Горючая вода, земляное масло, жидкий огонь

О происхождении нефти много лет велись яростные споры.

Неорганическая гипотеза была высказана давно, но только в последнее время стала обсуждаться всерьез. А раньше умами специалистов-нефтяников безраздельно владела гипотеза органического происхождения нефти.

"...Плавая в водах тропической лагуны, нагретых до 35 °С, пробираясь сквозь мангровые заросли, утопая в мягком и вязком иле, по которому можно было передвигаться только ползком, мы нередко представляли себе душные топкие прибрежные заросли и лагуны тропических морей прошлых геологических эпох. Иногда рядом с нами на мелководье резвились метровые акулята, "взлетал" со дна огромный скат, а в манграх можно было встретить полчища синих и желтых крупных крабов. В общем, не хватало каких-нибудь ихтиозавров и летающих ящеров, хотя многочисленные пеликаны, вздымавшиеся в воздух с прибрежных отмелей, вполне напоминали настоящих птеродактилей.

Вероятно, в те отдаленные времена продуктивность органической жизни в таких местах была несравненно больше, чем теперь. И не раз мы задавали себе вопрос: не здесь ли скрыт ключ к тайнам образования органических слоев в толще Земли, ставших первоначальным продуктом, своеобразным "сырьем" для образования в подземных "лабораториях" горючих полезных ископаемых, прежде всего нефти.

Мы не станем вдаваться в спор о проблемах образования нефти, который ведут сторонники органического и неорганического происхождения этой "крови" Земли, но отметим, что именно в тропических условиях, в лагунах могли создаваться реальные условия для накопления органического вещества. В дальнейшем в недрах Земли это вещество могло быть преобразовано в нефтепродукты…" Эти строки принадлежат советским ученым А. Ионину и Ю. Павлидису, некогда побывавшим в экспедиции на Кубе и описавшим исходный процесс, который, по мнению "органиков", длился на Земле миллиарды лет и закончился образованием нефти.

Установлено, что сейчас в недрах Земли находится 2 х 10¹⁶-3 х 10¹⁷ т отмерших организмов. Эти накопления всего за полмиллиарда лет образованы живыми организмами, главным образом простейшими формами. Они погибали и падали на дно, в морской или озерный ил.

В иловых осадках активно действовали микроорганизмы. Они перерабатывали захороненные остатки, подготавливали их к переходу в новое химическое состояние.

Окончательный переход совершался не здесь. Для этого требовались другие условия - ограниченный доступ кислорода, определенные температура и давление. Все эти условия существуют в недрах Земли на глубине 800-1500 м. И если подготовленные соответствующим образом остатки животных попадали в определенную обстановку, то там рождалась так называемая рассеянная нефть, или микронефть.

Доля микронефти в захороненных ископаемых организмах достигает почти 3 %. Но даже если принять, что ее всего 1 %, то и тогда микронефти в земной коре окажется очень много - до 3 х 10¹⁴ т. Это в сотни раз больше того, что содержат нефтяные залежи всего мира.

В различных лабораториях проводились опыты по получению микронефти из ее органического правещества. Удавалось из 1 т осадочной горной породы добывать 10 кг рассеянной нефти, во многом напоминающей обычную (например, бензин из микронефти приводил в движение моторы машин).

Наличие нефти в захороненном органическом веществе - главный аргумент сторонников органического происхождения нефти.

Неудивительно, добавляют они, что большинство нефтяных залежей находится в осадочных породах. Именно в них происходило захоронение живых организмов, известное под названием "дождь трупов". Эти организмы содержали органическое вещество, из которого впоследствии образовалась нефть. Ежегодно под каждым квадратным метром поверхности Мирового океана образовывалось около 150 г органики. В осадках захоронялась примерно пятая часть этого количества.

Тропическая лагуна, описанная выше, находится около кораллового рифа. Известно, что тело рифа - это очень пористое образование, что наводит на мысль о концентрации в нем нефти. Риф служит ее коллектором. И это - установленный факт. Например, в Предуралье обнаружены древние рифы, которые начинаются на Северном Урале и простираются вдоль его западного склона почти на 100 км. Возраст древних рифов - 220-300 млн. лет. Тогда здесь было палеозойское море.

В 30-х гг. в Предуралье была открыта богатая нефтяная провинция, получившая название Второго Баку. Нефть Второго Баку концентрировалась именно в рифовых известняках.

