土星最大的衛星土衛六上,甲烷湖泊在稀薄的大氣下閃爍著詭異的光澤。地球上,石油工人正從數千米深的地下抽出黑金般的原油。這兩種物質在化學家眼里本質相同:都是碳氫化合物。
但若問起石油的起源,科學家們卻會搓著手告訴你:“這事兒啊,還沒整明白呢!”
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從人類第一次點燃石油取暖,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界的懸疑劇,演了三百多年還沒大結局。
1546年,德國學者喬治·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,這是遠古樹木的樹脂幻化而成。兩種觀點就此拉開論戰帷幕,一路吵進21世紀的實驗室。
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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。有機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,全球已發現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。
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但無機派也不示弱,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。蘇聯人更是在第聶伯河-德涅茨河盆地創造了奇跡:在西方學者斷言“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派宣稱的“生物身份證”:卟啉分子。
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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)讓微生物把有機物熬成甲烷;下沉到4000米的“中火翻炒”(180℃以內)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),原油裂解成輕質凝析油;最后在更深的地方,所有有機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?
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石油勘探者常遇到令人困惑的現象,某些油田抽了三四十年,按計算早該枯竭了,可產量卻依然穩定。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。
無機派立刻抓住這點:“看!石油是不斷生成的活水!”有機派則反駁:“那不過是地層壓力變化導致的遷移假象。”真相如何?雙方至今仍在鉆井平臺與實驗室里尋找答案。
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在星際空間,無機成因論找到了新證據,卡西尼號探測器在土衛六上拍到了比地球石油儲量還多的甲烷湖泊;隕石中也檢出復雜的有機分子。
中科院院士滕吉文曾指出地球深部存在大量含烴流體,通過裂隙向上運移。但這些地幔烴類是否構成商業油藏?學界仍各持己見。
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現代科學儀器已經能像CT掃描般剖析石油的分子構成。生物標志物如同石油的“DNA”,揭示其與遠古藻類的親緣關系。
但2019年,美國地質調查局在科羅拉多高原的花崗巖裂縫中發現油苗時,有機派又得費心解釋這些“不守規矩”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術辯論,更牽動能源戰略。
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當西方學者拋出“石油峰值論”警告資源枯竭時,俄羅斯依托無機成油理論,在西伯利亞地盾深部持續發現新油田。
中國科學家則采取務實態度,無論黑貓白貓,找到油就是好貓。大慶油田的成功開發,正是綜合運用兩種理論指導勘探的典范。
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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現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過程在悄然進行。
這場持續三個世紀的科學論戰,如今正走向融合。多數研究者認同沉積有機質是主要油源,但也承認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,俯沖帶可能是無機烴類進入沉積圈的關鍵通道。石油的“混血”身份正逐漸成為新共識。
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土衛六上的甲烷湖在零下180℃的嚴寒中沉寂,波斯灣的油輪在烈日下載著黑色貨物駛向遠方。或許石油的真正神奇之處,不僅在于它源自遠古生命還是地幔奇觀,而在于它凝聚了地球數十億年的能量積累。
當科學家們繼續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,照亮可持續發展的未來,您說是這個理兒不?
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