Несколько слов о нефти вообще

 

Большая советская энциклопедия сообщает о нефти следующее: «Нефть – горючая маслянистая жидкость со специфическим запахом, распространённая в осадочной оболочке Земли, являющаяся важнейшим полезным ископаемым. Нефть состоит из различных углеводородов (алканов, циклоалканов, аренов-ароматических углеводородов – и их гибридов) и соединений, содержащих, помимо углерода и водорода, кислород, серу и азот». Авторы книги «Нефть вчера и сегодня» подчёркивают: «… Химический состав нефти не даёт ответа на вопрос о её происхождении. Анализ геологических условий распределения нефти в земной коре тоже не проясняет вопроса». Нет объяснения и тому, как образовались органические вещества в подземных водах, которых, по подсчётам гидрогеолога В.М. Швеца, несколько триллионов тонн. А это в десятки раз больше всех предполагаемых запасов нефти на Земле. Все органические вещества в недрах Земли, включая и нефть, «родственники», происхождение у них должно быть в чём-то общее. Но в чём эта общность?

М. В. Ломоносов в 1763 г. высказал предположение о происхождении нефти из растительных остатков, подвергшихся обугливанию и давлению в земных слоях.

Теорию абиогенного происхождения нефти предложил Александр Гумбольдт в 1804 г. Он утверждал, что нефть выходит с большой глубины оттуда, где проявляют себя вулканические силы.

Химик М. Бертло в 1866 г. высказал предположение, что нефть образуется в недрах Земли при воздействии углекислоты на щелочные металлы. В 1871 химик Г. Биассон выступил с идеей о происхождении нефти путём взаимодействия воды, углекислого газа, сероводорода с раскалённым железом.

В. Д. Соколов в1889 г. предложил гипотезу космического происхождения нефти, согласно которой исходным материалом для возникновения нефти служили углеводороды, содержавшиеся в газовой оболочке Земли ещё во время её звёздного состояния. По мере остывания Земли углеводороды поглотились расплавленной магмой и по мере формирования земной коры, углеводороды проникли в осадочные породы в газообразном состоянии, конденсировались и образовали нефти.

Д. И. Менделеев считал, что нефть образуется в результате реакций, идущих на больших глубинах, при высоких температурах и давлениях, между углеродистым железом и водой, просачивающейся с поверхности земли.

И. М. Губкин пришёл к заключению, что процесс образования нефти на Земле идет непрерывно. В прогибах между горными хребтами и в геосинклиналях во все геологические эпохи создавались благоприятные условия для образования нефти. Здесь растительные и животные остатки, преимущественно планктон, смешиваясь с неорганическими веществами, и послужили началом образования пород, давших впоследствии нефть.

Абиотическую теорию происхождения нефти (основываясь на идеях Николая Кудрявцева) развивает астроном Томас Голд. Гипотеза Голда заключается в том, что на планете Земля существуют углеводороды абсолютно неорганической природы. Поскольку углеводороды нефти менее плотные по сравнению с водянистыми жидкостями, Голд предположил, что нефть поднимается вверх по сети изломов и трещин в породе. И хотя в нефти были найдены биологические фрагменты, что дает основание геологам считать нефть веществом органического происхождения, Голд считает, что за присутствие биологических остатков в нефти ответственна микрофлора подземных пластов. Науке сегодня известны процессы воссоздания углеводородов из неорганических оставляющих.

Первые скважины неподалеку от города Грозного пробурили в 1893 году. В 1895 году одна из скважин с глубины 140 м дала грандиозный фонтан нефти. Через 12 дней фонтанирования поток нефти затопил вышки рядом расположенных скважин. Лишь спустя три года фонтан удалось укротить, затем он иссяк и от фонтанного способа добычи нефти перешли к насосному. К началу Великой отечественной войны все скважины здесь сильно обводнились, и некоторые из них тогда были законсервированы. После войны добычу восстановили, и ко всеобщему удивлению, почти все высокообводненные скважины вдруг начали давать безводную нефть! Непонятным образом скважины получили «второе дыхание». Спустя еще полвека ситуация повторилась. К началу чеченских войн скважины снова были сильно обводнены, существенно снизились их дебиты. Во время войн они не эксплуатировались. Когда же добыча была вновь возобновлена, дебиты значительно возросли. Сторонники биогенной теории находились в недоумении, тогда как «неорганики» легко объясняли эти парадоксы тем, что в нефть имеет неорганическое происхождение и в недрах планеты постоянно возобновляется.

