— наличие на Земле гигантских
и сверхгигантских месторождений нефти
и газа, поскольку размеры этих месторождений
в верхних слоях земной коры ограничиваются
только размерами имеющихся в горных породах
резервуаров и условиями сохранения;
— приуроченность в нефтегазоносных
областях скоплений к породам
определенного возраста внутри области
или бассейна, что связано с
общностью условий образования
горных пород, формирования в них
емкостных и других физических свойств;
— высокая концентрация
в нефти металлов, широкое распространение
битуминозных веществ в некоторых
рудах;
— широкое распространение
в любых горных породах нефтегазоносных
районов рассеянных углеводородов,
поскольку нефть в месторождениях
— это только незначительная часть
мощного потока углеводородов, захваченная
ловушками;
— наличие сверхвысоких
пластовых давлений в нефтяных и
газовых залежах.
Таким образом,
по словам Д. И. Менделеева,
неорганическая концепция объясняет
"все главные факты нефтенахождения
и то, что нефть находится рассеянною во
всех краях света". Принимая эту общую
схему, сторонники минерального происхождения
нефти предложили множество вариантов
реализации нефтеобразовательных процессов.
Нет общего мнения о природе углеводородов
в глубинных зонах Земли, глубине и характере
очагов нефтеобразования, химических
реакциях, формах поступления соединений
углерода из глубинных недр, о конкретных
проявлениях процессов миграции, о возможности
образования месторождений в кристаллических
горных породах на больших глубинах и
по некоторым другим вопросам. Большинство
этих разногласий обусловлено невозможностью
(пока) непосредственно изучать очаги
нефтеобразования или распознать их в
доступных изучению частях земной коры.
Несмотря
на все различия во взглядах
на процессы неорганического
нефтеобразования, отчетливо выделяется
основной вопрос минеральной (глубинной)
концепции — это вопрос о путях движения
нефти и газа при формировании месторождений.
Признание необходимости поступления
нефти, газа или исходных для их образования
продуктов по разломам из глубоких недр
Земли (земной коры или мантии) объединяет
сторонников минеральной концепции. Осадочные
породы рассматриваются ими как главный,
но не единственный аккумулятор нефти
и газа.
Очевидно, что предыстория
химических элементов, образующих нефть,
для минеральной концепции принципиального
значения не имеет: наряду с изначально
глубинными продуктами частично это
могли быть углерод, водород, азот, входившие
когда-то в биогенное вещество, распавшееся
в высокотемпературных зонах
Земли на элементы или простые
молекулы. В этом смысле упомянутые
выше гипотезы, развиваемые в рамках
биогенной концепции, можно отнести
к различным вариантам минеральной
концепции. Принципиальным является только
баланс углеводородов той или
иной изначальной природы.
Основные
практические выводы, которые следуют
из минеральной концепции, это,
во-первых, перспективность всех
проницаемых горизонтов до кристаллического
фундамента включительно, залегающих
ниже горизонтов с уже известными
нефтепроявлениями; во-вторых, размещение
зон нефтегазонакопления (месторождений
нефти и газа) в местах глубинных разломов.
Таким образом,
альтернативные концепции происхождения
нефти — биогенная и минеральная
(глубинная) основываются на объяснении
разных групп фактов и по-разному
ставят основной вопрос нефтеобразования.
Если для биогенной теории важно, что исходное
вещество для нефтеобразования первоначально
находилось в осадочных породах, то
для минеральной, наиболее важным моментом
является процесс образования месторождений
, за счет миграции вещества из подстилающих
осадочные породы глубинных недр Земли.
Обе точки зрения, на первый взгляд, взаимно
исключающие одна другую, существуют как
бы в разных измерениях. Взятые в самом
общем виде, они не противоречат большинству
известных сейчас фактов залегания нефти
в недрах. В этом состоит второй парадокс
проблемы нефтеобразования.
Анализируя
истоки двух концепций, не трудно
прийти к выводу, что их построение
было связано с различными
методологическими подходами к
проблеме. Ранее было показано, что
причина больших различий в
теориях происхождения жизни
связана с двумя различными
подходами к их построению: актуалистическим
("взгляд в прошлое" со
стороны существующей жизни) и
естественно-историческим ("взгляд
в будущее" со стороны химии, обусловливающей
саморазвитие жизни из неживой материи).
