أصل نفطي غير حيوي

من أرابيكا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى التنقل اذهب إلى البحث

الأصل النفطي غير الحيوي هي مجموعة من الفرضيات التي تقترح أن رواسب النفط والغاز الطبيعي قد تشكلت في الغالب من موارد غير عضوية، لا من تحلل الكائنات الحية. تشير فرضية توماس جولد حول الغاز العميق إلى أن أصل بعض رواسب الغاز الطبيعي قد تشكلت من الهيدروكربونات في أعماق وشاح الأرض. بشكلٍ عام، لا تلق النظريات التي تشرح أن منشأ النفط غير حيوي قبولًا بين الأوساط العلميّة، ويرفضها معظم الباحثون والنظريات العلميّة الأخرى.[1]

أظهرت دراسات سابقةٌ حول الصخور المستخرجة من وشاح الأرض من أماكن عديدة أنه يمكن العثور على الهيدروكربونات في منطقة الوشاح في عدّة مناطق حول العالم، إلا أن محتوى هذه الهيدروكربونات منخفض التركيز. في حين أنه قد تكون هناك رواسب كبيرة من الهيدروكربونات غير الحيوية، فإنه من غير المرجح عالميًا احتمال وجود كميات كبيرةٍ معتبرة منها. [2][3]

نظرة عامة حول الفرضيات

اقترحت بعض الفرضيات غير الحيوية أن النفط والغاز لم ينشأا من رواسب أحفورية، بل نشأا بدلاً من ذلك من رواسب كربونيّة موجودة في باطن الأرض منذ تكوينها. بالإضافة إلى ذلك، فقد اقتُرح أن الهيدروكربونات ربما تكون قد وصلت إلى الأرض محمولةً مع أجسام صلبة مثل المذنبات والكويكبات من التكوين المتأخر للنظام الشمسي. [4][5][6]

نالت الفرضية غير الحيوية بعض التأييد عام 2009 عندما أفاد باحثون في المعهد الملكي للتكنولوجيا في ستوكهولم بأنهم يعتقدون أنهم أثبتوا أن الأحافير من الحيوانات والنباتات ليست ضرورية لإنتاج النفط الخام والغاز الطبيعي. وثّق الكيميائي الألماني ديتليف مولر في منشوره الصادر عام 2014  بعنوان «كيمياء النظام المناخي» أدلة موثوقة كافية لإظهار أن كلا العمليتين ممكنتان، وأنه لا تستبعد أو تلغِ إحداهما الأخرى. [7][8][9]

خلفية تاريخية

اقترحت فرضية غير حيوية لأول مرة من جورجيوس أجريكولا في القرن السادس عشر، واقترحت العديد من الفرضيات الإضافية في القرن التاسع عشر، أبرزها كان من الجغرافي البروسي ألكسندر فون هومبولت، والكيميائي الروسي ديميتري مندلييف (1877)، والكيميائي الفرنسي مارسيلان بيرتيلو. [10]

أعيد النور إلى الفرضيات غير الحيوية في النصف الأخير من القرن العشرين من علماء سوفييت لم يكن لهم تأثير يذكر خارج الاتحاد السوفيتي لأن معظم بحوثهم نشرت بالروسية. أعيد تعريف الفرضية وأصبحت شائعة في الغرب بواسطة توماس جولد الذي طور نظرياته من عام 1979 إلى عام 1998، ونشر بحثه باللغة الإنجليزية.

نظر أبراهام فيرنر وأنصار نظرية النبتونية في القرن الثامن عشر إلى الطمي البازلتي باعتباره زيوتًا متجمدة أو بتومين. في حين ثبت أن هذه المفاهيم لا أساس لها من الصحة، فإن الفكرة الأساسية المتمثلة في وجود رابط بين النفط والصهارة ما تزال قائمة. اقترح ألكسندر فون هومبولت فرضية غير حيوية لتكون النفط بعد أن لاحظ ينابيع النفط في خليج كومو (كومانا) على الساحل الشمالي الشرقي لفنزويلا.

