紅楓剛好遇見你
目前關於石油的成油方式,科學界是有爭議的,有的科學家認為石油是遠古生物遺骸形成的,有的則認為石油是由非生物轉化而來的。
石油號稱工業的血液,石油對於人類的重要性不言而喻,但是關於石油的形成機制在科學界也一直是眾說紛紜,主流的說法有兩種,一種是生物變油,一種是石化變油。而主流的說法則認為石油是億萬年前埋藏在地底下的生物遺骸在高溫高壓的作用下經過漫長而複雜的演變過程而形成的,石油儲量有限,短期之內不可能大量生成,所以石油是不可再生資源。
石化成油理論認為石油主要是地底下的碳元素演變而來的,而根據這個理論,石油就成為了可再生資源,是可以源源不斷產出的,但是這跟我們今天的主流說法完全相反,科學家們早在幾十年前就說出了地球上的石油資源要不了多久就會枯竭,如果真是這樣,那人類還有什麼理由為石油的形成而擔心呢?在現代科技如此發達的今天,石油已經越來越重要,但是我們卻連它的形成機制都不知道。
我們都知道,石油是有機物,所以這也是很多科學家認為石油來自於生物遺骸的一個重要依據之一。一部分科學家認為石油是隨著沉積岩出現的,地球上最原始的生命出現于海洋中,所以今天我們也可以看到石油大量存在於海洋之中,但是有一個問題是即使海洋生物死亡,它們的遺骸不也是隨著時間慢慢腐爛了嗎,怎麼又會被掩埋到深深的地下,然後又經過複雜的演變形成黑乎乎又粘稠的石油呢?
因此,俄羅斯科學家率先提出了石油可能是由碳形成的理論,這也就是非生物成油論。我們都知道地球上存在著豐富的碳,而這些碳大部分是以碳氫化合物形式存在的,而流水又容易把這些碳氫化合物帶到地勢較低的海盆或者是湖盆裡,期間通過有機物和無機物的混合並且最終沉積到海底,在隨後的歲月裡又經過複雜的演變,最終形成原油。當然了,無論哪種說法,似乎都沒有嚴謹的證據加以支撐。
實際上,前蘇聯科學家早在幾十年前就發現了一些廢棄的油田可以自我修復並且重新出現石油,所以這也是對生物成油理論提出了挑戰。不過今天的主流理論仍是認為石油是由生物遺骸形成的,而這些生物遺骸,主要是海洋生物,而且也不是大型的海洋生物,而是以海洋浮游生物、微生物等為主,地球的早期生命就誕生於海洋之中,在它們死後,足以堆積大量的遺骸,遺骸又將遺骸覆蓋,最終沉積到地底形成石油,而在一些石油中也的確發現了生物遺骸,這也是為生物成油理論提供了一點依據。
鏡像宇宙
我來回答一下這個問題。
首先,石油的有機形成觀點,並不是說動物屍體倒在地上就變成了石油這麼簡單,如果你的腦子裡面是這麼想的,說明你壓根不知道石油有機形成論點是什麼。
其實只要把一些森林或者草原的地面挖開之後,就會看到下面的景象,這些深埋於地下的泥土被稱為“沼澤土”,其中的有機物含量高達20%。這是因為植物、動物、微生物的很多有機成分都被泥土“收集”起來了。
而泥土實際上是不斷生成的——每一百年大概會增加3釐米厚,而這些有機物質就是在這個過程中逐漸地被埋於地下。不要小看這一百年3釐米厚度的增加,一百萬年泥土增加的厚度就是300米,一億年泥土增加的厚度就是30公里。
而地球上出現生命已經超過40億年了,你說累積了多少帶有大量有機物質的泥土?所以這些泥土和泥土中的有機物質才是形成石油的基礎。
有些人也會問:有那麼多的生物嗎?可以產生幾億噸的石油?
