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[時間:2009-08-28 中國石油信息資源網(wǎng) 關注度:0]
摘要: 美國科學家最新研究發(fā)現(xiàn)，迄今人們所知不多的地幔中可能含有豐富的石油資源。在能源日趨緊張的今天，這一消息引起了各界關注，因為之前人們認為地�！按蟾胖皇呛駥嵉膸r石層”，不大可能含有大量能源。
迄今為止，人們使用的石油都是從地殼中...
美國科學家最新研究發(fā)現(xiàn)，迄今人們所知不多的地幔中可能含有豐富的石油資源。在能源日趨緊張的今天，這一消息引起了各界關注，因為之前人們認為地幔“大概只是厚實的巖石層”，不大可能含有大量能源。
迄今為止，人們使用的石油都是從地殼中開采的。石油在地殼中的分布極端不平衡：從東西半球來看，約３／４的石油資源集中于東半球，西半球僅占１／４。２００４年，日本科學家曾聲稱，地球已探明的石油儲量為１０１９５億桶，僅可供開采４３年。很多人擔心，在新能源與可再生能源技術成熟之前，地球上的能源是否已青黃不接？人類是否注定面臨能源“冰河期”？
隨著科學技術的進步，人類已能將飛行器送到月球、火星，甚至送出太陽系，卻難以將人造裝置深入大地。科學家一直用各種辦法模擬、間接觀察地底情況，例如，２００１年啟航、至今仍在海上作業(yè)的日本探測船“地球”號，就號稱要“鉆向地�！�，已獲得了很多地底深處地質(zhì)活動的寶貴數(shù)據(jù)。
地球由外向內(nèi)分為３個同心球?qū)樱旱貧�、地幔和地核�？赡芎惺唾Y源的地幔是什么樣呢？根據(jù)美國地質(zhì)勘探局（ＵＳＧＳ）網(wǎng)站公布的數(shù)據(jù)，地幔厚約２９７０千米，占地球體積的８４％。地幔又分為上地幔和下地幔（分別厚約７２０千米和２１７１千米），其中上地幔對地殼運動影響較大，科學家們研究得相對較多。
由于地幔處在地殼之下，而地殼平均厚度達１５千米，科學家不可能通過直接探測證明地幔中是否有石油。負責此研究的美國華盛頓卡梅隆研究所的亞歷山大?岡察洛夫表示，他們主要通過模擬地幔高溫高壓環(huán)境進行實驗，得到研究結(jié)果。
地幔資源并非“杯水車薪”
據(jù)岡察洛夫介紹，他們將甲烷（天然氣、沼氣的主要成分）加熱到１２００攝氏度，然后用加壓技術模擬距地表７０千米至１５０千米巖層下的高壓環(huán)境，觀測實驗結(jié)果。對實驗產(chǎn)物的分析發(fā)現(xiàn)，甲烷立即被轉(zhuǎn)化成丁烷和丙烷等碳氫化合物，而這兩種產(chǎn)物正是原油的主要成分，這意味著地幔中可以形成石油！岡察洛夫強調(diào)，這種可能性“很大”。
在此之前，研究人員已通過模擬實驗證明了地幔中可以存在甲烷。英國《自然》雜志網(wǎng)站曾報道說，美國印第安納大學科學家曾在模擬地幔環(huán)境試驗的反應產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)甲烷氣體。這就為形成石油提供了原料。
科學界的傳統(tǒng)觀點認為，絕大部分化石能源，包括煤、石油、天然氣，都存在于地殼中，地幔中即使有，也應是微不足道的極少量。但岡察洛夫等人的新發(fā)現(xiàn)顯示，上地幔中厚約８０千米的同心球體具備形成石油的天然條件，總厚度比地殼最深處還厚，含有的石油量可能相當可觀。而這還只是最保守的估計，上地幔其他區(qū)域及整個下地幔中是否含有石油還不得而知。特別是下地幔，占地幔體積的一大半，但由于位置太深，人類對它的研究并不多。
新技術帶你“地心漫游”
不能深入地底，不能直接觀測，那么科學家是怎樣探索地下幾十甚至幾百千米下的地幔呢？以下是幾種主要方法：
１．采集地幔樣本
通過人工作業(yè)采集地幔樣本有巨大的難度，就算號稱鉆向地幔的“地球”號也只能鉆到地下約７０００米。但有時，地幔也會用出人意料的方式出現(xiàn)在人們面前，比如火山爆發(fā)。人們曾發(fā)現(xiàn)來自離地表３００千米深處的地幔巖石，這些巖石告訴我們，地幔的最上層是由橄欖巖和榴輝巖組成的。
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這一方法和第一種方法有相似之處，依賴的都是地質(zhì)活動的產(chǎn)物。探測地幔的最有力工具是監(jiān)測來自世界各地的地震波。地震時會產(chǎn)生兩種不同的地震波：Ｐ波（縱波）和Ｓ波（橫波）。像光波一樣，當穿越不同密度的巖石邊界時，地震波也會發(fā)生反射和折射。利用這些特性，研究人員就可以對地球內(nèi)部成像。
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通過引進醫(yī)學成像技術，例如超聲波或ＣＡＴ掃描成像技術（ＣＡＴ掃描儀，又稱計算機Ｘ射線軸向分層造影掃描儀，原本是用來探查太空元件瑕疵的技術，現(xiàn)在ＣＡＴ掃描儀能使醫(yī)生在手術前更詳細地檢查有病的器官，也有助于醫(yī)生對疾病進行正確診斷），對地核和地幔邊界進行詳細成像。這些圖像還能幫助科學家了解地球內(nèi)部的熱能在哪些部位、是怎樣產(chǎn)生，以及如何傳輸?shù)降乇淼摹?
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這是目前使用最廣的研究方法，也是促進地球科學、計算機科學、化學、物理學幾大學科交叉的研究方法之一。除了岡察洛夫等人采用的化學模擬，研究人員還經(jīng)常制作相關特征模型，對地幔進行熱量和化學研究。
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