石油是古生物形成的？一个油田上亿吨石油，有那么多古代生物吗？

文|鲸探所

编辑|鲸探所

石油被称为“工业的血液”，这也足以见得它在世界上的地位。

而对于石油的形成，一直都是一个“未解之谜”。

有研究说石油是古生物形成的，可是一个油田的石油量高达上亿吨，如果这些石油都是古代生物演变而来的话，那么远古真的有这么多生物吗？

黑色液体黄金

石油，一种深褐色黏稠的液体，是一种天然的可燃烧矿物资源。

早在4000多年前，中国人就开始使用沥青修建城墙，在《易经》里，未经提炼的原始状态石油被称为“泽中有火”。

而在公元前4世纪，中国人发明了用石油作为燃料进行照明，并且开始利用这一资源，北宋科学家沈括将这种物质命名为“石油”。

当时沈括发现它可以燃烧产生大量黑烟，而这种黑烟可以制作成墨条，在这之后，它便成为了中国古代的墨水原料，许多著名文人如苏东坡、王安石都曾使用过这种墨条。

这个时候，沈括就预言石油将会大行于世。

而800年后，沈括的预言成真了。

19世纪，人类发明了内燃机，它比以往的动力更有效率，燃料来源就是粗制的柴油和汽油，不仅如此，石油提炼出的副产品还有煤油等。

随着提炼技术进步，航空燃料、塑料、蜡烛等产品应运而生，它在工业中的重要地位造就了其稀缺性和价值 。

然而，由于石油分布不均，一些国家储量丰富，一些则缺乏，所以为了争夺这种“黑色黄金”，许多国家都曾引发过诸多纷争。

就比如说中东地区，那里蕴藏了全球60%的石油资源，它们的出口量占全球三分之一，这其实得益于其独特的地质构造。

它属于印度洋板块的一部分，在板块运动中与亚欧大陆碰撞，将海洋沉积层中的大量古生物埋藏，经过地质作用生成丰富的石油资源。

如今石油是现代工业的“血液”，日消耗量超过9953万桶，专家预测石油资源还可使用50年，而这一预言与20年前的估计不同，似乎表明石油可以超过预期发挥作用。

而中东地区发生的石油战争，也让许多国家的进口链条出现了问题，此时许多人才渐渐意识到，离开了石油，大家的生活都会受到影响。

可是石油是有限的，是不可再生资源，如果用完的话就没有了。

有人说可以尝试人工合成石油，但是这却是不可能的，因为石油的形成过程十分漫长，要追溯到亿万年前，而且关于它的形成，其实还是个谜团。

石油的谜团

石油作为近现代工业文明的主要能源，其起源和形成历来都是地球科学领域的一个大谜团。

经过多年的研究和辩论，目前主流看法认为，现代地球上的大部分石油资源，其主要原料主要来源于中生代(2.52亿年前-6600万年前)海洋中的浮游生物遗骸。

中生代的海洋中曾经存在着极为丰富的浮游生物，包括浮游植物和浮游动物，它们的个体虽然极小，但总量却非常大。

现代地球海洋中的浮游生物总量约为450亿吨/年，而中生代海洋中的浮游生物总量也应与现代相差无几，这些浮游生物中的绝大多数在死后都被各种生物分解吞噬，只有极小比例的遗骸得以避开生物降解，和无机物质一起沉积形成厚厚的淤泥层。

随着时间的推移，这些淤泥层被不断压缩、加热，最终在2000-3800米的深处转化为蜡状的干酪根。

当温度继续升高到60-150°C时，干酪根释放出大量液态和气态烃类，其中液态的烃类便是原油，也就是石油。

这些原油会向上运移，被低渗透性的岩石层阻挡，然后逐渐形成规模巨大的油田。

根据测年结果我们得知，现代地球上的石油中约70%形成于中生代，但是考虑到中生代时间跨度达1亿多年，所以说每年大约有4500万吨浮游生物遗骸有望最终形成石油。

经过如此长时间的高强度“充电”，才形成了现今地球上那些储量达数亿吨的大型油田。

然而，关于石油形成的过程和机制，许多科学家至今仍在进行探索和讨论。

比如，是否所有的石油都来源于浮游生物？非生物成因是否也在起作用？

这些问题至今没有定论。

一种观点认为，除了浮游生物遗骸之外，地球深处的碳氢化合物也可以自然形成，就像高山湖泊中的纯净水一样，是一种天然存在的物质组合。

这种观点虽然目前还不是主流，但也为我们提供了另一种思考角度。

另外，还有一些科学家通过模拟计算发现，光合作用固定的能量只有很小一部分最终转化为石油，但是这似乎很难解释地球上存在如此之多的石油资源。

所以说，可能不仅仅是光合作用在“充电”，地球内部的地热活动也为油田储量做出了贡献。

还有科学家在实验室发现某些细菌可以利用二氧化碳合成烃类化合物，这也就表明，除了浮游生物之外，一些微生物过程也可能参与了石油的生成，但是这种细菌是否在远古就已经存在，目前还不得而知。

