科普杂谈之四“石油非生物生成学说”简介

刘宝砚

    长期以来来，科学界们对地球上石油的形成持有两种截然不同的理论。

    传统的理论认为：地球上的石油是由远古时代的动植物被压在地底下，经过长期的高温和高压逐步地变化而成的。另一种理论则认为：地球上的石油是在地球形成的过程中，由地売深处某些含碳和含氢的无机物在特殊的条件下，发生复杂的化学反应形成的。由于后一种理论认为石油的形成和古代的生物无关，所以，被称之为“石油非生物生成学说”。

    过去，在小学和中学的教科书上，一提到石油的形成，都是用传统的理论来解释的。甚至，直到现在，绝大多数媒体在解释地球上石油形成的时候，应用的依然是传统的理论。为此，不少人至今还不知道“石油非生物生成学说”是怎么回事。

    下面，我想用通俗的语言，从科普的角度介绍一些有关“石油非生物生成学说”的基本内容，供大家研究时作参考。

    地球上“石油非生物生成”的观点是俄罗斯著名化学家门捷列夫于1876年首先提出来的。当时，他在化学实验中发现碳化铁和水发生反应时会产生类似石油的物质。所以，他推想，地壳中的石油很可能是在地球形成的过程中，由地壳中存在的碳化铁之类的物质和水发生化学反应形成的。但是，后来人们并没有发现地壳里有大量的碳化铁存在，所以，“石油非生物形成理论”在很长时间里没有得到人们的重视。

    直到二十世纪初，人们发现有关石油形成方面的很多问题用传统的理论根本解释不通。比如：“既然煤炭和石油都是由远古时代的生物变化而来的，而且生成的条件和年代也相差不远，那它们应该是伴生或者两者的产地距离不会很远。但事实上是：大油田附近没有煤矿，大煤矿附近也找不到石油。”“按照传统的石油生成理论，地球表面各个地区生成石油的几率应该是均等的，但是，目前地球上已经探明的石油储量，差不多有一半左右集中在中东地区，而单凭远古时代中东地区和附近的生物是无论如何形不了成那么多石油的。那么，其他地方的生物又是如何都会集中到这个地区去的呢？”

    由于诸如此类的问题无法用传统的石油生成理论来解释。于是，有些科学家就把目光转向了“石油非生物生成理论”，很快，他们就从这个理论中找到了这些问题合理的解释。

    根据“石油非生物生成理论”的观点，地球上的石油，是在地球形成的过程中，由地壳中某些含碳和含氢的无机物在地层深处通过复杂的化学反应形成的。石油生成以后，就储存在地売深处岩层的空隙里，在而后地壳不断地变化的过程中，一部分石油被带到离地表较浅的岩层中并在这些岩层的空隙中储存了下来，形成了地球上大小不等的油田。因为煤炭和石油生成的原因不同，因此，煤矿和油田不处在同一个地域完全是正常的。至于油田的大小和分布，只跟各地的地质构造是否适合于储存石油有关。中东地区之所以会储存如此之多的石油，完全是由于在地壳变动的过程中，正好在那些地区形成了适合于储存大量石油的地质构造的原故。事实上，石油工作者在勘探的过程中，主要是寻找适合于储存石油的地质构造。例如，美国的石油工作者在堪萨斯州的克拉富林地区找到了适合于储存石油的地质构造并在那里建成了普鲁斯油田。但他们同时发现，这些岩层，并不是富含远古生物的沉积岩层。这就足以说明了这些石油并不是由远古时代的生物形成的。

    近年来，随着科学技术迅速的发展，越来越多的事实证明“石油非生物生成学说”是站得住脚的。

    比如，在一百多年前，人们就发现了加勒比海地区特立尼达岛上的天然沥青湖。当时科学家们估计湖中沥青的储量为一千二百万吨，经过了一百多年的开采，人们已经从那里运走了九千万吨沥青，但沥青湖的湖面，依然保持着原来的水平。人们还发现，在湖的中央，仍然有滚热的沥青依然不断地从底部翻上来。这证明了沥青湖底部的岩层有缝隙与地壳深处储存沥青的部位相通连。由此，一些持“石油非生物生成”观点的科学家认为：某些油田开釆的石油，虽然已经远远超过了原先探明的储量，但目前依然还在不断地出油，很可能也是因为这些油田底部岩层有缝隙与地壳深处储存石油部位相通的原故。

    另外，在越南的白虎油田，石油工人在花岗岩中也找到了石油。花岗岩层中是根本不可能含生物遗存的，可见，那些石油，肯定不可能是由远古的生物生成的。

    2012年10月，从美国传来了一个令人振奋的消息：2004年在土卫六表面着陆的卡西尼号宇宙飞船，发现了土卫六的表面存在大量类似于石油的液态烃类物质。这一发现，有力地证明了在地球形成的过程中，曾经产生过大量的烃类物质并储存于地壳深处是完全有可能的。这也是迄今为止“石油非生物生成学说”最具有说服力的佐证。

    目前，尽管大多数人还不了解“石油非生物生成学说”的详细内容，但是，随着科学技术的进一步发展，“石油非生物生成学说”将会被越来越多的人们所接受和认同。

                                                                                     2014年1月7日