Углерод (С) является одним из самых распространенных в Солнечной системе (СС) и во Вселенной химическим элементом. Атомы С многочисленны в солнечных и в галактических космических лучах. Но С мало даже в атмосфере самой большой планеты СС – Юпитера (90 % водорода, 10 % гелия). Следовательно, углерод в значительных количествах может находиться во внутренних областях планет. Это решает проблему местонахождения углерода. Анализы железокаменных метеоритов показывают, что в их металлической составляющей содержится до 50 % (по объему) углеродных включений [1].
Опубликованные материалы свидетельствуют о положении углерода в ряду первых по распространенности химических элементов во Вселенной, в СС и на Земле. Однако такие представления далеко не очевидны и не общеприняты, в особенности для планеты Земля, единственной известной науке планеты, где развита жизнь на углеродной основе. В аспекте генезиса углеводородов (УВ), основу которых наряду с водородом (Н) составляет С, вопрос распространенности последнего является не только определяющим достоверность альтернативных (биогенной и абиогенной) теорий происхождения нефти и газа в части обеспеченности первичными донорами УВ, но и служит ответом на фундаментальный вопрос [2]: «жизнь на основе углеводородов» или «углеводороды на основе жизни».
По представлениям В.И. Вернадского, опубликованным в статье «Нефть как природное тело в науке XIX столетия» еще в 1901 г., «…нефть принадлежит к обширной и важной группе природных соединений углерода, к так называемым углеродным материалам» [3]. В.И. Вернадский писал: «Надо надеяться, что ХХ век раздвинет химию углерода и в эту почти нетронутую область и другим путем позволит уяснить историю углерода в земной коре, которая до сих пор представляет много загадочного» [3]. В работе [4] он отмечал, что «первичным ювенильным минералом можно сейчас считать чистый углерод (графит), дающий СО и СО2 в качестве вторичных ювенильных же продуктов».
Несмотря на огромные достижения органической и неорганической химии, загадка с историей углерода в земной коре до конца не раскрыта, более того, открываются все более интригующие данные по содержанию углерода в земной коре и мантии и его роли в развитии Земли и ее оболочек, включая увосферу Б.А. Соколова.
В последние годы интерес к изучению углерода заметно возрос в связи с изменением климата Земли, связываемым мировой научной общественностью с парниковым эффектом [5] от возрастающих на планете объемов выброса углекислого газа (двуокиси углерода).
Другой причиной возросшего интереса к изучению углерода стало развитие учения В.И. Вернадского, впервые показавшего, что соединения углерода, принимающие участие в строении каустобиолитов, в том числе нефтей, представляют собой неотъемлемую часть геохимической системы круговорота (рециклинга) углерода в земной коре [6].
Проблема рециклинга углерода изучается сегодня в рамках международного проекта Deep Carbon Observatory (DCO) и активно обсуждается на страницах одноименного сайта [7]. Исследования DCO показывают, что две трети или более углерода Земли могут быть поглощены в ядре в виде карбида железа. Этот «скрытый углерод» приближает общее содержание углерода Земли к тому, что наблюдается на Солнце и помогает нам понять происхождение углерода Земли из небесного материала [7]. Ценна не только информация по объему углерода в ядре Земли, но и по его составу (карбид железа), что придает «карбидной теории» Д.И. Менделеева новую доказательную основу.
Еще А.И.Опарин в книге «Возникновение жизни на земле» [2] отмечал, что «благодаря многочисленным исследованиям целого ряда астрофизиков в настоящее время установлено присутствие интересующего нас элемента – углерода в атмосферах всех известных нам звезд». Без сомнения, углерод наравне с водородом является первичным элементом строения Вселенной и составляет основу строения всех ее галактик и звездных систем, включая планеты, в том числе и планету Земля.
Интерес к углероду, наряду с водородом, был всегда в центре внимания ученых, занимающихся со времен Д.И. Менделеева проблемами глубинного, абиогенно-мантийного происхождения нефти и газа. Это не удивительно, потому что углерод и водород являются первичными природными донорами углеводородов, синтез которых осуществляется по теории неорганического происхождения нефти и газа в верхней мантии Земли.
Существующие представления о распространенности углерода на Земле
Общеприняты представления о том, что содержание углерода на Земле сравнительно невелико, хотя С – четвертый по распространенности элемент таблицы Д.И. Менделеева в космосе после водорода (Н), гелия (Не) и кислорода (О). Несмотря на это, углерод имеет огромное значение для жизнедеятельности растительных и животных организмов и человека, все живые организмы состоят главным образом из соединений углерода.