Нечто похожее произошло на Ромашкинском нефтяном месторождении, которое разрабатывается уже более 60 лет. По оценкам геологов, из скважин месторождения можно было извлечь 710 млн. т нефти. Однако на сегодняшний день здесь уже добыли почти 3 млрд. тонн. Теория биогенного происхождения нефти не может объяснить наблюдаемые факты. Некоторые скважины как будто пульсируют: падение дебитов вдруг сменяется их долговременным ростом. Пульсирующий ритм отмечен у многих других скважин на территории России. На Ромашкинском месторождении, по мнению профессора Гаврилова, в толще кристаллических пород земной коры, в ее фундаменте, лежит мощный пласт высокоглиноземных гнейсов возрастом более 3 млрд. лет. В составе этих древних пород содержится много (до 15%) графита (углерода), из которого в условиях высоких температур в присутствии водорода и образуются углеводороды. По разломам и трещинам образующиеся углеводороды поднимаются в пористый осадочный слой земной коры - в Ромашкинское месторождение.

Аргументы сторонников минерального происхождения нефти отчасти основаны на термодинамических расчетах. Е.Б. Чикалюк рассчитал, что температура нефтеобразования составляет 450-900 градусов Цельсия, что соответствует температуре верхней мантии Земли на глубине 100-160 км. В принципе в глубинных условиях Земли при наличии углерода и водорода идет синтез метана, его гомологов, а может быть, и некоторых более высокомолекулярных соединений.

Однако неорганические гипотезы происхождения нефти на международных и немеждународных нефтяных конгрессах не обсуждаются, доклады на такую тему отметаются организаторами. Над умами геологов абсолютно довлеет гипотеза биологического происхождения нефти, о свободной конкуренции идей не может быть и речи.

 

Может ли быть нефть на Марсе?

 

Если исходить из биологической гипотезы происхождения нефти, то надо признать, что нефти на Марсе нет, или точнее, вероятность найти нефть на Марсе меньше, чем вероятность обнаружить там жизнь. Считается, что ответить на этот вопрос утвердительно можно будет только после того, как ученые докажут, что на Красной планете когда-либо существовала жизнь, причем там была мощная биосфера, поскольку нефть, как следует из биогенной теории, - это вещество органического происхождения.

Но если признать, что нефть может образоваться из неорганических веществ, то вероятность обнаружить нефть на Марсе будет равна 100%. Но за счет какой энергии она образуется абиогенно? Молекулы углеводородов имеют большую внутреннюю энергию, эта энергия освобождается при сгорании нефтепродуктов. Откуда взялась энергия, за счет которой произошел синтез молекул углеводородов из неорганических соединений? Ведь закон сохранения энергии при химических процессах еще никто не отменял.

При горении нефти и нефтепродуктов цепочка из атомов углерода разваливается и атомы углерода соединяются с атомами кислорода. При этом образуются молекулы углекислого газа. Атомы водорода, которые в больших количествах присутствуют в молекулах углеводородов, тоже соединяются с атомами кислорода, в результате чего образуются молекулы воды. Сжигая нефть и нефтепродукты, мы получаем тепловую энергию, которую используем для поддержания нашей цивилизации на высоком энергетическом уровне.

Но откуда та энергия, которая аккумулирована в химических связях атомов углерода и атомов водорода в молекулах углеводородов? Если нефть когда-либо образовывалась, то на ее образование затрачивалась энергия, и не малая. Биогенная теория происхождения нефти отвечает на этот вопрос просто. Энергия молекул углеводородов - это энергия, которую накопили когда-то живые организмы, получив ее от Солнца.

