Долгое время теоретическое обоснование происхождения нефти и газа имело две диаметрально противоположные гипотезы: биогенную и абиогенную. Биогенная концепция считает, что нефть образовалась из останков растительных и животных организмов (морской и сухопутной биоты) в пластах осадочных чехлов различных эпох, в течение десятков и сотен миллионов лет. Абиогенная, наоборот, утверждает, что нефть значительно моложе, что создавалась она в недрах подлитосферного пространства Земли из существующего там набора неорганических веществ при высоких температурах и давлениях, по трещинам глубинных разломов поднималась, возможно, дискретно, на поверхность и скапливалась в ловушках пористых и трещиноватых пластов Земли, загерметизированных с разных сторон, прежде всего сверху, непроницаемыми слоями (обычно глинами).

Обе гипотезы имели весьма авторитетный список создателей и приверженцев и с переменным успехом в течение нескольких веков, особенно двух последних (XIX и XX) претендовали на роль единственной, бесспорной и общепринятой. Среди создателей биогенной теории назовём фамилии таких корифеев, как М.В. Ломоносов, Н.Д. Зелинский, В.И. Вернадский, И.М. Губкин. Из зарубежных ученых отметим немецких исследователей Г. Гефера, К.Энглера, американского учёного П. Смита и ряд других.

Но и абиогенная гипотеза не лыком шита. В 1805 году, основываясь на собственных наблюдениях, сделанных в Венесуэле и на описаниях извержения Везувия, известный немецкий естествоиспытатель А. Гумбольд снова возвращается к материалистической точке зрения. «...Мы не можем сомневаться в том, - пишет он, - что нефть представляет продукт перегонки на громадных глубинах и происходит из примитивных горных пород, под которыми покоится энергия всех вулканических явлений.» В 1866 году, французский химик М. Бертло высказывал предположение, что нефть образовалась в недрах Земли из минеральных веществ.

Но подлинным создателем абиогенной концепции по праву считается та-кой титан науки как Д.И. Менделеев. Менделеев вначале (до 1867) придерживался биогенной гипотезы происхождения нефти. К его чести, когда появились факты, (после его поездки в Баку), что биогенная гипотеза не подтверждается реальным состоянием дел, что нефтяные месторождения приурочены, как правило, к сбросам и глубинным разломам, что в лабораторных опытах ненасыщенные углеводороды получаются из сугубо минеральных веществ (действием серной кислоты на чугун, содержащий в своём составе много углерода, и это в атмосфере водяного пара), пересмотрел свою точку зрения. После зрелых размышлений в 1876 году он изложил свою абиогенную гипотезу о происхождении нефти на заседании русского химического общества. Формула Д.И.Менделеева –

2FeC + 3H₂O = Fe₂O₃ + C₂H₆

Н.Д. Зелинский, хотя и провел «успешные» опыты по получению углеводородов из балхашского сапропеля, в устных заявлениях положительно отзывался о гипотезе Менделеева.

Рассказ о неорганических гипотезах нельзя будет считать полным, если не упомянуть известного геолога-нефтника Н.А.Кудрявцева. В 50-е годы он собрал и обобщил огромный геологический материал по нефтяным и газовым месторождениям мира. Прежде всего Кудрявцев обратил внимание на то, что многие месторождения нефти и газа обнаруживаются под зонами глубинных разломов земной коры. Сама по себе такая мысль не была новой: на это обстоятельство обратил еще Д.И.Менделеев. Но Кудрявцев намного расширил географию применения таких выводов, глубже обосновал их. Исходя из теоретических представлений, Кудрявцев советовал искать нефть не только в верхних слоях, но и глубже. Этот прогноз блестяще подтверждается, и глубина бурения с каждым годом возрастает.

В середине 60-х годов удалось ответить на такой важный вопрос: «Почему столь «нежные» углеводородные соединения, из которых состоит нефть, не распадаются в недрах Земли на химические элементы при высокой температуре?» Действительно, такое разложение вполне можно наблюдать даже в школьной лаборатории. На подобных реакциях зиждется деструктивная переработка нефти. Оказалось, что в природе дело обстоит как раз наоборот – из простых соединений образуются сложные. Математическим моделированием химических реакций доказано, что подобный синтез вполне допустим, если к высоким температурам мы добавим еще и высокие давления. То и другое, как известно, в избытке имеется в земных недрах.

Добавим, согласно положениям ЛОТ, особенно высокие давления (при высоких температурах) характерны для локальных и глобальных паровых взрывов в астеносфере вовремя прорыва туда больших масс океанической воды через рифтовые щели (а также стыки плит, находящихся в положении субдукции) при лунно-солнечных приливах литосферы или при вертикальных подвижках плит земной коры от таяния великих ледников.

Сторонники биогенной гипотезы с первых дней после выступления Менделеева ставили ему в упрёк, именно то, что вода не может проходить через трещины в Земле в больших количествах, и поэтому вся его концепция «висит в воздухе». Да и установка Менделеева на наличие больших масс карбида железа в недрах вызывала недоверие. Таким образом перспективная гипотеза великого химика о происхождении нефти вначале не получила всеобщего признания у специалистов.

