古代生物成油说:微生物的贡献

2023-06-13 16:26
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首先,关于石油的有机形成观点并不是简单地认为动物尸体倒在地上就变成石油。如果你对此有这样的想法,那么你可能并不了解石油有机形成论的真正含义。实际上,当我们挖开一些森林或草原地面时,会看到下面的景象,那些深埋在地下的泥土被称为"沼泽土",其中的有机物含量高达20%。这是因为植物、动物和微生物的许多有机成分被泥土"收集"起来。

 

泥土实际上是不断生成的过程。大约每一百年,泥土的厚度大约会增加3厘米,而在这个过程中,这些有机物质逐渐被埋藏在地下。不要小看这一百年中3厘米的增加厚度,一百万年的累积会增加300米,一亿年的累积会增加30公里。考虑到地球上生命已经存在超过40亿年,你可以想象泥土中累积了多少富含有机物质的层厚度。因此,这些泥土和其中的有机物质构成了形成石油的基础。

 

研究发现,石油的主要成分是碳氢化合物,此外还含有一些硫、氮、氧等元素。科学家推测,石油是由地球地层中丰富的碳形成的,而不是由生物的遗体形成的。由于碳氢化合物的质量相对较小,它们更容易运移到地球表层,并被我们所发现,形成油田。石油的非生物成油理论认为,石油是由地层中的碳氢化合物形成的,而传统的生物成油理论已经被证明是错误的。

 

尽管我们已经超过一个世纪以来广泛地工业化使用石油,但科学家们仍然不确定石油的形成过程。然而,可以肯定的是石油并不是由远古生物的遗体形成的,而在石油中偶尔发现的动物化石只是它们不小心掉进去后变成的。

 

全球范围内,科学家估计地球总共拥有20920亿桶的石油储量,相当于2866亿吨。2018年发表在PNAS的一项研究对地球上的生物量进行了普查,结果显示地球生物圈的总生物量为5500亿吨碳,其中海洋生物量虽然只占很小一部分,但数量庞大,仅南极磷虾这一初级消费者就有约5亿吨。由于食物链的能量传递效率只有大约10%,海洋中的大部分生物量主要是光合细菌、藻类和浮游生物。因此,石油储量实际上主要是由海洋微生物产生的,包括细菌、藻类和浮游生物,而不是大型动物。这些微生物的寿命很短,可以用天、小时甚至分钟来衡量,因此每年死亡的微生物生物量远远超过总的生物量。随着微生物逐渐死亡,它们沉积到海底并被逐渐堆积的沉积物所覆盖,这个过程持续了几千万年甚至上亿年,逐渐转化为现有的几千亿吨石油,这并不令人意外。