Teoria petrolului abiotic

Teoria petrolului abiotic este o alternativă teorie asupra chimice originea a petrolului , care potrivit este format în straturile adânci ale Pământului; se opune ipotezei comun acceptate a formării prin transformare progresivă a detritusului biologic fosilizat la adâncimi relativ reduse. Această teorie, care a apărut în secolul al XIX - lea  secol, a fost subiectul unei noi cercetări și punerea în practică a Uniunii Sovietice în 1950 și 1960 . Pe larg ignorat în Occident din cauza volumelor reduse de petrol abiotic descoperit, nu a trezit niciodată vreun interes real în rândul geologilor , cu excepția rușilor din trecut și este în prezent considerat în principal ca fiind științific invalid .

Teoria abiogenă postulează că petrolul este format din depozite adânci de carbon, care datează probabil de la formarea Pământului . Prezența metanului pe Titan , una dintre lunile lui Saturn , este prezentată ca un element care tinde să demonstreze posibilitatea formării de hidrocarburi în absența mecanismelor biologice. Susținătorii acestei ipoteze sugerează că rămân de descoperit cantități mari de petrol și că acesta ar migra din mantaua Pământului prin fisuri.

Deși a fost posibil să se arate formarea abiogenă a gazelor de metan și hidrocarburi în adâncurile pământului, publicațiile pe această temă indică faptul că acestea nu sunt cantități semnificative din punct de vedere comercial (adică un conținut abiogen mediu de aproximativ 0,02% în hidrocarburile extrase). Această teorie a fost revizuită recent de Glasby, care ridică o serie de obiecții, dintre care cel mai important este faptul că până în prezent nu există dovezi directe ale existenței uleiului abiogen (în sensul unui amestec de hidrocarburi cu lanț lung).

Istoric

Termenul „petrol” este atestat pentru prima dată în lucrarea De Natura Fossilium a lui Georgius Agricola în 1546 . În 1757 , omul de știință rus Mihail Lomonosov a formulat mai clar ipoteza conform căreia petrolul provine din detritus biologic. Această ipoteză este respinsă la începutul XIX - lea  secol de geologul și chimistul german Alexander von Humboldt și termodinamicii Gay-Lussac  : ei cred că uleiul ar fi de fapt un material primar al Pământului, de la adâncimi mari, care de suprafață cu succes prin erupții reci .

Dintre primii partizani ruși de origine anorganică a petrolului, Geoffrey Glasby îl citează pe Dmitri Mendeleïev , care presupune că hidrocarburile se formează pe Pământ prin interacțiunea dintre apă și carbură de fier, și Vladimir Vernadsky , pentru care scăderea conținutului de oxigen corelativ adâncimea în scoarța terestră, precum și creșterea conținutului de hidrogen, duc la formarea de hidrocarburi în adâncuri.

După cel de- al doilea război mondial , URSS , temându-se de dificultățile de aprovizionare cu petrol, a lansat un vast program de cercetare cu privire la cele mai bune strategii care trebuie puse în aplicare în ceea ce privește prospectarea petrolului pe teritoriul său; În acest context, Nikolai Kudryavtsev și-a prezentat în 1951 așa-numita sa teorie „rus-ucraineană” a originii abiotice a petrolului; alți cercetători sovietici, în special Vladimir Porfiriev, i-au sprijinit. Cu toate acestea, majoritatea miilor de articole științifice despre acest subiect sunt scrise în limba rusă, spre deosebire de o mână în limba engleză: această teorie a rămas, prin urmare, în mare parte necunoscută în Occident la vremea respectivă și foarte dificil de evaluat de către vorbitorii non-rusi.

După căderea Uniunii Sovietice, ipoteza abiotică a câștigat un interes reînnoit în Occident în urma publicării în 1999 a The Deep Hot Biosphere , de Thomas Gold . Aceasta menționează descoperirea bacteriilor termofile din scoarța terestră în cantități mari și a căror descompunere ar putea fi o sursă de biomarkeri în uleiul extras, în timp ce anterior biomarkerii găsiți în ulei erau considerați proveniți din clorofila plantelor.

Descoperirea zăcămintelor de petrol și gaze pe terenuri cristaline, în special în regiunea Urali și Siberia de Vest, este adesea propusă pentru a justifica validitatea acestei teorii și unele cercetări au demonstrat experimental posibilitatea ca hidrocarburile grele să se formeze în condiții similare celor găsite în mantaua Pământului. Cu toate acestea, potrivit lui Geoffrey Glasby, zăcămintele descoperite au fost în realitate datorită metodelor „tradiționale” și nu, așa cum susțin susținătorii teoriei abiotice, datorită acestora din urmă. Geoffrey Glasby afirmă, de asemenea, că teoria abiotică este acum în mare parte uitată în fosta Uniune Sovietică.

