Исходный материал каустобиолитов

Органические соединения в земной коре могут возникать из раз­личных источников и различными путями. В настоящее время мож­но указать следующие достоверные и предполагаемые источники образования каустобиолитов.

1. Остатки отмерших растительных и животных организмов и органических продуктов их жизнедеятельности.

2. Абиогенные реакции в литосфере, дающие продукты органического состава.

3. Магматический синтез.

Преобладающим является первый из указанных источников. Ос­новная масса каустобиолитов (во всяком случае, все ископаемые угли и, по всей вероятности, основная масса нефти) имеют своим исходным материалом отмершие организмы. В настоящее время известны лишь единичные случаи нахождения органических продуктов абиогенных реакций в литосфере. Нет оснований отрицать широкое распростра­нение таких реакций, однако возможно, что продукты их недостаточ­но устойчивы в земной коре.

Что касается третьего источника – синтеза органических со­единений в магме, то вопрос о нем в настоящее время является пред­метом оживленных дискуссий. Накопленный материал не оставляет места для сомнений в том, что на определенной стадии остывания маг­мы в ней происходят реакции синтеза водорода и углерода с образо­ванием простейших углеводородов. В результате различных процес­сов молекулы их усложняются и дают начало образованиям, па составу и свойствам вполне аналогичным нефтяным каустобиолитам. Раз­ногласия касаются лишь масштабов магматического нефтеобразования. Существуют две крайние точки зрения. Одни исследователи, во главе с автором магматической гипотезы Н. А. Кудрявцевым, все запасы нефтяных каустобиолитов, заключенные в недрах нашей планеты, приписывают магматическому генезису; другие (большинство геоло­гов-нефтяников), допуская (или не допуская) в незначительных масштабах магматическое нефтеобразование, приводящее лишь к минералогическим скоплениям, считают, что все запасы нефтяных каустобиолитов имеют биогенное происхождение. Ниже мы рассмотрим различные гипотезы нефтеобразования, а сейчас остановимся под­робнее на главнейшем источнике подавляющего большинства каустобиолитов – остатках отмерших организмов.

Биосфера, т. е. оболочка Земли, населенная организмами, охва­тывает часть атмосферы, гидросферу и поверхностные слои литосфе­ры. Верхний предел биосферы ограничен тропосферой; в гидросфере организмы распространены до самых больших океанических глубин. Нижний предел обитания организмов в литосфере оценивается различно, но, во всяком случае, не глубже 3000 м, причем уже на не­больших сравнительно глубинах становится возможным существование только анаэробных организмов. По Вернадскому, общий вес биомассы достигает 1014 т. Наибольшую количественную роль в биомассе играют простейшие, обладающие колоссальной быстротой размножения. Преобладающая часть живых организмов обитает в водной среде. Так как доля животных организмов в биомассе по сравнению с растительными ничтожна, то последние являются главнейший исходным материалом каустобиолитов. Главными компонентами, из которых состоят живые раститель­ные организмы, являются: клетчатка (целлюлоза), легнин, белки, жнры, воски, кутин, споронины, полленины, суберин, смолы. По степени химической устойчивости их можно разбить на две группы: относительно малоустойчивые (целлюлоза, лигнин, белки, жиры) и высокоустойчивые.

Общая направленность преобразования остатков растительных организмов

Общую направленность этих преобразований можно уяснить, сравнивая средний элементарный состав живых организмов и остатков после их отмирания. Главными элементами, из которых состоят те и другие, являются углерод, водород, кислород, сера и азот, организмы очень богаты кислородом.

Таблица 1

Средний элементарный состав живых организмов и каустобиолитов разной степени преобразования