Ископаемые рифовые образования, часто аккумулирующие нефть, обнаружены в других местах Советского Союза, а также в США, Канаде, Западной Европе.

Другой важный аргумент "органиков" - необычное оптическое свойство нефти. Луч поляризованного света представляет собой световые волны, колеблющиеся в одной плоскости. Направим такой луч на прозрачную колбу с нефтью или ее продуктами - плоскость колебания световых волн изменится. Большинство нефтей заставляет перемещаться эту плоскость вправо. Выяснено, что таким свойством обладают только органические соединения. Углеводороды, полученные с помощью синтеза из неорганического вещества, не оказывают влияния на лучи поляризованного света.

Таковы основные положения органической гипотезы происхождения нефти, которые в настоящее время широко известны и признаны.

Но не признано другое очень важное положение этой гипотезы: миграция рассеянной нефти, приводящая к образованию нефтяных залежей.

В самом деле, образование микронефти - это только начало процесса. Рассеянная нефть должна еще пропутешествовать, скопиться в одном месте, наполнить подземный резервуар - куполовидную геологическую структуру. Причем не следует думать, что подземный резервуар наполнится так же, как кувшин водой. Он представляет собой пористую породу, скажем песчаник, в порах которого и заключена нефть. В одном кубометре нефтеносного песчаника содержится от 130 до 250 кг нефти. В одном кубометре осадочной породы может содержаться до 15 кг нефти. Разница достигает очень большой величины. Значит, микронефть как-то сконцентрировалась в породах-коллекторах...

Но может ли она просачиваться сквозь горные породы?

Например, глинистые породы состоят из частиц в форме пластин. Их в одном кубометре 0,12 х 10¹⁹. Каждая частица электрически заряжена отрицательно и создает вокруг себя электрическое поле. Поэтому молекулы воды и нефти притягиваются к глинистым частицам с большой силой. Пройти сквозь такое силовое поле нефть и вода, разумеется, не могут.

Некоторые ученые высказали предположение, что рассеянную нефть "продувают" в ловушки сжатые газы. Не случайно они в большом количестве растворены в нефтяных залежах - до 18 м³ в 1 кг - и образуют рядом свои месторождения. Было подсчитано, что для перемещения нефти всех месторождений необходимы океаны газа - 3,5 х 10¹⁶ м³. Это в сотни раз меньше того количества, которое растворено во всех мировых месторождениях нефти.

Может быть, газы, скажем метан, проделав свою работу, ушли в атмосферу? Если бы это было так, то метан образовал бы вокруг земного шара оболочку толщиной 500-600 км. Этого не наблюдается, космические зонды не обнаружили в атмосфере аномальных скоплений метана.

Член-корреспондент АН СССР И. Нестеров проверил транспортирующие возможности газа для нефтяных месторождений Западной Сибири. Он провел расчет, имея в виду только десятую часть содержимого этих месторождений. Оказалось, что для передвижения нефти необходимо 400 триллионов кубометров газа! В 1000 раз больше, чем растворено в западносибирских месторождениях.

Поскольку газы оказались неподходящим транспортным средством для нефти, специалисты обратили внимание на воду, которая непременно сопровождает скопления нефти, пропитывает поры и пустоты всех горных пород. Для рассмотрения был предложен следующий механизм миграции микронефти.

Глины - это все равно, что губка. Близ поверхности Земли они содержат до 50 % воды. На глубине 1 км воды в них уже меньше, примерно треть их объема, а в 3-4 км от поверхности еще меньше - десятая часть. Потеря воды с глубиной происходит вследствие того, что глина уплотняется. Из нее, как из губки, отжимается вода. Она разбавляет нефть и вместе с нею перемещается в легкопроницаемые породы. Так капля за каплей - в течение миллионов лет...

Этот механизм переноса сам по себе, возможно, и не вызвал бы возражений. Но расчеты вновь неумолимо показывают: чтобы создать существующие нефтяные месторождения, нужно гораздо больше воды, чем ее находится в земной коре. Даже предположив, что микронефть переносится коллоидными водными растворами, мы все равно обнаружим недостачу воды. А ведь в данном случае для транспортировки ее нужно в 10 раз меньше.

