新しい研究は石油とガスの化石起源に疑問を投げかける

新しい研究は石油とガスの化石起源に疑問を投げかける

2024年9月4日
FRONTNIEUWS
これまでの仮説は、石油とガスは有機化石物質の産物であるというものでした。しかし、新たに発表された研究はこれに疑問を投げかけています。科学者たちは実験室での実験で、これらの炭化水素が高圧下で地球のマントル内で形成される可能性があることを発見しました。
 
最近発表された「深層非生物起源炭化水素システムの起源」と題された研究は、石油と天然ガスが化石資源のみから得られるという広く普及している思い込みに疑問を投げかけています。スウェーデンのKTH王立工科大学のウラジミール・G・クッチェロフ率いる科学者らは、地球内部深くでの炭化水素の形成に関する代替理論を支持する証拠を提示した。この理論は他の科学者によっても支持されています (ここを参照) とハインツ・シュタイナーは書いています。

 

石油とガスは「化石燃料」ではなく、固体マントルと液体コアの間の地熱反応によって生成される再生可能なエネルギー源です。 「炭化水素と石油・ガス鉱床形成の非生物的深部起源」 「炭化水素の深部非生物起源説は、石油が深部起源の原始物質であると認識している[Kutcherov、Krayushkin 2010]。この説は、炭化水素化合物が地球のアセノスフェアで生成され、深部の断層を通って地球の地殻に移動する、と説明している。そこで、それらはあらゆる種類の岩石のあらゆる種類の構造的位置で石油とガスの鉱床を形成する（図1）。したがって、石油とガスの蓄積は、地球の水圏、大気圏、生物圏の形成に関与する地球の自然発生プロセスの一部であると考えられている。最近まで、炭化水素の深部非生物起源説を受け入れるための障害は、地球のアセノスフェアの条件下で複雑な炭化水素系が合成される可能性を確認する信頼性が高く再現性のある実験結果がなかったことである。」

研究者らは、地球の地殻や上部マントルで見られるような高圧と極端な温度下で炭化水素が形成される可能性があることを室内実験で実証することができた。 3 ～ 22 ギガパスカルの圧力と摂氏 3000 度までの温度で、炭素原子数が 6 までのガス状炭化水素が最初に生成されました。原油の特徴であるより長い炭素鎖も形成されました。

 

化石燃料の神話: フリーマン ダイソン [プリンストン高等研究所の元名誉教授] は、トーマス ゴールド [コーネル大学の元天文学教授] の、石油とガスは地球のマントルの奥深くから湧き出るもので、生物学とはまったく関係がないという理論について述べています。ワシントンのカーネギー研究所の化学者たちは、後に彼の理論が化学的に正しいことを証明しました。これは、石油とガスの形成に関する非生物起源説と呼ばれています。フリーマン ダイソンは、ゴールドの 1999 年の著書「The Deep Hot Biosphere」の序文を執筆し、次のように結論づけています。「ゴールドの理論は常に独創的で、常に重要で、通常は議論を呼ぶものであり、通常は正しいものです。友人であり同僚であるゴールドを 50 年間観察してきた私の信念は、深部高温生物圏は上記のすべて、つまり独創的で、重要で、議論を呼ぶものであり、正しいということです。」

これらの結果は、炭化水素生産のいわゆる非生物起源理論を裏付けています。この理論は、ほとんどの石油とガス埋蔵量は有機物質からではなく、地球深部の地質学的プロセスによって生成されると述べています。
 

この理論の重要な要素は、いわゆる深層流体、つまり研究者によれば、自然の触媒システムとして機能する複雑な流体混合物です。これらには、メタン、水素、二酸化炭素、元素状硫黄が含まれます。後者は、炭化水素をより長い鎖に重合させる際に重要な役割を果たします。

 

バナジウムなどの金属もこのプロセスに関与しており、より長い炭素鎖を持つ濃厚な原油の形成を可能にします。科学者らによると、深部流体の組成の変動により、原油と天然ガスの鉱床の異なる特性が説明されます。

 

コーネル大学天文学元教授のトーマス・ゴールドは、油井とガス田は地中から新しい石油とガスで満たされ、再充填されていると主張しました。彼は、新しい炭化水素のほとんどは地殻の深部で生成され、地殻の特定の部分のいくつかの異なる深さにある地質学的トラップに上昇すると主張しました。これは炭化水素生成の非生物起源理論であり、天文学的データと深部地殻と上部マントルの状況をシミュレートする実験データによって裏付けられています。 油田を急速に充填するには、圧力がかかったより深い二次貯留層が必要となり、一次貯留層が枯渇するにつれてそこに油が供給されることになる。」

この研究は、古典的な化石燃料理論と調和させるのが難しい現象の説明の可能性を提供します。例としては、土星の衛星タイタンのメタン湖や、枯渇すると思われていた油田が自動的に補充されていると思われる油田の報告などが挙げられる。

 

研究者らは、彼らの発見が世界の炭化水素埋蔵量に関する私たちの理解に広範囲に影響を与える可能性があることを強調しています。この理論が確認されれば、石油とガスの埋蔵量はこれまで考えられていたよりも大幅に増加する可能性がある。