古生物学报

生物成油说是真的吗?如果是,古生物是怎么变

 

石油无疑是当今世界最重要的能源之一,而且石油的作用还不仅限于充当燃料,橡胶、油漆,乃至皮革的生产都需要石油来作为溶剂。

有趣的是,石油虽然是现代文明不可或缺的重要能源,但对于石油的来源,我们依旧不是十分清楚。石油不是从油田里开采出来的吗?当然,石油是从地下开采出来的,但问题在于地下的石油又是来自于何方呢?除了石油以外,还有一种十分重要的能源也是从地下开采出来的,它就是煤炭,而煤炭的成因基本已经搞清楚了,相关证据以较为充分,基本上我们可以确定煤炭的形成就是源于古代植物。与煤炭不同,有关石油形成的理论依据和事实证据都比较少,所以至今仍众说纷纭。

有人说石油是地球上本来就有的一种物质,是源于地球形成之初,此后随着熔融状态的地球逐渐冷却而沉积到了地下。

这种说法也并非完全没有可能,毕竟现在对于石油的成因还没有定论,不过这种说法并不被绝大多数科学家所接受,因为暂时找不到任何证据来支持这一说法。目前为止,对于石油的成因,接受度最高的就是“生物成油假说”了,这种说法认为石油的形成是源于古代微生物,包括藻类、浮游生物以及海洋中的底栖植物等等。如果生物成油说是真的,那么古生物又是怎么变成石油的呢?

在自然界之中,存在着生产者、消费者和分解者,分解者指的就是各种各样的细菌。

通常情况下生物死亡后会被分解者分解,进而腐烂消失化为能量,那么又怎么会留存下来化为石油呢?分解者虽然强大,但也不是什么都能分解得了,在微生物的细胞膜之中存在着一种脂质分子,这种脂质分子在性质上与脂肪十分类似,它们质地坚韧,很难被分解者回收利用,所以在生物死亡后,这些脂质分子就会留存下来并在海底堆积。之后随着地质的变迁,这些堆积的脂质分子就向下沉积,成为了沉积的有机质。起初,它们并没有发生什么变化,但随着深度的增加,压力和温度逐渐提高,在到达2000米以下的位置时,变化便悄然发生了。

在高温高压的作用下,这些有机质被转化为了一种复杂的化合物,我们称这种化合物为“干酪根”。

干酪根可以生产碳氢化合物,之后较小的碳氢化合物分子就变成了天然气,而较大的碳氢化合物分子则形成了石油。最初形成的石油是相对较为分散的,之后它们会在运移作用下向储集层汇聚,慢慢地就形成了油田,所以我们所发现的油田储量通常都以“亿吨”来进行计算。有人说一个油田那么多油,哪来的这么多古生物?事实上油田中的石油并不是一次性形成的,而是通过运移汇聚形成的。

为什么生物成油说能够获得最广泛的支持呢?

生物成油说虽然本质上仍是假说,但在诸多有关石油形成的假说中算是证据最多的一个了。在生物成油假说中,石油最初是由不易分解的脂质分子形成的,而石油分子本身就与细菌细胞膜中的脂质分子结构很像,其次一些石油分子又与叶绿素的结构十分相似,这是不是能够说明石油的前身是海洋中的藻类生物呢?当然,只依靠这些证据还不足以作出确定性的结论,但它们的确增加了生物成油说的可信度。那么为什么有这么多的证据支持,生物成油说仍旧不能完全让人信服呢?因为我们还没有完全弄清石油形成的化学过程。

生物成油假说只是给出了从生物到石油的基本转变过程,但是并没有说清它的化学转变过程。

比如沉积有机质是如何反应成为干酪根的?干酪根又是如何产生碳氢化合物并最终形成石油和天然气的?这些都还是个谜。按照生物成油假说,石油是由古生物所形成的,而形成的时间距今已有数亿年的历史了,如果说石油的形成过程如此漫长,那么有朝一日石油是否会耗尽呢?这不好回答,因为目前地底下的石油储量到底有多少还不能完全确定,而且随着科学技术的进步,人类开采石油的能力也会提高,很多以前勘探不到,或勘探到却没有能力开采的石油都在不断成为新的可开采油田,所以谁也说不好地球上的石油到底还能用多久。