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咱們天天開車燒的汽油,工廠里轉的機器,甚至身上穿的化纖衣服,哪樣離得開石油?可這地底下咕嘟咕嘟冒出來的黑乎乎的油,到底打哪兒來的?
是幾億年前恐龍尸體變的,還是地球自個兒生產出來的?科學家們吵吵這事兒快兩百年了,實驗室沒少蹲,石頭沒少鉆,咋還整不明白呢?
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這事兒得從二百多年前嘮起。俄國有個大科學家羅蒙諾索夫,1757年去過好多冒出石油的地方,發現這些地方都堆滿了帶貝殼魚骨的石頭。他如夢初醒:這不就是古代爛泥塘埋下去的動植物變的嘛!
可過了百十來年,他老鄉門捷列夫(就是整出元素周期表那位科學家)不樂意了:啥動植物啊,分明是地心里鐵疙瘩和碳碰上水反應生成的!
好家伙,倆俄國大咖先掐上了,從此科學界分成了“有機派”和“無機派”兩大陣營,嘴仗打得那叫一個熱鬧。有機派如今是絕對主流,全球油田幾乎都給這派撐腰。
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他們擺出實打實的證據,地球上99.9%的油礦都趴在沉積巖上,這些石頭咋來的?就是古代湖泊海洋里泥沙爛葉子一層層壓出來的。再說石油和煤這對“兄弟”,灰里都富集釩、銅、鎳這些金屬元素,擺明了一個媽生的——都是生物遺體變的。
石油生成溫度也講究,超不過100℃,地底下燜個上億年才攢出個油田,要是無機說那套高溫高壓理論,早把油分子拆零碎了。 那石油到底咋從爛泥變黑金?有機派畫出了四步走路線圖。
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第一步叫“生物鬧騰”,地表到1500米深,溫度10℃~60℃,細菌把動植物尸體嚼成渣,生成沼氣那樣的甲烷。大部分渣渣攢成一種叫“干酪根”的大塊碳疙瘩,在泥巴里貓著。
第二步“地熱催油”最帶勁,埋到1500~4000米深,溫度60℃~180℃,這溫度段好比灶臺開小火慢燉。關鍵在黏土礦物暗戳戳當“催化劑”,讓干酪根分解出液態石油,省了老多熱能。
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第三步“裂解冒氣”,掉到4000~7000米深,地溫飆到180℃~250℃,原油扛不住燙,裂成凝析油和濕氣。這玩意兒在地下是氣,抽到地面遇冷反而凝成輕質油。
最后一步叫“高溫燒干”,超7000米深,溫度突破250℃,油全裂成甲烷氣,干酪根熬成瀝青渣,徹底沒油相了。
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這理論聽著挺圓滿吧?但無機派專挑硬骨頭啃,中東油海儲量夠全球用百年,按生物遺體算,得埋多少座原始森林才夠本?
更邪的是好些油氣里摻著氦氣,這玩意兒生物可造不出來!1951年前蘇聯專家庫德梁采夫突然反水,從有機派跳槽搞出“巖漿說”:地底巖漿里有碳有氫,冷卻時自己化合成石油!
美國天文學家高爾德1977年放話:石油是地球45億年前出生時自帶的“胎里富”!這派還實打實挖過證據——在瑞典錫利延隕石坑的花崗巖里(傳統認為不可能生油),真鉆出了天然氣,給無機派打了針強心劑。
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石油身世這么難斷案,關鍵在三大“無解局”,頭一樁叫“時光機難題”,石油生成起步就上億年,實驗室想模擬?撐死搞個把月試驗,好比拿秒表測地質鐘。
第二樁是“變形記疑云”,石油在地下會亂竄,現在找到的油藏多半不是出生地,成分早變了臉。好比逮著個整容十八次的逃犯,想復原他本來面目?難!
第三樁更頭疼,“生物指紋模糊”:甭管浮游生物還是恐龍,死后分子都被地熱拆得稀碎重組。科學家發現石油里氮化合物、金屬元素像生物遺跡,可無機派立馬懟回來:巖漿也能整出這些玩意兒!
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勘探現場也是謎團重重,宋朝科學家沈括在延安見泉水漂油花,取名“石油”時斷言“生于地中無窮”。如今看,他老人家可能蒙對了半句——按OPEC數據,全球探明石油儲量超1320億噸,光沙特就坐擁290億噸。
但“無窮”純屬美好愿望,現有技術開采成本越來越高。更扎心的是,即便搞清石油咋來的,對找新礦幫助有限,生成只是第一步,還得有合適巖層圈住(比如中東多孔石灰巖),上面蓋嚴實頁巖當鍋蓋,才能攢出油田。
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地殼運動要是手欠把鍋蓋掀了,油早跑沒影了! 石油成因這鍋“百年老湯”沒熬透,就因為地球這實驗室太霸道。
它搞實驗用深海高壓鍋(沉積盆地),燒的是地熱慢火(溫度梯度),配方塞滿古生物殘渣(有機質)和礦物催化劑(黏土),一燉幾百萬年才開鍋。
人類呢?站灶臺邊聞個香,拿試管舀一勺嘗嘗味,就想猜透全配方?門兒都沒有!但咱也沒白忙活,搞明白60℃~180℃催化生油帶,讓勘探隊專攻沉積盆地;看清干酪根是主力“油母”,找礦先篩富含這玩意兒的黑頁巖。
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這些干貨雖解不開身世之謎,卻讓人類百年來攢出70億輛汽車,值了! 眼下新招也冒頭了:用同位素當“化學偵探”追蹤分子來源,超級計算機模擬地下煉油過程。
沒準哪天科技樹點到新技能,能把地球這鍋“老湯”端進實驗室,到那時,沈括念叨的“此物后必大行于世”,說不定真能續寫新篇,您說是不是?
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