|
Галактическая парадигма и её следствия, происхождение нефти и газа
|
|
|
|
|
Открытые уроки. Современная физика.
|
Галактическая парадигма и её следствия
|
Тип круговорота |
Геохимическая константа круговорота, С ? 10 -17 г/год |
Биосферный круговорот СО 2 Круговорот атмосферного кислорода Геологический круговорот вод Мирового океана |
2.56 ± 0.51 2.75 ± 0.05 2.64 ± 0.53 |
Рис. 25. Сопоставление содержания углерода и его времени жизни в атмосфере ( 1 ), Мировом океане ( 2 ), живом веществе ( 3 ) и почвенно-иловом слое ( 4 ); прямоугольники – разброс литературных данных [1].
Мы видим, что все три процесса образуют единую систему круговорота с величиной C = 2.7 ? 10 17 г/год. Этот результат подтверждает принципиальную правоту В.И. Вернадского, по крайней мере, в двух вопросах: 1) круговорот вещества на Земле – это глобальное геохимическое явление, охватывающее, главным образом, верхние оболочки планеты и обеспечивающее их водой, углеродом и кислородом. И 2) исключительная роль в данном явлении принадлежит живым организмам, которые, принимая активное участие в перераспределении вещества на планете, подстраивают скорость круговорота углерода и кислорода в биосфере к скорости круговорота подземных вод.
Современное распределение вод по водоемам гидросферы показано на рис. 26.
Рис. 26. Сопоставление количеств воды и времен водообмена для основных резервуаров воды: 1 – Мировой океан; 2 – подземные воды; 3 – ледники; 4 – озера, водохранилища и болота; 5 – озера; 6 – болота; 7 – морские льды; 8 – вода в атмосфере; 9 – влага в почве; 10- снежный покров; 11 – айсберги; 12 – атмосферные льды; 13 – реки. Римские цифры – данные по углероду (см. рис. 25). Пунктирная линия – средняя скорость круговорота вод на земной поверхности.
Воды основных водоемов планеты участвуют в двух разных циклах круговорота, причем в определенной пропорции. На ~ 90% они формируются водами наземного климатического цикла со скоростью 5.2 ? 10 20 г/год [147] – верхняя наклонная прямая, и на ~ 10% водами литосферы, циркулирующими со скоростью 2.7 ? 10 17 г/год (см. табл. 7) – нижняя линия. Так что средняя скорость круговорота составляет (2.0 ± 0.5) ? 10 19 г/год [1].
Воды, участвующие в климатическом круговороте, называют «метеогенными», а воды литосферного цикла «морскими». Первые имеют местное происхождение, они формируются в атмосфере и в виде дождя и снега инфильтруются через земную поверхность, поступая в области питания водоемов. Вторые – это воды более глубокого залегания, относящиеся к общей системе циркуляции подземных вод. Название «морских» они получили из-за близости своего состава водам Мирового океана. Оба типа вод различаются изотопным составом водорода и кислорода, который в большинстве случаев позволяет их надежно идентифицировать[148].
Метеогенные воды по разломам и другим разуплотненным участкам земной коры могут быстро проникать до глубин нескольких километров, что повсеместно наблюдается на земном шаре [148]. При этом они в состоянии ежегодно поставить под поверхность Земли, прежде всего, в форме гидрокарбоната (НСО 3 ) ~ 10 15 г углерода [121]. Учет данного обстоятельства устраняет первое балансовое противоречие круговорота углерода через земную поверхность, показанное на рис.23 стрелками разной длины.
Второй дисбаланс, состоящий в поступлении «вниз» окисленного, а «наверх» восстановленного углерода, также устраняется, если учесть возможность каталитического синтеза углеводородов из окислов углерода и водорода в земной коре [149, 150].
Таким образом, становится очевидным, что наиболее быстрый биосферный круговорот углерода не ограничивается только циркуляцией углерода над поверхностью планеты, как полагают климатологи, а охватывает всю биосферу в целом, включая осадочный чехол земной коры, где сосредоточены основные залежи нефти и газа.
Нефтегазовые скопления выступают естественными ловушками – «накопителями» циркулирующего через поверхность Земли подвижного углерода, избыточного для системы его регионального геохимического круговорота. Вследствие активного участия в этом процессе метеогенных вод, пополнение ловушек углеводородами происходит не за геологическое время, а гораздо быстрее. При этом сами ловушки, во-первых, размещаются в пределах крупных водосборных осадочных бассейнов, дренирующих огромные по площади территории, и, во-вторых, тяготеют к крупным разломам земной коры [151]. Наличие разломов, с одной стороны, облегчает поступление метеогенных вод в породы земной коры, а с другой, способствует разгрузке этих вод от транспортируемого ими углерода.
Наиболее принципиален вывод об участии биосферного круговорота углерода в процессах «современного» нефтегазообразования. Следствием чего является частичное восполнение запасов нефти и газа эксплуатируемых месторождений [152], а также обнаружение [153] в нефтях космогенного изотопа С 14 с периодом полураспада 5730 лет.
Факты свидетельствуют, что на формирование залежей нефти и газа влияют как геологические условия генезиса и накопления углеводородов в недрах (наличие нефтематеринских пород, присутствие разломов и ловушек, термобарические условия и т.п.). Так и характер круговорота углерода над поверхностью планеты, который во многом определяется хозяйственной деятельностью людей. Существующие объемы добычи и потребления нефти и газа могут не только ощутимо влиять на климат планеты, но и оказывать заметное влияние на распределение подвижного углерода в ее недрах [154].
Транспортировка нефти и газа на многие тысячи километров от мест добычи ведет к перераспределению мировых ресурсов углеводородов, причем далеко не за геологическое время. Интенсивно потребляющие нефть и газ промышленно-развитые страны аккумулируют их на своей территории, тогда как страны, специализирующиеся на добыче и экспорте нефти и газа, могут сравнительно быстро свои ресурсы исчерпать.
Другим прогнозируемым следствием этого процесса является тенденция смещения крупнейших промышленных скоплений нефти и газа в акватории Мирового океана. Вследствие того, что на краях континентов обычно отсутствуют необходимые геологические условия накопления углеводородов в недрах, а на поверхности проживает большая часть активно потребляющего нефть и газ населения Земли, избыточный углерод в ходе регионального круговорота выносится водами подземного стока в Мировой океан [155, 156] на глубоководном шельфе и континентальном склоне материков. Именно поэтому, как полагает автор, здесь сосредоточены очень большие запасы углеводородного сырья нашей планеты, представленные не только нефтью и газом, но и аквамаринными газогидратами [157].
Исходя из галактоцентрической парадигмы, можно утверждать, что запасы нефти и газа разрабатываемых месторождений постоянно, с тем или иным темпом, восстанавливаются. Поэтому при разумном пользовании недрами, когда темп извлечения нефти и газа из залежей не превышает темпа их естественного пополнения, существуют предпосылки для эксплуатации нефтегазовых месторождений как «восполняемых» источников углеводородного сырья.
1. Введение.
2. Галактики эллиптические и спиральные.
3. Астрономические доказательства струйного истечения.
4. Модель изотермической сферы.
5. Новый взгляд на природу галактик.
6. Спиральная модель Галактики.
8. Связь галактического движения Солнца с геологией.
10. Пролеты Солнца сквозь звездные облака.
11. Бомбардировки галактическими кометами.
14. Утилизация кометного вещества.
15. Происхождение фосфатов и солей.
16. Биотическая революция в венде-кембрии.
17. Геохимический круговорот углерода.
18. Образование и эволюция гидросферы.
20. Заключение.
21. Литература.