Teoria ruso-ucraineană

Potrivit lui Geoffrey Glasby, un punct cheie în teoria ruso-ucraineană este rolul hidrogenului în reacția Fischer-Tropsch care duce la formarea de hidrocarburi anorganice. Geoffrey Glasby spune ca aceasta este o greșeală , deoarece partea de sus manta este prea oxidant pentru a permite metanul să fie forma dominantă a carbonului în ea. Acesta este motivul pentru care, potrivit lui Geoffrey Glasby, depozitele de petrol în cantități comerciale nu s-au putut forma abiotic.

Potrivit lui Geoffrey Glasby, mai multe articole publicate între 1996 și 2002, în colaborare cu JF Kenney, oferă o interpretare modernă a teoriei uleiului abiotic. Potrivit lui Geoffrey Glasby, „analizele termodinamice riguroase” ale lui Kenney formează baza teoriei abiotice. Ar fi posibil să se transforme metanul într-un amestec complex de alcani superiori și alchene la presiuni și temperaturi ridicate. Formarea alcanilor normali din metan este favorizată termodinamic doar la temperaturi peste 700 ° C și presiuni peste 30 kbar, ceea ce corespunde unei adâncimi de 100 km sub suprafața Pământului. Conversia glucidelor , elemente fundamentale ale plantelor, nu este favorizată termodinamic la presiuni și temperaturi ridicate.

Potrivit lui Geoffrey Glasby, dacă teoria abiotică este riguroasă în interpretarea sa termodinamică, nu oferă o explicație a procesului complet care ar permite trecerea de la metan la petrol: de fapt, conversia metanului la hidrocarburi superioare n este doar o primul pas în lanțul complex care duce la formarea uleiurilor comerciale.

Potrivit lui JF Kenney, succesul teoriei abiotice se reflectă în special în faptul că 80 de câmpuri de petrol și gaze din regiunea caspică au fost explorate și dezvoltate în subsolurile cristaline pe baza acestei teorii. Depozitele au fost, de asemenea, explorate pe subsolurile cristaline din Siberia de Vest și din bazinul Dneiper-Donets. Potrivit lui Kenney (1996) și Odell (2000, 2003, 2004), aceste considerații au corolarul că hidrocarburile sunt în esență o resursă regenerabilă și că nu există mai multe motive pentru care să ne temem de o viitoare lipsă de petrol decât de o lipsă, de exemplu, de bazalt de pe creasta oceanului mijlociu . Cu toate acestea, în ciuda eforturilor depuse de JF Kenney și colegii săi, teoria ruso-ucraineană a câmpurilor petroliere adânci și abiotice rămâne slab înțeleasă în Occident.

Susținătorii teoriei abiotice susțin că a avut un mare succes în explorarea câmpurilor petroliere rusești. Dar, potrivit lui Geoffrey Glasby, marile descoperiri ale petrolului în regiunile Volga - Ural , Uralul de Nord și Siberia de Vest au început la începutul anilor 1940, în timp ce teoria abiotică s-a dezvoltat doar de acolo. ' Post-război pe o perioadă de 5 ani , numai pentru a fi prezentat la conferința de geologie a petrolului, ținută în 1951 de Nikolai Kudryavtsev . Prin urmare, marile câmpuri petroliere rusești au fost explorate prin metode tradiționale.

Teoria lui Thomas Gold

Conform lui Geoffrey Glasby, teoria lui Thomas Gold este controversată, deoarece acesta din urmă ar fi folosit teoria „ruso-ucraineană” pentru a-și dezvolta propria, dar fără a cita sursele sale. Mai mult, el ar fi modificat voluntar teoria „ruso-ucraineană” pentru a ascunde originea propriei sale teorii, ceea ce l-ar fi determinat să introducă erori semnificative. Geoffrey Glasby precizează, totuși, că Thomas Gold este un om de știință și astrofizician cu drepturi depline care știe că carbonul este al patrulea element cel mai important din Univers și apare în principal sub formă de hidrocarburi, cu, de exemplu, cantități mari de metan în atmosfere din Jupiter , Saturn , Uranus și Neptun  : era, așadar, logic pentru el să afirme că nu ar trebui invocat niciun mecanism special pentru generarea de hidrocarburi. Geoffrey Glasby consideră că este puțin probabil ca un om de știință de calibru al lui Thomas Gold să prezinte o teorie deliberat eronată pentru a-și ascunde proveniența.

Teoria lui Thomas Gold se bazează pe diverse lucrări. În primele sale articole, din 1979 până în 1985, Thomas Gold este interesat în principal de rolul jucat de cutremure care, prin fracturare, facilitează migrația gazelor, în special a metanului, de la adâncimi la suprafața Pământului. Cu Soter, Thomas Gold dezvoltă o hartă de corelație între zonele seismice, prezente și trecute, și principalele regiuni de petrol și gaze. Această asociație sugerează că defectele profunde, formate în timpul cutremurelor, ar putea juca un rol în creșterea continuă a gazului la suprafața Pământului. Aceste gaze provenite din adâncuri ar genera formarea de depozite de petrol și gaze prin polimerizare . Prezența heliului în hidrocarburi a fost, de asemenea, considerată ca o dovadă puternică a faptului că acesta din urmă ar fi putut proveni din gaze care se ridicau din adâncuri (Gold și Held, 1987; Gold, 1993).