نقل عنه قوله عام 1804 «إن البترول هو نتاج تقطير من عمق كبير ومسائل متعلقة بالصخور القديمة التي توجد تحتها قوى الأنشطة البركانية». من بين المؤيدين البارزين الآخرين الأوائل لما سيعرف فيما بعد بالفرضية غير الحيوية المعممة ديميتري مندلييف، ومارسيلان بيرتيلو. [11][12]

في عام 1951، اقترح الجيولوجي السوفياتي نيكولاي كودريافتسيف الفرضية غير الحيوية الحديثة للنفط. [13][14]استنادًا إلى تحليله لآبار نفط أثاباسكا الرملي في ألبرتا، كندا، خلص نيكولاي إلى أنه لا يمكن أن يشكل «صخر المصدر» حجمًا هائلًا من الهيدروكربونات، وبالتالي اقترح النفط العميق غير الحيوي كتفسير أكثر معقولية. (اقترح الفحم الدبالي منذ ذلك الحين لصخور المصدر[15]). من بين الآخرين الذين واصلوا عمل كودريافتسيف: بيتر كروبوتكين، وفلاديمير بورفيرفيف، وإيمانويل تشيكاليوك، وفلاديلين كرايوشكين، وجورجي بويكو، وجورجي فويتوف، وغريغوري دولينكو، وإيونا غرينبرغ، ونيكولاي بيسكروفيني، وفيكتور لينيتسكي.

كان عالم الفلك توماس جولد من أشد المؤيدين للفرضية غير الحيوية في الغرب حتى وفاته في عام 2004. في الآونة الأخيرة، برز جاك كيني من مؤسسة موارد الغاز، مدعومًا بدراسات قام بها باحثون في المعهد الملكي للتكنولوجيا في ستوكهولم. [16][17][18]

الآليات المقترحة للنفط غير الحيوي

التكون داخل الوشاح

خلص الباحثون الروس إلى أن خلطات الهيدروكربونات قد نشأت داخل الوشاح. أنتجت التجارب تحت درجات حرارة وضغوط عالية العديد من الهيدروكربونات - بما في ذلك ألكانات إن « n-alkanes» من خلال C10H22 – من أكسيد الحديد، وكربونات الكالسيوم، والماء. لأن هذه المواد موجودة في الوشاح وفي قشرة الاندساس، فليس هناك شرط لإنتاج جميع الهيدروكربونات من رواسب بدائية. [18]

إنتاج الهيدروجين

عُثر على غاز الهيدروجين والماء على عمق أكثر من 6000 متر (20,000 قدم) في القشرة العليا في آبار سبر حلقة سيلجان وبئر كولا العميق. تشير البيانات الواردة من غرب الولايات المتحدة إلى أن طبقات المياه الجوفية الواقعة بالقرب من السطح قد تمتد إلى أعماق تتراوح بين 000 10 متر (000 33 قدم) إلى 000 20 متر (000 66 قدم). [19]

يمكن إنتاج غاز الهيدروجين عن طريق تفاعل الماء مع السيليكات، والمرو، والفلسبار عند درجات حرارة تتراوح بين 25 درجة مئوية (77 درجة فهرنهايت) و 270 درجة مئوية (518 درجة فهرنهايت). هذه المعادن شائعة في صخور القشرة الأرضية مثل الجرانيت. قد يتفاعل الهيدروجين مع مركبات الكربون الذائبة في الماء لتكوين الميثان ومركبات الكربون.

أحد التفاعلات التي لا تشتمل على السيليكات، والتي يمكن أن تنتج الهيدروجين هو:

أكسيد الحديد + ماء ==> أكسد الحديد الأسود «المغنتيت» + الهيدروحين

3FeO + H2O → Fe3O4 + H2

يحدث التفاعل أعلاه يعمل بشكل أفضل في الضغوط المنخفضة. عند ضغط أكبر من 5 جيجاباسكال (49,000 ضغط جوي) تقريبًا لا يتم إنتاج الهيدروجين.

ذكر توماس غولد أنه عثر على الهيدروكربونات في بئر سبر حلقة سيلجان وازداد كميتها بشكل عام مع ازدياد العمق، على الرغم من أن المشروع لم يكن نجاحًا تجاريًا. [20]

مع ذلك، حلّل العديد من الجيولوجيين النتائج وقالوا أنه لم يتم العثور على هيدروكربونات.

