Ⅰ 北極苦寒,卻有豐富的油氣資源,石油天然氣真是古生物變的
煤炭、石油和天然氣被稱為「化石能源」,科學家說它們是遠古時期生物殘骸沉積形成的。說起石油,許多人第一個想到的是沙特,因為在中東地區許多地方「往地上砸個坑就能冒出油來」。但是你知道嗎?在北極的一些地方,愛斯基摩人在營地旁邊隨便撿塊「黑土」就能生火取暖,因為那就是從地底滲出來的石油!有朋友問,地球的北極向來天寒地凍,許多地方寸草不生,不適合生物生存,為什麼在北極圈裡有許多油氣田,包括俄羅斯在內的一些北極國家似乎有抽不完的石油和天然氣?難道石油真的與古生物無關?
北極到底有多少石油和天然氣?沒有人知道准確的答案。這里太寒冷,人們只勘探了一小部分區域。地質學家們估計,北極未勘探儲量超過900億桶(約122億噸)常規石油、48萬億立方米常規天然氣和440億桶天然氣液體,分別佔全球未勘探油氣儲量的16%、30%和26%,這一筆巨大的財富就埋在北極厚厚的冰蓋之下!
這么多的石油和天然氣究竟是怎麼形成的?它們真是古代生物變化而來?古代生物又是如何在北極酷寒條件下生存的呢?
在大約5500萬到4500萬年前的始新世時期,我們的地球不是今天這個樣子。那時候亞洲與北美洲之間還有大陸相連,北冰洋在陸地與格陵蘭島的包圍下就像是一個巨大的湖泊,並且這是一個溫暖的湖泊。
因為地球傾斜角度、繞太陽軌道進動、加上地殼板塊移動造成頻繁火山噴發排出大量二氧化碳(這是一種溫室氣體),始新世早期大氣層中二氧化碳的濃度高達3500ppm,是今天的9倍。多種因素疊加,使當時的地球溫度比今天高許多,北極平均氣溫達到13 ;而在最熱的20萬年時間里,北冰洋的平均溫度高達23 ,與今天我國南海差不多!
在如此高的氣溫之下,地球上沒有一處地方會被冰川覆蓋,北極更是草肥水美,一派欣欣向榮的景象。從格陵蘭島到阿拉斯加,從北歐到今天俄羅斯的北部再到加拿大的北部,到處都是密集的棕櫚樹林,地面是繁茂的蕨類植物、雜草和苔蘚,水面則被厚厚的滿江紅覆蓋。
滿江紅在今天熱帶和亞熱帶地區很常見,它的英文名叫Azolla,是一種水生蕨類植物。由於葉子在秋天會變成紫紅色,因此被稱為滿江紅。
在溫度合適的情況下,滿江紅繁殖速度極快,它的生物量每3到10天就能翻番,直到覆蓋所有水面,葉片層層疊疊,連蚊子都沒辦法找到空隙產卵,因此滿江紅又有「蚊子蕨」之稱。
滿江紅佔領了其它生物的生存空間,但它並非一無是處。滿江紅的大量繁殖能吸收空氣中的二氧化碳;它葉片里邊共生了一種古老藍藻,這種藍藻細菌能吸收空氣中的氮,將它轉化成氨供滿江紅生長所需。這種遍布北冰洋水面的水藻每公頃能吸收15噸碳和2.5噸氮,同時釋放出氧氣,而當它們死亡時下沉,就把碳和氮以有機物的形式帶入到水底。
北冰洋的四周有許多江河將淡水和泥沙補充到海里,海面是溫暖的淡水,海水的下層則是冰冷缺氧的鹹水,微生物極少,沉入水底的滿江紅殘骸不會被分解,年復一年,海底堆積的滿江紅越來越多。
經過幾千萬年的累積,北冰洋海底的動植物殘骸達到數百米甚至上千米厚,這些殘骸被泥沙掩埋覆蓋,有機物在沉積岩層巨大壓力下分解、升溫,慢慢變成了石油和天然氣。
實際上在更早的白堊紀和侏羅紀時期,地球也經歷過非常溫暖的時期,北極地區在此期間同樣是動植物繁盛,海洋和海盆的淺水區域有大量浮游生物繁衍、死亡並沉入水底形成油氣埋藏。
