Проблема нефти

Долгое время теоретическое обоснование происхождения нефти и газа имело две диаметрально противоположные гипотезы: биогенную и абиогенную.

Согласно биогенной концепции, нефть образовалась из останков растительных и животных организмов (морской и сухопутной биоты) в пластах осадочных чехлов различных эпох за десятки и сотни миллионов лет.

Абиогенная теория, 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 на поверхность и скапливалась в ловушках пористых пластов Земли, загерметизированных сверху непроницаемыми слоями (обычно глинами).

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.

Создателем абиогенной концепции по праву считается Д.И. Менделеев. Менделеев вначале придерживался биогенной гипотезы происхождения нефти, затем пересмотрел свою точку зрения. Свою абиогенную гипотезу о происхождении нефти ученый представил на заседании русского химического общества.

Рассказ о неорганических гипотезах нельзя будет считать полным, если не упомянуть известного геолога-нефтяника Н.А.Кудрявцева. В 50-е годы он собрал и обобщил огромный геологический материал по нефтяным и газовым месторождениям мира. Кудрявцев обратил внимание на то, что многие месторождения нефти и газа обнаруживаются под зонами глубинных разломов земной коры.

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 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.

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

По нашему мнению, неправы обе гипотезы: и биогенная, и абиогенная. 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.

Согласно постулатам ЛОТ, нефть образуется при паровых взрывах. Нефть и газ, до того сконцентрировавшиеся в верхней части астеносферы, т.е. под литосферой, по вновь образованным при глобальном взрыве и старым разломам литосферы под высоким давлением устремлялись 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 нефть.

Обычно газ и нефть были в смеси, смесь углеводородов могла быть самого причудливого состава, чем и определялись сорта нефти 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 старее временных рамок фанерозоя) месторождений при этом становилось все более «тяжёлой», и со временем превращалась в асфальты, битумы и сланцы.