دليل تجريبي

في بعض الأحيان، أبلغ عن وجود كميات تجارية من النفط غير الحيوي في آبار النفط في عرض البحر في فيتنام، وكذلك في حقل النفط 330 في جزيرة يوجين، وحوض دنيبر دونيتس. مع ذلك، يمكن تفسير أصول جميع هذه الآبار بالنظرية الحيوية. يعتقد الجيولوجيون المعاصرون أنه يمكن العثور على رواسب مربحة تجاريًا من النفط غير الحيوي، ولكن لا يوجد لدى الرواسب الحالية أي دليل مقنع على أن مصدرها غير حيوي.

وجدت المدرسة السوفياتية دليلًا على فرضيتها في وجود بعض خزانات النفط في الصخور غير الرسوبية مثل الجرانيت أو الصخور البركانية المسامية. إلا أن المعارضين أشاروا إلى أن الصخور غير الرسوبية تستخدم كخزانات للنفط الناشئ حيويًا والمدحور من الصخور الرسوبية القريبة عن طريق آليات مشتركة للهجرة أو إعادة الهجرة.[21]

المراجع

  1. ^ Geoffrey P. Glasby. "Abiogenic origin of hydrocarbons: a historical overview [1] Resource Geology, vol. 56, no. 1, 85–98, 2006 نسخة محفوظة 13 أبريل 2020 على موقع واي باك مشين.
  2. ^ Sugisuki، R.؛ Mimura، K. (1994). "Mantle hydrocarbons: abiotic or biotic?". Geochimica et Cosmochimica Acta. ج. 58 ع. 11: 2527–2542. Bibcode:1994GeCoA..58.2527S. DOI:10.1016/0016-7037(94)90029-9. PMID:11541663.
  3. ^ Sherwood Lollar، B.؛ Westgate، T.D.؛ Ward، J.D.؛ Slater، G.F.؛ Lacrampe-Couloume، G. (2002). "Abiogenic formation of alkanes in the Earth's crust as a minor source for global hydrocarbon reservoirs". Nature. ج. 446 ع. 6880: 522–524. Bibcode:2002Natur.416..522S. DOI:10.1038/416522a. PMID:11932741.
  4. ^ Gold, Thomas (1999). The deep, hot biosphere. Copernicus Books. ISBN:978-0-387-98546-6.
  5. ^ Scott HP؛ Hemley RJ؛ Mao HK؛ Herschbach DR؛ Fried LE؛ Howard WM؛ Bastea S (سبتمبر 2004). "Generation of methane in the Earth's mantle: in situ high pressure-temperature measurements of carbonate reduction". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. ج. 101 ع. 39: 14023–6. Bibcode:2004PNAS..10114023S. DOI:10.1073/pnas.0405930101. PMC:521091. PMID:15381767.
  6. ^ Thomas Stachel؛ Anetta Banas؛ Karlis Muehlenbachs؛ Stephan Kurszlaukis؛ Edward C. Walker (يونيو 2006). "Archean diamonds from Wawa (Canada): samples from deep cratonic roots predating cratonization of the Superior Province". Contributions to Mineralogy and Petrology. ج. 151 ع. 6: 737–750. Bibcode:2006CoMP..151..737S. DOI:10.1007/s00410-006-0090-7.
  7. ^ Möller, Detlev (10 سبتمبر 2014). Chemistry of the Climate System. Walter de Gruyter GmbH & Co KG. ص. 10. مؤرشف من الأصل في 2020-03-30.
  8. ^ Kolesnikov، Anton؛ وآخرون (2009). "Methane-derived hydrocarbons produced under upper-mantle conditions". Nature Geoscience. ج. 2 ع. 8: 566. Bibcode:2009NatGe...2..566K. DOI:10.1038/ngeo591.
  9. ^ "Fossils from animals and plants are not necessary for crude oil and natural gas, Swedish researchers find". ScienceDaily. Vetenskapsrådet (The Swedish Research Council). 12 سبتمبر 2009. مؤرشف من الأصل في 2020-04-13. اطلع عليه بتاريخ 2016-03-09.
  10. ^ Mendeleev, D. (1877). "L'origine du Petrole". La Revue scientifique. ج. 18: 409–416.
  11. ^ Mendeleev, D. (1877). "L'origine du petrole". Revue Scientifique. 2e Ser. ج. VIII: 409–416.
