Под покровом мантии

В начале 1962 года весь мир облетело известие о том, что на реке Лене, у деревни Марково, забил фонтан кембрийской нефти. Кембрийская нефть, возникшая более полумиллиарда лет тому назад, здесь отличалась целым рядом замечательных особенностей. Прежде всего она была светлой, или белой, как говорят нефтяники. В основном она состояла из бензина и керосина с небольшой примесью легких масел. Такая нефть по качеству всегда считалась лучшей в мире. Но поражало даже не качество. Было совершенно удивительно, что нефть находится в отложениях той эпохи, когда на Земле была еще слабо развита жизнь.

Правда, и раньше знали, что нефть встречается в кембрийских и даже докембрийских образованиях на многих участках земного шара. Известно свыше 30 месторождений и более 200 точек, в которых была обнаружена кембрийская нефть либо в изверженных породах, либо в очень сильно измененных древних толщах.

Одно из таких месторождений было открыто в Марокко. Нефть здесь обнаружилась в кембрийских и докембрийских сланцах и гранитах. В Америке также встречается нефть в кембрийских и докембрийских осадках. Она известна и в центральных штатах Канады и в США — в Западном Техасе, в юго-восточной части штата Нью-Мексико.

Еще более потрясающими были наблюдения за деятельностью вулканов — Этны в Сицилии и Кракатао в Индонезии. Нефть была обнаружена в продуктах извержений этих вулканов. Следы нефти были и в продуктах вулкана Толима в Центральных Андах, в вулкане Эгмонт в Новой Зеландии и во многих других.

Что же тогда удивительного в том, что у деревни Марково тоже была найдена кембрийская нефть? Дело в том, что все эти факты никак не укладываются в господствующую органическую теорию происхождения нефти. Какие уж там живые организмы могут быть в вулканах!

Правда, надо сказать, что гипотез об образовании нефти очень много. Часть нефтяников считает, что нефть произошла за счет разложения отмерших живых организмов. У науки были даже экспериментальные данные. Один японский химик, перерабатывая рыб (делал он это в особых котлах, без доступа воздуха), получил продукты, очень сходные с нефтью. Сторонники этой теории утверждают, что и часть нефти района Каспия могла образоваться несколько миллионов лет назад после катастрофического прорыва воды Средиземного моря в Черное. Каспийское и Черное моря тогда сливались в один бассейн. И сейчас, говорят нефтяники, происходит этот процесс переработки некогда отмерших организмов в нефть.

Но противников теории происхождения нефти за счет отмерших животных организмов много. Неясен с их точки зрения вопрос о захоронении отмерших организмов. В морских глубинах живет большое количество животных, которые питаются трупами организмов, и вряд ли на дне моря могло накопиться достаточное количество органических остатков, чтобы потом в изменившихся условиях, без доступа воздуха они начали перерабатываться в нефтепродукты.

Другая группа гипотез — за происхождение нефти из накопления растений и на суше и в море. И здесь не без экспериментальных данных. Все мы помним, что в годы Отечественной войны немцы применяли эрзац-нефть, полученную из низкосортных каменных и бурых углей воздействием на них пара и температуры до 400 °C. В таких случаях получались нефтепродукты, настолько сходные с нефтью, что из них можно было получать бензин, керосин, масла.

Но и эта гипотеза встречает серьезные возражения. Если б она была справедлива, то в зоне каждого угольного месторождения можно было бы встретить нефть. В отдельных районах мира такие участки действительно обнаружены. Но, как правило, нефть и уголь разобщены.

Третья группа ученых выдвигает гипотезу смешанного происхождения нефти — и из животных организмов и из растительных остатков, но прежде всего за счет микроорганизмов. Сторонником этой гипотезы был академик И. М. Губкин. И он для подтверждения своих взглядов приводил убедительные экспериментальные данные. Академик Н. Д. Зелинский, перегоняя балхашский гнилостный ил, возникший из отмерших микроорганизмов, получил из него нефтепродукты. И Губкин говорил, что очень много микроорганизмов и растительных остатков накапливается в областях, близких к устьям крупных рек, в морских зонах. Река приносит сюда большое количество разнообразных солей, являющихся пищей для многочисленных микроорганизмов. Отмирая, они падают на дно, покрываются илом. Если такой ил окажется в зонах больших температур, то возникнут условия, близкие к тем, которые были при опыте Зелинского в его лаборатории. И органическое вещество даст нефть.

