Особенности абиогенного синтеза органического вещества в космических природных системах и проблема происхождения нефтиНазад
Особенности абиогенного синтеза органического вещества в космических природных системах и проблема происхождения нефти
Доломатов М. Ю., Костылева Е.В.
Проблема происхождения нефти, газоконденсатов и других природных углеводородных систем является важнейшей не только с фундаментальной, но и с прикладной точки зрения, так как углеводородные ресурсы цивилизации неуклонно истощаются. Несмотря на большое количество работ в области абиогенной гипотезы происхождения нефти, как правило, используется карбидная гипотеза Менделеева или гипотеза процессов оксосинтеза [1,2]. В 80-90 х годах появился ряд публикаций А.С.Эйгенсона, посвященных разработке теории происхождения нефти на основе соответствующих статистических моделей распределения состава [3]. В этих работах описана общая для всех природных и техногенных углеводородных систем универсальная закономерность - нормального (Гауссова) распределения компонентов и фракций по стандартным температурам кипения. Найденные закономерности использованы Эйгенсоном для развития абиогенной гипотезы В. Соколова о формировании нефтяных систем на стадии эволюции планеты из метаносодержащих космических газов [3-5]. Автором данной статьи предприняты попытки нового подхода к вопросу абиогенеза нефти в космосе[16,17]. Цель данной работы развитие и углубление данных представлений с учетом новых достижений астрофизики.
Исследования, проведенные за последние годы, показали глубокую статистическую и термодинамическую основу этого распределения. Было установлено, что нефти и углеводородные системы - представители общего класса веществ - системы с хаосом химического состава или стохастические многокомпонентные системы (МСС).
Все МСС делятся на две большие группы биогенного и абиогенного происхождения. К биогенным МСС относятся вещества биогеохимических систем, например, гуминовые компоненты почв, твердые топлива. Абиогенные МСС образуются в нефтехимических процессах оксосинтеза Фишера-Тропша, каталитическом риформинге, алкилировании, крекинге, пиролизе и т.д. По данным радиоастрономии типичные абиогенные МСС - межзвездные молекулярные облака - гигантские молекулярные облака (ГМО), занимающие значительные области космоса, содержат в своем составе неорганические и органические МСС, состоящие из углеводородов ряда метана, гетероатомных азотсодержащих и оксосоединений: циан, цианоацетилен, амины, аминокислоты [6-8]. Вопрос о природе нефти, то есть о ее биогенном или абиогенном (земном или космическом) происхождении остается открытым. Кроме того, установлено [9-11], что все МСС имеют свою специфическую физико-химию.
Общие физико-химические особенности природных углеводородных и космических ММС
Особенностью МСС,в том числе ГМО, является возможность существования в элементарном объеме вещества большого числа компонентов различной природы - от простых молекул до сложных веществ. Выделим в изолированной МСС статистический ансамбль из большого числа компонентов - N, каждый из которых характеризуется определенным значением термодинамического потенциала или свойства. Определим вероятность существования в такой системе группы из M компонентов с определенным термодинамическим потенциалом или свойством, отличающимся от среднего свойства системы
