關於石油的成因有很多種說法,隨著對於油田的新發現,原來的某些主流說法的疑點越來越多。
目前,世界上主流的說法仍然是石油的生物成因說,也就是說遠古時代的生物埋入地下以後,在高溫、高壓等合適的環境下,變成了黑色的石油,這其中有一些地質證據以及石油中的生物標記作為證據。
一般的情況下,石油會在頁巖、砂巖、白雲巖中產生,而頁巖是很重要的沉積巖,沉積巖很大的程度上都是由於有機物沉積形成的,所以會形成一層一層的頁狀結構。
中東之所以成為石油最重要的出產地,就是因為那裡是一個遠古時生物沉積的盆地。
如果這種說法完全正確,在花崗巖和其他火山巖中就不可能形成石油。
但是上世紀中後期,前蘇聯陸續在花崗巖中發現過大油田。
在中國南海,越南所開採的石油很多是從花崗巖中提取的,中國渤海9-1油田就是大型花崗巖油田。
新疆準噶爾盆地克拉美麗氣田,就是在火山巖中含有油氣資源。
●圖為克拉美麗氣田的多孔火山巖。
那麼,石油到底能不能夠不經微生物來形成呢?答案是可以的。
生物可以生產石油,但是地球本身製造的石油,才是石油的主要來源。
地球能夠製造出石油的最重要原因,就是在地心的內部會不斷的釋放出氫氣。
根據恆星的演化學說,恆星在燃燒末期會經歷一次驚天的大爆炸,變成白矮星或者是中子星。
這些爆炸會把大量的重元素拋向宇宙空間,這些重元素在宇宙中冷卻形成巖石,最後匯集成像地球這樣的巖石行星。
在地球剛剛誕生的時候,是一個融化的巖漿團。在這個巖漿團裡有密度大的元素,有密度輕的元素,密度大的元素會自動沉入地心。
所以,我們的地心是一個鐵和鎳做的金屬球體,因為這個球體和地球自轉有一個轉速差,所以才形成了磁場。
比鐵密度更高的元素,鈾、金、銀等會沉積在地球的最核心部分,這其中有很多的放射性元素。
放射性元素不停的衰變、裂變,放射出熱量,所以才維持了地球內部巖漿的高溫狀態。
鈾235裂變會釋放出中子,而中子是非常不穩定的,自由中子只有15分鐘的壽命,15分鐘以後就會進行β衰變,變成一個電子和一個質子。
而質子和電子的組合就是氫元素,氫元素是地球上最輕的東西,所以它會不停的從地心向外面釋放。
這個過程不僅釋放了氫氣,還造成了地幔的對流,推動了地球的板塊運動。
氫元素從地心慢慢的上升到地幔、地殼的交界處~莫霍面,在高溫、高壓的作用下和水、二氧化碳反應就會形成石油。準確的說,這個時候石油只是烴和烷蒸汽,在熱動力的作用下上升到了地殼的裂隙中間,冷卻以後形成了石油。
頁巖中含有很多的石油,是因為這些巖層中有縫隙,排列的形狀和縫隙就像一個冷凝器。熱的油氣蒸汽在這裡冷凝了以後,匯聚在了低洼地。所以在頁巖中比較容易找到石油。
也正因為如此,不僅僅是在頁巖中有石油,在其他的巖層中也可以找到。
接下來的問題:地球內部有沒有足夠質量的重元素衰變、裂變放出足夠多的氫。
在地殼中,鈾的含量為百萬分之2.5。鐵的含量為5%。鐵元素和鈾元素的豐度比是2萬比1。
鐵元素是恆星核聚變的最後產物,比鐵重的元素聚變是吸熱反應,只能在超新星爆炸或者中子星的對撞中產生。
所以宇宙中重金屬元素豐度比是固定的。
地球巖石圈的密度是3.2,而地球的總體密度是5.5,這是因為在地核中沉澱了大量的鐵元素。基本上地核就是一個大鐵球,鐵的質量佔了地核質量的90%以上,而地核的質量佔了地球總質量的31%。
那麼我們簡單算一下就知道了,僅僅在地核中所含有的鈾就是地球質量的31%×90%/20000=0.14/10000,大約為1/7萬。
地球的質量是6×10的24次方千克,僅地核中的鈾含量就高達8.6×10的16次方噸(8.6億億噸)。
其他的放射性元素,以及地幔、地殼中的鈾元素還未計入。
除此以外,地核內部的其他重元素也會產生中子,鈹在阿爾法粒子的轟擊下就會產生中子。
地核通過不斷的釋放中子,製造了大量的氫。
只要地核一直在發熱,石油就會緩慢的形成,永遠也不會枯竭。
石油和天然氣往往是伴生資源,而天然氣裡還有一種宇宙中含量很多,但是地球上含量很少的元素,這個元素就是氦。地球上的氦就是地核裡重元素阿爾法衰變的產物,氦和氫是一起從地核冒出來的,所以才會在天然氣裡富集存在。
氫在地核中的上升有一定的通道,只要這個通道還存在,上面的油田就是「活的」,開採完以後慢慢還會生「石油」出來。
這些通道也不是一成不變的,會像地幔熱柱一樣緩慢移動,所以會有新的油田誕生。
地球上會有死去的油田,還有一些活著的油田,也會有一些新生的油田。總之,石油是可再生資源。
【免責聲明】:轉載自其他平臺或媒體的文章,本平臺將註明來源及作者,但不對所包含內容的準確性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保證,僅作參考。如有侵權,請聯繫本平臺並提供相關書頁證明,本平臺將更正來源及作者或依據著作權人意見刪除該文,並不承擔其他任何責任。