土星最大的衛(wèi)星土衛(wèi)六上,甲烷湖泊在稀薄的大氣下閃爍著詭異的光澤。地球上,石油工人正從數(shù)千米深的地下抽出黑金般的原油。這兩種物質(zhì)在化學(xué)家眼里本質(zhì)相同:都是碳?xì)浠衔铩?/p>
但若問起石油的起源,科學(xué)家們卻會搓著手告訴你:“這事兒啊,還沒整明白呢!”
![]()
從人類第一次點(diǎn)燃石油取暖,到如今全球每天消耗超過8000萬桶,我們與這種黑色液體相伴已逾千年。可它究竟從何而來?這問題仿佛一個科學(xué)界的懸疑劇,演了三百多年還沒大結(jié)局。
1546年,德國學(xué)者喬治·阿格里科拉首次在著作中提出“石油”一詞時,他想象這是地下巖石中滲出的神秘液體。同時代的安德烈亞斯·利巴維烏斯卻堅信,這是遠(yuǎn)古樹木的樹脂幻化而成。兩種觀點(diǎn)就此拉開論戰(zhàn)帷幕,一路吵進(jìn)21世紀(jì)的實驗室。
![]()
石油成因的爭論為何如此難解?因為雙方都握著讓人無法輕易反駁的證據(jù)。有機(jī)派拍著沉積盆地的巖芯樣本說:“瞧見沒?99.9%的油田都躺在這兒呢!”
確實,全球已發(fā)現(xiàn)的油氣田幾乎全乖乖待在沉積巖里,像躺在搖籃里的嬰兒。石油成分中那些釩、鎳、銅等微量元素,竟然和煤里的出奇一致,而煤的植物起源可是有化石實錘的。
![]()
但無機(jī)派也不示弱,門捷列夫早在1876年就在實驗室把碳化鐵和水一攪和,整出了烴類物質(zhì)。蘇聯(lián)人更是在第聶伯河-德涅茨河盆地創(chuàng)造了奇跡:在西方學(xué)者斷言“不可能有油”的花崗巖層,硬是打出了60%成功率的油井。
更讓人撓頭的是,這些石油里居然找不到有機(jī)派宣稱的“生物身份證”:卟啉分子。
![]()
石油的形成過程更像是地球深處的慢燉料理。按照主流理論,它需要經(jīng)歷四個火候階段:1500米深的“文火慢燉”(60℃左右)讓微生物把有機(jī)物熬成甲烷;下沉到4000米的“中火翻炒”(180℃以內(nèi))在粘土礦物催化下熬出原油。
再往7000米深處去就是“猛火爆炒”(250℃上下),原油裂解成輕質(zhì)凝析油;最后在更深的地方,所有有機(jī)物都熬成一鍋甲烷氣。整個過程動輒百萬年起步,誰能在實驗室重現(xiàn)?
![]()
石油勘探者常遇到令人困惑的現(xiàn)象,某些油田抽了三四十年,按計算早該枯竭了,可產(chǎn)量卻依然穩(wěn)定。羅馬尼亞的某些油田甚至自動“回血”,像是地下有座看不見的加油站。
無機(jī)派立刻抓住這點(diǎn):“看!石油是不斷生成的活水!”有機(jī)派則反駁:“那不過是地層壓力變化導(dǎo)致的遷移假象。”真相如何?雙方至今仍在鉆井平臺與實驗室里尋找答案。
![]()
在星際空間,無機(jī)成因論找到了新證據(jù),卡西尼號探測器在土衛(wèi)六上拍到了比地球石油儲量還多的甲烷湖泊;隕石中也檢出復(fù)雜的有機(jī)分子。
中科院院士滕吉文曾指出地球深部存在大量含烴流體,通過裂隙向上運(yùn)移。但這些地幔烴類是否構(gòu)成商業(yè)油藏?學(xué)界仍各持己見。
![]()
現(xiàn)代科學(xué)儀器已經(jīng)能像CT掃描般剖析石油的分子構(gòu)成。生物標(biāo)志物如同石油的“DNA”,揭示其與遠(yuǎn)古藻類的親緣關(guān)系。
但2019年,美國地質(zhì)調(diào)查局在科羅拉多高原的花崗巖裂縫中發(fā)現(xiàn)油苗時,有機(jī)派又得費(fèi)心解釋這些“不守規(guī)矩”的石油如何從沉積巖“偷渡”到火成巖中。石油成因之爭不僅是學(xué)術(shù)辯論,更牽動能源戰(zhàn)略。
![]()
當(dāng)西方學(xué)者拋出“石油峰值論”警告資源枯竭時,俄羅斯依托無機(jī)成油理論,在西伯利亞地盾深部持續(xù)發(fā)現(xiàn)新油田。
中國科學(xué)家則采取務(wù)實態(tài)度,無論黑貓白貓,找到油就是好貓。大慶油田的成功開發(fā),正是綜合運(yùn)用兩種理論指導(dǎo)勘探的典范。
![]()
解開石油身世之謎的鑰匙,可能藏在地球深處不可觸及之地。隨著超深井技術(shù)突破,人類已能鉆探至地下12公里。俄羅斯科拉超深鉆孔在萬米之下發(fā)現(xiàn)黃金和氫氣的異常富集,暗示地殼深處確有我們意想不到的化學(xué)過程在悄然進(jìn)行。
這場持續(xù)三個世紀(jì)的科學(xué)論戰(zhàn),如今正走向融合。多數(shù)研究者認(rèn)同沉積有機(jī)質(zhì)是主要油源,但也承認(rèn)地球深部存在非生物成因的烴類。就像長江之水既有源頭冰川,也納沿途百川。
2023年《自然》雜志刊文指出,俯沖帶可能是無機(jī)烴類進(jìn)入沉積圈的關(guān)鍵通道。石油的“混血”身份正逐漸成為新共識。
![]()
土衛(wèi)六上的甲烷湖在零下180℃的嚴(yán)寒中沉寂,波斯灣的油輪在烈日下載著黑色貨物駛向遠(yuǎn)方。或許石油的真正神奇之處,不僅在于它源自遠(yuǎn)古生命還是地幔奇觀,而在于它凝聚了地球數(shù)十億年的能量積累。
當(dāng)科學(xué)家們繼續(xù)為每滴石油的身世爭辯時,人類更該思考的是如何讓這些沉睡百萬年的能量,照亮可持續(xù)發(fā)展的未來,您說是這個理兒不?
![]()
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺“網(wǎng)易號”用戶上傳并發(fā)布,本平臺僅提供信息存儲服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.