Происхождение нефти

Другим участком Мирового океана, где происходит лавинная седиментация, является континентальный склон и его подножие. Если провести профиль дна океана от уреза воды до его середины, то вначале мы увидим сравнительно мелководную и практически горизонтальную площадку, которая называется шельфом, затем крутизна профиля дна существенно возрастет — это континентальный склон, потом он выполаживается и переходит в материковое подножие, а Далее в океаническое ложе. Осадочный материал, приносимый с суши, не весь задерживается в устьях рек, значительная его часть выносится на внешний край шельфа и накапливается на шельфовой бровке в районе контакта с континентальным склоном. Гравитационное перемещение накопленных осадочных масс порождает так называемые подводные лавины, или суспензионные потоки. Объем осадочных образований, вовлеченных в эти лавины, измеряется несколькими кубическими километрами. Описаны грандиозные подводные оползни объемов перемещенных масс более 30 км³, а дальность их распространения до 2–3 тыс. км. В этом случае в основании континентального склона, в области материкового подножия, также происходит лавинная седиментация. Образуются огромные осадочно-породные бассейны площадью от тысяч до первых миллионов квадратных километров, а в поперечнике в сотни километров.

Эти области, которые расположены, как правило, по периферии континентов, и становятся накопителями не только огромных осадочных тел, но и большого количества органического материала, который быстро засыпается благодаря лавинной седиментации. В среднем над каждым квадратным метром дна Мирового океана ежегодно продуцируется до 150 г органического вещества, захороняется же в осадках около одной сотой этой продукции. Значительная часть органики уничтожается, не дойдя до океанического или морского дна, другая часть попадает в неблагоприятные условия для своего сохранения и т. д.

В осаждающемся органическом веществе содержится до 65–90 % органического углерода, присутствует и водород. Постепенно формируются потенциально нефтегазоматеринские толщи. Максимальная концентрация органики в осадках происходит по окраинам континентов. Это понятно, ведь здесь высокая биопродуктивность океанических вод и создаются, как мы уже знаем, наиболее благоприятные условия для сохранения органики. Поэтому чаще всего наиболее богатые нефтегазоматеринские толщи формируются по окраинам материков, в районе дельт, материков подножий. Если осадки внутренних областей океанов в среднем содержат менее 0,1 % органического углерода, то по окраинам континентов (шельф, склон и подножие) эта величина возрастает в 5 раз [Геодекян и др., 1980]. А такие значения концентрации С_орг соответствуют уровню содержания углерода, свойственному потенциально нефтегазоматеринским толщам. В каждом кубометре такой породы в среднем 13–15 кг органического углерода. В некоторых глинистых и известняковых толщах содержание его увеличивается в несколько раз, достигая 25 %.

Если подсчитать, сколько же рассеянного углеродистого органического вещества в осадочных породах на континентах, то окажется, что это огромная величина — 45×10¹⁴ т (в сотни раз больше всех известных запасов углей, нефти и газа). Но осадочные породы имеются еще и на дне современных океанов. Их объем около 3×10⁸ км³, что дает еще почти 7-10¹⁵ т углеродистого вещества! Как видим, несметные количества органического углерода содержатся в осадочном слое земной коры. Кроме того, в живом веществе наряду с углеродом присутствует и водород, по числу атомов они находятся примерно в одинаковом соотношении.

Теперь посмотрим, что происходит с органическим веществом, которое в виде «дождя трупов» оседает на морское дно. Органика сравнительно быстро захороняется глинистыми, песчаными или карбонатными осадками, которые приносятся с континентов или образуются непосредственно в море. В составе органики имеются различные вещества, наибольший интерес для последующего нефтеобразования представляют битумоиды — вещества, которые извлекаются из органического вещества различными растворителями (хлороформом, бензолом, эфиром). Источником битумоидов являются липоиды — жироподобные соединения. В тканях организмов содержание липоидов достаточно велико. В диатомовых водорослях, например, оно составляет 10–35 % от сухого веса. Количество битумоидов в донных осадках колеблется от 2 до 20 % от всей органики. Кроме битумоидов в органическом веществе содержатся уже готовые углеводороды (от 0,1 до 3 %). В среднем на 1 м³ приходится 300 г, а в некоторых случаях до 15 кг углеводородов. Общее же содержание рассеянных углеводородов в осадочных породах континентов, по данным члена-корреспондента АН СССР Н. Б. Вассоевича, составляет (70–80)×10¹² т, что в несколько десятков раз превышает установленные запасы континентальной нефти (около 1,510*² т). Отсюда видно, что органического вещества было достаточно для образования выявленного количества нефти.