石油又稱原油,是一種儲存在地下、以碳、氫兩種化學元素為主的
烴類有機物
。從全球的分佈情況看,石油資源主要
集中在中東、北美、南美等地區
,而石油消耗熱點區域則為北美、西歐、亞太,石油的生產和消費具有
天然的區域性
。
石油是世界上最複雜的有機化合物,我們的衣食住行的所有東西基本上都是
從石油中提煉而成
的。自從1859年美國開採以來,石油最初僅被當做
燃料
用於照明,發展到現在的
化工、紡織、塑膠、交通
等諸多行業對其產生嚴重依賴,已成為現代社會最關鍵、最基礎的能源物資。
現代化工廠
石油到底是怎麼形成的?
圍繞著石油的成因,在地質學界,也和冷戰時的美蘇兩大全球霸權軍事對峙一樣,形成了西方、俄羅斯兩大陣營。雖然,石油工業也已經發展了一個多世紀,但石油的形成迷雲始終籠罩著地球各個地方。
現在石油的成油說主要有兩種理論,第一種,是
生物成油理論
。
哈勃特在《石油峰值》中認為:“石油是由大量動植物死亡的屍體經過了漫長的時間,逐漸經過高溫高壓,形成了蠟狀的油頁岩。”
油頁岩
哈勃特認為石油是由於遠古時期生物屍體沉積,經過漫長的
地質演化
,
在加熱和壓力下形成
的。地球上生命物質的總量有限,按照生物成油理論,必然推匯出
石油峰值論
和
石油枯竭論
。
而第二種,是
非生物成油理論。
前蘇聯地質學家提出:
“原油的生成與動物的屍體沒有任何聯絡,源於地球深處湧出的太初物質。”
其認為
地殼中本來就有許多碳元素,以碳氫化合物的形式存在
,地殼深處的碳氫化合物比水輕,會
沿著地縫向上滲透
,就成為現在的石油。
地球內部構造
對於第一種說法中,石油含有的有機成分,第二種說法反對的證據是,這些有機物成分是由於
原本攀附在岩層裡的微生物
,跟隨著
地質變動
石油滲透時的軌跡
混入
,才導致的石油存在
有機成分
。
目前,生物成油理論是主流理論,
該理論認為,石油是由史前的動植物屍體跟隨地質變化沉積形成的。
得到絕大多數地質學家的支援和認同,也有極少數的地質學家是支援第二種說法的,雙方都不認可對方的證據,堅持自己理論的證據。
地質一直在發生變化
實際上石油形成是非常複雜的,目前科學界也沒有具體的理論解釋。
兩個理論都沒有找到足夠的證據去否定其他的假說
,但又能找到證據支援自己的假說。就好像指著一個人說這一定都是由血肉構成的,但是頭髮、骨骼和指甲其實也是人體的一部分,
兩個看似對立對抗的理論,其實都是指向石油的形成原因
。
石油形成的條件很苛刻
首先,需要足夠量的有機物質供應。
這個有機物質還要求沒有被微生物分解,保持完整就直接埋葬的動植物屍體,如果沒有巨量的有機物質,根本沒辦法形成這麼大量的石油資源。
微生物分解有機物
其次,需要億萬年的時間。
有機物最後轉化為石油,和沼澤地裡形成的黑色黏膩的泥、農村裡的沼氣池形成的燃料,糞坑裡積攢成的肥料的形成很類似,它們無不是經過長久的時間形成的。透過觀察,也能一窺時間的魅力。只不過,石油的濃度、精縮和裡面蘊含的能量是遠遠高於它們的。
沼氣池
再次,需要滄海桑田的地質運動等等。
這個過程有點像和麵,粉狀麵粉加水,經過施加力量揉搓,慢慢地改變狀態。石油的形成也有這樣一個施加力量的過程,海洋和陸地發生翻天覆地的變化,就是
地質運動
的作用。石油的原身,就是在這樣的力量中被“揉搓”“按壓”,然後
“變形”
,形成石油的狀態。
地質運動
很明顯,陸地上是不能全部滿足這些條件的。
而大河入海口的
三角洲
卻能滿足這些條件,它的有機物質基本上都是
河流沖刷兩岸的河床泥沙
帶入河、
已經被一定程度分解的有機物質
,並且可以
被快速埋藏
。而且,有機物質沉積的位置寬廣順暢,可以
直接成為油氣聚集的地區
,世界上質量最好的油田就是這樣形成的。
地球是不斷錯落起伏運動著的,所以在一個地方蘊藏的石油並不是生成來源於此,
水底不斷垂直運動
,蓄積無數層生物殘骸,不斷被
壓進地層深處經受高溫高壓,固體變流體
,富集於低密度的岩石裡在
聚集在某處岩石形成的圈子裡
。
石油開採裝置
比如中東地區,以前那裡是海,無數海洋微生物的殘骸在這裡聚集,經過地質運動,最終變成
油藏
。實際上,海洋微生物每天增加的質量雖然十分巨大,但因為物質迴圈的複雜性,
沉降到海底淤泥中的並沒有這麼多
,形成石油的比例還要進一步減小。然而,這個過程的時間是
以億萬年計
的。
海上石油開採
因此,實際從生排烴,再到形成大規模的油藏,是一個很漫長並且條件很嚴格的過程。
古代有這麼多動植物屍體累積成石油嗎?
