石油是这么形成的？

提起石油我们都不陌生，我们的汽车燃烧的汽油就是从石油中提炼出来的，而且还有很多石油制品为我们的生活带来了便捷，比如我们用的塑料袋和铺在马路上的沥青，都是跟石油有直接关系的。

我们人类大规模的使用石油已经超过了一个世纪的历史，但对于石油是这么形成的一直存在着争议。最普遍的说法就是石油是古代动物的遗体形成的，后来又有人认为石油是地球内部自然形成的能源，到底那种说法正确呢？

科学研究发现，石油包含的主要成分是碳氢化合物里面存在着硫、氮、氧等元素，因此就有科学家推测石油是地球内部丰富的碳形成的，并不是古生物遗体形成的。由于碳氢化合物的质量比较轻，更容易跑到地表形成油田。石油由地层中的碳氢化合物形成便是非生物成油理论，而传统的生物成油理论被认为是错误的。

科学研究认为，石油并不是因为远古生物遗体所形成的，在勘探石油出现的动物化石也是它们不经意掉进去的，根据石油形成的观点，并不是说动物的尸体倒在地上就形成了石油那么简单，在森林或者草原地区挖开地面，就会看到深埋在地下的是泥土或者沼泽，其中的有机物高达20%，这是因为植物、动物在死亡以后就变成了有机泥土，而并非是石油的产物。

根据自然界的新旧替换，这些泥土会每年增加，有数据统计每一百年这些泥土就会增加3厘米，而那些有机物就会逐渐的被深埋在地下，不要小看一百年增加3厘米的泥土，地球已经存在了40多亿年，积累了大量带有有机物的泥土，这些带有有机物的泥土才是形成石油的基础。

在全球范围内，科学家统计地球总共拥有20920亿桶石油储备，即2866亿吨。2018年，一项发表在PNAS的研究对地球上生物量普查显示，地球生物圈的总生物量有5500亿吨碳。其中海洋生物量只占少部分，但也是天文数字，由于食物链的能量传递效率只有10%左右，海洋中大部分生物量主要为光合细菌、藻类和浮游生物。因此石油储量实际上是主要由海洋微生物产生的，包括细菌、藻类和浮游生物，而不是大型动物，这些微生物的寿命很短，可以用天、小时甚至分钟来衡量，因此实际上每年死亡微生物的生物量会远远高于总的生物量。随着微生物逐渐死亡，它们沉入海底，逐渐被堆积的沉积物所覆盖，这个过程持续几千万年甚至上亿年，逐渐转化为现在的石油也就在正常不过了。

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我国是世界上最早发现和利用石油和天然气的国家之一，“石油”这个名词就出自将近一千年以前宋代大科学家沈括的传世之作《梦溪笔谈》。但是，大量开采和应用石油则还是最近一百年的事。

石油是一种从地下深处开采出来的**、褐色乃至黑色的可燃性黏稠液体，它们的密度一般比水小，其沸点范围很宽，从常温起一直到800℃以上。世界上各个油田所生产原油的性质虽然千差万别，但是很有意思的是它们都主要由碳、氢、硫、氮、氧五种元素组成，而且碳和氢这两种元素合起来在原油里一般占到95%以上。所以说，石油的主要成分是分子大小不同、结构各异和数量众多的碳氢化合物，包括烷烃、环烷烃和芳香烃。假如单纯从元素的含量来看，硫、氮和氧三种元素合起来在原油中也只不过占百分之几，似乎并不很多；但是假如以含有硫、氮、氧的化合物的含量来考虑，那就相当可观了，有可能占到原油的百分之几十。因此，对于原油中所含的硫、氮、氧要特别关注。与世界上大多数油田所产原油相比，中国主要油田所产原油的含硫量一般都不太高，大多不到1%，但是氮的含量相对比较高。大家知道，中东地区是世界上生产原油最多的地方，我国每年从那里进口很多原油，这些原油的含硫量大多很高，有的竟然高达4%。

除了碳、氢、硫、氮、氧以外，原油中还含有多达几十种的微量金属和非金属元素，它们的含量一般为百万分之几，有些甚至只有十亿分之几。微量元素在研究石油的成因以及在石油勘探方面有其独特的作用。这些元素含量如此之少，看起来对石油加工似乎无足轻重，但是实际情况并非如此，它们往往是破坏正常生产的杀手，对石油加工过程中的许多催化剂有很大的负面影响，甚至会使催化剂丧失活性。原油中含量较多和影响比较大的微量元素有镍、钒、铁、铜、钙、钠、砷等。我国原油中一般含镍比较多而含钒比较少；而国外的原油则正好相反，大多数是含镍少而含钒多。通常认为，镍与钒的质量比大于1是陆相成油的特征，而镍与钒的质量比小于1则是海相成油的特征，由此可见我国的石油大多是由陆相沉积物生成的。

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