Формы распространения углерода в природе многообразны. Наибольшее количество углерода (приблизительно 99 %) содержится в минералах, в основном в виде карбонатов кальция (СаСО3) и магния (MgCO3). Они образуют мощные толщи горных пород (известняки, мраморы, доломиты и др.). Углерод входит в состав ископаемых углей, нефти, природного газа, торфа, древесины. В атмосфере углерод содержится в виде двуокиси углерода (0,03-0,04 об. %); много двуокиси углерода растворено в воде океанов, морей, рек, источников. В свободном состоянии углерод встречается в природе в виде алмаза и графита.
По богатству и многообразию соединений углерод занимает первое место среди других элементов периодической системы. Он образует огромное количество соединений с Н [8].
По данным М.Х. Карапетьянц и С.И. Дракина [9], содержание углерода в земной коре составляет 0,1 %. Большая часть его входит в состав карбонатов, нефти, каменного и бурого угля, сланцев, природного газа. Наибольшие запасы природного газа, по-видимому, находятся на дне океанов и в зоне вечной мерзлоты в виде так называемых газогидратов.
По данным И.Г. Хомченко [10], массовая доля углерода в земной коре также составляет 0,1 %. Он встречается в природе в свободном состоянии (алмаз, графит). В виде простого вещества и соединений углерод входит в состав многих природных веществ: бурого и каменного угля, сланцев, торфа, нефти, горных пород и минералов, например, известняка СаСО3, сидерита FеСО3. Углерод содержится в атмосферном воздухе в виде оксида СО2 (массовая доля 0,012 %).
По А.П. Виноградову [9], весовой кларк С в составе химических элементов земной коры составляет 0,36% (мас. %), по А.А. Ярошевскому (1988), эта величина составляет 0,27 %. В качестве некоторого наблюдения без обсуждения природы явления можно констатировать, что по данным А.П. Виноградова [9], весовой кларк углерода в составе каменных метеоритов (хондриты) составляет 4×10-2 % и в 4 раза превышает таковой для ультраосновных (дуниты и др.) и основных (габбро и др.) пород - 1×10-2 %; для средних (диориты, андезиты) и кислых (граниты, гранодиориты) пород весовой кларк углерода 2×10-2 % и 3×10-2 % соответственно; для осадочных пород (глины и сланцы) эта величина достигает 1,0 %.
Если высокое содержание углерода в осадочных породах, особенно тонкодисперсных, можно объяснить его поглощением (аккумуляцией) растениями (более 200 млрд т СО2 в год), животными и микроорганизмами и последующим захоронением и переотложением в почве (гумус) и торфе, равно как и в углеродсодержащих минералах (известняки, доломиты, и др.), то снижение кларка углерода в земной коре в зависимости от глубинности выплавления магм объяснить трудно, если только не связывать это с естественной дифференциацией земной коры в процессе глубинной дегазации и выноса на поверхность легких в составе летучих магматических расплавов (СО, СО2). Это одновременно должно указывать на то, что уже на глубинах верхней мантии Земли, не затронутых дренированием магматическими очагами, концентрация и количество С должны заметно увеличиваться.
Совершенно очевидно, что авторы цитируемых источников конца прошлого века исходили из теоретической и эмпирической базы своего времени, и их оценки требуют в ряде случаев пересмотра с учетом современных данных по содержанию углерода в различных оболочках земной коры и мантии Земли, полученным благодаря новым данным глубокого бурения, внедрению современных методов и технологий полевых наблюдений и, наконец, развития инструментария лабораторных исследований.
Согласно Ф.А. Летникову [11], «анализ диаграммы состояния углерода приводит нас к важному выводу о возможности наличия в жидком ядре, особенно в его глубинной части, жидкого углерода. Став на точку зрения о наличии в жидком ядре наряду с Н2 и другими компонентами восстановленного флюида (СН4, СО) значительных содержаний серы и углерода (по некоторым оценкам, внешнее ядро состоит из трех главных элементов: Fe – 86 %, S – 12 % и Ni – 2 %), мы получим далеко идущие геохимические следствия, ибо проблема источника S и С в глубинных флюидах и породах до сих пор остается нерешенной. Если внутреннее ядро Земли состоит из Fe или FeNi сплавов, то их способность при высоких температурах и давлениях растворять газы, и в первую очередь водород, является универсальной. В равной мере это относится и к расплавам этих металлов».
