big-archive.ru

Большой информационный архив

                       

Ресурсы органического вещества в земной коре

Заключенное в земной коре органическое вещество, по-видимому, находится главным образом в рассеянном состоянии в осадочных породах. Общее количество органического вещества разными авторами не принимается одинаковым. Например, В. Ф. Добрянский считал, что количество рассеянного органического вещества «в сотни раз превосходит количество разведанных горючих». Так как разведанное количество горючих ископаемых приблизительно равно 7,71012 т, то общее количество органического вещества, по В. Ф. Добрянскому, лежит в пределах от 7,71014 до 771014 т. В. А. Соколов принимает, что общее количество органического углерода в земной коре равно 951014 т. Можно определить запасы органического вещества, исходя из количества осадочных пород и среднего содержания органического вещества в них.

Общее количество осадочных пород принимается равным 186106 км3, что при удельном весе 2,3 составит 42,8∙1016 т. Среднее содержание органического вещества в осадочных породах около 1%. Принимая теплотворную способность органического вещества в 4000 кал, определим, что запасы органического вещества соответствуют 24,5∙1014 т условного топлива.

Весьма интересным методом подсчета общего количества органического вещества земной коры, являющегося одновременно доказательством органического его происхождения, является путь, подсказанный В. И. Вернадским. Рассматривая вопросы фотосинтеза, в котором органическое вещество образуется одновременно с образованием свободного кислорода, он писал: «Должно, следовательно, существовать простое числовое соотношение, еще неизвестное, между количеством свободного кислорода нашей планеты, ее биосферы и массой каменных углей, битумов и нефтей, карбонатов, в ней существующих».

По существующим в настоящее время представлениям, весь свободный кислород биосферы есть результат фотосинтеза. Другие, не связанные с жизнью, реакции образования свободного кислорода дают сравнительно ничтожные его количества. Ежегодно в результате фотосинтеза появляется около 1,51011 т свободного кислорода.

Процесс образования свободного кислорода обычно выражается следующим схематическим уравнением:

В свободном виде кислород может находиться только до тех пор, пока существуют первичный углевод, растительное вещество или образовавшееся из него ископаемое горючее, ибо, независимо от того, на какой стадии превращения в горючее ископаемое будет находиться растительное вещество, для сжигания его до СО2 и Н2О потребуется весь кислород, освободившийся при образовании исходного углевода.

Действительно, для сжигания как углевода, так и всех промежуточных и конечных продуктов преобразования его, как легко понять, потребуется весь освободившийся при фотосинтезе кислород. Независимо от того, какие процессы имеют место при образовании горючих ископаемых (только ли отщепление Н2О, СО2 и СН4, или происходит также окисление части веществ), в свободном состоянии существует такое количество кислорода, какое необходимо для полного сжигания остающегося органического вещества. Таким образом, если правильно, что весь свободный кислород — результат фотосинтеза, то должна существовать числовая зависимость между количеством органического вещества и количеством свободного кислорода.

Поэтому для определения общего количества органического вещества можно воспользоваться методом Д. П. Коновалова, предложившего определять теплотворную способность органических соединений по теплоте горения свободного кислорода в количестве, теоретически необходимом для сжигания данного горючего вещества. Теплотворность кислорода принимается при этом равной 48,8 ккал на грамм-атом, или 3050 кал/г. Зависимость между количествами органического вещества и свободного кислорода заключается, следовательно, в том, что общая теплота горения всего свободного кислорода равна общей теплоте горения всего количества природных органических веществ, образовавшихся в результате фотосинтеза.

Если для подсчета принять среднюю теплотворность топлива равной 7000 кал/г, то для сжигания килограмма такого топлива необходимо 2,3 кг кислорода. Это значит, что общее количество природного органического вещества, выраженное в тоннах условного топлива, в 2,3 раза меньше общего количества свободного кислорода.

Так как количество свободного кислорода равно примерно 2X1015 т, то общее количество органического вещества будет равно 8,71014 т условного топлива.

Полученная цифра соизмерима с объемом органического вещества, полученного по общему содержанию его в осадочных породах.

В вопросе о ресурсах и происхождении органического вещества особенно дискуссионным является происхождение исходных веществ, из которых произошли так называемые глубинные нефти и природный газ. Представители гипотез неорганического их происхождения отрицают возможность наличия органического вещества в глубоких недрах земной коры и утверждают, что только гипотезы неорганического происхождения могут объяснить выходы глубинных нефтей. По их мнению, гипотезы неорганического происхождения открывают «неисчерпаемые» ресурсы нефтей и природного газа.

Однако учет «вечно» идущего круговорота твердого вещества земной коры может более правдоподобно объяснить происхождение глубинных нефтей именно из органического вещества.

 

Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава

 

                       

  Рейтинг@Mail.ru    

Внимание! При копировании материалов ссылка на авторов книги обязательна.