Тогда сторонники органической гипотезы выдвинули новое предположение: в недрах путешествует не микронефть, а водород - газ, обладающий способностью проникать практически через любые горные породы. Водород, соединясь с органическим веществом, образует химические соединения, входящие в состав нефти.

И все же вопрос о перемещении микронефти, образующей большую нефть,- самое уязвимое место в позиции органиков. И до сих пор укрепить его не удалось.

Противостоят органикам, естественно, неорганики, возглавляемые Д. И. Менделеевым, который первым получил в своей лаборатории нефтяные углеводороды. На этом и основана позиция ученых, которые защищают неорганическую гипотезу. Вот как представлял себе абиогенное происхождение нефти профессор Н. Кудрявцев.

В мантии Земли под действием высоких температур из углерода и водорода образуются углеводородные радикалы. Они перемещаются по веществу мантии в результате существующих там перепадов в давлении. Движение происходит, разумеется, в сторону пониженного давления, а оно там, где есть какая-то связь с верхними сферами Земли. Речь идет о различного рода глубинных разломах. Попав в них, углеводородные радикалы начинают движение наверх и соединяются между собой и с водородом. Образуются самые различные нефтяные углеводороды.

Двигаясь выше, образовавшиеся газы и нефть попадают в ловушки, имеющиеся в осадочных породах, или проникают на поверхность Земли. Миграция газа и нефти идет по заполненным водой трещинам. Движет ими опять-таки перепад давлений, возникающий между местом рождения горючей жидкости и осадочной толщей. Способствует этому также различие в плотностях воды и нефти. Непосредственно наблюдать движение нефти удалось по наклонным горизонтальным трещинам.

В подтверждение своей точки зрения Н. Кудрявцев приводит следующие данные. Нефть открыта в трещинах мантийных пород, обнаруженных на дне Индийского океана. Обнаружена также нефть в горячих фумарольных источниках в кратере древнего вулкана, расположенного на Камчатке. Геологи США заметили выделение нефти самого различного состава из горячих источников знаменитого Йеллоустонского парка. Эти источники - следствие послевулканической деятельности. Трудно предположить, что нефть попала в канал вулкана извне и что она все-таки органического происхождения. Ведь давление в вулканическом канале всегда значительно больше, чем в окружающих породах.

Но в состоянии ли недра нашей планеты поставить наверх столько нефти, сколько ее сегодня найдено? На одном из рудников в Южной Африке при проветривании ежегодно выносится на поверхность Земли 500 млн. кубометров газа. Он попадает в горные выработки по трещинам в кристаллических породах. Если бы на пути этих газовых потоков оказались ловушки, то всего за 10 тыс. лет в них скопилось бы 5 триллионов кубометров газа.

Недра Земли скрывают большие количества водорода и углерода. По расчетам американских геологов, их там столько, что нефть, образовавшаяся из них, смогла бы покрыть всю нашу планету слоем толщиной в километр.

Но в лагере неоргаников есть и другое предположение по поводу образования углеводородов в недрах Земли. Нефтяные углеводороды, во всяком случае большинство из них, имеют космическое происхождение. Дело в том, что элементы и соединения, входящие в состав нефтей, неожиданно обнаружили в Солнечной системе. Более того, они широко распространены. Спектроскопические исследования установили их присутствие на Сатурне, Уране, Нептуне. Космические зонды обнаружили большие скопления углеводорода в атмосфере Венеры. Имеются эти соединения и в лунных кратерах, и в метеоритах.

Геологи предполагают, что первоначально Земля была богата первичными углеводородами. Принимая современный вид, она сумела законсервировать их в своих недрах, припрятать до поры до времени.

В мантии эти первичные углеводороды оказались под действием большой температуры и высокого давления. Они стали распадаться на еще более простые и объединяться в более сложные. Простые, как более легкие, пробились сквозь земную кору и наполнили собой земную атмосферу. Сложные соединения мантия выдавливает вверх. Первичная нефть частично добирается до близповерхностных сфер и здесь окисляется, разлагаясь на углекислый газ и воду.

Не все сложные нефтяные углеводороды беспрепятственно проникают так близко к поверхности. Встречая на пути преграды, они задерживаются, направляясь в стороны, а если поблизости оказываются ловушки - слой пористых пород, то они заполняют их. Возникают нефтяные месторождения.

