石油是古生物形成的?一个油田上亿吨石油,有那么多古代生物吗?
石油被誉为" 工业的血液 ",可见其在如今世界上的地位。事实上,从上个世纪60年代开始,针对石油就发生了大大小小上百次冲突,其中影响最大的三次分别的是: 第一次石油危机 、 两伊战争 、 伊拉克战争 。这三次不仅造成了全球经济的剧变,更是让整个世界陷入到了 能源危机 中。
早在石油还没有出现危机的时候,就有化学家分析这类能源,试图人工合成,但结果很不理想。那么石油到底有什么神奇之处呢?在大众的认知中,它首先是 古生物的遗骸 ,在地壳、高压、缺氧、其他生物的共同作用下,发生了一系列复杂的 物理化学反应 。石油形成的条件太过于苛刻, 人类根本模拟不出来 。
人类每天消耗的石油以亿吨来计算,已经持续了近100年,这样的消耗量,石油目前还能再使用大约50年。有人会问, 一个油田的石油量高达上亿吨,如果这些石油都是古代生物变成的话,远古真的有这么多生物吗?
黑色的液体黄金
人类很早就发现了石油,据可考察到的线索,最早在公元前10世纪的 古埃及 ,人们就在使用石油作为防水的一种工具,并且还将它用在了建筑领域。
" 石油 "这个名字,还是中国北宋著名科学家 沈括 命名的,当时沈括发现石油可以燃烧,燃烧会产生大量的黑烟,用陶瓷碗将燃烧的石油罩住,收集到的黑烟可以制作成墨条,是中国古代的 墨水原料 。著名诗人苏东坡和王安石都使用过石油制作的墨条, 沈括还预言,石油以后必将大行于世 。
沈括的预言在800年后成为了现实, 第二次工业革命时期 ,人类发明了 内燃机 ,这是一种利用燃料燃烧提供动力高速运转的机器,其 效率远超于人类之前一切的动力来源 。而为它提供能量的,是当时还比较粗糙的 柴油 和 汽油 。这两种燃料来自人类对石油的提炼,此外还有副产物 煤油 。随着人类技术的提升,石油的产物也来越多,上至能驱动航天器升天的 航空煤油 ,下至生活中最常见的 塑料 和 石蜡 。
可是石油的分布非常不均匀,有些国家一滴油都没有,有的国家就如同飘在石油上面。石油在工业中的地位造就了它的价值连城,为了这种 液体黄金 ,一些国家 大打出手 。 中东油田
中东地区储存着全世界 60% 的石油资源,掌握了全球约 三分之一 的石油出口,为何它的石油资源如此丰富呢?
这得要追溯到中东地区的形成。中东地区从行政划分来看属于亚洲,但是它的板块却属于印度洋板块。它并非哪个大陆的原生陆地,而是 非洲板块东北部新元古代增生陆缘的一部分 。
侏罗纪时期,亚欧大陆的西南部分是一片海洋,史称 特提斯海 ,又名 古地中海 ,今天的地中海就是它的残留。因为印度洋板块对亚欧板块的挤压,特提斯海逐渐消失,中东地区的阿拉伯板块从非洲板块分离,朝着消失的特提斯海方向北移,原本富饶的海洋早已不见,那些 海洋古生物的尸体被卷入了地壳里,经过反应生成了石油锁在地壳里。
阿拉伯板块撞上亚欧板块的过程中,这些 地壳合着那些石油一起,也被撞入了板块之下 ,成为了阿拉伯半岛上的一部分,有了今天 中东地区的万里油田 。 石油的谜团
中东的石油战争让多个国家的进口链条出现了断裂, 国家陷入石油荒 ,人们这才发现,离开了石油,正常的饮食起居都受到了影响。更令人绝望的是, 石油是有限的,用完就再也没有了。
这时有人提出建议,能不能分析出石油的化学成分,进行 人工合成 呢?比如钻石,人们用普通的碳原子,模拟火山的环境,制造出了人造钻石。很遗憾,钻石是单质,成分更简单,而 石油是混合物,里面含有多种碳氢化合物,没办法人工制造 。并且,石油的原料是古代的生物尸体,我们也 找不来 。
远古的生物在死亡后,尸体因为地壳活动被掩埋在地下,这个时候再伴随地球的 火山活动 ,尸体在这种情况下发生了 复杂的反应 。生物的细胞含量最多的元素就是 碳氮氢氧 ,这与石油的成分基本相同。相当于地球将这些有机生物进行了转换,转换条件是 远古的地质变迁 ,也难怪人类复制不出来。
可是有人提出了疑惑,地球上的大部分生物是在寒武纪大爆发的时候出现的,距今也大约 5.3亿年 。在这期间的确有许多古生物出现,但若石油真的是古生物形成的,那么 以一个油田拥有上亿吨石油的情况来看,当时真的有那么多古代生物吗?