我簡單舉個例子:現在全球一年的肉類產量超過3億噸,糧食產量超過25億噸,更加不用說有數不盡的森林、草原了——這些都是地球上新增的有機物。
而且別的不說,就說海洋中的藍藻,數量就超過10億噸,而且只有一個月的壽命(下圖就是海洋中的藻類死亡後沉澱到海底的樣子——俗稱“海雪”,你就可以想象到海洋中的藍藻屍體在以一個月十億噸的速度累積),所以地球上的有機物產量和迭代速度遠遠超過你的想象。
上億噸的油田是怎麼回事?
比方說,一片方圓數十平方公里的原始森林可能存在了上千萬年,泥土不斷被累積,在這上千萬年中可能原始森林下方土地增加的厚度超過了數百米,而這些數十平方米大、幾百米後的累積的泥土中,包含有大量的有機物,在長時間的地址運動中演化成了石油——幾億噸的油田就是這麼形成的,可以理解嗎?
事實上,現在幾乎100%的石油都是發現在沉積岩中——沉積岩是怎麼形成的?簡單說就是泥土不斷形成,最底下的泥土被越埋越深、受到的壓力越來越大,就被“壓”成了岩石,而石油在這些岩石中被發現——包括頁岩油,你說為什麼呢?
當然,石油形成的過程要複雜很多,比如說地質運動會不斷影響上面這個過程,不過我說的這些也足夠幫有些人形成“原始森林是如何演化成油田”的基本印象了。
航小北的日常科普
古生物油脂的說法沒有根據,我並非專業石油研究人員,只能用自己理解淡一點自己的著法,石油是大自然供給人們的能源,石油的生成是一種天然的化學合成,也是地球自身的軸心平衡液,地球的這動和保持地球軸心不偏心,就應該有一定的平衡方式,由於人類的無限的開採,地球軸心的跳動增大,地震火山頻發這是人類要注意的大事,人們所說的是動物油脂的假想,還不如說是上億年的酸鹼對地球物質化學脫脂存積的結果。
茶館85418
千言無語我可以歸納為一個成語——滄海桑田!
人類作為只有短短數十年生命的種族,對於地球尺度的時間概念而言,目光無法企及是正常的現象,但是好險我們有了科學,請相信科學,同學們。
雪下得那麼深——深海永不停息的“雪”
如果同學們有機會乘坐上深潛器緩慢的進入海底,除了舷窗外一抹幽暗的深藍緩緩轉變為漆黑外,你們還會發現,身邊紛紛揚揚的永不停息的——海雪。當然,這不是冬天晶瑩透亮的雪花,這是來自0-2000m海水層中的生物殘渣。
在如果,按照主流的石油形成學說,大家總喜歡在尋找油田時,反覆提到“前三角洲”、“淺海陸棚”、“半深海”,很簡單,這些漫天飛舞的海洋生物殘渣,億萬年以來就是石油的前身——有利烴源巖的主要來源。
“海雪”落到海床上以後,就會成為底棲生物和微生物的大餐。微生物們享用著最後的晚餐,不斷消耗水底所剩無幾的氧氣,然後在富集硫化氫的同時,自己也掛掉;缺氧的環境殺死大部分的好癢微生物,而水底壓力則會緩慢殺死剩餘的耐硫化氫微生物,最終造成了大量的有機物堆積事實。
如果你有時間,可以觀看滄海變桑田
對於地球來說,根本聽不懂什麼叫做天長地久,人家一直在七十二變好不好!
同學們看著世界地圖,對於地殼在水平方向的運動,多少會有一些直觀的瞭解——板塊漂移;但是對地殼在垂直方向上的運動——垂直沉降,地圖從來不會直接告訴你真相。
垂直沉降,是讓一片海域或一個湖泊沉積成千上萬米厚的沉積物,但水深只有沉積物厚度的零頭,或者地表保持平原狀態的根本原因。
舉個簡單的例子,貝加爾湖。
貝加爾湖,直到現在,仍然在地殼拉張的作用下,快速的沉降——每年下沉0.03-0.3mm。
同學從一出生就站在湖邊,直到百年歸老掛掉,運氣最好就只能看到3cm的落差,那當然是天長地久的代名詞。可是,放到貝加爾湖自己的年齡中去觀測,2500萬-3000萬年的歲月洗禮,那就是900m-9km的差距!
