Техника - молодёжи 1980-05, страница 24

А все-таки она неорганическая!

ВЛАДИЛЕН КРАЮШКИН, доктор геолого-минералогических наук, Киев

В прошлом году в «ТМ» № 7—12 по дискуссии «Нефть в современном ми-рей было опубликовано девять статей (больше, чем по любой из предыду* щих, проводившихся журналом). Но многочисленные читательские письма

До 60-х годов нашего века, пока бурение производилось сравнительно неглубоко, нефть в большинстве случаев находили в породах-коллекторах осадочного чехла литосферы. Исходя из здравого смысла, естественно было полагать, что месторождения нефти действительно являются местами ее рождения, и пытаться проследить всю историю нефти только в рамках процессов, происходящих в осадочном чехле. Но современная наука преодолевает все искусственные рамки и позволяет рассматривать каждое явление гораздо шире, чем раньше. Это происходит и с проблемой происхождения нефти. Стало очевидным, что нефть не родственна вмещающим ее породам-коллекторам, И чтобы ответить на вопрос, откуда и когда нефть попала в эти породы, необходимо учесть не только геологический аспект проблемы, но и последние достижения органической геохимии, астрофизики, космогонии, молекулярной химической эволюции, геофизики и сейсмологии.

ПОДСКАЗЫВАЕТ КОСМОС

Начнем с адтрофизики. В газопылевой среде межзвездного пространства наблюдаются молекулы (радикалы) СН и CN, а в спектрах относительно холодных звезд выявлены, помимо них, и молекулы С₂. В состав известных планетных атмосфер входят и простейшие органические соединения. Например, в атмосферах Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна обнаружено много метана, а в атмосфере Марса найдены СН*, СН₃СНО, COS и др.

Спектрографические исследования состоящих в основном из летучих веществ комет показывают, что в их головах и хвостах присутствуют молекулы С₂, С₈, СН, CN, ОН, NH, NH₂, СО, N₂. В 1972 году австралийские астрономы обнаружили и наблюдали в космическом простран-

показывают, что интерес к теме в целом и особенно к проблеме минерального происхождения нефти все возрастает. Поэтому прежде чем дать заключительный обзор по дискуссии, публикуем статью известного

стве на расстоянии 30 тыс. световых лет от Земли огромных размеров облако частиц органических соединений — аминокислот и белка. Значение этого трудно переоценить, ведь следы существования органических соединений открыты в той части нашей Галактики, где еще происходит процесс образования новых звезд и планет.

Не менее интересны и значительны результаты изучения состава метеоритов. В многочисленных образцах обнаружены, в сущности, все насыщенные углеводороды, в том числе разветвленные и циклические — парафины и циклоалка-ны. Среди них оказались и считавшиеся «бесспорно биологическими» соединения — фитан и пристан. В метеоритах обнаружены ароматические углеводороды, фенольные соединения, жирные кислоты, сахара, серосодержащие и галогенсо-держащие органические вещества, аминокислоты, порфирины .(в частности, ванадиевый порфирин, строение которого показано на схеме на стр. 25 в «ТМ», № 7 за 1979 год), а также другие азотсодержащие органические соединения, оптически активные органические вещества и асфальтоподобный полимерный органический материал. Эмпирическая формула последнего — Cio,oH₇,2No,20i,oSo,4. Все эти компоненты метеоритов имеют внеземное происхождение.

Присутствие в метеоритах абиогенных внеземных органических соединений делает практически достоверным их присутствие и в первичном веществе Земли, образовавшейся из газопылевого протопланетно-го облака, некогда окружавшего Солнце. В этом облаке, конечно, находились и те органические соединения, которые обнаружены в межзвездном пространстве, в кометах и метеоритах. С другой стороны, известно, что первичная атмосфера новорожденной Земли содер-

представителя советской школы абиогенного синтеза нефти, основанной профессором Николаем Александровичем Кудрявцевым и академиком Академии наук УССР Владимиром Борисовичем Порфирьевым.

жала преимущественно атомы Н, С, N и О. Они дали начало молекулам Н₂, СН₄, NH₃ и Н₂0.

Эти первозданные молекулы на ранних стадиях химической эволюции Земли под действием ультрафиолетового излучения Солнца, космической радиации, местных радиоактивных веществ, а также электрических разрядов в атмосфере превращались в примитивные органические молекулы: от синильной и муравьиной до аспаргиновой кислот. Добавление к ним минеральных катализаторов (например, железа, цинка и т. п.) обусловило возникновение первых порфиринов. По мнению лауреата Нобелевской премии М. Кельвина, последние и стали катализаторами для своей дальнейшей репродукции, знаменуя начало первого молекулярного отбора (селекции) в период химической эволюции.

ДОКАЗЫВАЮТ ЭКСПЕРИМЕНТЫ

Ход химической эволюции был воспроизведен в лабораториях. В экспериментах М. Кельвина под действием ионизирующей радиации от ускорителя частиц воспроизведено в присутствии воды и водорода превращение С0₂ в формальдегид, муравьиную кислоту и т. п. С. Миллер, использовавший СН₄ и NH₃, синтезировал аминокислоты — глицин, аланин и аспаргиновую кислоту. С. Поннамперума и К. Ile-ринг при пропускании искрового электрического разряда через метан синтезировали углеводороды, образовавшие нефтяную пленку на стенках колбы.

В общем, исследования по проблеме первозданной атмосферы Земли показали те пути, по которым шел неорганический синтез жизненно важных биохимических веществ. Облучение систем, содержащих метан, аммиак и воду, в прямых или ступенчатых экспе

МАШИ ДИСНУССИИ