Абиогенная теория происхождении угля

Абиогенная теория происхождении угля

Вернемся к уже упоминавшейся монографии «Неизвестный водород» С.Дигонского и В.Тена. Ранее приведенная в сильно урезанном виде цитата в полном своем изложении на самом деле выглядит следующим образом:

«Учитывая признанную роль глубинных газов, а также на основании материала, изложенного в главе 1, генетическую связь естественных углеродистых веществ с ювенильным водородно-метановым флюидом можно описать следующим образом.

1. Из газофазной системы С-О-Н (метан, водород, диоксид углерода) могут быть синтезированы твердые и жидкие углеродистые вещества – как в искусственных условиях, так и в природе.

2. Природный алмаз образуется при мгновенном нагреве естественных газообразных соединений углерода.

3. Пиролиз метана, разбавленного водородом, в искусственных условиях приводит к синтезу пиролитического графита, а в природе – к образованию графита и, скорее всего, всех разновидностей угля.

4. Пиролиз чистого метана в искусственных условиях приводит к синтезу сажи, а в природе – к образованию шунгита.

5. Пиролиз метана, разбавленного диоксидом углерода, в искусственных условиях приводит к синтезу жидких и твердых углеводородов, а в природе – к образованию всего генетического ряда битумонозных веществ».

Упоминающаяся в цитате глава 1 данной монографии называется «Полиморфизм твердых веществ» и в значительной степени посвящена кристаллографической структуре графита и ее образованию в ходе постадийного превращения метана под воздействием тепла в графит, которое обычно изображают в виде лишь общего уравнения:

СН₄ ? С_графит + 2Н₂

Но этот общий вид уравнения скрадывает важнейшие детали процесса, который на самом деле протекает

«…в соответствии с правилом Гей-Люсака и Оствальда, по которому при любом химическом процессе первоначально возникает не наиболее устойчивое конечное состояние системы, а наименее устойчивое состояние, наиболее близкое по значению энергии к исходному состоянию системы, т.е., если между исходным и конечным состояниями системы существует ряд промежуточных относительно устойчивых состояний, они будут последовательно сменять друг друга в порядке ступенчатого изменения энергии. Это «правило ступенчатых переходов», или «закон последовательных реакций», соответствует и принципам термодинамики, поскольку при этом имеет место монотонное изменение энергии от начального до конечного состояния, принимающей последовательно все возможные промежуточные значения» (С.Дигонский, В.Тен, «Неизвестный водород»).

Это означает, что метан не просто теряет атомы водорода в ходе пиролиза, хоть все сразу, хоть по частям, проходя последовательно стадии «остатков» с различным количеством водорода (то есть с образованием радикалов – в том числе и тех самых, о которых упоминает Кудрявцев в своей версии абиогенного происхождения нефти) – эти «остатки» также участвуют в реакциях, взаимодействуя в том числе и между собой и образуя новые сложные соединения.

Например, реакции могут протекать по следующим цепочкам:

CH₄ ® CH₃ + H ® H₂ + C₂H₆

C₂H₆ ® C₂H₅ + H

C₂H₅ + CH₃ ® C₄H₁₀ + C₃H₈

C₃H₈ ® C₃H₇ + H

C₃H₇ + C₂H₅ ® C₆H₁₄ + C₅H₁₂

…и т.д.

Именно такие цепочки оказываются более энергетически выгодными по сравнению с полной потерей метаном водорода. И как можно видеть, они ведут к образованию сложных углеводородов!..

В приложении же к процессу образования графита из метана, как выясняется, предпочтительными оказываются цепочки, ведущие к образованию бензольных колец. А это в свою очередь приводит к тому, что кристаллографическая структура графита представляет из себя, по сути, соединенные между собой вовсе не атомы «чистого» углерода (расположенные, как учат до сих в школе, в узлах квадратной сетки, соответствующей четырехвалентному состоянию этого «чистого» углерода), а шестигранники бензольных колец, лишенных водорода!.. Получается, что графит – сложный углеводород, в котором просто мало осталось водорода (только лишь по «крайним» в структуре бензольным кольцам)!..

На Рис. 121, где приведена фотография кристаллического графита с 300-кратным увеличением, это отчетливо видно: кристаллы имеют ярко выраженную гексагональную (то есть шестиугольную) форму, а вовсе не квадратную.

Рис. 120. Кристаллографическая модель структуры графита

Рис. 121. Микрофотография монокристалла естественного графита.

Собственно, из всей упомянутой и частично представленной здесь Главы 1 монографии «Неизвестный водород» нам тут важна всего одна идея. Идея о том, что в процессе разложения метана совершенно естественным образом происходит образование сложных углеводородов! Происходит потому, что оказывается энергетически выгодным!

И не только газообразных или жидких углеводородов, но и твердых!

И что еще очень важно: речь идет не о каких-то сугубо теоретических изысканиях, а о результатах эмпирических исследований. Исследований, некоторые направления из которых, по сути, давно поставлены на поток (см. Рис. 122)!..

Рис. 122. Изделия из пиролитического графита

* * *

Ну, вот теперь настало время разобраться с «главным козырем» версии органического происхождения бурого и каменного угля – наличием в них «углефицированных растительных остатков».

Такие «углефицированные растительные остатки» находят в залежах угля в огромных количествах. А палеоботаники «уверенно определяют вид растений» в этих «остатках»...