要填滿這個大坑,真不是拍拍腦門就可以想象的事情。
結語
問這個問題的同學,不要把古生物的概念,自動腦補替換成恐龍一類的史前巨獸,雖然的確也有它們的一部分功勞,但我們指代的古生物,能夠形成一個億噸油田規模的古生物,其實只是一些不起眼的微生物而已。
大家不要小看了這些肉眼幾乎無法看見的生物,例如海邊的疊層岩,大約每平方米的岩石上就生存著36億個微生物,在過去的20億年時間裡面,通過它們小小的努力,地球大氣層的氧含量增加了20%。
所有現在的大型生物的誕生和繁榮,都不應忘記這些你看不到的小小生物。
貓先生內涵科普
告訴你一個驚天的大秘密,這個秘密全世界沒人說得清楚。
石油是國家的血液,可見石油的重要性。石油除了煉油,還能製成幾乎所有的塑料製品,合成橡膠,瀝青甚至藥品等數百種以前沒有的新物質,可以說現代社會根本離不開石油。
教科書中說石油是由遠古時代的生物遺體因為蒼海桑田的地殼沉降運動而被深埋地底,經地下高溫高壓又封閉的環境作用,歷經億萬年才變成的。
我國每年消耗石油三億多噸,美國也差不多,加上其他國家的消耗量每年超十億噸。據專家中中中的專家說,地下的石油夠人類應用二百多年,而且是年年遞增的算法,還有百餘年來的消耗,那數量可是個天文數字。
地球生命起源於幾時說不準,但進化的進程是兩個方向,一個是植物,一個是動物。兩者都是由簡單到複雜,個體由小型到大型。植物遺體最後是變成煤的,不是這次討論的範圍。
動物形體的大型化距今在兩億年左右,尢以恐龍世紀為甚。就是說石油的大量形成應該也是兩億年內的事。我不知道動物變石油的比例是多少,照我們的生活常識來推斷,形成比例應該不會超過百分之三十。想想,這麼多的石油,得要死多少動物啊。
然而問題的焦點不在這兒。億萬年來應該沒有誰專門收集動物屍體,放到幾千米深的地下去熬石油吧。億萬年來的動物們應該沒有相約著去今天的油田那兒老死吧。億萬年來沒有誰因為見到那麼多的動物屍體白白浪費而把地弄翻了以掩埋吧。
由此可見,動物要變成石油,有三條件:一、動物數量要多。這點是可以理解的。二、動物要集中死。這個因氣候影響,某些地方動物多也可理解。三、動物要死在地下很深的地方,這點我理解不了。專家們的解釋是地面沉降使然。但地面沉降可是要千萬年的變化才行,如喜瑪拉雅山脈就是經過了兩千多萬年,每年增長兩釐米,才由海變山,相反的沉降應該也是差不多。這麼長時間,一代代的動物也不是一次性死清光,不同年代死去的也不會冰凍保留,還有我們不可能忽略了細菌的腐功,正是一代又一代的動植物遺體被細菌分解後變成了植物的養料,一部分變成了氣體「臭」,植物吸收後又被有一部分被動物吃,動物死後又變回了養料,如此循環,又怎麼有什麼動物遺體留下來榨油呢?除非古代沒有細菌!可是沒有細菌就沒有土壤,沒有土壤就沒有植物,沒有植物就沒有動物,已經不容置疑。
所以可以證明,動物們的遺體是不可能在未腐爛化泥之前被埋到幾千米深的地下,從而變成了石油的。有一個可能,地球一下子發生了翻天覆地的變化,把地面上的動植物馬上翻到地底下。「這個倒是沒人能證明,聽說大西洋上有個比我們現在還要先進的大陸文明——大西國,就是在一夜之間消失的。」然而,翻下去的一代生物能形成那麼多的石油?那要翻多少次才行?看來只有天知道。
所以動物成油「包括植物成煤」起碼在形成機理上不可信!以上算不算大秘密?地球上曾經有過五次人類,你信嗎?