Советский ученый Н. Розенблюм согласен с космическим происхождением нефти, но считает, что нефть оказалась на Земле не в пору ее детства, а позже. Ее доставили на земной шар кометы.

Кометы, действительно, содержат углерод, углеводороды, азот - многие из тех компонентов, которые слагают нефть. Подсчитано, что раз в 100 тыс. лет наша планета встречается с одной из них. Так, по мнению академика В. Фесенкова, последнее такое столкновение произошло на нашей памяти. Речь идет о Тунгусском метеорите, который был кометой. Ее масса, вероятно, равнялась 600 х 10⁹ т. Половину этого количества, возможно, составлял углерод. Если учесть все подобные столкновения за геологическую историю Земли, то углерода на нее было доставлено немало - 0,6 х 10¹⁶ т. Эта цифра совпадает с тем количеством углерода, которым располагает Земля...

В последние годы некогда боевая дискуссия о происхождении нефти постепенно угасла, и, казалось, навсегда. Сторонники неорганического происхождения сдали свои позиции. Наиболее видные их представители, к сожалению, ушли из жизни, и замены им не находилось. Тем временем точность физико-химических методов анализа резко возросла, и они совместно со многими геологическими фактами "высказались" за органическое происхождение нефти.

Однако на одной из пресс-конференций XXVII Международного геологического конгресса автор задал геологам- нефтяникам вопрос: "Можно ли окончательно считать решенной проблему происхождения жидкого ископаемого топлива?" Определенного ответа не последовало, что свидетельствовало: разногласия по-прежнему живы... (Может быть, происхождение нефти - один из вечных вопросов геологии, который трудно, а то и вообще не удастся разрешить?)

Подтверждением тому послужили недавние выступления известных советских специалистов. Доктор геолого-минералогических наук, профессор Н. Калинин не возвращается к прежнему противопоставлению органиков и неоргаников, но ставит под сомнение кардинальные положения органической теории. Тем самым он вновь возрождает дискуссию о происхождении нефти, возрождает в лагере приверженцев органической родословной. Предложенная им концепция подкреплена сильными аргументами и хорошо объясняет неясные стороны существующей и, казалось бы, окончательно утвердившейся теории.

Член-корреспондент АН СССР П. Н. Кропоткин вновь утверждает идею неорганического происхождения нефти и тем самым возвращает специалистов к прежнему противостоянию органиков и неоргаников.

Дискуссия о горячей воде, земляном масле, жидком огне, как называли раньше нефть, продолжается, продолжается на новом уровне.

...Большинство геологов-нефтяников сегодня разделяют осадочно-миграционную теорию нефтеобразования. В ее основе - идея генерации и аккумуляции углеводородного вещества из рассеянных органических веществ. Это подтверждается последними теоретическими расчетами. Например, по общим оценкам рассеянных органических веществ в земной коре вполне достаточно, чтобы образовать современные глобальные ресурсы нефти и газа. Скопления углеводородов обычно разделены по фазовому состоянию, и это объясняется разнообразием исходных органических веществ. Анализы изотопного состава углерода в нефти и газе, обнаружение в их составе биологических молекул также служат доказательствами биогенного происхождения жидкого и газообразного топлива.

И все же нет полной уверенности в том, считает Н. Калинин, что общепризнанный вариант теории образования нефти и газа является безупречным и единственно возможным. Имеется целый ряд трудностей в обосновании ее научных положений. Многие критические замечания по этому поводу уже не раз публиковались. В них ставится под сомнение первоисточник промышленных скоплений углеводородов: способно ли им служить рассеянное органическое вещество? При валовом подсчете "микронефти" - той нефти, что способна перемещаться в литосфере и накапливаться в определенных структурных ловушках, действительно много, так же много, как и золота в Мировом океане. Но ведь это не значит, что в нем могут образовываться промышленные скопления драгоценного металла. То же сомнение можно высказать относительно "микронефти": способна ли она, находясь в рассеянном состоянии, сформировать те колоссальные скопления нефти и газа, которые известны сегодня? Регион Персидского залива в целом обладает геологическими запасами нефти 0,35-0,40 триллионов тонн, месторождения Гавар (Саудовская Аравия) - более 30 млрд. тонн и Большой Бурган (Кувейт) - примерно столько же.