Аналогичные методологические подходы
прослеживаются и при построении теорий
происхождения нефти.
Принцип
актуализма ("понять прошлое через
настоящее"), на котором базировались
геологические исследования прошлых
веков, не мог, конечно, не
привлекаться геологами к решению
вопросов генезиса полезных ископаемых,
в частности вопросов генезиса
нефти. Элементы актуалистического
подхода отчетливо прослеживаются в основных
исходных посылках биогенной концепции:
сравнение состава нефти и живого вещества;
составов нефти в залежах и рассеянной
нефти в породах; составов разных типов
горючих ископаемых; установление связи
современных условий залегания нефти
(нефтеносных пород) с распространением
горных пород, аналогичных тем, в которых
залегает нефть, и так далее. Таким образом,
биогенная концепция происхождения нефти
базируется в основном на актуалистическом
подходе к ее изучению.
Д. И. Менделеев
первым применил к решению
вопросов генезиса нефти естественноисторический
(эволюционный) подход. Этот подход
заключается в рассмотрении естественных
процессов развития Земли в
целом, учете взаимодействия всех
ее оболочек (геосфер). Д. И. Менделеев
шел не от сравнения вещества
нефти с веществом компонентов
осадочных горных пород, а от
естественных результатов природных
процессов, происходящих на поверхности
Земли и в ее недрах. Концепция
Д. И. Менделеева учитывает
особенности эволюции Земли как
планеты, эволюции геологических
и геохимических процессов, химической
эволюции.
Безусловно, отдельные
положения биогенной теории развиваются
на базе естественноисторического
подхода, а в некоторых положениях
минеральной теории заметны признаки
актуалистического подхода. Но
в целом довольно отчетливо
видно, что две различные концепции
происхождения нефти характеризуются
различными методологическими подходами
к решению этой проблемы. В этом — одна
из причин их устойчивого сосуществования.
Интересно, что когда сторонники биогенной
концепции применяют естественноисторический
подход к исследованию какой-либо части
проблемы, у них находится много точек
сближения при оценке важности тех или
иных явлений со сторонниками минеральной
концепции.
Несмотря на
нерешенность многих вопросов, исследования
в области происхождения нефти
дали значительные научные результаты.
Работы в аспектах биогенной
и минеральной гипотез обогащали
геологию, геохимию и химию нефти
новыми закономерностями, которые
активно использовались практикой.
Они внесли свой вклад в
геохимию углерода, основы которой
были заложены Д. И. Менделеевым
и К. В. Харичковым, а стройная
всеобъемлющая концепция этой
науки сформулирована и развита
В. И. Вернадским.
Сторонники
биогенной концепции много сделали
для изучения условий залегания
нефти в осадочных горных породах,
изучения состава, условий образования
и эволюции осадочных пород,
формирования вместилищ нефти
— природных резервуаров. Их
большая заслуга состоит в
широком и детальном изучении
органического вещества осадочных
пород всего возрастного диапазона,
сохранившегося в геологической
летописи. Ими много сделано в
познании геохимических и генетических
связей между всеми углеродистыми
горючими ископаемыми Земли.
В работах
по минеральному происхождению
нефти было обращено внимание
на ряд новых закономерностей,
ускользавших от внимания сторонников
биогенной концепции. Было установлено
значение глубинных разломов
в создании крупных зон нефтегазонакопления
на Земле, осознана важная роль внутренней
энергии и потока глубинных флюидов в
образовании природных скоплений горючих
ископаемых. Исследования в плане минеральной
(глубинной) концепции позволили значительно
расширить круг природных объектов, в
которых встречаются битуминозные вещества.
Такими объектами стали магматические,
вулканические, гидротермальные образования,
метаморфические породы, служащие ложем
древних бассейнов осадконакопления.
Сторонники минеральной концепции заострили
вопрос о преимущественной роли вертикального
перемещения углеводородов в процессе
образования скоплений, сформулировали
принцип, согласно которому в нефтеносном
районе нефть встречается ниже известных
залежей до нижней границы осадочной толщи
и глубже — в метаморфическом фундаменте
при наличии трещин и свободного парового
пространства.