獨孤求爛
石油是由古代生物的遺體變成的,這是關於石油產生的主流解釋之一,但是現在來看並不科學。
我們都知道,煤炭是由植物屍體,在沉積的地層之中,然後經過高溫高壓長時間的地質作用而變成的,屬於有機礦物燃料。
當我們探究石油的形成過程中,也理所當然的認為,石油也是由古生物的遺體變成的。那麼那些儲量上億噸,甚至幾十億噸的大油田需要多少古生物的遺體也才能形成的啊(不敢想象)。
研究發現,石油中包含的主要成分是碳氫化合物,此外還包含著一些硫、氮、氧等元素。科學家因此推測,石油是由地球地層中所含有的豐富的碳形成的,而並不是生物的遺體形成的。由於碳氫化合物的質量比較小,因此更容易跑到地球的表層之中,然後被我們發現,形成油田。
石油由地層中的碳氫化合物形成便是非生物成油理論,該理論是目前主流的石油成因學說,而傳統的生物成油理論已經被證明是錯誤的啦。
儘管我們大規模工業化的使用石油的歷史已經超過一個世紀,但是科學家並不知道石油到底是怎樣形成的,但是可以肯定的是石油並不是由遠古生物的遺體形成,偶爾在石油中發現的動物化石也是它們不小心掉進去的變成的。
不需要計算一個油田到底要有多少隻動物才能形成,石油與古生物並沒有直接關係。
古生物探索
石油的形成有兩種學說:化石變油和生物沉積變油。石化變油認為石油是地球自身的碳元素轉變而成,屬於可再生資源。但其實這種學說無法解釋碳元素如何轉化成為複雜的有機物?我們都知道石油裡面含有各種烷烴和芳香族化合物,這些有機物碳碳鍵十分穩定,很滿意催化偶聯。所以,地球自然環境中如何可以控制碳元素生成這種烷烴化合物呢?故而,石化變油我覺得並不可靠。反而是生物變油才是比較可靠的成油學說:
該學說認為石油來自於海洋生物的屍體,海洋生物在死後,屍體沉積在一起。經過常年的累計,這些屍體堆積如山。雖然會有微生物分解這些屍體,但分解的並不完全。而且隨著屍體堆積厚度的增加,下層的屍體愈發不易被消化掉。這些屍體經過不知道多少萬年的堆積,厚度超乎我們的想象。然後由於地質作用發生了沉降,屍體堆積層被深埋入地下,經過高溫碳化分解,最終成為石油。
有些人會問:有這麼多動物屍體嗎?
只能說我們太小看古代海洋裡面的生物數量和堆積時間了。地球的所有生命都來自於海洋,海洋是最為古老的生命起源場所。很久之前,陸地上根本沒有生命,生物都在海洋裡生存。隨著進化,部分海洋生物才逐漸適應了陸地生活。所以,海洋生物的種類和數量,遠超我們想象,也不是陸地生物可比的。而且,整個海洋自生命誕生起,就一直在堆積海洋生物的屍體,這麼長時間的堆積,屍體你說多不多呢?