人类发现的最古老的油田,距今大约 5亿年 ,可以推断它形成于寒武纪末期。要知道,这些 古生物不可能全部变成石油 ,有些会被分解,有些会变成 化石 ,变成石油的肯定是 少部分 ,按理来说,这个数量 少于我们已知的石油探明量 。
加拿大的 魏曼 教授发现了几种 细菌 ,它们能够 以二氧化碳为原料合成石油 。因此人们猜测, 石油除了这些古生物尸体外,还有一些细菌在里面生产,不然不可能有今天的石油储量 。但是有人反驳,魏曼教授发现的细菌并不是很古老,有可能是后来才进化出的新细菌种类。并且 魏曼的细菌产出的油成分接近柴油,并非原油 。
对此,只能说大部分的人对古生物的定义有误,它包括的范围 不单单是会动的那些动物 。
地球地质年代表
地球有大约46亿年的历史,根据考古的岩层划分来制定地球不同时期的名字。我们所熟知的寒武纪、侏罗纪、白垩纪等都属于比较靠后的地质年代了,而生命首次出现在大海里是大约38亿年前。从38亿年到5.3亿, 这30多亿年的时间里,生命的数量超过了我们的想象 。
年表中最大的时间单位是宙,宙下是代,代下分纪,纪下分世,世下分期,期下分时
最早的是 冥古宙 ,这个时期是地球刚刚形成,经历了最初的几次 撞击 ,月球从地球被撞出去。冥古宙分为四个代,分别是 隐生代、原生代、酒神代和早雨海代 ,最早的生物细菌出现在大约38亿年前的 早雨海代 。
冥古宙之后是 太古宙 ,这个时期我们比较熟悉,因为出现了一种生物 蓝细菌 ,早期被叫做 蓝藻 。太古宙的代表被称为太古代,根据时间划分为 始太古代、古太古代、中太古代和新太古代 。蓝细菌出现在大约36亿年前的 古太古代 。
太古宙之后是 元古宙 ,元古宙的代统称元古代,细分为 古元古代、中元古代和新元古代 。这一时期因为有化石作为基础,可以分为多个纪,其中第一次出现多细胞生物是在新元古代的最后一个纪—— 埃迪卡拉纪 ,距今约6亿多年前。
最后一个是 显生宙 ,从大约5.3亿年前开始一直到现在。这也就是我们开始比较熟悉的远古世界。显生宙被划分为三个代,分别为 古生代、中生代和新生代 。
古生代 分为 寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪 ,这里面出现了我们现在所熟悉的古生物如 三叶虫 ,古生代持续了大约 3亿 年。
中生代 分为 三叠纪、侏罗纪和白垩纪 ,因为这时期出现了最有名的恐龙,因此中生代又被称为" 恐龙时代 ",持续了大约 1.6亿 年。
新生代 是目前地球地质年代上的最后一个时期,持续了大约 6500万 年,理论上讲, 新生代的生物形成石油的概率并不大 。
纵观整个地球年代,我们会发现, 生物大量出现在显生宙 ,之前的三个时期都没有多种类的生物。其实不是没有,而是 化石难以保存 ,人们无法得出究竟有哪些生物。因此前三个宙又被称为 隐生宙 ,即 生物不太容易被看见的时期 。 不可估量的古生物
那么显生宙之前的生物究竟有多少呢?我们可以用 蓝细菌 氧化整个地球作为例子。大约36亿年前, 蓝细菌 诞生,它们不是地球上第一个掌握光合作用的古生命,却是 第一个能够释放氧气的早期生命 。
早期的地球单细胞生物利用 太阳能 , 将大气中和水中的硫化氢分子作为原料 ,从中提取氢元素合成所需物质。这其中诞生了一种很霸道的生物—— 古菌 。它们先一步进化出光合作用,然后形成菌毯附着在海洋表面和近海海域,利用太阳光中最丰富的 绿光 。而蓝细菌晚来了一步,被古菌的菌毯覆盖住无法使用绿光,也 没办法获取硫化氢 。
为此蓝细菌进化出了利用那些细碎的阳光劈开水分子, 提取里面的氢 。氢被蓝细菌用掉了, 剩下的氧形成了气体 ,这就是 地球历史上第一个游离状态的氧分子 。它并没有进入大气层,而是被亚铁离子还原了,随后还有亚硫酸盐离子等着氧气。
要知道, 现在地球上的所有的铁矿和硫酸盐沉淀,都是当年蓝细菌的氧气制造的 ,这个过程持续了多久呢?大约 十亿年 。可以想象参与了这次氧化反应的蓝细菌数量有多少。
而蓝细菌只不过是隐生宙时期, 古生物们的一个缩影 ,我们有理由相信, 当时的生物数量绝对不比现在少 ,尽管单细胞生物们 很小很低级 ,我们却 不能因为它们没能在地质里留下明显的痕迹就否认它们的存在 。
并且早期生物都生活在 海里 , 氧气含量还不够,整个生态系统都没有形成 ,也不存在所谓的 分解者 ,因此 以蓝细菌为代表的古生物 ,死后葬身大海有可能 很久都不腐烂 ,这个过程中海洋里的物质与其发生反应,随后在几次地壳变迁中卷入,被 封印在岩石里 ,直到 20多亿年 后,人类把它们的另一种形式挖了出来,那就是 石油 。 结语
我们一提起古生物,就会想那些远古的霸主,什么邓氏鱼、恐龙、翼龙、鱼龙、沧龙等,却 总是忘了最不起眼的植物和底层微生物,如细菌真菌 。然而我们现在使用的能源恰恰就来自这两个家族,远古植物形成了煤,远古微生物形成了石油, 我们最关心的动物,可能形成的化石比较多。
我们都小看了它们,也小看了地球,它们不管生命高等也好低等也罢,都会加以孕育,让它们自由生长,甚至 "纵容"它们制造出一场场灭世大灾变 。蓝细菌将整个世界氧化,引发了 3亿年的休伦冰河期 ;植物榨干了二氧化碳,导致 全球变冷雨林崩溃 。它们也为此付出了代价,蓝细菌差点 灭绝于自己产出的氧气 ,植物们也在那次崩溃中 深埋地下成为了煤炭 。
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