Постепенно большинство геологов перешли в стан сторонников биогенной гипотезы происхождения нефти. Всем казалось, что нефть образуется примерно так же как торф и каменный уголь, тем более, что вскоре научились делать из каменного угля «искусственную нефть». Эта была не совсем та нефть, но она горела и была близка по составу, до некоторой степени, к настоящей. Углеводороды в ней были, не могли не быть. В пользу биогенной теории определенно высказался В.И. Вернадский. Более того, Н.Д. Губкин разработал всеобъемлющую биогенную теорию генезиса нефти. Казалось бы её абиогенная конкурентка похоронена навсегда. И в зарубежной геологии происходило, примерно, то же самое. Под знаменем биогенной теории были открыты многочисленные месторождения нефти и газа по всему миру. И сегодня сторонников биогенной гипотезы подавляющее большинство. Одно плохо. Упрямые факты все больше подтверждают правоту (по крайней мере частичную) Д.И. Менделеева, его российских и зарубежных сторонников. Фактов становится всё больше и больше.

На чём конкретно «прокалывается» биогенная гипотеза происхождения нефти.

Приведем цитату из отчёта дискуссии «О происхождении нефти» в телестудии А. Гордона (Дмитриевский Анатолий Николаевич — академик РАН, доктор геолого-минералогических наук, директор Института проблем нефти и газа и Конторович Алексей Эмильевич - академик РАН, доктор геолого-минералогических наук, директор Института геологии нефти и газа СО РАН.

«На рубеже первой и второй половины нашего столетия, а особенно в 1970 — 1980-е гг., поисковое бурение в массовом масштабе достигло самых низов толщи осадочных пород и местами углубилось в складчатый кристаллический фундамент осадочных бассейнов. Много месторождений было открыто на больших глубинах — 4 — 5 км и более, в том числе в кристаллических породах. ( особенно поразило геологов месторождение «Белый тигр» на вьетнамском шельфе. Гигантское нефтяное месторождение расположилось там в трещинах и порах кристаллического фундамента на большой глубине, прим .авторов). Геологические и геохимические исследования показали, что углеводороды возникают не только при нефтеобразовании, но и при рудообразовании. Фундаментальные положения органической теории оказались тесными для понимания новых фактов.

Непонятным оставалось — почему за пределами нефтеносных районов осадочные породы, содержащие органическое вещество и подвергавшиеся таким же воздействиям температуры и давления, не породили сколько-нибудь значительных количеств нефти.

Для любого варианта органической теории необходима большая длительность (десятки и сотни миллионов лет) образования углеводородов в материнских слоях и скоплений нефти и газа в пористых породах коллекторах. Это положение также не согласуется с результатами изучения возраста месторождений, проведенного самими сторонниками органической теории. Например, ими признано, что временной диапазон, необходимый для полного разрушения залежей углеводородов (как за счет вертикальной миграции, так и за счет процессов диффузии, окисления и т. п. ), не выходит за возрастные пределы, измеряемые десятками тысяч лет. Миграция углеводородов установлена даже через наиболее высококачественную покрышку, а разрушение залежей начинается с момента их формирования!!! (Выделено и подчеркнуто авторами)

В настоящее время находит широкое признание связь месторождений нефти и газа с наиболее проницаемыми зонами земной коры — глубинными разломами и рифтами. Это области, где толщи осадочных горных пород, содержащие пористые и проницаемые пласты, могут подвергаться воздействию флюидов и газов, которые поступают из верхней мантии Земли, то есть из подкоровых слоев (подчёркнуто авторами).

Общепризнанное нефтепоисковое значение приобрели исследования новейших (неотектонических) движений блоков земной коры. Этот критерий основан на важном следствии из неорганической теории — молодом возрасте современных нефтяных и газовых залежей. Впервые такой вывод был сделан Д. И. Менделеевым. «Эпоха происхождения нефти, - писал он, — соответствует времени образования соседних гор», то есть времени последней горообразовательной активизации данного региона. Современное обобщение данных о времени образования нефтяных и газовых месторождений привело к выводу, согласно которому почти все известные ныне нефтяные залежи сформировались в промежуток времени от миоцена до четвертичного, то есть не более 26 млн. лет назад. В некоторых регионах процесс формирования нефтяных и газовых месторождений, по-видимому, не закончился и в настоящее время. Сторонники органической теории также признают, что многие современные залежи сформировались в меловое и кайнозойское время, независимо от возраста материнских пород. Таким образом, основные следствия из неорганической теории происхождения нефти все шире используются геологами в практической работе, независимо от того, каких воззрений на генезис нефти они сами придерживаются» (конец цитаты).

