена, как на Земле, не может быть и речи, вероятно.
Приведу цитату из Википедии: «Согласно данным «Кассини» и компьютерным расчётам, состав жидкости в озёрах следующий: этан (76—79 %), пропан (7—8 %), метан (5—10 %). Кроме того, озёра содержат 2—3 % цианида водорода, и около 1 % бутена, бутана и ацетилена[76][77]. Согласно другим данным, основными компонентами являются этан и метан. Запасы углеводородов в озёрах в несколько раз превышают общие запасы нефти и газа на Земле[78]. Учёные НАСА предположили[79], что при определённых условиях на поверхности озёр Титана могут образовываться плавучие льдины. Такой лёд должен быть насыщен газом (более 5 %) чтобы оставаться на поверхности озера, а не опускаться на дно.» http://ru.wikipedia.org/wiki/Титан_(спутник_Сатурна)
Существование жидкости на Титане доказано фиксацией отражения солнечного света от поверхности этого спутника.
Это открытие сделано спустя почти 30 лет после официального признания теории ОПН.
Из приведённой выше выдержки следует, что на Титане присутствует не только простейший углеводород (метан), но и более сложные молекулы углеводородов. И это при температуре минус 179 градусов по Цельсию. В то время, как теория (гипотеза) ОПН требует положительных и весьма высоких температур для образования углеводородов, от 150 до 250 градусов. Температуры внутренних слоев Титана неизвестны, а ряд ученых предполагают наличие подповерхностного водяного океана. Возможно, внутренние слои Титана разогреты и химические процессы всякого рода там идут, но без первоначального накопления и захоронения органики.
Кстати, для образования метана теория ОПН требует повышенных температур. Наличие жидких углеводородов на Титане преподносит много вопросов, но, по-моему, даёт один важный ответ – для образования и существования углеводородов органика не нужна.
А скорее всего наоборот.
Для образования органики и жизни нужны углеводороды.
Вернёмся к началу этой статьи, где отмечено, что основным доводом в пользу ОПН стало обнаружение оптической активности нефти.
Коротко надо сказать, что такое оптическая активность. Чтобы не утруждать себя и не исказить суть приведу выдержки из Википедии – Оптически активные вещества.
«Оптическая активность — это способность среды (кристаллов, растворов, паров вещества) вызывать вращение плоскости поляризации проходящего через неё оптического излучения (света). Метод исследования оптической активности — поляриметрия.»
«Оптически активные вещества подразделяются на 2 типа:
Относящиеся к 1-му из них оптически активны в любом агрегатном состоянии (сахара, камфора, винная кислота), ко 2-му — активны только в кристаллической фазе (кварц, киноварь). У веществ 1-го типа оптическая активность обусловлена асимметричным строением их молекул, 2-го типа — специфической ориентацией молекул (ионов) в элементарных ячейках кристалла (асимметрией поля сил, связывающих частицы в кристаллической решётке).»
«Молекулы правого и левого оптически активных веществ 1-го типа являются оптическими изомерами (см. Изомерия, Стереохимия), то есть по своему строению представляют собой зеркальные отражения друг друга.»В живой природе обнаружено свойство - в биологические процессы построения белков привлекать изомеры аминокислот с левой оптической активностью. Левая и правая активность обозначаются условно «L» и «D».
«Физиологическое и биохимическое действие оптических изомеров часто совершенно различно. Например, белки, синтезированные искусственным путём из D-аминокислот, не усваиваются организмом; бактерии сбраживают лишь один из изомеров, не затрагивая другой; L-никотин в несколько раз ядовитее D-никотина. Удивительный феномен преимущественной роли только одной из форм оптических изомеров в биологических процессах может иметь фундаментальное значение для выяснения путей зарождения и эволюции жизни на Земле.»
Сторонники теории ОПН доводом в её пользу считают отсутствие оптической активности углеводородов, получаемых при минеральном синтезе, «поскольку они содержат равное количество лево и правовращающих молекул, что выгодно с позиций термодинамики (такая смесь характеризуется максимумом энтропии).».( http://e-him.ru/?page=dynamic§ion=31&article=126)
Природная нефть всегда оптически активна, причем преимущественно вправо. (http://fs.nashaucheba.ru/docs/180/index-439834.html). Принято считать, что это и есть основным доказательством биогенного происхождения нефти, поскольку для живой природы характерна зеркальная асимметрия: « все биогенные аминокислоты — левые, сахара — правые зеркальные изомеры». Отсюда делается вывод, нефть биогенного происхождения.
