地球新油田接连出现,石油不可再生是骗局吗?
一种说法是石油是不可再生能源,石油是古生物植物大量死亡以后埋入地下经过千百年复杂的地质变化形成的。也就是生物成油理论。这是我们大多数人的共识。但是仔细想想发现生物成油理论存在很多站不住脚和难以解释的问题。石油储量比生物总质量多的多。目前世界石油探明储量约13700亿桶。有人做过计算假设动物体内所有有机物都转化为石油而没有损耗的前提下,当前世界上所有生物可生成石油的总量只有约25亿桶。有人会说,石油是上亿年的动物累积的。但是几乎所有生物死亡后被作为其他生物食物参与生物界的能量循环。
简单来说,微生物分解动植物尸体和粪便,植物根吸收泥土中腐烂死亡生物和粪便养分,能够埋在地下生成石油的少之又少。世界上最大的油田加瓦尔油田石油储量约700亿桶。约110亿吨。面积2800平方公里。大量的动物在千百万年中在这个地方不断死亡被埋入地下?听着都感觉很荒谬。油田分布不均衡,生物生活分布在全球各个地区。全球油田主要分布在北纬20至40度的东半球,即使在高密度分布的北纬20至40度也分布不均,为什么是波斯湾是世界上石油储量最大的地区。
另一种说法是无机成油,推测石油天然气是在地球45亿年前形成时,由于本身含有的大量的碳和氢,在地球内部发生反应时,形成的碳氢化合物,于是就有了石油和天然气,而且会不断地产生。1956年前苏联科学团队发现废弃的油田居然在自我修复,与该理论形成石油至少需要200万年矛盾。总结起来就是非生物成油说,这些个说法认为地壳内已经有许多碳,有些碳自然地以碳氢化合物的形式存在。经过地质变化发生化学反应变成石油。如此一来石油称为了可再生能源。但是该理论目前还缺乏站得住脚的证据支持。而且无法解释石油中存在的生物标志物。因为几千米的地下的高温高压不可能有生物存活。
首先说石油是不可再生能源一点也不为过,即使发现废弃的油田有缓慢的自我修复,但是在当下人类对石油巨大的消耗面前如同杯水车薪。生物成油理论能够对节约石油资源起巨大的作用。其实根本上说,是我们的科技水平难以解释石油形成的原因。我们对我们居住的地球的了解仅仅停留在表面。如果把地球等比例缩小到拳头那么大,那么地壳厚度比纸还薄。人类技术水平还不能打穿地壳更别说地壳下面的未知世界。人类历史不过百万年,文明史不7000年,现代科学不过寥寥百年。认识需要一个过程,人们总是在不断的犯错中学习进步。相信将来人们不光能知道石油的成因,而且还会发现更多比石油更好的能源。
受全球疫情的影响,美股几天之内连发多次熔断,连“股神”巴菲特都说,他活了89岁,这种现象也是第一次见。不仅是美股,石油市场也正经历着前所未有的危机,一直处于高昂价格的原油也开始下跌,一些石油公司甚至面临破产威胁。之所以石油价格居高不下,很大一部分源于石油是不可再生能源,未来将会面临枯竭的说法。
这种说法并非空穴来风。早在上个世纪50年代,著名的地球物理学家马里恩·金·哈伯特就曾用他绘制的钟形曲线描绘了石油的产量和未来的状况。按照他的说法,石油的产量会在1966年到1972年达到高峰,之后就会开始下滑,并在2140年左右逐渐枯竭。这一理论神奇之处在于,他的前半程预测非常符合实际。1970年全球石油产量确实达到了峰值,因此石油枯竭带来的恐慌更加深入人心。