Абиогенная теория происхождения нефти говорит о том, что молекулы углеводородов образовались глубоко в недрах Земли в результате соединения атомов углерода с атомами водорода, которые дифундировали из ядра и нижней мантии Земли в результате сильного гравитационного сжатия ядра. Эти атомы водорода находились в сильно возбужденном состоянии и по сути несли в своем возбуждении гравитационную энергию земного ядра к поверхности планеты. Однако, встретив на своем пути атомы углерода, они переводили их тоже в неравновесное состояние и соединялись с ними, образуя молекулы метана и этана. При высоком давлении и высокой температуре в недрах Земли накапливались молекулы углеводородов, короткие молекулы соединялись друг с другом и образовывались более длинные, которые замыкались в кольца. Жидкое и газообразное вещество выделялось из верхней мантии и накапливалось в полостях земной коры, образуя месторождения нефти и газа, а если таких полостей не было, то оно выделялось на поверхность суши или в океаны. Всякий, кто много путешествовал, видел на болотах и в низинах в лужах воды нефтяную пленку на поверхности. Эту пленку образовали углеводороды, выделившиеся из недр планеты по разломам в земной коре. Известно, что на поверхность планеты постоянно посупает метан и этан, в почве они взаимодействуют с компонентами почвы и увеличивают содержание органического вещества в почвенном профиле. Метан абиогенного происхождения выделяется и в Мировой океан.

Если признать, что Земля пульсировала в гравитационном поле Галактики, то надо признать и то, что процессы образования в ее недрах ювенильной воды и нефти то активизировались (в эпохи сжатия), то затухали (в эпохи расширения). Если гипотеза абиогенного синтеза нефти верна, то нефть - возобновимый ресурс, только время ее возобновления активизируется через каждые 150-180 миллионов лет.

Обнаружение сложных углеводородов на других планетах позволит в ином ракурсе посмотреть на проблему происхождения нефти. Обилию углеводородов на небесных телах удивляться не приходится: и водород, и углерод относятся к числу самых распространенных химических элементов Вселенной. И действительно, углеводороды, эти непосредственные слагаемые нефти, обнаружили не только на планетах, но и в кометных хвостах, и в веществе метеоритов, в атмосферах холодных звезд, и просто в межзвездном пространстве. Так что нефть - это не привилегия Земли.

Допустив абиогенную гипотезу происхождения нефти, мы обязаны признать, что это вещество (точнее, смесь веществ) может образоваться и на других планетах и спутниках планет, в том числе и на Марсе. В результате абиогенного процесса на Марсе могло образоваться столько нефти, чтобы покрыть поверхность планеты даже метровым слоем. С помощью НАСА мы сегодня можем побывать на поверхности нашего соседа и посмотреть, есть ли там вещество, похожее на нефть.

Нефть на Марсе

 

В качестве доказательства рассмотрим несколько фотографий поверхности Марса, опубликованных на сайте НАСА.

 

Внутреннее строение Марса похоже на внутреннее строение Земли. Плотное ядро одето в менее плотную мантию, которую покрывает кора Марса. Имеется еще разреженная газовая оболочка, состоящая в основном из углекислого газа. Кора Марса в верхней части представляет собой криосферу - оболочку, в которой вода находится в замерзшем состоянии.

Кратер на Марсе. Можно предположить, что светлая голубоватая масса - это лед или снег. Справа и внизу на стенке кратера тонкий слой снега. По всей вероятности, эта изморозь - замерзшие ночью пары воды. На стенке кара такая изморозь ночью тоже была, но взошло солнце, и на "солнцепеке" изморозь испарилась. Лепешка льда в центре - это скорее всего грунтовая вода, выступающая на поверхность и замерзшая в холодной атмосфере Марса. А вот что за черное пятно на склоне ледяного бугра? Уж не нефть ли это, вытекающая на поверхность из недр планеты?

Снимок "Викинга", на котором видно одно из так называемых "сухих русел" на поверхности Марса. Современные условия на планете таковы, что при малом атмосферном давлении, существующем сейчас на Марсе, оказавшаяся там вода способна закипеть без какого либо нагрева. При среднем значении давления для поверхности Марса, равного 6,1 мбар, лед переходит непосредственно в пар, минуя жидкое состояние. Следовательно, это не русло, и вода по нему вряд ли когда-либо текла. Это образование скорее похоже на провал в криосфере Марса. Видны даже ступени на склонах этого провала. Такое впечатление, что грунт Марса в данном месте просел, погрузившись в мантию планеты. Такое действительно возможно при растяжении поверхности планеты. Кора раскалывается, и по трещинам из глубин Марса на поверхность поступает вещество. Это может быть жидкая лава, может быть жидкая вода, а может быть, и нефть. Темный цвет субстанции на дне провала напоминает скорее нефть, чем воду. Хотя вода на дне этого разлома может быть тоже, разумеется, в замерзшем состоянии.

