石油科学界边缘的一个长期理论本周从一项新研究中获得了一些支持，但这可能还不足以将这个概念推向主流。
这个想法是：如果化石燃料根本不是化石呢？如果碳氢化合物可以从地球深处的化学反应中形成，而不是从有机物的“压力烹饪”中形成呢？
“[非生物成因]石油的起源以前已被许多人提出，但存在赞成和反对的论点，” 卡内基研究所的地球物理学家亚历山大·冈查洛夫说。
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冈查洛夫及其在俄罗斯和瑞典的同事首次通过实验证明，乙烷和更重的碳氢化合物可以在上地幔的压力和温度条件下产生，上地幔是地壳正下方略微粘稠的地球层。他们的研究本周发表在《自然地球科学》杂志上。
冈查洛夫说：“我们的结果提供了一个以前缺失或因缺乏上地幔条件的现场测量而令人怀疑的联系……因此，我们的工作表明，在地球深处存在[非生物成因]石油形成的可能性，并且如果有人假设石油只能通过生物成因形成，那么就有可能找到比预期更多的油田。”
研究人员使用金刚石压砧和激光热源，使甲烷（天然气的主要成分）在模拟地球深处 40 至 95 英里的条件下进行反应。
在这些条件下，甲烷发生反应，形成了石化原料乙烷和丙烷以及丁烷（用作燃料），以及分子氢和石墨。当乙烷在相同条件下进行反应时，它形成了甲烷，这表明较重的碳氢化合物可能存在于地球表面深处。可逆性——甲烷形成乙烷，反之亦然——意味着饱和碳氢化合物的产生是热力学控制的，不一定需要有机物。
非生物成因碳氢化合物生成的想法并不新鲜。
第一个元素周期表的开发者德米特里·门捷列夫在 19 世纪后期提出，碳氢化合物是在地球内部由水和碳化铁混合产生的。
后来，在冷战高峰期，出现了一个完整的俄罗斯-乌克兰学派，他们提出，为家庭、汽车和发电厂提供动力的燃料并非源自古代有机物，而是来自地球深处的化学反应。俄罗斯-乌克兰科学家说，在沉积岩中与碳氢化合物储层一起发现的植物和动物遗骸痕迹只是污染。
他们补充说，石油和天然气可以在任何类型的岩石中找到，这公然违背了传统石油科学的主要原则之一。
但他们的理论从未被主流行业接受。
德克萨斯 A&M 大学的石油地质学家韦恩·阿赫说：“我认为研究领域的任何人都不怀疑甲烷可以通过这种方式形成。问题是，如果它以商业数量存在，似乎早就有人发现了。”
雪佛龙公司的地球化学家巴里·卡茨表示同意。
卡茨说：“我并不反对这个想法。我反对商业数量的想法。毫无疑问，它正在从系统中出来。但是，它并没有以商业数量出来。”
卡茨说，虽然石油和天然气行业不一定在与地幔衍生的甲烷和乙烷形成的相同岩石中寻找碳氢化合物，但在任何石油勘探或其他岩石类型的科学钻探中，都没有在商业规模上遇到过这种资源。
尽管如此，研究人员仍然保持乐观。
他们在论文中写道：“未来可以积极寻找这种非生物成因机制对克拉通边缘和裂谷带活动次大陆环境中发现的主要石油矿床中碳氢化合物积累的贡献。”
但还需要做更多的工作。
该论文的合著者、瑞典皇家理工学院教授弗拉基米尔·库切罗夫说：“现在需要探索此处研究的化合物以及较重碳氢化合物在地球地幔全部条件范围内的合成和稳定性。此外，还需要确定这种‘还原’碳在迁移到地壳中的过程中能存活多长时间。这些和其他相关问题表明，需要一个新的实验和理论计划来研究地球深处碳的命运。”
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