不过,虽然人类活动对于石油的需求越来越大,然而石油的开采却如日中天,各国不断发现大吨级油田,人们开始觉得石油枯竭可能是一个骗局。但石油真的是不可再生能源,终有枯竭的一天吗?越来越多的油田被发现,是不是意味着多年流传的说法被打破? 想要知道真相,还得从石油的来源说起。
现在科学界的主流观点认为,石油是由远古动植物遗骸被埋在地底,经过地底高温高压的条件逐渐转化而来。当这些动植物死亡之后,自身的有机物不断被分解。由于地壳运动。分解后的有机物与淤泥、碳酸质等混合,被埋在地底渐渐形成了地壳沉积物。沉积物的不断堆积,使得沉积层的压力和温度不断上升,沉积岩逐渐开始形成蜡状的油页岩。这就是石油的雏形。
随着时间的累积,油页岩开始退化,变成液态或气态的碳氢化合物,这就是我们熟悉的石油和天然气。由于碳氢化合物要比石头的质量轻,因此会随着周围的岩石缝隙逐渐渗透到周围的岩层中,慢慢聚集形成了油田。
另一种被称为矿物变油理论。该理论的支持者认为,石油的形成与生物没有任何联系,真正的来源是地球内部的碳元素。在亿万年的地球进化中,地球上的碳大多以碳氢化合物的形式储存在了地球内部。随着岩层之间的不断挤压,形成的高温高压条件,让这些化合物变成了石油,之后随着岩石缝隙向上渗透。只要地球的碳源不飘散,石油也会源源不断地供应。
近年来,随着各种油田的发现,人们开始逐渐支持无机成因理论。有分析人士甚至称,这场石油来源之争更像是一场骗局。仔细研究就会发现,现在的两种理论基本被分成了两派,一派是以美国为首的有机成因派,一派是以俄罗斯为首的无机成因派。
作为各国发展的重要工业原料,制造石油来源的紧张感,以获得高昂的价格也不是没有可能。石油来源到底是科学还是骗局,还需要我们日后继续研究。但是,不管石油能否再生,珍惜地球资源永远是人类可持续发展的根本。即使这些资源用不完,过度的开采也会产生其他的自然灾害。
我们已经在地球上发现3000种以上的碳氢化合物,石油是由其中350种左右的碳氢化合物形成的,比石油更轻的碳氢化合物则成为天然气。煤矿与石油的成因很类似,但煤是植物的化石,又是固态。
大量产生碳氢化合物的岩石即称为“石油源岩”。埋没于地中的石油源岩受到地热和压力的影响,再加上其他多种化学反应之后就产生石油,而石油积存于岩石间隙之间便形成油田。
地壳变动而石油生成
我们最近逐渐了解地球内部的变化与石油的生成有十分密切的关系,在描述此种关系之前,让我们先来了解一下地球内部的状况。
地球的半径大约是6400公里,覆盖地球表面的地壳下方是由岩石形成厚达2900公里的“地慢”,其下方则是由金属形成的“地核”,并以大约5100公里深处分界,分为“外核”与“内核”。外核主要是由液态金属铁组成,内核则主要是固态铁。 地球表面铺满坚硬的“板 块”,厚度约有100公里,是由向上喷出的“洋脊”产生的,’在 缓缓移动到“海沟”后就沉降于 另一板块下方。 80年代后期,人们学会捕捉地震波传递到地球内部时的立体图,于是发现令人惊讶的地慢活动状况。高温又巨型的上升流“超级卷流”由地底涌上后,以蘑菇形态分别存在于夏威夷和非洲大陆正下方。此外,低温的巨型下降流“冷卷流”则以水滴形态占据亚洲大陆及南美洲大陆正下方的冷卷流似乎是沉降到地函底部。
我们现在的知道的是,地幔内部落热对流是以冷卷流向超级卷注移动的形态而形成的。此种运动不仅影响板块运动,似乎也对整个地球的地质和环境的变化产生很大的影响。
超级卷流是石油制造者?
