углерода и водорода И. В. Гринберг опять-таки рассматривал углекислоту и воду. По его мнению, недра нашей планеты — практически неисчерпаемый источник этих веществ. Именно углекислота и вода являются главным компонентом газовой фазы вещества верхней мантии. Свои выводы он подкреплял данными по изучению газовых эманаций Гавайских вулканов, которые содержат до 73 % воды и около 20 % углекислоты. В зависимости от соотношения этих исходных «материнских» веществ зарождаются и формируются основные четыре генетические карбоцепные формы: метано-газоконденсатные, типично нефтяные, смолисто-асфальтовые и немиграционные графито-алмазные системы. Нефтегазовые флюиды по трещиноватым зонам глубинных разломов мигрируют вверх, претерпевая по пути различные геохимические превращения.
Представление И. В. Гринберга и Э. Б. Чекалюка об углекислоте и водороде как источников углеводородов основывалось на достижении химии еще начала нашего века. В 1908 г. русский химик Е. И. Орлов доказал возможность синтеза нефтяных углеводородов из этих продуктов (смесь окиси углерода и водорода получила название водяного газа). Практическое применение открытие русского химика нашло в Германии в годы первой мировой войны. Оказавшись отрезанной от природных источников нефти, Германия с помощью своих ученых-химиков Фишера и Тропша создала целую технологию получения синтетической нефти. Причем водяной газ получали из бурого угля, а синтез нефти осуществлялся путем контакта этого газа при температуре 180–200 °C и атмосферном давлении с окисными железоцинковыми катализаторами. После окончания войны надобность в дорогом искусственном горючем отпала, так как в Германию стала поступать более дешевая естественная нефть.
Несмотря на определенные достижения в развитии неорганических воззрений среди «неоргаников» возникли существенные теоретические разногласия, как это видно на примере термобарических исследований Э. Б. Чекалюка и И. В. Гринберга. Если первый рассматривал высокие давления как необходимое условие образования углеводородов в мантии, то второй видел в них разрушительное начало и искал в недрах области относительного вакуума, где могла бы образовываться и сохраняться нефть. Тем не менее период с середины 60-х годов до середины 70-х можно рассматривать как своеобразный парад различных неорганических идей. По инициативе сторонников этой концепции организуется ряд республиканских и всесоюзных дискуссий, совещаний и конференций по генезису нефти. Материалы этих научных кворумов широко публикуются, и неорганические идеи становятся достоянием широкого круга специалистов-нефтяников.
Земля выдыхает углеводороды
Оригинальный взгляд на происхождение нефти высказывают сотрудники Геологического института АН СССР член-корреспондент АН СССР П. Н. Кропоткин и его коллега Б. М. Валяев. Критикуя основы учения о нефтегазоматеринских свитах и отрицая генетическую связь нефтегазоносности с осадочными толщами, они объясняют образование нефти и газа дегазацией мантии Земли. Идея о том, что наша планета как бы дышит, выделяя глубинные газы в окружающее космическое пространство, была высказана еще в 20-е годы текущего столетия академиком В. И. Вернадским. Позднее, уже в наше время, это представление было развито в трудах академика А. В. Сидоренко.
По мнению П. Н. Кропоткина и Б. М. Валяева, значительная доля в газовом дыхании Земли принадлежит углеводородам. Авторы этой концепции исходят из того, что первичное земное вещество состояло из смеси углистых хондритов (40 %), обыкновенных хондритов (45 %) и железных метеоритов (15 %). В своем докладе на 27-м Международном геологическом конгрессе они доказывали, что «небулярные конденсаты, формировавшие мантию Земли, были по составу аналогичны углистым хондритам, резко обогащенным летучими, в том числе УВ типа парафинов нефтей». В условиях температуры и давления, характерных для верхней мантии, флюидно-газовая фаза имеет резко восстановительный характер и при давлении (1–20)×103 МПа состоит преимущественно из метана, аммиака, воды, сероводорода и водорода с подчиненным количеством этапа, пропана, азота и углекислоты. Далее, по мнению ученых, протекают реакции по схеме Э. Б. Чекалюка, что приводит к полимеризации и усложнению углеводородных молекул. Легкие углеводородные газы вместе с другими глубинными эманациями стремятся вырваться на поверхность Земли. Если они на пути своего движения вверх встречаются с высокотемпературными магматическими очагами, то может произойти разложение углеводородов с образованием углекислоты и воды. По мнению П. Н. Кропоткина и Б. М. Валяева, только «холодный» вариант дегазации мантии, когда на пути движения газов нет ни магматических очагов, ни сильно прогретых слоев, может обеспечить сохранность углеводородов и их накопление в осадочном слое земной коры.
В качестве доказательства своей правоты ученые приводят ряд доводов. Во-первых, истечение метана вместе с тяжелыми углеводородами из магматических пород Хибинского и Ловозерского массивов Кольского полуострова; во-вторых, обнаружение в Кольской сверхглубокой скважине на глубине около 12 км в породах кристаллического фундамента включения битумов и притоков соленых вод с концентрациями водорода, углеводородов, азота и гелия; в-третьих, установление в последние годы выходов углеводородных газов и водородов из гигантских трещин (рифтов), рассекающих дно Мирового океана. Последний довод наиболее интересен и важен. Дело в том, что в зонах подобных океанических рифтов очень близко к подошве коры подходит мантия, до нее 5–8 км, а на поверхности дна осадочный слой практически отсутствует. Такие факты выявлены в рифте Восточно-Тихоокеанского поднятия, где, помимо гидротерм с температурой 400 °C, установлено и истечение водорода, метана и гелия; в рифте Калифорнийского залива, где в молодых базальтах обнаружено повышенное содержание углеводородных соединений (до С4 и выше) и водородных газов; в разломе Карибского моря, отделяющего подводный хребет Джамайка от желоба Кайман, где в истекающих газах повышенное содержание метана, этана и пропана. В последнем случае скорость истечения газов оценивается в 1 млн м3 за каждые 10 дней (т. е. 36 млрд м3 за 1 тыс. лет). В этом районе в 5 тыс. раз выше нормы увеличивается концентрация метана в придонном слое воды на глубине 6300 м. Кроме этого, водород и тяжелые углеводороды отмечены в аномальном количестве в придонных водах над разломом впадины Лау Тихого океана, битуминозное вещество — в магматических ультраосновных породах Индоокеанского хребта и в других районах. По оценкам Н. С. Бескровпого, за последние 700 млн лет из мантии могло поступать до 2,1×1011 т «предшественников нефти» за каждый миллион лет. Отнесенный на площадь возможных каналов проникновения осредненный поток «предшественников нефти» оценивают в 0,8×108 т/км2×млн лет [Дегазация Земли и геотектоника, 1985].
Поскольку процесс дегазации мантии легче всего происходит в зонах разломов, то истечение углеводородных газов, как рассуждают П. Н. Кропоткин и Б. М. Валяев, должно осуществляться наиболее интенсивно вдоль крупных разломов. Авторы этой гипотезы вновь в качестве доказательства своей правоты берут на вооружение наблюдаемую в ряде случаев пространственную связь месторождений нефти и газа с разломами земной коры.
Наряду с ведущей ролью дегазации мантии при образовании нефти и газа ученые допускают возможность возникновения углеводородов из рассеянного органического вещества, но в более скромных количествах по сравнению с глубинными источниками.
Схожие взгляды на образование углеводородов развивает в наши дни американский ученый Т. Голд. Он исходит из необходимости объяснения избыточного углерода на нашей планете. Фотосинтез как источниг углерода, по его мнению, недостаточен. Т. Голд предполагает, что углерод попал на Землю при