Именно на основании обилия этих «остатков» сделан вывод о чуть ли не тропических условиях в громадных регионах нашей планеты и вывод о буйном расцвете растительного мира в Каменноугольный период.

Более того, как указывалось выше, даже «возраст» залежей угля «определяется» по видам растительности, которая «отпечаталась» и «сохранилась» в виде «остатков» в этом угле…

Действительно, на первый взгляд такой козырь кажется неубиенным.

Но это только на первый взгляд. На самом деле «неубиенный козырь» убивается довольно легко. Что я сейчас и сделаю. Сделаю «чужими руками», обратившись все к той же монографии «Неизвестный водород»…

«В 1973 году в журнале «Знание – сила» была опубликована статья великого биолога А.А.Любищева «Морозные узоры на стеклах» [«Знание – сила», 1973, № 7, с.23-26]. В этой статье он обратил внимание на поразительное внешнее сходство ледяных узоров с разнообразными растительными структурами. Считая, что существуют общие законы, управляющие образованием форм в живой природе и неорганической материи, А.А.Любищев отметил, что один из ботаников принял фотографию ледяного узора на стекле за фотографию чертополоха.

С точки зрения химии, морозные узоры на стекле – это результат газофазной кристаллизации паров воды на холодной подложке. Естественно, вода – не единственное вещество, способное при кристаллизации из газовой фазы, раствора или расплава образовывать подобные узоры. При этом никто не пытается – даже при чрезвычайном сходстве – установить генетическую связь неорганических дендритных [похожих на растительные] образований с растениями. Однако совсем другие рассуждения можно услышать, если растительные узоры или формы приобретают кристаллизующиеся из газовой фазы углеродистые вещества, как показано на рис. 123, заимствованном из работы (В.И.Березкин, «О сажевой модели происхождения карельских шунгитов», Геология и физика, 2005. т.46, № 10, с.1093-1101).

При получении пиролитического графита путем пиролиза метана, разбавленного водородом, было установлено, что в стороне от газового потока в застойных зонах образуются дендритные формы, весьма похожие на «растительные остатки», наглядно свидетельствующие о растительном происхождении ископаемых углей»(С.Дигонский, В.Тен, «Неизвестный водород»).

Рис. 123. Углеродные волокна: а – в природном шунгите, б – синтезируемые

Далее приведу некоторые фотографии образований, которые являются вовсе не отпечатками в каменном угле, а «побочным продуктом» при пиролизе метана в разных условиях. Это – фотографии как из монографии «Неизвестный водород», так и из личного архива С.В.Дигонского. который мне их любезно предоставил.

Приведу практически без комментариев, которые тут, на мой взгляд, будут просто излишними…

Рис. 124. «Образцы спор и пыльцы растений»

Рис. 125. «Остатки водорослей»

Рис. 126. «Веточки» из пирографита

Рис. 127. «Растения» из пирографита

Рис. 128. «Срез ствола дерева»

Рис. 129. «Углефицированный лист»

Рис. 130. «Углефицированное растение»

Рис. 131. «Растение», полученное при газофазном осаждении пиролитического графита

Рис. 132. Образец пиролитического графита с «растительными узорами»

Все!!!

Козырная карта бита…

У «достоверно научно установленной» версии органического происхождения каменного угля и прочих ископаемых углеводородов не осталось ни одной сколь-нибудь серьезной реальной опоры…

* * *

А что взамен?..

А взамен – достаточно изящная версия абиогенного происхождения всех углеродистых полезных ископаемых (за исключением торфа).

Гидридные соединения в недрах нашей планеты, распадаются при нагревании, выделяя при этом водород, который в полном соответствии с законом Архимеда устремляется вверх – к поверхности Земли. На своем пути водород, благодаря высокой химической активности, взаимодействует с веществом недр, образуя различные соединения. В том числе и такие газообразные вещества как метан СН₄, сероводород Н₂S, аммиак NH₃, водяной пар Н₂О и тому подобные. В условиях высоких температур и в присутствии других газов, входящих в состав флюидов недр, происходит постадийное разложение метана, что в полном соответствии с законами физической химии приводит к образованию газообразных углеводородов – в том числе и сложных. Поднимаясь как по имеющимся трещинам и разломам земной коры, так и образуя под давлением новые, эти углеводороды заполняют все доступные им полости в геологических породах (см. Рис. 133). А из-за контакта с этими более холодными породами, газообразные углеводороды переходят в другое фазовое состояние и (в зависимости от состава и окружающих условий) образуют залежи жидких и твердых ископаемых – нефти, бурого и каменного угля, антрацита, графита и даже алмазов. В процессе образования твердых отложений в соответствии с (далеко еще неизученными) законами самоорганизации материи при соответствующих условиях происходит образование упорядоченных форм – в том числе напоминающих и формы живого мира.

Рис. 133. Обычные условия локализации и форма жил графита в пегматитах

(из монографии «Неизвестный водород»)

Все! Схема предельно проста и лаконична!

Эта простая версия снимает все противоречия и несостыковки, упоминавшиеся выше. И странности в расположении месторождений нефти; и необъяснимое пополнение нефтяных резервуаров; и скученные группы складок с Z-образными соединениями в пластах каменного угля; и наличие больших количеств серы в углях разных пород; и противоречия в датировках залежей и так далее и тому подобное…

И все это – без необходимости прибегать к такой экзотике как «планктонные водоросли», «отложения спор» и «многократные трансгрессии и регрессии моря» на громадных территориях…

* * *