现在全球生产的石没之中,有60%是产生了恐龙称霸地球时期所形成的石油源岩,所形成的“黑色页岩”则遍布世界各地。黑色页岩主要是由未经氧化的藻类等浮游植物遗骸堆积而成。由此可知当时必须有可让浮游植物繁殖又不会产生氧化的缺氧环境条件,大量的黑色页岩才会形成。
最近发现,石油源岩在此时代的形成似乎与超级卷流运动的活化可以促使由地下涌出的地幔物质所形成的洋脊体积增大,海面因而上升,使得较低的陆地变成浅海,而浅海则具有可当石油原料的藻类等浮游植物极易繁殖的环境。
浅海地区的藻类等浮游植物因而出现大幅增加和大量死亡的现象,周围的细菌为分解其残骸而消耗氧气,于是出现了缺氧环境。
地球温暖化也会改变深层海水的流动状况,由于高纬度地区与低纬度地区海水的温度高低不同,较低温但含有丰富氧气的高纬度地区深层海水会流向低纬度地区海洋。但地球温暖化的现象减少。氧气较少的海域因而扩大,无法氧化的浮游植物便逐渐堆积,所留下的大量有机物则形成石油源岩。
生物的演化改变了石油的性质
由于石油的原料是生物的遗骸,因此调查石油的性质便可以得知古老时期的生物演化过程和地球环境历史。
生命的演化大概有下述的过程。生命是于38亿年前诞生,并逐渐地进行演化,到了距今5亿5000万年前的古生代寒武纪时期,爆发性的演化才开始,大约4亿4500万年前,生命也登上了陆地。
4亿4000万年至4亿年前时期,石油源岩的主要成分是当时繁茂的浮游植物所形成的耐碳氢化合物。另一方面,羊齿类植物在此时期繁琐盛于海岸近处,因此以陆上植物为原料的石油源岩也出现了。
2亿9000万年前,广大的陆地普遍出现由裸子植物组成的森林,并到处形成被沼泽地包围的湖沼,藻类便在湖沼中开始繁殖。由此也产生了以藻类为原料的新种石油源岩,这也是陆上植物的繁盛促使新性质石油源岩诞生的一例。
9000万年前时期,被子植物和针叶树林开始逐渐扩张到高纬度地区和高地,因而出现以陆地木材为原料的石油源岩。另一方面,树木的树脂成为轻质原油的原料,形成新的石油源岩。针叶树林的增加竟使得木材取代了藻类,成为石油源岩的主要原料。
最近石油性质的分析技术有长足的进步,我们已逐渐可以取得有关石油原料性质,以及由热能引起的变化过程等的详细资料。由此种资料即能进一步了解原料生物遗骸逐渐堆积时的环境状况。
大约1亿7000万年到200万年前所发生的全球性规模“阿尔卑斯造山运动期”也造出了巨油田,在此时期,分布于广大范围的1亿年前前后形成的石油源岩都没入地中。现有的石油和天然气有大约3分之2就是此时期形成的。
石油为什么是不可再生能源?不可再生能源的标准是什么?
不知道大家还记不记得中学课本上的那段话“石油,作为不可再生能源,按照现在人类使用的速度,只能再用50年”。我们是否曾经年少无知?人们认为,没有石油,人类将如何生存?我们的日常生活中没有汽车,没有飞机,也没有塑料制品。
20多年前就有人说石油不够,但为什么现在石油还没有枯竭?相反,石油的使用越来越多,产油国继续增产,世界对石油的需求日益增加。
石油耗尽的预测未能自破,那为什么石油越来越多地被使用?因为市场是活的,价格是涨的,技术是进步的,可以勘探开发新的油田,新的炼油技术会大大提高利用效率。当没有新油田勘探时,由于市场需求和价格上涨,旧油田将继续深度开发。正如政治书上说的“市场配置资源时,价格是主导”。
自然资源自然资源就是自然界赋予或前人留下的,可直接或间接用于满足人类需要的所有有形之物于无形之物。资源可分为自然资源与经济资源,能满足人类需要的整个自然界都是自然资源,它包括空气水土地、森林、草原、野生生物、各种矿物和能源等。自然资源为人类提供生存、发展和享受的物质与空间。社会的发展和科学技术的进步,需要开发和利用越来越多的自然资源。
可再生能源
具有自我恢复和可持续利用的一次能源。包括太阳能、水能、生物质能、氢能、风能、波浪能以及海洋表层和深层之间的热循环,地热能也可以算作可再生能源。
不可再生资源
一般指目前人类开发利用后无法再生的能源资源,称为“不可再生能源”。比如煤和石油就是埋藏在地下深处,经过漫长演化形成的古生物遗迹(因此,也被称为“化石燃料”)。一旦燃烧消耗,几百年甚至几万年都无法再生,属于“不可再生能源”。此外,不可再生能源包括煤炭、石油、天然气、核能和油页岩。