Перейти в начало сайта Перейти в начало сайта
Электронная библиотека «Наука и техника»
n-t.ru: Наука и техника
Начало сайта / Новости науки и техники / Архив выпусков 2004 года
Начало сайта / Новости науки и техники / Архив выпусков 2004 года

Научные статьи

Физика звёзд

Физика микромира

Журналы

Природа

Наука и жизнь

Природа и люди

Техника – молодёжи

Нобелевские лауреаты

Премия по физике

Премия по химии

Премия по литературе

Премия по медицине

Премия по экономике

Премия мира

Книги

Биологически активные

Время, хранимое как драгоценность

Крушение парадоксов

Превращение элементов

Среди запахов и звуков

Цепная реакция идей

Издания НиТ

Батарейки и аккумуляторы

Охранные системы

Источники энергии

Свет и тепло

Научно-популярные статьи

Наука сегодня

Научные гипотезы

Теория относительности

История науки

Научные развлечения

Техника сегодня

История техники

Измерения в технике

Источники энергии

Наука и религия

Мир, в котором мы живём

Лит. творчество ученых

Человек и общество

Образование

Разное

Нефть вокруг нас


С тех самых пор, как Макс фон Лауэ обнаружил, что рентгеновские лучи по-разному рассеиваются на различных веществах, рентгеноструктурный анализ применяют для определения состава различных материалов. В частности, этот метод позволяет распознать, из каких групп веществ – фаз – состоит тот или иной углеводородный минерал, будь то горючий сланец, торф или нефть.

Ученый проанализировал рентгеновские спектры более трех тысяч природных веществ и, к своему удивлению, обнаружил, что все эти вещества, в общем-то, состоят из одних и тех же фаз. Различие лишь в количестве.

Как оказалось, ископаемые углеводороды, например гумусовые, можно расположить в ряд. В его начале находится торф – самый первый минералоид, который образуется из отмерших частей растений, а в конце – чистый графит. «В природных условиях углеводородное вещество, проходя при метаморфизме через множество промежуточных состояний, стремится к термодинамически устойчивому состоянию – графиту», – поясняет свое открытие Юрий Королев.

Одна из интереснейших находок – полинафтеновая фаза, доля которой наиболее велика в торфе и буром угле. Эта фаза есть и в каменном угле, и даже в антраците, который, казалось бы, должен состоять из чистого графита. Интерес вызван тем, что именно нафтеновые соединения – основная составляющая нефти. Получается, что если бы в процессе метаморфизма твердые углеводороды выделили жидкие продукты, в этом не было бы ничего удивительного. А метаморфоз, как известно, лучше идет при нагреве. Поэтому ученые решили выяснить, что будет, если твердые природные углеводороды нагревать до различных температур.

– Нам удалось установить, что при нагреве выше 400°C фазовый состав сильно меняется, – говорит Юрий Королев. – Доля полинафтеновой фазы быстро почти мгновенно уменьшается, а доля графита в остатке сильно растет. То есть нефть фактически вытекает из твердого вещества. Например, торф дает в два раза больше газа, чем нефти. У волокнистых оксикеритов соотношение 2/3, а, скажем, оленекский богхед-уголь, результат разложения сапропеля, почти полностью состоящий из полинафтеновой фазы, дает 80% нефти. Различие двух последних минералов принципиальное: богхед – продукт распада и полимеризации жирных кислот микроорганизмов, а оксикерит образовался из газообразных продуктов, скорее всего метана, углекислого и угарного газов.

Из этой работы следует несколько важных выводов. Во-первых, получается, что основными факторами образования нефти служат температура и наличие в минерале полинафтеновой фракции. А откуда она взялась, из распада живой материи или сформировалась из газов, содержащих углерод и водород, это уже не важно. То есть обе гипотезы – и биогенного, и абиогенного происхождения нефти – в равной степени правомерны. Во-вторых, выходит, что нефть может образовываться в любой момент времени.

Уже давно высказано предположение, что ее источником служат очаги-реакторы с температурой более 400 градусов, приуроченные к поясам глубинных разломов в земной коре. Как только тепловой поток с температурой выше 400°C встретится с полинафтеновой залежью, она превратится в нефть. Проще всего это достигается в районе вулканизма. И действительно, на поверхности воды в кальдере камчатского вулкана Узон есть свежеобразовавшаяся нефтяная пленка.

 

Дата публикации:

6 марта 2004 года

Электронная версия:

© НиТ. Новости науки и техники, 2002