Возраст нефти — дискуссионный. В какой-то мере эта дискуссия способствовала уяснению и самого происхождения нефти. Сторонники теории образования нефти из органических осадков утверждают, что если имеется полное соответствие возраста нефти возрасту вмещающих пород, то это свидетельствует об ее органическом происхождении. Одному из геологов — нефтянику В. П. Савченко удалось найти способ определения возраста нефти по изучению в ней гелия, возникшего при радиоактивном распаде. Ученый доказал, что в большинстве случаев возраст нефти действительно соответствует возрасту вмещающих ее пород.

Интересными были исследования и некоторых геохимиков. Они обнаружили капли нефти в дельтовом иле в устье реки Миссисипи. С помощью атомных счетчиков времени был определен возраст этой нефти, и оказалось, что ей всего 14 тысяч лет… Отсюда был сделан вывод о том, что нефть рождалась и рождается за счет микроорганизмов во все геологические эпохи. Следует заметить, что гипотеза академика Губкина одно время была общепринятой не только в нашей стране, но и в других странах земного шара.

А вот геолог Н. Ф. Балуховский обнаружил в Днепровско-Донецкой впадине, в Павлоградско-Патрикеевском районе, гальки асфальтитов — выветрелой нефти. Они довольно часто встречаются в древних каменноугольных отложениях на обширной площади более 206 километров в длину и 20–25 километров в ширину. Эти гальки залегают под относительно молодыми, так называемыми триасовыми отложениями. Значит, не всегда возраст нефти или нефтепродуктов равен возрасту вмещающих пород. Здесь нефть образовалась раньше пород, в которых она залегает. Гипотеза Губкина в данном случае неприменима.

Иногда геологи строят свои гипотезы на высказываниях особенно авторитетных ученых. Так было, когда столкнулись две точки зрения — Губкина и Менделеева. В подкрепление гипотезы Губкина его сторонники приводят мнение Ломоносова, который считал, что нефть и каменный уголь, несомненно, произошли из органической массы. Таким образом, двое против одного. Но ведь Ломоносов жил двести лет назад, на заре геологии и химии, когда о нефти было известно еще очень и очень мало!

Открытие марковской нефти в отложениях, где вообще небольшое количество следов жизни, вновь поставило под сомнение ставшую уже привычной гипотезу Губкина. За счет чего же здесь произошла нефть?

Прочитав в газете известие о кембрийской нефти, я невольно вспомнил разговор с академиком Губкиным на XVII Международном геологическом конгрессе. Губкин тогда резко возражал против теории, неорганического происхождения нефти, которую еще в 1877 году разработал Дмитрий Иванович Менделеев. Великий химик говорил, что глубоко под поверхностью Земли, в зонах огромных температур, мы встречаемся с удивительным сочетанием некоторых металлов и воды. В металлах есть некоторое количество примеси углерода, так же как, например, в углеродистых чугунах. Если на такой углеродистый металл воздействовать при высоких температурах водой, та она отнимет от металла углерод, который жадно соединится с водородом. Получится ряд углеводородов. А нефть и есть не что иное, как смесь различных углеводородов.

Если следовать гипотезе Менделеева, то нужно за нефтью идти в самые глубины Земли. Но ведь там, под земной корой, находится вещество, которое магматистам представляется какой-то субстанцией, имеющей огромную температуру и находящейся под большим давлением. В таких условиях жидкая нефть существовать не может. И тогда сторонники гипотезы Менделеева вспомнили то, что в свое время говорил академик Отто Юльевич Шмидт. Он решительно отверг гипотезу Канта и Лапласа об огненно-жидком первоначальном состоянии Земли. Шмидт утверждал, что Земля, так же как и все планеты, возникла за счет скоплений холодных частиц. Слипаясь, такие частицы образовали планеты солнечной системы, но этот процесс мог идти только в условиях очень низких температур — не выше минус 270–272 градусов. По Шмидту, Земля вначале была холодной и лишь под влиянием радиоактивного распада постепенно, в течение миллионов и миллиардов лет, разогревалась. В этих условиях нефть могла образоваться «по Менделееву». И возможно, что в Марковской скважине мы нашли подтверждения гипотезам Менделеева — Шмидта.