Вопросы, касающиеся источников серы (S) и роли водорода в строении ядра Земли, адресуем М.А. Лурье, автору книги «Нефть. К дискуссии о происхождении. Серосодержание и металлоносность как генетические характеристики» [12] и В.Н. Ларину, автору «Гипотезы изначально гидридной Земли» [13], сами же продолжим разбираться с углеродом.
Помимо доказательства абиогенно-мантийного генезиса УВ, факты глобальной газогидратности 95 % дна мирового океана и происходящее на наших глазах формирование в современном слое нелитифицированных донных осадков плейстоценового возраста гигантских ресурсов метаногидратов, служат источником информации для оценки объемов углерода, диффундируемого с поверхности базальтового слоя верхней мантии со дна мирового океана. По данным Геологической Службы США [14], их суммарные геологические запасы содержат 1133×1016 (113 сотен квадриллионов) м3 метана (или 11,33×1018 – 11,33 квинтиллионов), что почти в 55 000 раз превосходит мировые запасы природного газа в 2011 г. (208,4 трлн м3). Для сравнения, если при текущем потреблении газа его должно хватить на 63 года, то ресурсов метаногидратов может хватить почти на 3,5 млн лет.
Как известно, массовая доля углерода (С) в CH4 составляет 75 %; H в CH4 – 25 %, а плейстоценовые осадки накопились примерно за 10 тыс. лет четвертичного периода. Исходя из этих цифр, за 10 тыс лет со дна мирового океана выделилось примерно 8,5×1018 или 8,5 квинтиллионов м3 (6,1×1018 кг) углерода, за 10 млн лет (позднемиоцен – четвертичное время) эта цифра составит 8,5×1021 м3 (8,5 секстиллионов) или 6,1×1021 кг углерода. При объеме (V) 10,8321×1011 км³ (10,8321×1020 м³) и средней плотности (ρ) 5,5153 г/см³, масса (m) Земли составляет 5,9726×1024 кг, а количество углерода, выделившегося только за последние 10 млн лет на поверхности дна мирового океана составит 0,1 % массы Земли. Экстраполируя процесс углеродной дегазации, запечатленной в масштабах накопления газогидратов, на весь фанерозойский период (около 540 млн лет), получим цифру около 330×1021 кг (330 секстиллионов) углерода. При массе Земли 5,9726×1024 кг это – 5,52 %, т.е. почти в 50 раз больше общепринятых оценок. Если предположить близкий объем дегазации Земли на континентальной коре, то следует добавить еще 29,1 % к этой величине, но учитывая, что масштабы дегазации на континентах существенно выше океанического дна, можно смело округлить эту величину до 50 %, а суммарное содержание углерода на Земле оценить в 10 % от массы Земли, считая только дегазированную, связанную и восстановленную его часть. Объем связанного углерода (в виде карбида металлов и жидкого углерода) в мантии и ядре Земли не поддается определению.
Понятно, что это приблизительные расчеты, они могут быть как существенно занижены (не вся поверхность дна мирового океана изучена на предмет содержания метаногидратов, существенная доля метана улетучивается в атмосферу, не образуя метаногидраты), так и завышены (мы не знаем, сохранялся ли стабильным объем поступления метаногидратов на дно мирового океана на протяжении всего позднемиоцен – четвертичного времени). Во всяком случае, полученные цифры позволяют представить колоссальные масштабы разгрузки диффундирующего углерода, а масштабы локализованной очаговой разгрузки углерода в пределах активных вулканических поясов, в том числе грязевулканических областей, в пределах складчатых, глыбово-складчатых зон и других проницаемых структур континентальной части Земли не поддаются воображению.
Как видим, масштабы углеродной дегазации на примере глобальной газогидратности дна мирового океана и экстраполяции процессов углеводородной ветви холодной дегазации Земли на весь фанерозойский период заставляют усомниться в общепринятых оценках содержания углерода в земной коре. Приведенные расчеты не могут восприниматься буквально, а лишь отражают реальные масштабы углеродной дегазации Земли, в рамках которой, с учетом рециклинга углерода, его частичным поглощением, захоронением и переотложением в породах земной коры, углеводородная ветвь холодной дегазации занимает особое положение. В этой связи следует отметить, что на долю техногенного углерода в составе углекислого газа от сжигания топлива приходится всего чуть более 6–7×1012 кг/год, а учитывая время промышленного использования природного топлива в качестве источника энергии (около 100 лет), эта цифра не превысит 6–7×1014 кг. Цифра мизерная для восприятия ее в качестве серьезного аргумента в процессах нефтегазообразования различных гипотез полигенеза.