Коэффициент миграции "микронефти", выражающий ее способность к перемещению в горных породах, установлен в лаборатории и умозрительно применен к условиям обширных осадочных бассейнов, которые несопоставимы с лабораторными. Эти представления о дифференциальном улавливании углеводородов, их дальней миграции нуждаются в дополнительном изучении. Так, беспрепятственное путешествие "микронефти" на большие расстояния не согласуется с новейшими теоретическими и экспериментальными разработками в теории извлечения флюидов из пористых сред. Некоторые ученые доказали, что силы взаимодействия флюидов с пористой средой весьма значительны и поэтому далеко не все они могут перемещаться.

По заключению геохимиков и гидрогеологов, пластовые воды нефтегазоносных бассейнов относятся в большинстве случаев к хлоркальциевому типу, который как раз характерен для застойного режима. И еще один веский аргумент можно привести в качестве возражения против миграции органического вещества в недрах: нефть и газ с большим трудом поддаются извлечению из пластов. Средний коэффициент извлечения нефти не превышает 30-40 %, газа - 60-70 %. Остальные запасы жидкого и газообразного топлива остаются в недрах. Где уж "микронефти" - пылинкам углеводородов - добраться до структур-ловушек, где они будут накапливаться.

Средние статистические данные показывают, что нефть главным образом сосредоточена на глубинах 3-3,5 км. Осадочно-миграционная теория объясняет приуроченность скоплений нефти именно к этим глубинам тем, что там существуют температура и давление, необходимые для образования жидких углеводородов. Но с таким же успехом можно предложить и другое объяснение: в среднем мощность осадочного покрова в земной коре также составляет 3-3,5 км и неудивительно, что в нижних горизонтах происходит накопление нефти. Температура и давление, несомненно, оказывают воздействие на органическое вещество, но до сих пор остается вопрос: созидают ли они из него нефть и газ или, напротив, разрушают углеводороды, погрузившиеся на эту глубину?

Поставленных вопросов вполне достаточно, чтобы начать поиски других факторов, объясняющих происхождение залежей нефти и газа. Нельзя не обратить внимания на то, что до недавнего времени умалялась роль простейших микроорганизмов как огромной биомассы, способной к генерации нефти и газа. Признав это, можно отказаться от обязательной миграции "микронефти". Нефтегазовые скопления возникают в тех местах, где хорошо "поработали" микроорганизмы, там, где с глубины по зонам дробления поступает углекислота - питательная среда для них. Известные биологи не раз подчеркивали, что потенциальные возможности микробиологического синтеза грандиозны. При этом был сформулирован закон, согласно которому энергия роста и размножения живых существ и образуемая ими масса живого вещества обратно пропорциональны их размерам. Чем организм меньше, тем быстрее он развивается и размножается и тем больше создаваемая им за единицу времени масса живого вещества.

Следует отметить, что в настоящее время исследователи генезиса нефти и газа все больше обращают внимание на возможности микроорганизмов. На одном из последних всесоюзных совещаний по проблеме "Биоседиментация в морях и океанах" отмечалось, что широко распространенная концепция "мертвого океана" на определенных глубинах должна быть заменена идеей "живого океана". Основные процессы, утверждали участники совещания, определяются биологической структурой океана и теснейшим образом связаны с условиями среды. Эти положения применимы и к литосфере.

В связи с этим следует вспомнить работы академика В. И. Вернадского, отводившего важную роль биосфере: "Живые организмы с геохимической точки зрения не являются случайными фактами в химической организации земной коры; они образуют ее наиболее существенную часть". Для подтверждения этой мысли В. И. Вернадский приводил расчеты других ученых.

"...Одна диатомея, разделяясь на части, может, если не встретит к тому препятствий, в восемь дней дать массу материи, равную объему нашей планеты, а в течение следующего часа может удвоить эту массу".

"Мелкая обычная инфузория... может в течение пяти лет дать массу протоплазмы, объем которой был бы в 104 раза больше объема Земли..."

"...Бактерия может в течение четырех с половиной суток дать потомство в 10³⁶ индивидуумов, которое было бы способно заполнить океан и вес которых, очевидно, превысит вес последнего... В трое суток живая пылинка сложнейшего химического состава весом в несколько триллионных или сотнебиллионных грамма (от 10^-11 до 10^-10) дает массу все растущего вещества того же сложнейшего состава, весом больше 1,4 х 10¹⁷, т. е. в несколько тысяч раз превосходящим вес всех организмов, находящихся в каждый данный момент в биосфере".