А если сказать иначе, нефть это среда и вещество, где и из которого формировались и формируются первичные биологические части молекул и веществ, образующих жизнь. Нефть – это, по сути, смесь всех известных углеводородов в разных пропорциях. Нефть – это первичный «бульон», в котором формировались основы живой материи при попадании в благоприятную среду из воды и газов с оптимальной температурой. При таком подходе не нарушается логическая цепочка наличия оптической активности от неживого к живому. Сами углеводороды, это первичные составляющие планеты Земля, как космического тела. Как водород и углерод.
Представляю, как скривятся «знающие» люди, и какими эпитетами могут наградить, но у меня есть не убиваемый на сегодня факт – обнаружение жидких углеводородов на Титане. Возвращаемый зонд с пригоршней этого добра мог бы изменить представление о происхождении нефти. Увы, я не дождусь.
Уверен, что будь информация о наличии углеводородов на далеких планетах и их спутниках известна ученым, принимавшим решение в пользу ОПН, они бы не спешили с выводами.
Теперь о сапропеле. Сапропель – гниющие остатки пресноводной растительности и микроорганизмов, ил. Подвергая его перегонки, т.е. нагреву, естественно ожидать, что получиться то, из чего были построены составляющие части сапропеля, но в разобранном состоянии и ещё оптически активном.
Кстати, рассматривая отпечатки и окаменелости ископаемых растений и раковин, я ни разу не встречал даже мазка нефти или чего-либо ей подобного. Вещество, способное измазать всё навечно, отсутствует странным образом. Неужели «мигрировало» до последней молекулы.
И ещё из личных наблюдений. Производственную практику я проходил на Камчатке. Наша геофизическая партия занималась поиском и картированием медно-никелевых руд. В свободное время я осматривал берега реки Ича и наткнулся на удивительный вид. Высокую и обрывистую стену берега, сложенную из смеси песка, гравия и булыжника пересекала слегка наискось полоса пропитанная нефтью. Эта полоса была полусухая, т.е. нефть не сочилась. Но она была. И это в вулканически активном крае! Причём, была пропитана именно полоса, а не вся одинаковая по составу толща. Цветной слайд этого случая у меня сохранился, качество слайда низкое, но понять, что изображено можно. Руководителям партии было не до моих вопросов, тем более не по профилю работ. Сам я легкомысленно не возвращался к месту находки, да и первоначальным вопросам, связанным с ней. А сегодня с позиций принятой теории ОПН не могу найти виденному объяснения.
Въедливый читатель может задаться вопросом – если теория неправильная, то откуда столь значительные успехи в поисках и открытиях месторождений нефти и газа. Дело в том, что прежде чем найти нефть или газ геологи ищут ловушку для углеводородов. А в этом деле у геологов всё в порядке и всё фактически обоснованно.
Упрощенная модель ловушки представляет собой складку геологических пластов, направленную выпуклостью вверх и состоящую снизу из пористых пород (коллекторов), а сверху из непроницаемых для газов и жидкостей (покрышек). Вот эти образования и ищут геологи и проверяют их на наличие углеводородов с помощью бурения глубоких скважин. Ибо не в каждой ловушке есть нефть, но нефть всегда находится в ловушке.
Здесь можно вспомнить уже классический пример из биографии Ф.К. Салманова – первооткрывателя тюменской нефти. Он направил свою экспедицию не туда, бурил скважины не там и открыл нефть вопреки. Теоретики тех лет считали север Тюменской области крайне не перспективным. Вот вам и теория.
Теперь представим себе, что теория неорганического происхождения нефти (планетарного, если можно так назвать) имеет быть правильной. Что нам (человекам) из этого? Вроде бы и так успешно геологи находят нефть и газ.
А из этого следует, что надо бережно относиться к уникальному геологическому созданию природы – ловушкам. Нельзя рвать пласты ловушек взрывами, гидроразрывами, поджогами и прочими варварскими способами. И ловушки будут служить долго, может быть вечно, пока существует космическое тело Земля.
Надеюсь, порция углеводородов, доставленная с Титана, поставит точку в споре органиков и неоргаников.
Впрочем, не умствуя лукаво, человечество просто может построить непрерывную цепочку танкеров контейнеровозов от Титана к Земле и обогащать отдельных особей. Фантасты часто бывают провидцами.