Для понимания масштабов углеродной дегазации на континентах сошлемся на статью [15], где приводятся крайне важные данные о содержании углерода в верхней мантии Земли, полученные на западе США (сегмент Фараллонской плиты) методом глубинной сейсмической томографии, и позволяющие оценить ресурсный потенциал недр в рамках теории глубинного, абиогенно-мантийного генезиса нефти и газа (рис. 1).
Подобные количественные оценки до сих пор отсутствовали, что не позволяло, в первую очередь, в силу неопределенности относительно величины, концентрации и распределения углерода в земной коре и мантии Земли, рассматривать идеи Д.И. Менделеева, Н.А. Кудрявцева, В.Б. Порфирьева о неорганическом происхождении нефти и газа в качестве строгой научной теории с элементами предсказательной функции (функции предвидения научной теории). Прогресс науки и технологий в изучении глубинных недр Земли снимает эти ограничения.
Смысловой перевод выдержки из цитируемой статьи [15] сводится к следующему: «Мы сообщаем о преобразованных сейсмических волнах, распространенном сейсмически аномальном слое над переходной зоной на юго-западе США. Слой, характеризующийся средним снижением скорости сдвиговой волны на 1,6 %, охватывает площадь ≈1,8×106 км2 с толщиной, изменяющейся от 25 до 70 км. Расположение слоя коррелирует с нынешним расположением сегмента плиты Фараллона. Эта пространственная корреляция и резкий сейсмический сигнал на вершине слоя указывают на то, что слой обусловлен композиционной неоднородностью. Анализ сейсмической сигнатуры показывает, что композиционная неоднородность может быть отнесена к малому объему частичного расплава (в среднем 0,5±0,2 об. %). В этой статье представлена первая карта высокого разрешения расплава, присутствующего в слое. Несмотря на пространственные колебания температуры, рассчитанная объемная доля расплава сильно коррелирует с амплитудой преобразования P-S по всему региону. Сравнивая значения температуры, рассчитанные по сейсмическому сигналу, с имеющимися петрологическими ограничениями, мы приходим к выводу, что плавление в слое вызвано высвобождением летучих веществ из субдуцированной плиты Фараллона. Эта частично расплавленная зона на юго-западе США может поглощать по меньшей мере 1,2×1017 кг летучих веществ и может выступать в качестве крупного регионального резервуара летучих видов, таких как H или C».
В комментарии к этой статье [16] Royal Holloway из Лондонского университета приводит следующие сведения: «Новое исследование, опубликованное в Earth and Planetary Science Letters, описывает, как ученые использовали самый большой в мире массив сейсмических датчиков для картирования глубинной зоны плавления углерода, покрывающей 1,8 миллиона кв. км. Расположенная в западной части США, в 350 км под поверхностью земли обнаруженная область плавления показывает пример понимания того, что углерода на Земле содержится– гораздо больше, чем считалось раньше…
В результате этого исследования теперь ученые понимают, что количество CO2 в верхней мантии Земли может доходить до 100 триллионов тн (100×1012). Для сравнения, по оценкам агентства США по охране окружающей среды глобальных выбросов углекислого газа в 2011г. составил почти 10 миллиардов тонн – ничтожная цифра при сравнении. Глубинный резервуар углерода, обнаруженный доктором Hier-Majumder, в конечном итоге пробивает путь на поверхность через вулканические извержения и способствует изменению климата, хотя и очень медленно».
Обсуждение
После ссылок на первоисточники, проведем расчеты весового содержания углерода на единицу объема частично расплавленной зоны для участка земной коры и верхней мантии западной части США, который, по всем признакам, рассматривается нами очагом (резервуаром) глубинного нефтегазообразования. Исходные данные для расчетов по [15]: площадь резервуара (F, км2) ~1.8×106км2; толщина (H, км) колеблется в пределах от 25 до 70 км (для расчетов воспользуемся средней величиной 50 км). Помножив F на Н, получим объем (V, км3) земной коры и верхней мантии, для которого выполнены оценки содержания углерода (летучих H, или C): 9×107 км3 или 9×1016 м3.
Согласно приведенной оценке, частично расплавленная зона (резервуар) содержит не менее 1,2×1017 кг летучих (Q, кг), таких как H или C. Расчет ведем по углероду (C), поскольку водород (H), не вступивший в химические связи, скорее всего, в силу своей подвижности не задерживается в верхней мантии. С учетом этих исходных данных, весовое содержание (концентрация) углерода на единицу объема земной коры и верхней мантии, для которого выполнены оценки содержания углерода, составит 1,33 кг/м3 (0,00133 г/см3).