隨著億萬年間地殼不斷運動,歐亞大陸與北美洲分開,部分地殼隆起變成陸地,油氣順著岩層的縫隙向上擠出形成易開採的油氣層,但有更多石油和天然氣深埋水底。俄羅斯擁有北冰洋沿岸最漫長的海岸線,自然也有了數不盡的油氣資源,只是因氣候寒冷、勘探不易,許多油氣田依然不為人所知。
北極地區勘探和開採油氣的成本是其它地區的兩倍以上,當國際油價處於低位時,相關國家在北極開採的積極性不高,而一旦國際能源價格上漲,在這里的生產活動就會活躍起來。由此帶來的一個問題是:深層油氣的開采意味著全球碳排放增加、氣溫升高又會導致北極地區凍土加速融化,更多被困在淺表土層的甲烷被釋放出來,更加劇全球氣候變暖。環境保護與經濟發展始終是我們迫切需要解決的一對難題。
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Ⅱ 煤石油天然氣的能量是從哪裡來的
煤石油天然氣的能量來源於古老的生物體。
一、煤的能量來源
煤的能量來自於遠古時代的植物。這些植物通過光合作用從陽光中獲取能量,並將其以化學能的形式儲存在有機物質中。隨著時間的推移,這些植物在地下經過復雜的物理和化學變化,形成了我們今天所知的煤。
二、石油的能量來源
石油的能量主要來源於古代海洋和陸地上的生物。這些生物(包括浮游生物、藻類以及某些古生菌)通過攝取光能和其他能量形式,將其轉化為自身的生物能。隨著時間的推移,這些生物遺骸在地下深處經歷了高溫高壓的環境,逐漸轉化為石油和天然氣。
三、天然氣的能量來源
天然氣的能量主要來源於古代有機物質,如植物和動物。這些物質在缺乏氧氣的情況下,經過長時間的分解和轉化,形成了天然氣中的甲烷和其他成分。這個過程被稱為厭氧分解,它釋放出的能量以氣態形式儲存,即為天然氣。
總的來說,煤、石油和天然氣的能量都是來自古代生物體,通過一系列的物理和化學過程轉化儲存為化石燃料。這些燃料在燃燒時,將儲存的能量釋放出來,為我們提供熱能、電能等形式的能量。
Ⅲ 石油和天然氣是由什麼的遺體演變而來的
生物(包括動物和植物,主要是動物)的遺體
石油是由古代有機物變來的。在漫長的地質年代裡,海洋里繁殖了大量的海洋生物,它們死亡後的遺體隨著泥沙一起沉到海底,長年累月地一層層堆積起來,跟外界空氣隔絕著,經過細菌的分解,以及地層內的高溫、高壓作用,生物遺體逐漸分解、轉化成石油和天然氣。
、生物(包括動物和植物,主要是動物)的遺體;
2、海洋(不是河流和湖泊)。
形成的過程是這樣:遺體進入海洋,因海洋含有大量的鹽份,保證了遺體不會馬上被細菌分解,大量地被保存下來,讓遺體得以沉入海底,又因海底的低溫進一步延長了遺體被保存的時間.就是這個時間讓遺體得以積累,並得以被泥沙覆蓋,被海水(鹽水)浸泡過的遺體,又被泥沙或者岩石覆蓋起來,後來在地熱的作用下,時間長了,就成了石油。
有一個簡單的關於石油形成的實驗,人人都可以做:買一個陶罐(比作海床),罐里灌上加入足夠鹽的水(比作海水),再買幾枚鴨蛋(比作遺體,殼要完好,比作泥沙)放入鹽水中,大約2個月後(比作時間),取出來,煮熟(比作地熱),然後再用刀切開(比作石油開采),你就會發現蛋裡面有油(石油)。