Таким образом, микробы и бактерии играют важную роль в преобразовании органического вещества, перерабатывая, насыщая его своими органическими соединениями. Широкое присутствие остатков микроорганизмов в форме гопана в ископаемых углях и нефтях является хорошим доказательством генетического единства процесса образования и накопления в земной коре различных горючих полезных ископаемых. Происходит своеобразная «утечка» углерода при его круговороте между атмосферой и поверхностью Земли, которая за сотни миллионов лет привела к аккумуляции органического углерода в осадочных отложениях в количестве 1018 т, что в 10 тыс. раз больше массы всех живых организмов.
Ответ «неорганикам»
Теперь мы располагаем достаточными знаниями, чтобы подвести черту многолетнему спору «органиков» и «неоргаников». Объективная оценка всех «за» и «против» склоняет чашу весов в пользу органической концепции. Неоспоримые геохимические факты позволяют проследить путь органического вещества от живого организма до жидкой нефти. В то же время нельзя отрицать и того, что все элементы, составляющие нашу планету, некогда в разобщенном состоянии входили в первичное газопылевое облако, из которого сформировалась вся Солнечная система. А если это так, то и углерод и водород, образующие ныне земные углеводороды, находились в свое время в космическом пространстве. Значит, нефть и газ космического происхождения, но тогда и человечество ведет свой род от космоса.
Все космическое вещество, сформировавшее Землю, прошло долгий путь своего развития уже в земных условиях, и те метаморфозы, которые претерпел углерод и водород, прежде чем стать нефтью, происходили в живых организмах и растениях.
Вряд ли было бы правильным отрицать и тот факт, что углеводородные соединения нельзя получить неорганическим путем в лаборатории. Значит, и в природе могли создаваться благоприятные условия для образования неорганических углеводородов. Ведь И. М. Губкин признавал возможность такого происхождения нефти, но в ограниченных количествах, в виде минерального включения. Однако в книге речь идет о крупных скоплениях этого полезного ископаемого. Еще в 1927 г. В. И. Вернадский утверждал, что «хотя теории неорганического генезиса нефтей еще существуют и имеют последователей между учеными, но неуклонно становится ясным, что к большим скоплениям и нефтяным областям они неприложимы».
Действительно, вся огромная масса нефти и газа, пропитывающая пористые породы земных недр, несомненно, органического происхождения. Во-первых, если бы нефть поступала на поверхность Земли из глубоких недр по расколам коры, то там, где имеются такие каналы, должны были бы бить нефтяные ключи, вырываться газовые струи. Ведь, как считают «неорганики», в астеносферном слое верхней мантии Земли «плещутся» целые моря углеводородов, готовые при любой возможности вырваться наружу. Между тем в рифтовых долинах океанов, к которым вплотную подходит астеносферный слой, хотя и выявлены углеводородные эманации, но интенсивность их выделения сравнительно мала и не соответствует моделям глубинных генерационных очагов углеводородов, созданным «неорганиками». Да и состав выделяющихся газов метановый, тяжелых, или нефтяных, углеводородов там практически нет.
Во-вторых, все нефти характеризуются высоким содержанием определенных углеводородов, их состав и свойства удивительным образом увязываются с биохимическими соединениями (жирные кислоты, пигменты, стероиды и т. д.), составлявшими некогда живые организмы и захороненными в осадках после их гибели. Если допустить неорганический синтез нефти, то она состояла бы из необозримого множества углеводородов. Число изомеров углеводородов растет очень быстро по мере увеличения количества атомов углерода в молекуле, например у декана (С10Н32) — всего 75 изомеров, у эйкозана — (С20Н42) — их уже 366 319, у С25Н52 — 36 797 588, а у С40Н82 — более 62 трлн (62×1012). И все это бесконечно огромное количество изомеров должно содержаться в нефтях абиогенного происхождения. На самом же деле это далеко не так. В наиболее изученной нефти из Понка-Сити (Оклахома, США) почти половина ее (44,5 %) состоит лишь из 159 углеводородов, обычно же в нефтях содержание углеводородов не превышает 350.
В-третьих, геохимикам удалось проследить все промежуточные соединения между хлорофиллом, захороненным в верхних слоях донных морских осадках, продуктом его распада в более глубоких пластах и порфиринами в нефтях. Порфирины стали своеобразными мечеными атомами, их рассматривают как биохимически меченые структуры, химические ископаемые (хемофоссилии, по Н. Б. Вассоевичу). Такими же метками являются изопреноидные углеводороды, источником которых служит опять-таки хлорофилл и родственные ему пигменты. К хемофоссилиям относят и стероиды, представителями их выступают холестерин, фитостерин и другие родственные соединения, встречающиеся в организмах животных.
Отечественные и зарубежные ученые (А. П. Виноградов, Э. М. Галимов, Э. Дегенес, Дж. Хант и др.) установили, что природные нефти, рассеянное органическое вещество в осадочных породах и липоиды планктона обогащены легким изотопом углерода (12С), что указывает на их генетическое единство.
Другими словами, прямое родство нефти от животных организмов и растений не вызывает сомнений. Более того, закономерности в химическом составе нефтей обусловлены строением исходных нефтематеринских веществ. Еще в 1969 г. известный геохимик А. А. Карцев доказал, что нефти, образовавшиеся в различные геологические эры, отличаются друг от друга химическим составом. Это хорошо увязывается с развитием органической жизни, которая имела свою четко выраженную специфику в каждой из эр.
К аналогичным выводам пришли и другие ученые. В частности, на основе исследования нефтей Предкавказья С. П. Максимов и др. убедительно показали, что для нефтей миоценового возраста характерен гомологический ряд, в котором преобладают системы с одним ароматическим циклом и одним нафтеновым кольцом, имеются также системы из трех ароматических циклов и одного нафтенового кольца. Для меловых (более древних) нефтей в гомологическом ряду преобладают иные системы. В них ароматический цикл сочетается с двумя нафтеновыми кольцами и полностью отсутствуют миоценовые системы, состоящие из трех ароматических циклов с одним нафтеновым кольцом. Приведенный пример как нельзя лучше доказывает теснейшую связь нефтей с нефтематеринской породой и цикличность самого процесса нефтеобразования.
Зависимость химического состава нефти от материнской породы подтверждается еще и изучением микроэлементов. Это понятие было введено в 1931 г. академиком А. П. Виноградовым применительно к элементам, обнаруженным в организмах в количестве от 10-4 до 10-2 %. Наиболее характерными микроэлементами являются ванадий и никель, содержащиеся во многих растительных и животных организмах. Оказалось, что между содержанием в нефтях ванадия и никеля и количеством смол и асфальтенов существует тесная связь. Тяжелые, богатые смолами и асфальтенами нефти содержат большое количество этих микроэлементов, тогда как легкие нефти ими обеднены. В древних (палеозойских) нефтях содержание ванадия увеличивается по сравнению с молодыми (кайнозойскими) нефтями. В концентрациях никеля наблюдается обратная картина. Проведенные исследования свидетельствуют о том, что микроэлементы пришли в нефть из живых организмов, ибо общий ход распределения элементов в нефтях очень близок к ходу их распределения в растениях и животных.