"Размножение (воспроизводство) живых существ, интересующее биологов с физиологической точки зрения, есть по существу явление геохимическое, так как оно имеет огромное влияние на количество живого вещества, существующего в биосфере, и управляет всем жизненным циклом химических элементов".

"...Все бытие земной коры, по крайней мере 99 % по весу массы ее вещества, в своих существенных с геохимической точки зрения чертах обусловлено жизнью", хотя вся масса живого вещества едва ли много превышает 0,1 % земной коры, т. е. 2 х 10¹¹ т.

В. И. Вернадский учитывал, что весь потенциал микромира, как правило, не реализуется. Живое вещество участвует в жизненном цикле биосферы, и его количество контролируется прежде всего содержанием свободной углекислоты, из которой организмы усваивают кислород. Он подчеркивал, что живое вещество находится в динамическом равновесии с количествомсвободной углекислоты в атмосфере, гидросфере, земной коре.

Однако В. И. Вернадский не исключал ситуаций, возникавших в разные периоды геологического времени, когда существовавший жизненный цикл становился незамкнутым и существующее динамическое равновесие между количеством свободной углекислоты и количеством живого вещества нарушалось. С неполной необратимостью жизненного цикла связаны скопления известняков биогенного происхождения, каменных углей и других горючих полезных ископаемых. Из этого следует, что в определенные отрезки времени в тех или иных местах возникали "волны или взрывы", приводившие к массовым накоплениям белков, жиров, углеводов и т. д. Все это может иметь прямое отношение к накоплению исходного материала для образования нефти и газа.

Раскрытию роли микроорганизмов посвящена обширная литература, но геологи-нефтяники придают больше значения разрушительной роли микроорганизмов, чем созидательной, не биомассе простейших организмов, а продуктам их жизнедеятельности.

Основываясь на приведенных выше фактах, Н. Калинин выдвигает гипотезу образования нефти и газа за счет биомассы микроорганизмов - гипотезу "микробиологического генезиса нефти и газа". Согласно ей, процесс образования выглядит следующим образом... Периодически происходит активизация глубинных разломов и зон дробления в земной коре. Она сопровождается инъекциями глубинных газов в толщи осадочных пород, которые проникают туда по разрывным нарушениям, трещинам, проницаемым толщам и т. п. Газ, вмещающие породы и вода становились обильной питательной средой для микроорганизмов. Позже период активизации сменялся более спокойным временем, что приводило к смыканию и герметизации каналов, связывающих верхние толщи с глубинами Земли. Участки земной коры, куда поступали подземные газы и флюиды, оказывались изолированными. В них происходило захоронение биомассы подобно тому, как это случалось с пышно расцветавшей растительностью в каменноугольные и другие периоды жизни Земли. Со временем первичная биомасса под действием температуры и давления превращалась в нефть и газ. Такие Циклы повторялись многократно и являлись непременным условием накопления биомассы и ее дальнейших преобразований.

Для дальнейшей разработки концепции микробиологического генезиса нефти и газа необходимо провести дополнительные исследования. Следует изучить возможные пути проникновения глубинных газов и зон их накопления в толщах осадочных пород, условия и динамику развития бактерий, способных без атмосферного кислорода выяснить, как накапливается их биомасса. Нужно установить взаимосвязь размещения нефтегазоносных бассейнов с системами глубинных разломов, а также периодичность накопления нефти и газа с циклами их активизации. Все это поможет раскрыть практическое значение новой идеи, ее роль в выборе направлений геологоразведочных работ на нефть и газ.

П. Н. Кропоткин считает, что основным доказательством неорганического, т. е. глубинного, происхождения углеводородов была и остается закономерность, которая подтверждается с течением времени во всех нефтегазоносных бассейнах - их изученность непрерывно улучшается с развитием разведки и добычи. Эту закономерность впервые подметил профессор Н. Кудрявцев, который писал: "Важнейшая из закономерностей состоит в том, что во всех без исключения нефтеносных районах, где нефть или газ имеются в каком-либо горизонте разреза, в том или ином количестве они найдутся и во всех нижележащих горизонтах (хотя бы в виде следов миграции по трещинам). Это положение совершенно не зависит от состава пород, условий образования... содержания в них органического вещества. В горизонтах, где имеются хорошие коллекторы и ловушки, возникают промышленные залежи".

