石油又称原油,是一种储存在地下、以碳、氢两种化学元素为主的烃类有机物。从全球的分布情况看,石油资源主要集中在中东、北美、南美等地区,而石油消耗热点区域则为北美、西欧、亚太,石油的生产和消费具有天然的区域性。
石油是世界上最复杂的有机化合物,我们的衣食住行的所有东西基本上都是从石油中提炼而成的。自从1859年美国开采以来,石油由最初仅被当做燃料用于照明,发展到现在的化工、纺织、塑料、交通等诸多行业对其产生严重依赖,已成为现代社会最关键、最基础的能源物资。
现代化工厂
石油到底是怎么形成的?
围绕着石油的成因,在地质学界,也和冷战时的美苏两大全球霸权军事对峙一样,形成了西方、俄罗斯两大阵营。虽然,石油工业也已经发展了一个多世纪,但石油的形成迷云始终笼罩着地球各个地方。
现在石油的成油说主要有两种理论,第一种,是生物成油理论。
哈勃特在《石油峰值》中认为:“石油是由大量动植物死亡的尸体经过了漫长的时间,逐渐经过高温高压,形成了蜡状的油页岩。”
油页岩
哈勃特认为石油是由于远古时期生物尸体沉积,经过漫长的地质演化,在加热和压力下形成的。地球上生命物质的总量有限,按照生物成油理论,必然推导出石油峰值论和石油枯竭论。
而第二种,是非生物成油理论。
前苏联地质学家提出:“原油的生成与动物的尸体没有任何联系,源于地球深处涌出的太初物质。”
其认为地壳中本来就有许多碳元素,以碳氢化合物的形式存在,地壳深处的碳氢化合物比水轻,会沿着地缝向上渗透,就成为现在的石油。
地球内部构造
对于第一种说法中,石油含有的有机成分,第二种说法反对的证据是,这些有机物成分是由于原本攀附在岩层里的微生物,跟随着地质变动石油渗透时的轨迹混入,才导致的石油存在有机成分。
目前,生物成油理论是主流理论,该理论认为,石油是由史前的动植物尸体跟随地质变化沉积形成的。得到绝大多数地质学家的支持和认同,也有极少数的地质学家是支持第二种说法的,双方都不认可对方的证据,坚持自己理论的证据。
地质一直在发生变化
实际上石油形成是非常复杂的,目前科学界也没有具体的理论解释。两个理论都没有找到足够的证据去否定其他的假说,但又能找到证据支持自己的假说。就好像指着一个人说这一定都是由血肉构成的,但是头发、骨骼和指甲其实也是人体的一部分,两个看似对立对抗的理论,其实都是指向石油的形成原因。
石油形成的条件很苛刻
首先,需要足够量的有机物质供应。这个有机物质还要求没有被微生物分解,保持完整就直接埋葬的动植物尸体,如果没有巨量的有机物质,根本没办法形成这么大量的石油资源。
微生物分解有机物
其次,需要亿万年的时间。有机物最后转化为石油,和沼泽地里形成的黑色黏腻的泥、农村里的沼气池形成的燃料,粪坑里积攒成的肥料的形成很类似,它们无不是经过长久的时间形成的。通过观察,也能一窥时间的魅力。只不过,石油的浓度、精缩和里面蕴含的能量是远远高于它们的。
沼气池
再次,需要沧海桑田的地质运动等等。这个过程有点像和面,粉状面粉加水,经过施加力量揉搓,慢慢地改变状态。石油的形成也有这样一个施加力量的过程,海洋和陆地发生翻天覆地的变化,就是地质运动的作用。石油的原身,就是在这样的力量中被“揉搓”“按压”,然后“变形”,形成石油的状态。
地质运动
很明显,陆地上是不能全部满足这些条件的。而大河入海口的三角洲却能满足这些条件,它的有机物质基本上都是河流冲刷两岸的河床泥沙带入河、已经被一定程度分解的有机物质,并且可以被快速埋藏。而且,有机物质沉积的位置宽广顺畅,可以直接成为油气聚集的地区,世界上质量最好的油田就是这样形成的。
地球是不断错落起伏运动着的,所以在一个地方蕴藏的石油并不是生成来源于此,水底不断垂直运动,蓄积无数层生物残骸,不断被压进地层深处经受高温高压,固体变流体,富集于低密度的岩石里在聚集在某处岩石形成的圈子里。
石油开采设备
比如中东地区,以前那里是海,无数海洋微生物的残骸在这里聚集,经过地质运动,最终变成油藏。实际上,海洋微生物每天增加的质量虽然十分巨大,但因为物质循环的复杂性,沉降到海底淤泥中的并没有这么多,形成石油的比例还要进一步减小。然而,这个过程的时间是以亿万年计的。
海上石油开采
因此,实际从生排烃,再到形成大规模的油藏,是一个很漫长并且条件很严格的过程。
古代有这么多动植物尸体累积成石油吗?
