碳氢化合物可能在地球深处由甲烷而非动物遗骸形成

研究为非生物成油理论提供了证据,这意味着我们未来可能比预期的拥有更多的石油

一项新研究表明,除了古代动植物遗骸经过亿万年压缩和加热之外,地层深处的高碳氢化合物也可以由甲烷形成。当然,由甲烷融合而成的石油会比普通石油少得多,但该研究表明,在行星上的一些高压和高温区域,非生物碳氢化合物是可能存在的。

劳伦斯利弗莫尔国家实验室的科学家们利用超级计算机模拟了埋藏在地壳下40到95英里处的碳原子和氢原子会发生什么,那里它们会受到极高的压力和温度。

他们发现,在温度高于2,240华氏度(约1227摄氏度)且压力是地表50,000倍的情况下,甲烷分子可以融合形成多碳原子的碳氢化合物。研究人员表示,与金属或碳的相互作用会加速融合过程。根据LLNL的新闻稿,这些条件在大约70英里(约113公里)的深度存在。

甲烷 (CH4) 包含一个碳原子和四个氢原子;而丙烷和丁烷等高碳氢化合物则含有更多的碳原子。

石油和天然气中约99%的碳氢化合物都来自于像浮游动物和藻类等古代生物遗骸的压缩和加热。这些生物被埋藏在地表下5到10英里(约8到16公里)的沉积层之下。

在19世纪和20世纪,一些科学家也曾认为碳氢化合物可以由非生物(非生物)过程形成。太阳系中多个天体上存在甲烷表明,碳氢化合物可以在没有有机成分的情况下存在。但该理论逐渐失宠,部分原因是从未发现过任何非生物石油储量。

LLNL的研究人员并不声称知道这些石油储量会位于何处,也没有研究过这些深层储量是否以及如何能迁移到地幔中更易于开采的区域。但根据该研究的合著者、加州大学戴维斯分校教授Giulia Galli的说法,研究人员表示,在断层或俯冲带等一些环境中,非生物碳氢化合物在技术上是可能存在的。该研究发表在《美国国家科学院院刊》上。

“我们并不说在真实‘杂质’的地幔条件下真的存在高碳氢化合物,但我们说仅仅是压力和温度就足以使其发生,”她说。

劳伦斯利弗莫尔国家实验室

 

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丽贝卡·博伊尔是一位屡获殊荣的自由撰稿人,她撰写关于天文学、人畜共患病以及介于两者之间的各种主题的文章。她是《大西洋月刊》的特约撰稿人,她的作品经常出现在《大众科学》、《新科学家》、《FiveThirtyEight》、《连线》以及许多其他面向成人和儿童的出版物上。丽贝卡在科罗拉多州长大,离太空更近一英里,现在住在圣路易斯,靠近大陆两条最强大的河流的交汇处。

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