Учение о нефти
Российский физиолог и натуралист немец Иосия Вейтбрехт в мемуаре «О нефти» (1739) предположил её органическое происхождение. Эту идею как научную гипотезу представил М.В. Ломоносов после изучения в лаборатории нефти из Ухты в книге «О слоях земных» (1763).
Во второй половине ХIХ века обрела популярность неорганическая гипотеза происхождения нефти. Однако более детальные исследования поставили её под сомнение. В «Очерках геохимии» (1933) В.И. Вернадский сделал вывод: «Мы теперь знаем, что нефти состоят из смеси углеводородов, очень различных в зависимости от геологических условий их генезиса, их состава тех первичных органических тел, из которых они происходят и которые созданы определёнными организмами». Нефть «образуется в биосфере».
В 1932 году, а через 5 лет уточнённым и дополненным изданием вышла книга академика И.М. Губкина «Учение о нефти». В ней, как уведомляет аннотация, рассматривается народно-хозяйственное значение нефти, её физические и химические свойства, происхождение и условия залегания в земной коре, геологическое строение нефтяных и газовых месторождений, закономерности их размещения, свойства нефтегазоносных пород, методы поисков и разведки и другие вопросы нефтегазовой геологии.
По мнению Губкина, для образования нефти сначала должен накопиться придонный ил, насыщенный остатками растений и животных. Так бывает в болотах и морских мелководьях. Их перекрывают другие отложения. Все это происходит в воде, препятствующей окислению углеводородов. Обрабатывают битуминозный ил бактерии, не нуждающиеся в кислороде. Погружаясь в недра, органические вещества под действием высоких температур и давления преображаются в нефть. Она накапливается в благоприятных для этого тектонических структурах…
Главное достоинство этого труда И.М. Губкина не в детальных разработках отдельных проблем. Это комплексное учение рассматривает нефть в разных аспектах. Казалось бы, следовало ограничиться основательным анализом какой-то одной проблемы столь сложного объекта. По такому пути пошла научная мысль в ХХ веке. Однако синтез знаний позволяет соединять теорию с практикой, рационально организовать поиски и разведку месторождений нефти и газа.
В книге «Развитие наук о Земле в СССР» (1967) сказано: «И.М. Губкину принадлежит заслуга в выборе правильного направления поисково-разведочных работ во многих районах СССР и прежде всего в Волго-Уральской нефтегазоносной области. Его оптимизму, настойчивости, научной эрудиции и организаторским способностям обязана наша страна быстрым открытием нефтяных богатств и созданием крупнейшей базы нефтедобывающей промышленности. И.М. Губкин одним из первых указал на перспективность поисков нефти и газа в мезозойских отложениях Предкавказья, Средней Азии и западной Сибири».
…Не затихают споры учёных о происхождении нефти. Теория неорганического её синтеза в глубоких недрах Земли имеет могучего сторонника – Д.И. Менделеева. А её органическое происхождение поддерживает авторитет Ломоносова, Вернадского, Губкина…
Крупнейший французский геолог-нефтяник Ален Перродон в монографии «История крупных открытий нефти и газа» (1994) пишет: «Прогресс нашей науки и техники всё время подтверждает, что нефти и газ действительно являются продуктом медленного процесса накопления осадков и их диагенеза, который протекает в недрах осадочных бассейнов» (диагенез – преобразование рыхлых осадков в плотные горные породы в верхней части земной коры).
Член-корреспондент АН СССР Н.Б. Вассоевич создал теорию главной фазы нефтеобразования, обобщив огромный материал, накопленный главным образом советскими учёными (И.М. Губкиным, А.Д. Архангельским, И.О. Брода, В.А. Соколовым, М.Ф. Двали, В.А. Успенским и другими). Суть такова. Среди бесчисленных биохимических реакций в современной области жизни нет ни одной, завершающейся образованием нефти. Поэтому о чисто биогенном её рождении говорить не приходится.
В результате жизнедеятельности организмов или при их участии создаются мощные толщи осадков, содержащих гигантское количество органических соединений, углеводородов. Эти осадочные породы проходят геохимические циклы преобразований в земной коре. Рыхлые слои уплотняются, взаимодействуют с подземными водами, претерпевают физические и химические превращения.
Примерно до глубины 1 км эти изменения не приводят к образованию нефти (если не считать редких исключений из правила). При температуре выше 60°, но не более 200 °C, в осадочных отложениях, преимущественно в глинах и глинистых известняках, пронизанных органическим веществом, начинает созревать нефть. Такие условия имеются обычно на глубинах от 2 до 6 км. В этой зоне реализуется главная фаза образования нефти.
Формирование крупных нефтяных залежей продолжается миллионы лет. Чтобы оно завершилось успешно, требуется сочетание многих благоприятных факторов: область устойчивого прогибания земной коры, накопление богатых углеродными соединениями осадков, хорошие коллекторы нефти и ловушки, надёжная изоляция залежей нефти от высоких температур и доступа свободного кислорода.
Формирование крупных нефтяных залежей продолжается миллионы лет
Такова современная осадочно-миграционная теория происхождения нефти. Учёные сумели восстановить последовательную историю – порой детально, порой с пробелами – подземных судеб одного из самых замечательных огнеопасных продуктов Биосферы.