В общем,
в рамках той и другой теории
исследуются разные стороны сложного
природного явления — нефтеобразования.
Вместе с тем упорно сохраняющийся взаимный
антагонизм двух концепций приводит порой
к парадоксальным ситуациям. Например,
подтверждающиеся практикой следствия
минеральной концепции (связь месторождений
с глубинными разломами, роль внутренней
энергии Земли в нефтеобразовании и миграции
углеводородов, ведущее значение вертикальной
миграции флюидов и другие) сначала решительно
отвергались ее противниками, а впоследствии
воспринимались ими уже как выводы из
биогенной концепции.
1 этап - с древнейших времён
по 1760 .
В этот период
представления о происхождении
нефти, так или иначе, были
связаны с различными представлениями
о "флогистоне", происхождение
Земли и др. Первая теория была
сформулирована в 950 годы арабским
учёным Их - Ван - Эс-Сафа. "Вода
и воздух - писал он - созревают действием
огня и образуют огненную серу и водяную
ртуть. Эти два вторичных элемента смешиваются
с разным количеством земли и в зависимости
от температуры образуют минералы, находящиеся
в земле, включая битуминозную субстанцию,
такие, как нефть. Поэтому они имеют "высокий"
воздух и нефть, сжимается и огнеопасны.
В конце
17 века (1697) итальянский учёный
П.С.Бекконе, ссылаясь на мнение англ. учёного
В. Чарметона, что янтарь и битумы имеют
одинаковое происхождение и нефть образуется
"вулканическими силами из земли и серного
начала", В качестве доказательства
он приводил пример землетрясения 1683 года,
которое повлияло на интенсивность нефтепроявлений
в Сицилии.
Судя по
работе французского учёного
Н. Лемери, в конце 17 века существовало
представление об образовании нефти в
результате перегонки янтаря; каменный
уголь является остатком этой перегонки.
Однако сам Лемери считал, что нефть образуется
в результате перегонки битума. Пожалуй,
самое интересное предположение высказал
в начале 18 века немецкий учёный П. Ф. Генкель.
По его мнению, нефть образуется из останков
животных и растений.
Существование
к 1739 году представления о нефти
были обобщены русским академиком
И. Вейбрехтом, который, разделяя мнение
о нефти как о смеси "огненной", водной
и земляной субстанций, в то же время считал,
что нефть либо образовалась под влиянием
тепла Земли, либо находилась в её недрах
изначально. На основании нахождения нефти
в теплых странах вблизи морей с соленой
водой и длительности ее притоков снизу.
Вейбрехт считал, что нефть-" это преобразованная,
огненная сущность солей, оставляемая
морской водой. При чрезмерном накоплении
горючих веществ в одном месте при их воспламенении
происходят землетрясения и оседания
почвы". Любопытен вывод этого исследования
о том, что "масляные части растений
близки по своим свойствам к нефтяным
маслам". На этом основании делалось
предположение: «быть может, огненные
и масляные части всех растений происходят
от нефти, которую растения вытягивают
из земли. «Эти представления завоевывали
все большее и большее признание.
В 1750 немецкий
ученый Шпильман писал, что
нефть образуется из растений,
преимущественно из ели. Член
французской академии наук, химик
по специальности П.Ж. Макер в
1758 высказал мнение о том, что битумы образуются
в результате взаимодействия "растительных
масел " и "кислот".
2 этап (1761-1859).
Этот этап
продолжался почти 100 лет. Он
начался с работы М.В. Ломоносова.
В середине 18 века в своем трактате
"О слоях земных" великий
русский ученый писал: "Выгоняется
подземным жаром из приготовляющихся
каменных углей бурая и черная
масляная материя... и сие есть
рождение жидких разного сорта
горючих и сухих затверделых
материй, каковы суть каменного
масла, жидкая смола, нефть
- которые хотя чистотой разнятся,
однако из одного начала происходят".
Таким образом,
более 200 лет назад была высказана
мысль об органическом происхождении
нефти из каменного угля. Исходное
вещество было одно: органический
материал, преобразованный сначала
в уголь, а потом в нефть
и газ. Родилась органическая
гипотеза. М.В. Ломоносов был не
единственный, кто высказался по
интересующему нас вопросу в
18 веке. Правда, другие гипотезы того
времени носили курьёзный характер.