Правило Кудрявцева подтверждают, например, хорошо изученные месторождения Волго-Уральской области. Там основные залежи нефти распространены на площади, не совпадающей со слоями, богатыми органическим веществом. Напротив, залежи обнаруживают связь с глубинными разломами. На Северо-Американской платформе известны нефтяные скопления, расположенные внизу горизонтов, почти не содержащих органики. Похожие картины наблюдаются в некоторых отложениях Прибалтики, Непско-Ботуобинской антеклизы (Иркутская область). В районе антеклизы поступление метана и водорода, газоконденсата и нефти происходит из пород кристаллического фундамента.

Некоторые исследователи доказали, что газ очень быстро (в геологическом масштабе времени) добирается до поверхности. Если газовая залежь располагается неглубоко, скажем до 3 тыс. м, то она способна прожить не более 10 млн. лет. Поэтому в тех регионах, которые были рассмотрены выше, месторождения газа не сохранились, они исчезли бы сотни миллионов лет назад, когда территория Восточно-Европейской платформы или южной части Сибирской платформы подвергалась осушению.

Встречаются многоэтажные месторождения, где залежи располагаются в нескольких горизонтах, друг над другом. Как же возникли они, если иметь в виду, что углеводородное вещество поступало с больших глубин? На таких месторождениях удается выделить "трубу дегазации", которая пронизывает всю пачку пород. По ней и происходит миграция углеводородов. Внутри трубы располагаются крупные и мелкие залежи нефти, газа, конденсата, обнаружено высокое содержание метана в подземных водах, аномально высокое пластовое давление, связанное с вторжением глубинных сжатых газов и т. д. Эти особенности используются как критерии при прямых поисках месторождений.

Интересные свидетельства предоставила Кольская сверхглубокая скважина. Так же, как и в других скважинах, пройденных в породах кристаллического фундамента, например на Украинском щите, в ней встречаются во всех интервалах рассеянные твердые битумы. Это можно рассматривать как следы вертикальной миграции углеводородов.

На разных континентах в породах фундамента выявлено 267 месторождений нефти и газа. В некоторых из них жидкое топливо содержится в самом фундаменте, в нескольких сотнях метров от ее поверхности. Эти факты никак не согласуются с органической теорией, поскольку и растительный мир и микроорганизмы в геологическом прошлом могли существовать только на поверхности Земли или вблизи нее, а затем захоронить в осадочных породах.

Детальный анализ геологии многих месторождений, в том числе и на территории СССР, показывает, что нефть не могла поступать в них из осадочного чехла. Она проникала снизу по разломам.

Дополнительным подтверждением служит присутствие по соседству с нефтью гелия - газа, который мог оказаться рядом, только поднявшись с больших глубин. Например, месторождение Хьюготон-Панхэндл в США содержит кроме нефти и газа, еще 10 млн. м³ гелия.

Убедительно свидетельствуют о поступлении углеводородов из мантии и процессы выхода газов через разломы, рассекающие дно океана. Это происходит в тех местах, где мощность осадочных отложений ничтожна или они почти совсем отсутствуют, а толщина океанической коры не превышает нескольких километров.

Замечено интенсивное истечение водорода и метана вместе с гелием, а также растворов, температура которых достигает 400 °С. Это происходит в зоне Восточно-Тихоокеанского поднятия. В Карибском море, вблизи одного из разломов, наверх поднимается метан, его мощный поток обнаружен в Филиппинском море западнее Марианских островов. Водород и тяжелые углеводороды обнаружены в придонных водах над разломом впадины Лау в Тихом океане и т. д.

Исследования в ряде нефтегазоносных бассейнов показали, что с глубиной подземные воды становятся все более газонасыщенными. В некоторых случаях уже рассматривается возможность промышленного использования газа, растворенного в воде.

В недрах, на больших глубинах, как известно, царят высокие температуры и давления. Могут ли выдержать их нефть и газ? Термодинамические расчеты и эксперименты показали, что эти условия не препятствуют тепловому разрушению углеводородов, наоборот - стимулируют их образование. А в осадочном чехле, где давление невелико, углеводороды нефтей разрушаются, окисляются, разлагаются под действием бактерий, из залежей постепенно удаляются легкие, наиболее богатые водородом компоненты.