Это участок марсианского Грандканьона. Больше всего это похоже на гигантский разлом коры Марса, на зону спрединга, в которой при расширении ядра и мантии планеты происходит растяжение и наращивание коры. Темная масса на дне каньона вполне может оказаться нефтяными озерами, в которых плавают айсберги водяного льда.

А на этом фото озеро темной жидкости можно разглядеть лучше. Глыбы в озере - это, скорее всего, действительно водяной лед. Это обломки марсианской криосферы. Этот лед вряд ли чистый, в нем большая примесь пыли и песка.

Ну а здесь мы явно видим озеро, его поверхность отражает блеклое марсианское небо. Очень похоже на воду, но вода не может находиться на Марсе в жидком состоянии, она моментально закипит уже при +2 градусах и испарится. Так что же это за жидкость? Неужели целые озера нефти? А ведь очень похоже, не правда ли?

Сколько же ее (нефти) там, на Марсе! Все, строим скорее трубопровод и гоним нефть с Марса в Европу. А куда денем вырученные за нефть деньги? Пропьем, конечно, в Куршевеле...

Похоже, что в Грандканьоне на Марсе нефть можно добывать открытым способом. Не надо бурить скважин, - знай себе, черпай. Только вот сжечь ее там не удастся, так как в атмосфере почти нет кислорода. Так что не могут нефть и нефтепродукты на Марсе служить источником тепловой энергии. А вот своеобразные микроорганизмы в этих нефтяных озерах могут водиться. На Земле такие микроорганизмы смогут утилизироват нефтяные загрязнения, возникающие в местах нефтедобычи.

 

Такое на Марсе вполне возможно. Фонтаны жидкости могут вырываться из под толстого слоя льда и смороженного грунта, ведь под криосферой Марса могут быть большие запасы жидкой воды и нефти. Причем не только вода может бить фонтанами - там могут быть и нефтяные фонтаны.

Гусеницы марсохода потревожили грунт. А под тонким верхним слоем оказалась вот эта темная масса, похожая на липкую грязь. Но ведь вода не может быть в жидком состоянии и, следовательно, эта грязь не водяная... А что, похоже на мазут, не правда ли?

Странная субстанция на поверхности Марса образует пятна размером в 3-5 метров в поперечнике. Масса явно застывшая и напоминает гудрон. К этому "гудрону" прилипли окатанные частички - то ли кусочки льда, обработанные марсианскими пыльными бурями, то ли капельки "гудрона", окутанные частичками пыли и окатанные.

На этом фото гудронообразная масса видна лучше. Она очень похожа на лепешки, но кто их "испек" на холоднющей планете? Да никто. Тяжелые фракции нефти - битумы - поступили на поверхность планеты по трещинам в коре Марса. Можно дать совет покорителям Марса: не вступайте на такие лепешки, а то завязнете и сапоги испачкаете, а вода там только в виде льда, поэтому помыть сапоги будет невозможно.

Смотрите, будто кто-то залил поверхность Марса синими чернилами. Обратите внимание на то, что синяя субстанция выбрасывалась из кратеров и сдувалась ветром в одном направлении - в сторону нижнего правого угла снимка. Что это, если не нефтяные гейзеры, бьющие из под толстого слоя криолитозоны? Думаю, что изучая распределение темной субстанции на Марсе, мы сможем понять распределение запасов нефти и на Земле. Законы, управляющие этими процессами, на Земле и на Марсе должны быть сходными. Так же как и на Земле, воды на Марсе больше, чем нефти. Однако Марс находится под сильным гравитационным контролем Юпитера, который, то сближаясь с Марсом, то удаляясь от него, сильно деформирует планету, что и является причиной мощных извержений жидкой воды и нефти из под толщи криолитозоны. Гравитационная энергия переходит в энергию деформации, а та в свою очередь переходит в тепловую энергию, разогревает недра Марса. Кратеры Марса, скорее всего, в большинстве своем имеют не ударное, а взрывное или просадочное происхождение. Никак не могу согласиться с теми марсологами, которые считают Марс тектонически умершей планетой. Он активен, и может быть, активен не меньше, чем наша Земля. Вот только проявляется эта активность на Марсе чуть иначе.

Путешествие на Марс закончилось. Мы возвращаемся домой, уже заварен свежий чай, нас, как всегда, ждут великие дела на Земле. Увиденное на Марсе позволит нам по другому посмотреть и на привычные явления на нашей планете