一般支持第二种说法的人都会质疑一个关键问题,古代有这么多动植物尸体累积成石油吗?他们认为,动植物的尸体不会直接变成石油,更为重要的是也没有那么多尸体累积起来变成石油。他们还曾使用猪来比喻,说全球石油储量约1966亿吨,如果是尸体变成的,就需要19660亿头猪的尸体,难道古代有这么多尸体埋下变成油吗?
猪的骨骼
他们还举出证据,认为如果是大型生物,必定有骨头,有钙,但是并不存在高钙石油。如果是某一种或几种微生物,在这些油井中,必然会普遍存在着这种微生物原生结构的主体元素。有这种现象吗?没有。石油和煤炭就是像一种天然存在的单质,只是因为埋藏过程中与周边的地层混杂了一下而已。
其实,在动植物最早开始在陆地上生长繁衍时,并没有产生微生物。这导致地球上动植物的尸体堆积得得非常厚。在地质沉降过程中,因为来不及得到分解而被掩埋。
显微镜下的微生物
尸体得不到分解,动植物的生命又有限,就会导致越来越多的动植物尸体堆积,才会形成了非常厚实密集的有机物,这些有机物跟随着地球运动,在上亿年的时间里,逐渐转换形式沉积合适的位置。所以,正是因为远古时期特殊的自然环境,和亿万年的时间长度,才使得这么多动植物累计。
所以,动植物的尸体是有可能产生地球储存的煤和石油的。随着时间推移,产生了可以分解植物的微生物,这才慢慢把超量的植物尸体给分解了。植物的发展一度太迅猛导致其他生物掉队,早期的地球植物和其他生物并不是保持共进退的关系。
微生物担任的是分解者的角色
科学不讲感情,也不讲逻辑和辩论。科学只讲证据。生物成油理论说之所以被广大接受,是因为有很多证据支持这种假说。
如果地球上从来就没有石油会怎么样?
按照生物成油理论,如果地球上从来就没有石油,那就意味着,在亿万年前,没有生物尸体跟随着地球运动带来的地质活动沉积,没有陆地海洋沧海桑田的变化,甚至没有时间的概念。
地球只是一个始终在宇宙中旋转着的干净水球,陆地上全是光秃秃的岩石和沙漠,没有植物,天空中全是毒气。也许没有条件进化出人类,所有生命可能静止,或者变成另外一种身份和形态,可能是尘埃,可能是水分子,也可能是毒气里的一粒,依旧牢牢依附在地球上。
地球变“水球”
按照非生物成油理论,那就意味着,地球内部即使从来没有含有这些成份,人类也许依旧能够发展到现在。只不过,是没有石油的世界。人类没有五颜六色的塑料瓶,没有纤维衣服,庄稼只能靠着最原始的肥料,可能还是坐马车牛车,地上不会有汽车,天上也不会有飞机,高楼也无法拔地而起。我们人类甚至都无法飞出地球,去看看我们生活的地方到底是什么。
这些事情都没有发生,就像“薛定谔的猫”一样,我们永远无法看到,没有发生过大的事情。但是,如果我们返璞归真思考,如果没有石油,我们更相似的生活,应该是古代。那时候,我们还没有石油。
正因为,石油对于我们如今的生活如此的重要,我们更应该珍惜。世界发展到现在这一步,石油是功不可没的。以至于很多人生出担忧,询问专家地球上还剩多少油。
或许我们不会看到石油被榨光的一天
“地球上还剩多少油”这个问题,现如今谁也无法给出具体的答案。从最开始的找不到石油,开发石油,到现在的技术受阻无法具体精确探测石油,我们始终在探索,这个一直在进行的探索拉长了问题答案,我们一眼望不到头。
我们对于石油的探索实际上是对地球本身的探索,它是活的,是随着科学发展在不断变化的过程,或许哪一天,我们又取得了突破性的技术革命,现在的所有测定的数字又会出现指数型的变化增长。
石油与世界的运转息息相关
但是,可以确定的是,不管还剩多少石油,我们都应该珍惜和节约,这一切都来之不易。
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