При средней величине расплава пород верхней мантии 0.5±0.2 % (на объем), объем области плавления земной коры (глубинного углеродного резервуара), содержащей оцененный объем летучих, составит: 4,5×1011 м3. В таком представлении весовое содержание (концентрация) углерода на единицу объема частично расплавленной зоны глубинного углеродного резервуара составит:
2,67×105 кг/м3 или 266,67 т/м3 (266,67 г/см3).
Это очень высокие цифры, если не сказать фантастически высокие, характеризующие не просто высокое содержание углерода и водорода как основных доноров углеводородов, но и характеризующие концентрацию этих элементов в пределах определенных зон верхней мантии Земли (астеносферный слой), по всем основаниям (состав, концентрация, фазовое состояние, РТ условия) относимую нами к очагам глубинного нефтегазообразования.
Учитывая уникальность рассматриваемого района не только в части его связи с термальным углеродно-водородным плюмом (УВП), но и в части структурно-геоморфологических признаков разгрузки этого плюма, рассмотрим кратко эти самые признаки как свидетельство глубинной природы всех наблюдаемых здесь структурно-минералогических парагенезов.
По результатам выполненного анализа мы наблюдаем на западе США (Большой Бассейн, Сьерра-Невада и др.) проявление аномально разогретого термального углеродно-водородного плюма, разгрузка которого осуществляется через активный кайнозойский и современный вулканизм и гидротермальную деятельность (рис.1), включая повторяющиеся разгрузки Йеллоустонского супервулкана, с формированием в осевой части плюма золоторудной минерализации, гидротермальных бор-литиеносных месторождений (Крамер, Силвер-Пик, Серлс, Оуэнс и другие месторождения провинции Мохаве и Долины Смерти), а по окраинам этого плюма– нефтегазоносных бассейнов (западная периферия: Монтеррей, Санта-Мария, Лос-Анджелес, Сан-Хоакин, Южно-Калифорнийский, Калифорнийского залива; центральная часть: Йеллоустонский, Монтана, Биг-Хорн, Паудер-Ривер, Сан-Хуан, Денвер; восточная периферия: Западный Внутренний, Иллинойский, Мичиганский, Пермский). Наблюдаемый глубинный структурно-минералогический парагенезис на западе США имеет в своей основе термальный импульс, вызвавший расплав и прожиг мантийно-коровых оболочек восходящими углеродно-водородными струями, связанными с плиоцен-четвертичной активизацией возбужденного ядра Земли. Выраженный отрицательной аномалией гравитационного поля, высокого стояния и расчленения горного рельефа, этот аномально разогретый термальный углеродно-водородный плюм, ассоциируемый нами с глубинным астеносферным очагом нефтегазообразования, контролирует по периферии нефтегазоносность осадочных бассейнов западной части США (рис. 2).
Заключение
Вопросы природы доноров, источников УВ и их наличия в количестве, достаточном для формирования известных на Земле объемов УВ (горючих ископаемых в целом), являются ключевыми в аргументации альтернативных теорий происхождения нефти и газа.
Как известно, дефицит водорода является «ахиллесовой пятой» органической теории при обосновании материального баланса в реакциях синтеза УВ из РОВ (рассеянного органического вещества) нефтематеринских толщ, без протонирования которого глубинным водородом эта «теория» изначально нежизнеспособна. В то же время, многочисленными работами Адушкина В.В., Белозёрова И.М., Войтова Г.И., Дигонского С.В., Ларина В.Н., Летникова Ф.А., Маракушева А.А, Румянцева В.Н. Сывороткина В.Л., Тимофеева Д.Н., Тихонова А.И. и др. показано существование неисчерпаемого источника водорода в ядре Земли (как известно, Н и С, наряду с примесями S, О и N, являются основными летучими компонентами глубинных флюидов), что обеспечивает неисчерпаемость и постоянную возобновляемость ресурсов УВ на нашей планете. Согласно «НПВ-концепции» И.М. Белозёрова [17], образование Н происходит в процессе естественной трансформации свободных нейтронов при экзотермическом «испарении» нейтроноизбыточного вещества с поверхности земного ядра (эндогенного нейтрон-протон-водородного потока).
