Нефть по праву имеет другое название – «черное золото». Многие лекарственные препараты, кремы, бытовые средства, синтетический каучук, краски, растворители и сотни других материалов изготавливаются на базе нефти и продуктов ее переработки.
Первые попытки переработки нефти относятся к 18 веку. Но интенсивная добыча нефти началась всего 100 лет назад. С того времени извлекли и переработали более 5 млрд тонн «черного золота».
Есть ли у человечества еще запас нефти или природный ресурс уже заканчивается? Исчерпаема она или нет? На эти вопросы пока нет точных ответов. Дело в том, что до конца неизвестно откуда появляется нефть на Земле.
Разбирая вопрос происхождения природного ресурса, ученые столкнулись со многими трудностями. Так, сейчас большинство полагают, что исходный материал для всех битумов, в том числе и нефти, нефтяного газа, это вещество органического происхождения, имеющее в составе остатки организмов растительного, животного происхождения.
В образовании нефти принимают участие минеральные компоненты земной коры, которые взаимодействуют с остатками органического происхождения. В пользу этой теории приводятся убедительные аргументы.
Экспериментальным путем доказали, что липиды, белковые вещества, углеводы, которые имеются в составе растений и животных организмов, при наличии определенных условий трансформируются в углеводороды.
Элементарный состав «черного золота» характеризуется:
Все эти вещества имеются в составе тканей животных организмов и растений. Но с небольшим отличием – в них больше белка и кислорода, чем в нефти.
Изучения состава органических веществ в морских осадках привели к интересным выводам – присутствие процессов образования нефти в современных морских бассейнах.
В составе битумного вещества органического происхождения, которое содержится в осадках Черного и Каспийского морей, обнаружены близкие к нефти ароматические углеводороды. Они могли сформироваться в осадках только из организмов, которые когда-то были на Земле. Но наличие органических веществ – не единственное условие для нефтеобразования.
Если имеется доступ кислорода, воды, то превалируют окислительные процессы. Для нефтеобразования необходимы условия, при которых требуется ликвидация кислорода. И такие условия выявляются только в случаях, когда слои разлагающихся организмов, смешанные с минеральными веществами, продолжают налегать на новые слои биологического ила.
В его битумной части возрастает концентрация углерода, снижается уровень липидных кислот и других компонентов, содержащих кислород. Так, даже на ранних стадиях трансформации рыхлых осадков на дне водных бассейнов происходит формирование углеводородов, которые имеются в составе нефти.
При проведении исследований изотопа радиоактивного углерода осадков (современных и старых) было выявлено, что возраст их колеблется от 9 до 14 лет. Он приравнивается к геологическому возрасту отложений, которые содержат эти углеводороды. Плотное перекрытие вещества органической природы и промежуточных продуктов наблюдается вследствие размыва суши, формирования осадочных пород.
Получившийся комплекс органических материалов, которые смешаны с минеральными остатками, затем покрывается другими слоями почвы. Это выявляется в процессе продолжительного (несколько геологических эпох) погружения дна водных бассейнов. Слои, которые непроницаемы для жидкостей и кислорода, защищают органические вещества от воздействия воздуха.
Соединения азотистой природы (белки из организмов) обеспечивают восстановление требуемой среды. Увеличение температуры и давления, являющееся следствием опускания слоев вглубь земли, также способствует формированию углеводородов из промежуточных продуктов распада органических компонентов.
Но эти углеводороды и другие составляющие «черного золота», распыленные в массе илистой породы, – не та нефть – текучая черная жидкость.
Сформировавшийся битумный комплекс, который имеет близкий состав к нефти, проходит следующие процессы при подземном перемещении, проникает в крупнозернистые породы либо породы с высокой степенью трещиноватости. И в них уже обнаруживают залежи нефти.
Это преобразования осуществляются под физическим и химическим влиянием окружающих минералов, а также по причине постоянного химического взаимодействия всех составных частей нефти между собой.
Условия для нефтеобразования, которые создает природа, разнообразны. Отдельные стадии, которые мы описали, еще до конца не изучены и описаны наукой. Нефтяные запасы существенны, выявлены не полностью.
Очевидно, что процесс нефтеобразования намного медленнее, чем растут потребности в ее добыче. По этой причине многие индустриальные страны уже изготавливают искусственные заменители нефти в промышленных масштабах. Благодаря точному знанию процессов и условий для образования нефти можно создать совершенное искусственное топливо.