Pentru a-și dezvolta teoria, Thomas Gold s-a bazat și pe opera lui Holland și Baross (2003) și Ourisson și colab. (1984), care au identificat în câteva sute de probe de petrol și cărbune molecule hopanoide , care sunt rămășițele pereților celulari ai bacteriilor. Acești autori au demonstrat omniprezența hopanoizilor în roci sedimentare. Pe baza concentrațiilor de hopanoizi din aceste roci, autorii au concluzionat că hopanoizii sunt cei mai comuni compuși de pe Pământ, cu o masă totală de hopanoizi echivalentă cu cea a masei totale a organismelor vii de pe suprafața sau în apropierea acesteia. . Acest lucru a dus la convingerea că compușii care până acum erau considerați biomarkeri pentru petrol, de exemplu, pristan și fitan , ar putea să nu fie de fapt derivați ai clorofilei care se găsesc în plante, ci mai degrabă provin din descompunerea bacteriilor. Biomasa enormă bacteriană prezentă în subsol l-a determinat pe Thomas Gold să definească o „biosferă fierbinte și profundă” care să predomine asupra biomasei de suprafață. Această din urmă afirmație a fost pusă sub semnul întrebării de Drury (2000).

Peters (1999) și Laherrere (2004) au criticat, de asemenea, teoria lui Thomas Gold privind formarea uleiurilor abiotice. Potrivit lui Geoffrey Glasby, teoria lui Thomas Gold are un defect fundamental: metanul poate fi transformat numai în hidrocarburi mai mari la presiuni și temperaturi ridicate (30 kbar și 700 ° C) care corespund unei adâncimi de 100 km sub suprafața pământului. Propunerea lui Thomas Gold pentru conversia metanului la adâncime mică nu este, prin urmare, compatibilă cu a doua lege a termodinamicii . În plus, bacteriile sunt incapabile să catalizeze reacții chimice incompatibile termodinamic. Prin urmare, Geoffrey Glasby afirmă că teoria lui Thomas Gold este invalidă.

Fictiune

Această teorie este folosită ca unul dintre izvoarele cărții Mănăstirea uitată de Steve Berry

Note și referințe

  1. (en) Geoffrey P. Glasby , „  Abiogenic Origin of Hydrocarbons: An Historical Overview  ” , Resource Geology , vol.  56, n o  1,2006, p.  83–96 ( ISSN  1344-1698 și 1751-3928 , DOI  10.1111 / j.1751-3928.2006.tb00271.x , citiți online [PDF] )
  2. (ro) B. Sherwood Lollar , G. Lacrampe-Couloume , GF Slater , J. Ward , DP Moser , TM Gihring , L.-H. Lin și TC Onstott , „  Dezvăluirea surselor abiogene și biogene de metan în subsolul adânc al Pământului  ” , Chemical Geology , vol.  226 n oase  3-4,Februarie 2006, p.  328–339 ( ISSN  0009-2541 și 1872-6836 , DOI  10.1016 / j.chemgeo.2005.09.027 , citiți online [PDF] )
  3. (în) Henry P. Scott , Russell J. Hemley , Ho-kwang Mao , R. Dudley Herschbach , Laurence E. Fried , W. Michael Howard și Sorin Bastea , „  Generarea metanului în mantaua Pământului: presiune ridicată in situ –Măsurători ale temperaturii reducerii carbonatului  ” , Proc Natl Acad Sci , vol.  39, n o  101, Septembrie 2004, p.  14023–14026 ( DOI  10.1073 / pnas.0405930101 , citiți online [html] )
  4. (în) PD Jenden , IR Kaplan , DR Hilton și H. Craig , „  hidrocarburi abiogene și heliu de manta în zăcăminte de petrol și gaze  ” , US Geological Survey Professional Paper , vol.  1570,1 st ianuarie 1993, p.  31-56 ( ISSN  1044-9612 , rezumat )
  5. (La) Georgius Agricola , De Natura Fossilium , vol.  IV, Basel,1546
  6. (ro) JF Kenney, „  O introducere în știința petrolului modernă și în teoria ruso-ucraineană a originilor profunde, abiotice ale petrolului  ”, Gas Resources Corporation
  7. (în) Thomas Gold , The Deep Hot Biosphere , New York, Copernicus Books ,1999, 235  p. ( ISBN  0-387-98546-8 ), stuf. Biosfera fierbinte profundă: Mitul combustibililor fosili , 2001, 243 p. ( ISBN  0-387-95253-5 )
  8. (în) Anton Kolesnikov , Vladimir G. Kutcherov și Alexander F. Goncharov , „  Hidrocarburi derivate din metan Produse sub termenii mantalei superioare  ” , Nature Geoscience , vol.  2, n o  8, iulie 2009, p.  566–570 ( ISSN  1752-0894 și 1752-0908 , DOI  10.1038 / ngeo591 )
  9. (în) „  Hidrocarburi în pământul adânc? , Carnegie Institution for Science , 27 iulie 2009

Vezi și tu

Articole similare

linkuri externe