В 1924 году профессор Эдуард Альбертович Штебер опубликовал работу «О происхождении нефти из продуктов эманации Земли», в которой сформулировал гипотезу минерального происхождения нефти («эманационную») из мантийного газа. Но, поскольку гипотеза Штебера противоречила гипотезе органического происхождения («сапропелевой»), за которой стояли такие имена, как академики И.М. Губкин, В.Н. Вернадский, А.Е. Ферсман, она была категорически отвергнута. В результате Штебера лишили возможности публиковать свои научные труды, а в 1941 году, как немца по национальности, выслали на спецпоселение в Казахстан, где он погиб в 1942 году.

В чем суть его идей, научных открытий, предсказаний?

По Штеберу, в верхней мантии Земли (астеносфере) происходят химические процессы образования оксидов. Соединения кислорода с железом, никелем, магнием, алюминием, кремнием идут на строительство базальтово-гранитного слоя земной коры, а оксиды углерода и серы (СО, СО2, SО2) вместе с водородом, азотом, гелием образуют газ (по Штеберу – «элементарный»). Этот газ имеет температуру 1200–1500 градусов и давление порядка 1000 атмосфер. Через раковины, трещины, разломы в базальтово-гранитный оболочке он вырывается из мантии, образуя вулканоиды. В отличие от вулканов, выносящих из мантии магму, вулканоиды выносят газ.

Скважины вулканоидов, как кровеносные сосуды, пронизывают всю земную кору, формируя ее осадочный слой с песками, глинами... Но самое главное – в скважинах идут химические процессы преобразования элементарного газа в разнообразные продукты. Условия для такого естественного химического синтеза – уникальные: большие градиенты температур и давлений, присутствие катализаторов. Эти химические процессы в скважинах и составляют основу эманационной теории Штебера.

Так, в диапазоне температур 900–200 градусов (на глубине от 20 км до 5 км от поверхности Земли) из водорода и углекислоты в скважинах образуются вода и метан. При температуре около 200 градусов по аналогичной схеме начинают образовываться сложные углеводороды: этан, бутан, пропан (предельные и непредельные). При температуре 500 градусов – аммиак. А далее, при снижении температуры до 200 градусов и ниже, – амины, аминокислоты и, наконец, гумус (первое белковое вещество на планете).

Это открытие, которое также оказалось незамеченным, Штебер сделал в 1938 году при исследовании вулканоидов на территории тогдашней Чечено-Ингушетии.

В итоге вопреки мнению, что крупные месторождения нефти следует искать в местах, где когда-то могли скапливаться мощные пласты биомассы, по Штеберу, такие места должны находиться возле разломов и других дефектов земной коры, где имеются условия для выхода газа из мантии Земли. Например, на шельфах, где континентальная структура коры переходит в океаническую.

А вот и практическое подтверждение сказанного: за вторую половину ХХ века добыча нефти на шельфах поднялась с нуля до 20% от всей добываемой в мире нефти.

Другой пример. Штебер утверждал, что самые крупные месторождения нефти могут быть в районах с вечной мерзлотой, которая как бы – естественная «затычка» скважин, по которым газ выходит из мантии. Только в этих условиях возможно накапливать огромные количества нефти и газа в осадочном слое земной коры. Подтверждают это предсказание Штебера работы по открытию новых месторождений газа и нефти в высоких широтах как в нашей стране, так и на Аляске и Канаде.

И еще. Уже после смерти Штебера исследователи стали постоянно находить следы битумов (нефти) в слоях земной коры, которые появились задолго до возникновения жизни на нашей планете, в том числе в самой глубокой скважине на Кольском полуострове.

Как же возникает нефть, по Штеберу?

Если вулканоидная скважина открыта, то через нее на дневную поверхность выносится газ (в основном метан) в атмосферу, где, окисляясь, распадается на воду и углекислый газ. Образования сложных углеводородов в этом случае почти не происходит из-за высокой скорости движения газа и малой протяженности участка скважины, на котором могут образоваться такие углеводороды.

Но, как только скважина закупоривается, вынос газа в атмосферу прекращается, снижается температура и перераспределяется образование углеводородных фракций в сторону уменьшения количества метана и увеличения этана, бутана, пропана. При этом с возрастанием давления газ из скважины заполняет рыхлые слои земной коры (песчаники, известняки). Одновременно происходит разделение по плотности: легкие газы – водород, гелий, метан – занимают верхние горизонты, тяжелые – нижние, где при остывании газ конденсируется, образуя нефть.

Знание истинного происхождения нефти открывает новые перспективы совершенствования технологий поиска, разведки и добычи. Особенно это касается России. У нас вместе сошлось несколько благоприятных факторов: выгодное географическое положение (большая протяженность шельфов на Севере и Востоке и огромные территории с вечной мерзлотой); накопленный опыт по освоению месторождений нефти и газа в высоких широтах; развитая система трубопроводов, связавшая северные территории с Центром страны, странами Европы и Азии.

Все это вместе ставит Россию в безусловно выгодные стартовые условия для мощного рывка в мировые лидеры по нефтедобыче.

Об авторе: Аркадий Васильевич Попов - кандидат технических наук, г. Малоярославец Калужской области.