Но и у адептов абиогенной гипотезы происхождения нефти есть свои непреодолимые, мы бы сказали принципиальные трудности. Процитируем тех же авторов еще раз. «Успехи в познании молекулярного состава нефти показали, что он в целом совершенно необъясним (аномален) с позиций любой неорганической гипотезы. Сделать такое заключение позволили факты, свидетельствующие о генетической связи нефти и живого вещества. Долгие годы на связь нефти и живого вещества указывали оптическая активность нефти, наличие в ее составе порфиринов (правда, в виде ванадиевых и никелевых комплексов, а не железо- и магниевых, как в живом веществе), сходный состав микроэлементов. В последние два десятилетия установлена близость многих других структур нефти и живого вещества. Нефть в залежах и микронефть, рассеянная в породах, содержит хемофоссилии — углеводороды, идентичные обнаруженным в живых организмах, реликтовые структуры — изопренаны, стераны, тритерпаны. Последние хотя и не полностью идентичны биомолекулам, но связаны с ними не очень сложными переходами. Эти структуры составляют более 40 % углеводородов нефти (подчеркнуто авторами). Установлено, что оптическая активность нефти связана с тритерпанами, стеранами и гопанами во фракциях выше 420—450 °С. Порфирины присутствуют, в основном, в асфальтенах нефти и, возможно, в других высокомолекулярных ее компонентах. Обсуждается вопрос о возможной конституционной связи молекулы порфирина с молекулами смол и асфальтенов. Во всех малопревращенных нефтях набор хемофоссилии и реликтовых структур примерно одинаков.

Таким образом, можно утверждать, что указанные особенности состава нефти не являются случайными, т. е. обязанными, например, растворению, контаминации биогенных компонентов из осадочных пород. Это — закономерные явления, которые требуют объяснения с позиций любой научной концепции. Оптическая активность — одно из фундаментальных свойств, общих для живого вещества, продуктов его преобразования и природной нефти. При минеральном синтезе углеводородов возникают рацемические смеси, не обладающие оптической активностью, поскольку они не содержат равное количество лево- и правовращающихся молекул, что выгодно с позиций термодинамики (такая смесь характеризуется максимумом энтропии).

Для живой природы, напротив, характерна зеркальная асимметрия: все биогенные аминокислоты — левые, сахара — правые зеркальные изомеры. Оптическая асимметрия органических молекул — достаточное основание для утверждения о наличии живого вещества или продуктов его посмертного преобразования. С этих позиций оптически активная нефть может быть только продуктом биосферы, а не минерального синтеза (выделено авторами, конец цитаты).

Итак, факты все больше доказывают, что неправы обе гипотезы, и биогенная, так как понимали её Губкин, его последователи и коллеги, у нас и за рубежом, настаивая на генезисе нефти из органического вещества в пластах осадочных пород, и абиогенная, сторонники которой упорно отрицают очевидное - генетическое родство нефти с биотой. В то же время, с позиций ЛОТ обе гипотезы по своему правы. Нефть действительно частично образовалась из останков органики (как и утверждает биогенная гипотеза происхождения нефти), но образовалась она из этой самой органики глубоко под землёй в астеносфере, как правильно отметили создатели абиогенной гипотезы. По постулатам ЛОТ это происходило и при весьма редких глобальных паровых взрывах, называемыми по другому глобальными природными катастрофами, всемирными потопами и т.п., и при ежедневных локальных паровых взрывах, которые ощущаются в сейсмических районах Земли как мелкие, а порой и не мелкие, землетрясения. При глобальных природных катастрофах (которые запомнились людям как всемирные потопы и при которых образовывались очередные пары срединно-океанических хребтов, (см. литературу по ЛОТ, Жарвин Н.А.). Нефть и газ, до того сконцентрировавшиеся в верхней части астеносферы, т.е. под литосферой, при чем все в газообразном состоянии, по вновь образованным при глобальном взрыве, и старым разломам литосферы под высоким давлением устремлялась вверх, частью выходя в атмосферу, частью внедрялась в полостях кристаллического фундамента и порах пластов осадочных пород. При охлаждении в пластах земной коры, легкие углеводороды (метан и ряд других) становились природным газом, более тяжёлые углеводороды превращались в нефти. Обычно газ и нефть были в смеси, смесь углеводородов могла быть самого причудливого состава, чем и определялись сорта нефтей различных месторождений. Масштабы будущих месторождений нефти определялись расположением разломов вблизи крупных скоплений астеносферных углеводородов, проходного сечения литосферных разломов, прочностью и непроницаемостью нефтяных ловушек в земной коре. Когда давление было достаточно велико, а жесткость пласта достаточно мала, он выгибался в свод, в так называемую, антиклиналь. Проходили десятки, иногда сотни тысяч и миллионы лет. В старых, разрушающихся месторождениях, когда летучие фракции постепенно уходили в атмосферу, давление ослаблялось, антиклиналь становилась все более пологой, порой превращаясь в синклиналь. Нефть очень старых (но не старея временных рамок фанерозоя) месторождений при этом становилось все более «тяжёлой», и, со временем, превращалась в асфальты, битумы и сланцы.

формате PDF (334Кб)