Как же обстоит дело с углеродом? Для сравнения «мантийного» и «осадочного» объема С приведем данные по содержанию Сорг в подземных водах и осадочных породах. Среднее содержание органического С (составляющего от 65 до 85 % ОВ) в осадочных породах составляет 0,55–0,6 %, что соответствует 13–15 кг в 1 м3 породы. Общая масса рассеянного углеродистого вещества в континентальном секторе стратосферы составляет (45–50) ×1016 т. Это лишь в 1000 раз больше, чем весовое содержание (концентрация) С на единицу объема земной коры и верхней мантии, согласно нашим расчетам (1,33 кг/м3) только на отдельном участке западной части США. В масштабах всей планеты эта разница может составить 3–4 знака в пользу глубинного углерода. По данным [18], общее количество органического вещества в подземных водах соизмеримо с количеством Сорг во многих природных объектах и уступает лишь содержанию Сорг в осадочных породах. Так, если не считать максимальных содержаний ОВ в приконтурных водах нефтегазовых месторождений, а принять за среднюю величину концентрации суммарного Сорг 50 мг/л, то количество органического углерода в подземных водах 5-километровой зоны стратисферы составит 2,5×1012 т (для сравнения приведем сопоставимую цифру общего содержания Сорг в водах Мирового океана, равную 2,0×1012 т). Совершенно очевидно, что эти цифры при всей своей ничтожности на фоне гигантского содержания С в мантии (Н на Земле практически неисчерпаем), представляют не более как общий фон рассеяния С в процессе гравитационной дифференциации глубинного углеродсодержащего вещества Земли и метаморфизма глубинных УВ-систем при их разгрузке в аконсервационных условиях верхней части земной коры.
Для полноты картины масштабов присутствия С в составе оболочек Земли и как доказательство огромной роли С в строении ядра и нижней мантии Земли следует привести следующие данные [1]. На основе анализа ударно-волновых исследований и метода нахождения скорости звука в веществах при высоких давлениях и плотностях, а также сейсмических исследований, рассчитаны плотности при нормальных условиях и средние атомные массы гипотетических веществ, составляющих внутренние оболочки Земли.
Согласно этим расчетам, твердое железоникелевое ядро Земли может содержать 3,4–4,5 % углерода в алмазной фазе (или состоять из карбидов железа и никеля и 0,7–1,9 % свободного углерода в алмазной фазе). Внешнее жидкое ядро может содержать ≈6,7 % углерода в растворе и 2,9–5,0 % алмазной фазы углерода. Низ мантии Земли может содержать до 17,5 % алмазных кристаллов [1] (учитывая существующие взгляды [19], ставящие под сомнение железоникелевый состав ядра Земли, мы не обсуждаем в этой работе спорный вопрос).
Следует напомнить, что углерод, помимо монокристаллических форм (алмаз и графит), в связанном состоянии образует в мантии Земли различные соединения (CO, CO2, СН, СН4, карбиды металлов: Fe, Ni, Co, Ti, V, Cr, Мо, др. и элементов: Са, Na, K, муассанит – SiC и др.), в том числе новые (по А.Р. Оганову) карбонатные фазы - главные резервуары окисленного углерода в мантии (MgCO3, FеСО3, CaCO3, Са3CO5 и CaC2O5).
Приведенные данные позволяют утверждать, что проблема доноров УВ глубинного, абиогенно-мантийного генезиса в нашем представлении снята, и с высокой вероятностью определен источник первичных доноров УВ в разрезе мантии и железоуглеродного ядра Земли, обладающий неисчерпаемыми ресурсами первичного углерода, фазовый состав которого в зависимости от РТ условий земных оболочек может быть кристаллическим (алмазная фаза, соединения с железом и никелем (Fen+Nin)+Cn, например, карбиды железа – FeC, Fe2C, Fe3C (цементит) и др.), жидким (например, расплав с примесью серы или другими летучими H-N-F-O-Cl) и газообразным (СО2– газообразный только в мантии, выше слоя D’’).
При этом синтез УВ в промышленных масштабах осуществляется в процессе гидрогенезации глубинного углерода на восходящих водородных струях в пределах астеносферных линз, чему благоприятствует наличие здесь реакционного объема, катализаторов и необходимые РТ условия полимеризации углеводородных радикалов.
В дополнение к сказанному на примере рассмотренного геофизического полигона в западной части США [15] появился прецедент картирования и локализации очаговых зон глубинного нефтегазообразования по результатам глубинной сейсмической томографии и гравиметрических наблюдений, что усиливает предсказательную функцию и поисковые возможности теории неорганического происхождения углеводородов.
Об углеродном следе в изменении климата, декарбонизации и энергетическом переходе от углеводородов в пользу «чистой» возобновляемой энергетики.
