История происхождения нефти
Наука и константы - Интересные факты |
Предвидя огромное будущее нефти, или, как тогда называли, «каменного масла», великий русский ученый Ломоносов выдвинул свою оригинальную теорию происхождения нефти почти за сто лет до того, как в Пенсильвании была пробурена первая нефтяная скважина.
«Из попавших в глубины земных недр торфяных отложений,— писал Ломоносов в 1763 г..— выгоняется подземным жаром оная бурая и масленая материя и вступает в редкие расщелины… И сие есть рождение жидких, разного сорта, горючих и сухих, затвердевших материй. Таковы суть каменное масло — нефть…».
По запасам нефти наша страна занимает первое место в мире. Неудивительно, что теории ее происхождения из углей и сланцев, которые при нагревании дают смолы, в некоторой мере сходные с нефтью, также принадлежали русским ученым — академикам Палласу и Абиху. Однако в то время их выводы не могли сыграть практической роли при поисках нефти.
Более плодотворной оказалась теория неорганического происхождения нефти, выдвинутая в конце прошлого века Менделеевым. Великий русский химик считал, что центральное ядро земного шара состоит из железа с примесями других металлов, в которых присутствует углерод. Под влиянием вод, проникающих через трещины в земной коре, это ядро образует так называемые легкие углеводороды — ацетилен, этилен и др. Поднимаясь через трещины вверх, к более холодным частям земной коры, они превращаются здесь в смесь более тяжелых углеводородов, которые и являются основной составляющей частью нефти.
Русские ученые Харичков и другие сумели получить таким способом искусственную нефть— жидкость, весьма напоминающую естественную.
По теории Менделеева нефть должна встречаться в местах интенсивного горообразования. Это часто и наблюдается. Поэтому менделеевские выводы довольно долго использовались геологами при поисках нефти.
Но по мере развития нефтяной промышленности приходилось все больше убеждаться, что обычно нефть встречается о условиях, где горообразовательные процессы являлись второстепенным фактором. Как правило нефть находили там. где были донные морские отложения, главным образом прибрежные. Очевидно, остатки морских растений и животных скапливались придонных областях соленовоного бассейна. Так как течения в нем отсутствуют и вода неподвижна, то доступ воздуха в него был затруднен. Под действием воздуха эти остатки постепенно окислялись бы. При отсутствии же воздуха бактерии вызывают процессы, в результате которых эти остатки приближаются по своему составу к нефти, но полностью не превращаются в нее. Оставалось неясным: каким путем из этих остатков могла все таки образоваться нефть? Дело в том, что в ней были найдены остатки так называемого хлорофилла — зеленого начала растений, и другие вещества, не устойчивые при температуре выше двухсот градусов. Между тем все известные химические реакции приводили к получению продуктов, близких к нефти, лишь при гораздо более высокой температуре. Наконец, в 1930 г. крупный советский ученый — академик Н. Д. Зелинский доказал, что здесь мог иметь место катализ — явление ускорения химических превращений под влиянием веществ, которые сами при этом мало изменяются. Воздействуя катализаторами на вещества, близкие к находящимся в продуктах бактериального действия, на растения, он получил искусственную нефть при температуре ниже двухсот градусов.
Таким образом, вопрос был решен принципиально, но не окончательно: таких катализаторов, какими он пользовался для опытов, в природе не могло быть — слишком они неустойчивы.
После долгих поисков веществ, которые могли бы осуществить нефтеобразование в природе, доктор химических наук, профессор Андрей Владимирович Фрост установил, что эту роль выполняют некоторые глины, обычно подстилающие нефтяные пласты. Осаждаясь вместе с растительными и животными остатками, глины, скелеты животных и микроорганизмов образуют основу того материала, который впоследствии действует, как фактор нефтеобразования. Ил — эта видоизмененная смесь глин, растительных и других остатков — под влиянием бактерий покрывается песчаными или другими пористыми породами; Они, в свою очередь, покрываются слоем непроницаемых для нефти и воды глин или других пород и опускаются до слоев с температурой около ста градусов. Здесь завершается процесс нефтеобразования; постепенно расслаиваясь, нефть, содержащая ил, вдавливается в пористую породу, в которой мы и находим нефтяное месторождение.
Новая теория происхождения нефти имеет большое практическое значение. Она вооружает геологов-нефтяников методом определения обстановки, в которой образовалась нефть. Зная, как нефть зарождается, разведчики недр смогут устанавливать места для ее поисков. По геологической обстановке можно будет определять возможные пути перемещения нефти и места ее залегания.