Ученый из Москвы доказал, что при нагреве выше 400 С любое ископаемое углеводородное вещество, обогащенное полинафтеновой составляющей, выделяет нефть. Причем очень быстро.
- Нефть образуется отнюдь не за миллионы лет, а буквально за считанные годы. А миллионы лет органическое вещество, запертое слоями пород и коллекторов, лежит и дожидается выброса земного тепла для того, чтобы быстро стать новым месторождением, - говорит доктор химических наук Юрий Королев из Института нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН. К такому выводу его привели более чем тридцатилетние систематические исследования строения всех генетических типов природных органических веществ.
Рентген ученые издавна, с тех самых пор, как Макс фон Лауэ обнаружил, что рентгеновские лучи по-разному рассеиваются на различных веществах, применяют для определения состава различных материалов. В частности, этот метод позволяет распознать, из каких групп веществ - фаз - состоит тот или иной углеводородный минерал, будь то горючий сланец, торф или нефть. Ученый проанализировал рентгеновские спектры более трех тысяч природных веществ и, к своему удивлению, обнаружил, что все эти вещества в общем-то состоят из одних и тех же фаз. Различие лишь в количестве.
Как оказалось, ископаемые углеводороды, например гумусовые, можно расположить в ряд. В его начале находится торф - самый первый минералоид, который образуется из отмерших частей растений, а в конце - чистый графит. "В природных условиях углеводородное вещество, проходя при метаморфизме через множество промежуточных состояний, стремится к термодинамически устойчивому состоянию - графиту", - поясняет свое открытие Юрий Королев.
Одна из интереснейших находок - полинафтеновая фаза, доля которой наиболее велика в торфе и буром угле. Эта фаза есть и в каменном угле, и даже в антраците, который, казалось бы, должен состоять из чистого графита. Интерес связан с тем, что именно нафтеновые соединения - основная составляющая нефти. Получается, что если бы в процессе метаморфизма твердые углеводороды выделили жидкие продукты, в этом не было бы ничего удивительного. А метаморфоз, как известно, лучше идет при нагреве. Поэтому на следующем этапе исследования ученые решили выяснить, что будет, если твердые природные углеводороды нагревать до различных температур.
- Нам удалось установить, что при нагреве выше 400 С фазовый состав сильно меняется, - говорит Юрий Королев. - Доля полинафтеновой фазы быстро, почти мгновенно, уменьшается, а доля графита в остатке сильно растет. То есть нефть фактически вытекает из твердого вещества. Например, торф дает в два раза больше газа, чем нефти. У волокнистых оксикеритов соотношение 2/3, а, скажем оленекский богхед-уголь, результат разложения сапропеля, почти полностью состоящий из полинафтеновой фазы, дает 80% нефти. Различие двух последних минералов принципиальное: богхед - продукт распада и полимеризации жирных кислот микроорганизмов, а оксикерит образовался из газообразных продуктов, скорее всего метана, углекислого и угарного газов.
Из этой работы следует несколько важных выводов. Во-первых, получается, что основными факторами образования нефти служат температура и наличие в минерале полинафтеновой фракции. А откуда она взялась, из распада живой материи или сформировалась из газов, содержащих углерод и водород, это уже неважно. То есть обе гипотезы - и биогенного, и абиогенного происхождения нефти - в равной степени правомерны. Во-вторых, выходит, что нефть может образовываться в любой момент времени. Уже давно высказано предположение, что ее источником служат очаги-реакторы с температурой более 400 градусов, приуроченные к поясам глубинных разломов в земной коре. Как только тепловой поток с температурой выше 400 С встретится с полинафтеновой залежью, она превратится в нефть. Проще всего это достигается в районе вулканизма. И действительно, на поверхности воды в кальдере камчатского вулкана Узон есть свежеобразовавшаяся нефтяная пленка.
ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ
МАТЕРИАЛОВ САЙТА ССЫЛКА НА САЙТ
ОБЯЗАТЕЛЬНА
