Российский исследователь предложил новую гипотезу происхождения черного золота
Герой оскароносного фильма «Нефть» бизнесмен Дэниел Плейнвью на заре становления своего бизнеса произнёс сакраментальную фразу: «Во всей Вселенной пахнет нефтью». Это было в конце XIX века, когда этот промысел только зарождался и чёрное золото буквально сочилось из-под земли. За сто с лишним лет месторождения изрядно поиссякли. Ценный углеводород, на который теперь завязана вся мировая экономика, по капле выжимают с доступной глубины. Впрочем, катастрофа в Мексиканском заливе заставила специалистов помимо прочего задуматься и о том, действительно ли всё так печально, как говорят учёные. Гипотеза российского исследователя, специалиста в области микробиологической промышленности Бориса Зимина, исследовавшего, как зарождается нефть на глубине в несколько тысяч метров, говорит о том, что это не только неисчерпаемый ресурс, но и возобновляемый.
Месторождение в пробирке
Традиционные представления о процессе образования нефти прописаны в учебниках. Существуют две классические гипотезы: первая, что нефть имеет органическое происхождение, и вторая — неорганическое. Так, например, согласно одной из них, углеводород образовался из органических остатков древней фауны и флоры, которые оседали на дно в морской и озёрный ил. Дальше микроорганизмы перерабатывали захороненные остатки, подготавливая их к превращению в новое состояние. По этой теории, окончательное образование нефти происходило на глубине 800-1500 метров. Однако сегодня её находят и на глубине десятка километров.
Согласно другой — неорганической — версии, в мантии Земли под действием высоких температур из углерода и водорода образуются углеводородные радикалы. Но и эта теория имеет своих противников. «Несмотря на то что сторонники биогенной теории считают её неоспоримой, никто так и не смог доказать, каким образом нефть проникает в подземные глубины и объединяется там в месторождения, — говорит Борис Зимин, — глинистые донные отложения за миллионы лет могут превратиться разве что в горючие сланцы, но никак не в нефть».
У специалиста в области биотехнологий Зимина, серьёзно изучавшего свойства аэробных микроорганизмов, возникла совершенно новая теория, которая объясняла многие непонятные вещи. Её суть в том, что нефть сформировалась вовсе не из органических остатков растений и водорослей, неизвестно каким образом попавших на большие глубины. Она зарождается из биомассы микроорганизмов, весь жизненный цикл которых проходит в глубинных пластах.
Для понимания этого процесса исследователь приводит такой пример: в лабораторную пробирку помещают небольшое количество аэробных, дышащих кислородом микроорганизмов, и пропускают через неё смесь кислорода и метана — газа, которого полно в недрах нашей планеты. Являясь питательным элементом для микроорганизмов, этот газ способствует увеличению их биомассы. Например, спустя четыре часа она увеличивается вдвое, а ещё через четыре часа — в восемь раз. Представьте себе, какие масштабы приобретает этот процесс под землёй, где метан в избытке. Скорость размножения сдерживается разве что дефицитом кислорода. Например, в бухте Кратерной в районе островов Курильской гряды было обнаружено, что на дне вулкана кишит жизнь. «На глубине нескольких километров при полном отсутствии света в среднем на один квадратный метр дна приходилось до двух с половиной килограммов живой массы, — объясняет этот парадокс исследователь, — цепочка жизни начинается здесь не с фотосинтеза, свойственного зелёным растениям, а с так называемого хемосинтеза. Это когда микроорганизмы созидают органическое вещество с помощью не солнечной, а химической энергии, выделяющейся при окислительных реакциях».
В реальности же фокусы многократного увеличения биомассы происходят не в пробирке, а в системе подземного «водопровода», где существуют свои водоносные слои, чередующиеся с водонепроницаемыми. Слои к тому же могут образовывать различные формы складок, где и происходят уникальные химические процессы. После того как благодаря метану, кислороду и водной среде биомасса увеличилась, происходит естественный процесс отмирания микроорганизмов.
Раньше считалось, что в подземных водах на большой глубине нет и намёка на наличие кислорода. Позже гидрогеохимики обнаружили, что всё-таки в районах развития горного рельефа кислород может по трещинам проникать вглубь земной коры. Тогда была обозначена глубина образования нефти два километра. Также появилось предположение, что, когда речь идёт о глубинах величиной в несколько тысяч метров, куда кислород не проникает, в дело вступают анаэробные бактерии, которые в процессе жизнедеятельности разрушают оксиды, например магматические горные породы, и выделяют при этом кислород. Так что и на больших глубинах в реакцию могут вступать все три необходимых компонента. Мелкие крупицы отмерших микроорганизмов находятся в воде между песчинками, и всё это выглядит как однородная масса. Затем по водоносным слоям, как по транспортным артериям, «заготовки» для последующего формирования нефти перемещаются в особые складки, которые называют нефтесборниками. «Водоносный слой, как правило, имеет изгиб в форме купола, — объясняет процесс транспортировки Борис Зимин, — в этой куполообразной складке подземные воды вначале поднимаются, а потом опускаются. Микроорганизмы, имеющие меньшую плотность по сравнению с водой, всплывают под купол и прилипают друг к другу, образуя скопление биомассы, основной составляющей которой является белок». Попав в эту своеобразную нефтеловушку, биомасса готовится к переходу в новое химическое состояние, готовится стать нефтью. Этот физический процесс происходит на молекулярном уровне.
«Если даже поверхностная нефть станет дефицитом, — говорит Зимин, — в чём я глубоко сомневаюсь, то теперь уже можно точно говорить, что существуют месторождения на гораздо больших глубинах. Доказательством этому являются экспериментальные работы на дне Мексиканского залива, где на глубине около 10 тысяч метров было обнаружено нефтяное озеро».
По мнению специалистов, глубинная нефть — это настоящий кладезь для её добытчиков. Дело в том, что химический состав такой нефти отличается хорошим качеством и высокой теплотворной способностью. В этом сырье нет повышенной зольности, и для него характерна высокая калорийность. Так что дело осталось за малым: научиться поднимать ценное сырьё на поверхность.
Мнения
Джордан Палма, специалист из Университета Кларксона:
— Этот исследователь находится на правильном пути. Он косвенно подтверждает мою теорию происхождения нефти. Я считаю, что углеводороды получаются в результате некоторых химических процессов, происходящих в недрах, но в то же время эти процессы подпитывает мощная энергия, идущая из геосферы земного ядра. Нефть может образовываться на разных глубинах, где созданы для этого необходимые геологические и гидрологические условия, так что глубинная добыча углеводородов — это тема недалёкого будущего.
Виктор Тихомиров, доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией ядерной оптики и космомикрофизики НИИ ядерных проблем Белорусского госуниверситета:
— Гипотеза уважаемого исследователя противоречит фактам современной науки. Теория происхождения нефти имеет вполне убедительные доказательства. Они были получены путём исследования процесса эволюции молекулярного состава углеводородов. То, что нефть имеет органическое происхождение, доказывает тот факт, что в составе нефти были обнаружены фрагменты органического вещества. А также изучение распределения изотопов углерода в нефти и в органическом веществе имеет похожий характер, что доказывает её биогенное происхождение. К тому же одним из основных факторов образования нефти является длительное воздействие температурой от 50 градусов и выше, что зачастую неприемлемо для микроорганизмов.
По материалам: Автор: Дмитрий Сурин.