地球地质年代表

地球，这个我们赖以生存的星球，诞生于约46亿年前。

如今，当我们抬头仰望夜空，可以看到满天繁星，然而在遥远的太古时代，还没有月亮的地球则是另一番景象。

在地球形成的最初，充斥着小行星的轰击，地球就像个婴儿一样哭喊，热浪与尘埃飞扬。

在漫长的岁月里，行星撞击逐渐平息，地球也逐渐冷却，水汽凝结成海，固态岩浆形成陆地。

直到约38亿年前，地球上出现了最早的原核生物——单细胞菌类。

这些细菌蜗居在初代大洋的浅水域，它们像现代细菌一样，能够进行厌氧呼吸，从水中提取硫化氢作为能量来源。

36亿年前，一种叫做蓝细菌的古菌出现在浅海区域，不同于其它只会呼吸的菌类，蓝细菌掌握了光合作用的能力，它们像植物一样可以利用光合作用产生能量，同时也会释放出氧气。

起初这些氧气被水中的铁离子氧化还原，形成各式各样的铁矿物质沉积在浅海的泥沙里。

随着时间流逝，海水中的铁原子被蓝细菌的氧气“炒成渣”，终于在10亿年后，氧气挣脱了铁原子的桎梏，穿透水面进入到了空气中，而地球上的氧气含量从此开始上升。

蓝细菌制造的氧气为后来更高等的生命创造了条件，同时也把当时的厌氧菌毒死，这就是“氧气灾难”，绝大部分古菌都在这一事件中灭绝。

死去的蓝细菌沉积在海底，携带着无数碳元素，而沉积物在数亿年的时间里逐渐埋藏在泥沙之下，在深处强大的热能作用下，它们的则残骸转化为了石油的源岩。

6亿年前，第一个多细胞生物在海洋中诞生，这也就标志着生命向复杂的阶段迈进。

进入显生宙之后，各类生命快速繁衍和演化，古生代开始出现包括三叶虫在内的各种较复杂生物；中生代，霸占陆地的恐龙进入全盛时期，新生代一直延续到今天，哺乳动物逐渐取代爬行动物，成为陆地的主宰。

尽管早期的生命种类难以考证，但它们奠定了生命进化的基础，也为后世生命量的爆发增殖创造了环境条件。

随着蓝细菌氧化了海洋，陆地上的森林也在悄然生长，倒伏的树木堆积成层，经过几千万年的压缩，形成了煤层，所以说，煤也可看作是远古生命遗骸的化石。

地球的历史远比我们想象得久远而神秘，那些难以想象的古老生命，它们的起源、繁衍兴衰，直接影响着我们今天所处的世界。

每一滴石油，每一块煤，都印证了这段隐匿的远古历史。

石油的神秘之处

地球上充沛的石油资源一直令人感到费解，石油的形成过程漫长复杂，需要特定的高温高压条件，以及海洋中数亿年的生物沉积。

那么为什么不同地质时期形成的油田储油量却如此巨大呢？

目前，学界对石油形成机制尚无定论。

传统的“生物成油说”认为，石油来源于古代海洋中浮游生物的遗体。

数百万年前，这些微小的浮游生物在死后沉积于海底，在高温高压的作用下逐渐转化为液态和气态烃类化合物。

随着地壳运动，这些烃类聚集在地下孔隙中，形成了大规模的油田，这似乎能解释油田的大规模储量，但也存在诸多疑点。

例如为何废弃的油田会再次注满？一些油田的形成历史为何只有几千至几万年？

更令人不解的是，外太空陨石中也发现了类似烃类化合物，这是否说明石油可以在非生物条件下生成？

针对这些疑点，俄罗斯地质学家尼古莱便提出了一种“非生物成油说”。

他认为，地壳中的碳化合物可以自发向上运移，在岩层间形成储油结构，这一观点为石油的非生物起源提供了新的视角。

目前，这两种理论仍在激烈讨论中，我们尚不能下定论，或许真相并不仅仅局限于一种解释，两种机制都在不同程度上影响着石油的生成。

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