再者,我們地球一直接受太陽光,一直接受能量,那麼這些能量沒有變成熱能?那去哪裡呢?肯定是通過光和作用被生物存儲起來了。而海洋生物和這些沉積的屍體就是保存者。這麼多年能量的供應,怎麼說也得有巨大存量吧?而這些最終都變成了石油。
科學探秘頻道
石油是現代工業社會不可缺少的能源,它又被稱為“地球的血液”,關於石油:主流科學認為它們是不可再生的資源,主要是生物殘骸經過幾千萬年、幾億年的積累,在地下轉化為石油。石油含有的元素主要是碳和氫等,主要成分是各種烷烴、環烷烴、芳香烴的混合物。在分佈上具有明顯的區域性。我們在教科書中學習到的石油形成就是這樣的過程,但是還有不同的觀點認為是石化油,簡單的來說就是石頭變油。
像本問題中提出的疑問:石油儲量那麼多,遠古時期真的有那麼多生物殘骸嗎?不要奇怪,還真的有。這裡有一個誤區,大家可能認為哪有那麼多的生物殘骸去形成石油?實際上形成石油的主要是海洋中的細菌、微生物、藻類植物等,大多數的生命都是我們肉眼不可見的,但是它們的數量確是極其龐大的。這個石油的來源並非是說靠著恐龍等一些大型生物,實際上就是海洋中那些微小的生物居多。
據一個不恰當的例子,東北的大興安嶺遍佈著針葉林,這些掉落堆積的松針去積攢一千年、一萬年或者更久,那數量都是不可估量的。況且地球上海洋麵積佔據了百分之七十,海洋生物佔據著地球生物的很大比例,而在海洋生物中最多的就是微生物。科學家曾做個實驗發現在1毫升的海水裡,可以儲存100萬個微生物,它們主要是微型藻類、真菌、細菌、古菌、病毒等。 對於石油的形成,這些微生物才是真正的主角。
在石油中也經常發現生物殘骸,這被認為是生物化油的證據,當然也有不同觀點認為這些動物是“失足”墜落進石油的。要想確定石油形成的真正機制,有一個很好的辦法去驗證,那就是去其他天體上“挖石油”。例如在月球上如果也能出現石油的話,那麼生物化油的觀點就可能有缺陷。
你們比較相信哪一種石油形成論?
圖/來源網絡侵刪
科學黑洞
石油生成的原因有兩種說法,自然生成說和生物沉積說。目前,生物沉積說是主流。需要注意的是古代生物可不僅僅意味著恐龍,恐龍在石油生成的過程中起到的作用微乎其微。石油生成的最主要來源是魚類和浮游生物的遺體。這個可以簡單的測一下。比如在深海底某個地方弄個幾百平米的地方放塊塑料布,然後過個半年一年後去收集一下看這塊布上沉積了多少有機物。然後就可以算一下生成一個億噸油田需要多長時間。時間很可能比你想象的要短得多。
玄鋒夜話
古代有那麼多生物嗎?你的關注點主要是有沒有那麼多的生物。
就拿貝加爾湖來說,貝加爾湖約形成於2500萬年前,而貝加爾湖每年隨著地殼拉張作用沉降約0.03mm-0.3mm,這個速度對於人類來說,可以忽略不計,人類的壽命就打100年來說,貝加爾湖的沉降只在3-30毫米之間,依然可以忽略不計。
但是如果從貝加爾湖形成直到現在,貝加爾湖沉降了多少米呢?
足足9000米。
也就是說,這9000米全是湖中的生物、植物與淤泥的混合,而在地下,隨著深度增加,壓力與溫度都在增加,石油就是在這種漫長的壓縮與加熱的過程中生成的,生成的這種油氣順著孔隙多的岩石向上逃竄,最終聚集在盆地中(主要是因為上層的岩石緻密,油氣無法繼續上浮),等待人類的發掘。
單單一個小小的貝加爾湖就這麼厲害了,那龐大的海洋怎麼說,簡直不可估量,天文數字。在海洋中,無論是海洋動物還是植物,儲量都是驚人的,億萬年的沉積,產生已開採出來的這點石油,你認為有壓力嗎?
對此你們有什麼看法呢?歡迎在下方留言探討。我是科幻船塢,感謝大家的閱讀與關注