Как мы отметили в начале статьи, в последние годы интерес к изучению углерода заметно возрос в связи с изменением климата Земли (таяние вечной мерзлоты, повышение континентальной температуры и температуры мирового океана), связываемым мировой научной, политической и экономической общественностью с эмиссией парниковых газов и парниковым эффектом [5] от возрастающих на планете объемов выброса углекислого газа (СО2). Общий тренд увеличения температуры показан на рис. 3.
Глобальная средняя температура в 2020 г., по оценкам, была на 1,27 °C (2,29 °F) выше средней температуры конца 19-го века, начиная с 1850–1900 гг., периода, часто используемого в качестве доиндустриального базового уровня для глобальных температурных целей. Это на ~0,02 °C холоднее, чем в 2016 г., и на ~0,02 °C теплее, чем в 2019 г. В результате 2020 г. номинально является вторым самым теплым годом, который непосредственно наблюдался, хотя все три самых теплых года тесно связаны друг с другом по сравнению с неопределенностью в этих измерениях. Источник: http://berkeleyearth.org/global-temperature-report-for-2020/.
Мы помним, что или кто скрывается в деталях, и помним о средней температуре по больнице, а потому, не отрицая факта повышения глобальной средней температуры Земли, попробуем разобраться в причинах происходящего явления. Для этого рассмотрим текущее состояние с концентрацией монооксида углерода или угарного газа (СО) и других парниковых газов на планете по данным сайта https://www.windy.com/ru/ (рис. 5).
Если главным «виновником» климатических изменений на Земле являются парниковые газы: пары воды (Н2О), углекислый газ (СО2), угарный газ (СО), метан (СН4), то разогрев Земли (повышение температуры нижнего слоя атмосферы и поверхности Земли) должен коррелировать с географией выбросов СО-СО2-СН4. А что мы имеем на самом деле?
Как видно из рис. 4, аномальный разогрев планеты происходит на полюсах, особенно на Северном, и в приполярном круге – полюсах холода и минимальной антропогенной нагрузки, что вызывает недоумение и вопросы. Ведь там нет городов, заводов, животноводства, ТЭЦ, автомобильного транспорта. Наконец, там ледяная безжизненная пустыня, без признаков антропогенного или техногенного воздействия на климат. В то же время, согласно рис. 5, концентрация выбросов СО в мире строго привязана к центрам индустриального развития: США, Китай, Европа, центральная Африка, Индия. Сопоставление карт (рис. 4 и 5) не дает оснований для утверждения о корреляции этих факторов, более того, можно наблюдать отрицательную корреляцию (США, Европа, Индия).
Аналогичная картина наблюдается и по концентрации СО2 (рис. 6), сопоставление с картами глобального потепления (рис. 4) также свидетельствует об отсутствии прямой связи.
Как ни странно, ускоренному потеплению в Арктике способствует выделение метана. Учитывая, что вклад метана в парниковый эффект не превышает 1 %, это кажется маловероятным. Но учитывая масштабы метано-водородной разгрузки в Арктическом бассейне, причина разогрева атмосферы Земли находит свое логическое объяснение. Ниже мы приведем карты аномальной концентрации метана в Арктическом бассейне и объяснение их происхождения вследствие глубинной метано-водородной дегазации Земли.
Что следует из выполненного анализа? Выводов много, приведем лишь два основных:
1) причина климатических изменений на Земле не связана напрямую с антропогенным (техногенным) воздействием на ее температурный баланс;
2) вся та климатическая истерия, поднятая на Западе, не учитывает научную геологическую подоплеку и имеет скрытую политико-экономическую направленность.
Истинная же причина температурных аномалий на Земле связана с глобальными процессами дегазации Земли, имеющими метано-водородную спецификацию и пространственную связь с разгрузкой мантийных плюмов.
Рассматривая вопрос об очагах генерации УВ для нефтегазоносных провинций (НГП) Северного полушария в рамках глобального системного видения, делаем вывод, что глобальный (надпорядковый) питающий Западно-Сибирскую НГП и другие НГП Северного полушария (весь шельф Северного Ледовитого океана, включая Североморскую, Тимано-Печорскую, Баренцево-Карскую, Лаптевскую, Восточно-Арктическую, Северо-Аляскинскую, Северо-Канадскую, Западно-Гренландскую, Восточно-Гренландскую НГП) астеносферный очаг генерации УВ систем, очевидно, расположен на территории Северного Ледовитого океана с молодой, частично базифицированной континентальной корой, формируемой с раннемезозойского времени и активно продолжающейся сегодня над Арктическим мантийным плюмом. Возможно это формирующаяся на наших глазах, во всяком случае, не древнее плиоценового возраста, НГП Северного полушария.