П. Н. Кропоткин приводит еще ряд аргументов в пользу неорганического происхождения нефти и, суммируя их, пишет, что в целом вырисовывается стройная картина, в основных чертах намеченная В. И. Вернадским более полувека тому назад. Он считал, что с глубиной "кислород быстро сходит на нет, и, по-видимому, растет количество водорода. В то же самое время температура и давление повышаются. Все это может приводить к образованию и сохранению в этих глубинах водородистых соединений. Есть указания на общий процесс с глубиной: замену СО₂ углеводородами. Именно для метана исключительная связь с жизнью сомнительна, так как этот легкий газ имеет свойства, напоминающие водород".

Современные исследования подтверждают идеи В. И. Вернадского и показывают, что по химической характеристике флюиды и газы земной коры и верхней мантии могут быть разделены на два слоя - две своеобразные геосферы. Верхний простирается до глубины нескольких километров, и его можно назвать оксисферой, т. е. сферой с окислительным или нейтральным режимом во флюидно-газовой фазе.

Ниже, примерно до глубины 150 км, располагается почти непрерывный слой редуктосферы, в котором преобладает восстановительная обстановка. Там много водорода, метана и других углеводородов, воды, оксида углерода и т. д. Редуктосфера опоясывает весь земной шар, отсутствует, вероятно, только в областях современного вулканизма. Она представляет собой грандиозный резерв восстановленных газов; их прорыв по разломам в верхние слои, где они задерживаются в ловушках, главным образом среди осадочных пород, может быть источником образования месторождений газа, конденсата и нефти.

По мнению некоторых ученых, дегазация Земли привела к возникновению Мирового океана. Тем более вероятно накопление углеводородов в значительно меньшем количестве - в меньшем в миллионы раз! Для этого, правда, необходимы определенные условия... Имеется в виду дегазация Земли, происходящая вследствие слабых тектонических процессов, "дыхание планеты", по образному выражению В. И. Вернадского. В этом процессе эманационной дифференциации наверх поднимаются в основном азот и метан, во многих случаях вместе с ними присутствует и гелий. Этот "холодный" вид дегазации недр может привести к формированию залежей нефти и газа.

Из построений П. Н. Кропоткина следуют оптимистические выводы. Во-первых, расширяются перспективы нефтегазоносности глубоких горизонтов осадочного чехла и верхних трещиноватых слоев кристаллического фундамента. Иными словами, нефть и газ имеются и на больших глубинах. Аномально высокие пластовые давления не позволяют значительно уплотниться породам, которые способны играть роль коллекторов, это может происходить даже в интервале от 5 до 10 км. Те же давления не дают нефти и конденсату преобразовываться, несмотря на высокие температуры 60-170 °С.

Далее, поисковыми критериями могут служить глубинные разломы, по которым углеводороды следуют вверх. Фактически это уже используется. Но, кроме этих каналов, нефть и газ способны подниматься и по вертикальным "трубопроводам", идущим из мантии с глубины 100-200 км. В Якутской АССР и Южной Африке известны алмазоносные трубки взрыва, в которых породы пропитаны нефтью. Аналогичные явления встречаются при изучении вулканов Узон на Камчатке, Этна в Италии и др.

Помимо аргументации в пользу неорганического происхождения залежей нефти и газа, П. Н. Кропоткин приводит доводы против их органической родословной. Он предлагает мысленно повернуть вспять процесс образования залежей, который предлагают сторонники органической теории. Тогда мы "увидим", как из отдельных зерен биогенного органического вещества выделяются капли "микронефти" и затем накапливаются в одном месте, образуя залежи. Это происходит в течение миллионов лет, как и предполагает органическая теория. Итак, одна капля отделилась от какого-то зерна и переместилась с водой. Следующая капля отделится от другого зерна примерно через тысячу лет. Но за это время каждая частичка микронефти подвергнется окислению и превращению в асфальтоподобное вещество, как это подчас и происходит в залежах нефти. В случае разделения нефти на множество капель разрушительные процессы только ускоряются.

Геологи предлагают разные решения сложной проблемы, но сходятся в одном: теорию происхождения углеводородов нельзя считать окончательной, она требует дальнейшей разработки.

Возобновление дискуссии на эту тему, ее дальнейшая разработка приблизит время, когда наконец можно будет считать вопрос о биографии нефти выясненным.