一般支援第二種說法的人都會質疑一個關鍵問題,
古代有這麼多動植物屍體累積成石油嗎?
他們認為,動植物的屍體不會直接變成石油,更為重要的是也沒有那麼多屍體累積起來變成石油。他們還曾使用豬來比喻,說全球石油儲量約1966億噸,如果是屍體變成的,就需要19660億頭豬的屍體,
難道古代有這麼多屍體埋下變成油嗎?
豬的骨骼
他們還舉出證據,認為如果是大型生物,
必定有骨頭,有鈣
,但是
並不存在高鈣石油
。如果是某一種或幾種微生物,在這些油井中,必然會普遍存在著這種
微生物原生結構
的主體元素。
有這種現象嗎?沒有。
石油和煤炭就是像一種天然存在的單質,只是因為埋藏過程中與周邊的地層混雜了一下而已。
其實,在動植物最早開始在陸地上生長繁衍時,
並沒有產生微生物。
這導致地球上動植物的屍體堆積得得非常厚。在地質沉降過程中,因為
來不及得到分解而被掩埋
。
顯微鏡下的微生物
屍體得不到分解,動植物的生命又有限,就會導致
越來越多的動植物屍體堆積
,才會形成了
非常厚實密集的有機物
,這些有機物跟隨著地球運動,在
上億年
的時間裡,
逐漸轉換形式沉積合適的位置
。所以,正是因為遠古時期特殊的自然環境,和億萬年的時間長度,才使得這麼多動植物累計。
所以,動植物的屍體是有可能產生地球儲存的煤和石油的。隨著時間推移,
產生了可以分解植物的微生物
,這才
慢慢把超量的植物屍體給分解了
。植物的發展一度太迅猛導致其他生物掉隊,早期的地球植物和其他生物
並不是保持共進退的關係
。
微生物擔任的是分解者的角色
科學不講感情,也不講邏輯和辯論。
科學只講證據
。
生物成油理論說
之所以被廣大接受,是因為
有很多證據支援這種假說
。
如果地球上從來就沒有石油會怎麼樣?
按照
生物成油理論
,如果地球上
從來就沒有石油
,那就意味著,在億萬年前,沒有生物屍體跟隨著地球運動帶來的地質活動沉積,沒有陸地海洋滄海桑田的變化,甚至沒有時間的概念。
地球只是一個始終在宇宙中旋轉著的
乾淨水球
,陸地上全是光禿禿的岩石和沙漠,沒有植物,天空中全是毒氣。也許沒有條件進化出人類,
所有生命可能靜止,或者變成另外一種身份和形態
,可能是塵埃,可能是水分子,也可能是毒氣裡的一粒,依舊牢牢依附在地球上。
地球變“水球”
按照
非生物成油理論
,那就意味著,地球內部即使
從來沒有含有這些成份
,人類
也許依舊能夠發展到現在
。只不過,是沒有石油的世界。人類沒有五顏六色的塑膠瓶,沒有纖維衣服,莊稼只能靠著最原始的肥料,可能還是坐馬車牛車,地上不會有汽車,天上也不會有飛機,高樓也無法拔地而起。
我們人類甚至都無法飛出地球
,去看看我們生活的地方到底是什麼。
這些事情都沒有發生,就像“薛定諤的貓”一樣,我們永遠無法看到,沒有發生過大的事情。但是,如果我們返璞歸真思考,如果沒有石油,
我們更相似的生活,應該是古代。那時候,我們還沒有石油
。
正因為,石油對於我們如今的生活如此的重要,我們更應該珍惜。世界發展到現在這一步,石油是功不可沒的。以至於很多人生出擔憂,詢問專家地球上還剩多少油。
或許我們不會看到石油被榨光的一天
“地球上還剩多少油”這個問題,現如今誰也無法給出具體的答案
。從最開始的找不到石油,開發石油,到現在的技術受阻無法具體精確探測石油,我們始終在探索,這個一直在進行的探索拉長了問題答案,我們一眼望不到頭。
我們對於石油的探索實際上是對地球本身的探索,它是活的,是隨著科學發展在不斷變化的過程,或許哪一天,我們又取得了
突破性的技術革命
,現在的所有測定的數字又會
出現指數型的變化增長
。
石油與世界的運轉息息相關
但是,可以確定的是,不管還剩多少石油,我們都應該珍惜和節約,這一切都來之不易。