  12. ^ Sadtler (1897). "The Genesis and Chemical Relations of Petroleum and Natural Gas". Proceedings of the American Philosophical Society. American Philosophical Society. ج. 36: 94. مؤرشف من الأصل في 30 مارس 2020. اطلع عليه بتاريخ 3 يونيو 2014. The first suggestion of the emanation theory for the origin of petroleum seems to have come from Alexander von Humboldt, who in 1804, in describing the petroleum springs in the Bay of Cumeaux on the Venezuelan coast, throws out the suggestion that 'the petroleum is the product of a distillation from great depths [...].
  13. ^ Kenney، J.F. "Considerations About Recent Predictions of Impending Shortages of Petroleum Evaluated from the Perspective of Modern Petroleum Science". Russian Academy of Sciences. ISSN:1526-5757.
  14. ^ Kenney، J. F. "Gas Resources". GasResources.net. مؤرشف من الأصل في 2020-03-30. اطلع عليه بتاريخ 2014-10-28.
  15. ^ Stanton, Michael (2004). "Origin of the Lower Cretaceous heavy oils ("tar sands") of Alberta". Search and Discovery. American Association of Petroleum Geologists. Article 10071. مؤرشف من الأصل في 2011-07-16.
  16. ^ Kenney, J.F.؛ Karpov, I.K.؛ Shnyukov, Ac. Ye. F.؛ Krayushkin, V.A.؛ Chebanenko, I.I.؛ Klochko, V.P. (2002). "The Constraints of the Laws of Thermodynamics upon the Evolution of Hydrocarbons: The Prohibition of Hydrocarbon Genesis at Low Pressures". مؤرشف من الأصل في 2006-09-27. اطلع عليه بتاريخ 2006-08-16.
  17. ^ Kenney, J.؛ Shnyukov, A.؛ Krayushkin, V.؛ Karpov, I.؛ Kutcherov, V.؛ Plotnikova, I. (2001). "Dismissal of the claims of a biological connection for natural petroleum". Energia. ج. 22 ع. 3: 26–34. مؤرشف من الأصل في 21 فبراير 2003. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف |last-author-amp= تم تجاهله يقترح استخدام |name-list-style= (مساعدة)
  18. ^ أ ب Kenney, J.؛ Kutcherov, V.؛ Bendeliani, N.؛ Alekseev, V. (2002). "The evolution of multicomponent systems at high pressures: VI. The thermodynamic stability of the hydrogen–carbon system: The genesis of hydrocarbons and the origin of petroleum". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. ج. 99 ع. 17: 10976–10981. arXiv:physics/0505003. Bibcode:2002PNAS...9910976K. DOI:10.1073/pnas.172376899. PMC:123195. PMID:12177438. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف |last-author-amp= تم تجاهله يقترح استخدام |name-list-style= (مساعدة)
  19. ^ G.J. MacDonald (1988). "Major Questions About Deep Continental Structures". في A. Bodén؛ K.G. Eriksson (المحررون). Deep drilling in crystalline bedrock, v. 1. Berlin: Springer-Verlag. ص. 28–48. ISBN:3-540-18995-5. Proceedings of the Third International Symposium on Observation of the Continental Crust through Drilling held in Mora and Orsa, Sweden, September 7–10, 1987
  20. ^ Gold, Thomas. 2001. The Deep Hot Biosphere: They Myth of Fossil Fuels. Copernicus Books. New York. pp. 111-123. (softcover edition).
  21. ^ Höök، M.؛ Bardi، U.؛ Feng، L.؛ pang، X. (2010). "Development of oil formation theories and their importance for peak oil". Marine and Petroleum Geology. ج. 27 ع. 10: 1995–2004. DOI:10.1016/j.marpetgeo.2010.06.005. hdl:2158/777257. مؤرشف من الأصل في 2020-03-30. اطلع عليه بتاريخ 2017-10-05.
مجلوبة من «https://3rabica.org/index.php?title=أصل_نفطي_غير_حيوي&oldid=3226782»