Положение контура Арктического мантийного плюма и одноименного мантийного очага генерации УВ можно представить по интенсивности глубинной дегазации мантийного метана на территории Северного полушария (рис. 7). 
Исследования последних лет показали заметное увеличение выбросов метана в Арктике (рис. 8).
Спутниковые данные, собранные в университете Мэриленда, позволяют наблюдать динамику выбросов метана из космоса с борта спутника Aqua (НАСА) при помощи инфракрасного датчика AIRS с 2003 года. В частности, в пределах арктического шельфа Восточно-Сибирского моря наблюдаются очень большие облака метана. Предыдущими наблюдениями здесь обнаружены шлейфы метана размером от 10 м до 1 км и более в поперечнике. Огромные площади интенсивной метановой дегазации закартированы в Карском море у полуострововов Таймыр и Новая Земля, в морях Лаптевых и Чукотском, вдоль склонов Гренландии, на Канадском Арктическом архипелаге. Наблюдаемое повышение концентрации метана в Арктике в последнее десятилетие отождествляется с парниковым эффектом и глобальным потеплением Земли, что имеет мало общего с масштабами наблюдаемого явления, его географией и интенсивностью.
Попытка увязать процесс формирования «метановой шапки» Арктики с разложением океанических метаногидратов также малопродуктивна, так как площадь метановой дегазации захватывает все Северное полушарие, включая континентальную часть Северной Азии, Северной Америки и Гренландии, в том числе опускаясь много южнее территории распространения метаногидратов в зоне вечной мерзлоты (рис. 7). Сами метаногидраты Мирового океана, как известно, имеют глубинный генезис, и здесь не следует нарушать естественные причинно-следственные связи. Наблюдаемая динамика повышения концентрации метана в Арктике (рис. 8) и резкие вариации концентрации метана в различные годы труднообъяснимы общим трендом изменения среднегодовой температуры Земли и возможным разложением по этой причине метаногидратов океанического дна, тем более что фиксируемые в воздухе температурные колебания не распространяются на донные условия арктических морей. Здесь причинно-следственные связи обратные.
Другим обстоятельством, исключающим рассматриваемые климатические причины дегазации метана при разложении метаногидратов Арктического бассейна, является наблюдаемая плановая неоднородность поверхностных температурных аномалий (рис. 9).
Положение последних не только не коррелирует с картой интенсивности метановыделений, но в ряде случаев имеет обратную зависимость (территория США, дальневосточные территории России и др.). Таким образом, есть все основания усомниться в поверхностно-климатических причинах наблюдаемого явления и принять представления о глубинном источнике дегазации и мантийной природе метаногазовых эманаций (скорее всего, мы имеем дело с метано-водородной дегазацией, в составе которой водород не определяется по причине его «неуловимости» и отсутствия специальных наблюдений), встреченных в Арктическом сегменте Северного полушария. В нашем представлении мы являемся свидетелями беспрецедентного случая прямого проявления современной динамики астеносферно-мантийной генерации глубинных УВ систем, следствием чего является разогрев в Арктическом сегменте Северного полушария.
Эти наблюдения, совершенно неожиданные, открывают новое видение проблемы разогрева Земли на основе мантийных очагов генерации глубинных УВ систем, формируемых и пространственно ассоциируемых с современными мантийными плюмами, и требуют своего подтверждения и развития дальнейшими комплексными исследованиями намеченных связей. В соответствии с этими данными, разогрев планеты достигает аномальных величин в Арктике, лишенной антропогенного (техногенного) воздействия. Причина разогрева Земли кроется в геологических процессах, связанных с глубинной метано-водородной дегазацией Земли. Это самые поверхностные, предварительные наблюдения, которые свидетельствуют о возможном сговоре или неинформированности «зеленых», следствием чего стала дезинформация мировой общественности о причинах глобального потепления и изменения климата Земли. Следствия же, вытекающие из этого посыла, могут оказаться катастрофическими для топливно-энергетического комплекса мира. Другим следствием является настоятельная необходимость перехода нефтегазовой науки на теорию глубинного абиогенно-мантийного генеза УВ, объясняющую, в том числе, и вопросы глобального изменения климата Земли. Таким образом, с геологических позиций развернутая на всех уровнях «зеленая истерия», не находит разумного объяснения и нуждается в пересмотре причинно-следственных связей.
