石油是怎么形成的(化石沉积的有趣历程)


石油,工业的血脉,驱动着我们日常生活的方方面面。它作为战略物资对各国至关重要,中东的富裕和动荡皆因石油而起。

关于石油的起源,曾有一种观点认为它将很快枯竭,然而事实证明,地球上仍然拥有丰富的石油储备。那么,石油枯竭的传言是否纯属谎言呢?

石油是一种由烃类化合物的混合物,主要含有碳和氢元素。在地壳上层,丰富的石油资源分布在全球各地,其中中东地区尤为集中。

早在古埃及和古巴比伦时代,人们就开始开采和利用石油。在中国,则是北宋科学家沈括提出了“石油”这一名称。

开采出来的石油被称为原油,可精炼出汽油、柴油和煤油等多种燃料。石油之所以被称为化石燃料,是因为它90%的产量都用于驱动内燃机的燃烧。

化石燃料主要包括石油、天然气、煤炭、可燃冰等。在蒸汽机时代,煤炭占据着至关重要的地位,直到内燃机的出现,石油才逐渐成为主流。煤炭在火力发电中发挥着不可或缺的作用,因此煤炭资源也被誉为“工业粮食”。

关于石油的形成,主流观点认为它是由远古生物形成的,即生物成油说。罗蒙诺索夫是最早提出这一理论的学者。大量的证据支持这一说法。

远古的动物、植物和微生物在死亡后,它们的遗迹沉积在地层中,经过地质变化形成沉积岩。其中富含有机质的沉积岩在地下的高温和高压作用下逐渐转化为油页岩,进一步转化就形成了石油。由于石油的密度与岩石不同,因此出现了分层现象,即油田的形成。

值得注意的是,煤炭和天然气也源于有机物的转化,地球上的储量有限。煤炭主要由远古陆生植物形成,而天然气通常与石油相伴而生。石油形成所需的温度范围称为油窗,当温度过高时,石油会转化为天然气。

另一种说法认为,石油并非由生物形成,而是地核中早已存在大量的碳氢化合物,地下的石油就是这些物质变化而来。按照这一说法,地球上任何地层都可能存在石油。

实际上发现的油田99%都集中在沉积岩中。根据放射性同位素测定,最古老的油田形成于中生代,即寒武纪生物大爆发之后,地球上生物繁荣的时代。对不同地层产出的石油进行分析后发现,它们的富集比例与同期生物体的比例基本一致。

由此可见,非生物成油说站不住脚,因而只有极少数科学家支持这一观点。

很多人对生物成油理论持怀疑,主要是因为他们认为远古生物的遗体不可能如此庞大。然而事实上,经历亿万年的生物堆积,它们残留的有机质极其可观。

石油的形成是一个漫长的过程,需要数百万年的时间。人类在过去的几个世纪里已经消耗了大量的石油。随着对能源需求的持续增长,即使石油储量看似充裕,如果消耗速度超过其形成速度,终有一天会面临枯竭的难题。

即使石油不是由远古生物形成,而是来源于地层深处的碳氢化合物,只要人类的消耗速度超过其再生能力,它仍然是一种不可再生的资源。

化石燃料的大量使用导致大气中二氧化碳浓度上升,引发温室效应。未来可能导致两极冰盖融化,海平面升高。各国已开始逐步使用可再生能源替代化石燃料。

虽然石油枯竭论已被宣扬多年,但事实证明石油仍然丰富。但这并不意味着石油是无穷无尽的。石油仍然是一种有限的资源,需要谨慎使用,避免浪费。

石油枯竭论并非空穴来风。石油并没有枯竭的主要原因在于地球的广袤。海洋覆盖了地球约70%的面积,大部分石油埋藏在深海中,人类的勘探技术还有待提高。随着技术的发展,一些之前被认为无法开采的石油资源,例如页岩油,现在已经具备了开采条件。过去人类主要在陆地上开采石油,现在已经具备了开采深海石油的能力。