第677章 吃飽了才有力氣(修)

  cid=「LKGkDxm0M3SCPT「>

  手把手帶了一個月,袁永怡總算圓滿出師,可以獨立處理各類問題,科技城的地下城市已經開建,葉老師也回到了他心愛的實驗室,去搞地幔研發。

  地球赤道半徑6378.137千米,直徑約為12756千米,極半徑6356.752千米,平均半徑約6371千米,赤道周長大約為40076千米,呈兩極稍扁dao赤道略鼓的不規則的橢圓球體。地球內圈由地殼、地幔、地核三部分組成。其中上地幔70-350 Km為軟流圈。

  地殼是地球固體地表構造的最外圈層,整個地殼平均厚度約17千米,其中大陸地殼厚度較大,平均約為39- 41千米。高山、高原地區地殼更厚,最高可達70千米;平原、盆地地殼相對較薄。大洋地殼則遠比大陸地殼薄,厚度只有幾千米。菁藏高原是地球上地殼最厚的地方,厚達70千米以上;而靠近赤道的大西洋中部海底山谷中地殼只有1.6千米厚;太平洋馬里亞納群島東部深海溝的地殼最薄,是地球上地殼最薄的地方。如果從地表向地心進發,每走1千米溫度就會增加20攝氏度,這樣當到達地幔的表層時,溫度會達到300攝氏度,而壓力大約是幾千個大氣壓.。

  港城位於南海之濱,珠江口東側,在地質構造上屬於華南加里東褶皺帶南緣,是中生代西太平洋岩漿活動帶的一部分,區內分布晚古生代和中生代碎屑沉積岩和火山岩,缺失第三紀地層,其中大面積分布侏羅紀火山熔岩、凝灰岩和燕山期花崗岩類。海陸之間存在一條古生代時期的地殼破碎帶,其北為華南陸塊,其南為南海陸塊,縫合帶的位置大體位於20~50m水深的海區,由於中生代以來歷次構造運動的強烈改造而使其面貌複雜化。在港城—山頭近岸海域存在一條強磁負異常帶,呈NEE向展布,在重力異常圖上則顯示出明顯的梯階帶,其位置與負磁異常帶相吻合,稱之為濱海斷裂帶。

  在地核和地殼之間就是厚厚的地幔,地震波在地幔中傳播速度比較均勻,葉華知道從地殼到地幔再到地核,隨著深度不斷增加,溫度也是不斷增加的,所以這就對各位挖穿地球的偉大計劃產生了巨大的威脅。而科技城正落在斷裂帶的中央,當科技城實驗室的新型盾構機挖掘到地下八千米已經到了溫度超過300攝氏度的上地幔。

  挖穿地球肯定是不可能啦,大家都知道在軟流層以下就是熾熱的岩漿,各大火山噴出來的岩漿就是最好的證據,內部熾熱的岩漿通過地幔通向地殼到地面的岩漿管道,一直在向上輸送這種粘稠而又高溫的熔融態物質,在固態的岩層內挖洞並沒有什麼毛病,但要在這種液態岩漿內部隧道就不可能啦!

  《地心搶險記》比較有意思,大意是地球液態內核的流動即將停止,流動的內核是地球產生磁場的基本條件,因此磁場消失後地球將面臨巨大的風險,比如太陽風即將快速剝離大氣,高能粒子將進入地球表面、地面輻射將大大增加等,總之人類末日即將來臨(其實沒那麼可怕,只是地面上不防護的話確實不好呆了)。

  因此人類派出一艘穿越地幔的神奇地下飛船,穿越地幔在科學家計算好的位置布置好核彈,並且計算好起爆時間,讓其重新流動,這艘神奇的地下飛船使用雷射將前方的岩石融化並穿透,穿過後岩漿在飛船後重新彌合,當然葉華也是打算用捕獲彗星撞擊的方法讓火星恢復磁場,高溫以及飛船的推進問題已經在星際戰艦上已經得到了解決,現在葉華還要研發出相應設備能在粘稠的岩漿中穿行。

  五年前研發出來的盾構機來穿透地殼,其實是一個比較容易的解決方案,大量使用石墨烯材料的盾構機只需要做小幅改進,因為現代盾構機都是水平掘進的,改為垂直後對特斯拉宇宙資料庫來說只是多運算修正幾遍就可以了,有石墨烯超級電池,處理那些渣土和岩屑更是小菜一碟。

  以前的盾構機工作有幾個流程切削,岩石或者泥土的刀盤旋轉(兩者刀盤是有區別的),輸送帶將切下的泥土帶走運到的後方;保持切削麵與泥土艙的壓力平衡(軟土面需要保持壓力平衡,岩石層不需要),保證工作面部不坍塌,並且保證泥土正常輸送;盾構機切削麵移動後直接拼裝管道,保證盾構機所經之處為成型隧道。

  早期開發的盾構機結構是水平或者稍稍有一些傾斜的工作方式,大量更換了石墨烯材料後已經防水隔熱,將其更改為垂直掘後,地殼層並沒有岩漿,儘管只是三四百攝氏度的高溫,挖穿只有8千米的地殼只是時間問題。當年科拉深鑽孔在遇到空穴區域時鑽頭掉落,出現了重大事故,而實驗室的新型盾構機自帶進化成了能量體探測器,碰到這種區域時用磁懸浮完美解決了這種問題。

  之前為了科技城地面的能源供應,那些摩天大廈全部採用了能吸收95%以上太陽能的石墨烯光伏玻璃,這些掛在牆上的油田到了夜晚還能像LED屏一樣發光。當然,還有地面上也採用了石墨烯光伏模塊,給地下的電網充電。

  現在的研發已深入到了地幔,以後港城的地下城能源問題就簡單解決了。看著波士頓動力公司的新一代的機器狗在地底有條不紊的進行操作著,葉華不禁對該公司新輪值的CEO汪組賢點了個贊。只要把地幔研發完善了,他就可以秘密開發在德州和阿拉斯加的那幾個十幾億桶的大型油田。

  長期以來,石油成因一直存在兩種理論解釋,即有機成因理論和無機成因理論。傳統理論一直認為石油為有機成因,但隨著研究的深入,石油有機成因理論越來越站不住腳,無法解釋很多現象

  特斯拉宇宙資料庫推翻了有機成因理論——石油來自生命,生命體經過沉積埋藏並在沉積層內發生熱演化生成石油烴類,地球上生命物質的總量有限。按照有機成因理論,必然推導出石油峰值論和石油枯竭論。因此,石油是有限的。

  按照特斯拉宇宙資料庫的推斷,來自天文學、地質學、科學實驗和勘探開發實踐的證據表明,石油的主要成分烴類的大規模存在並不以生命的大規模存在為前提。同時,熱力學第二定律也否定了有機成因理論。因此,推斷出石油無機成因理論。

  無機成因理論,讓石油資源的數量高度放大,從人類的角度而言,可稱作「無窮無盡」。

  如此巨量的烴類來自哪裡?來自地球最深處的地幔。在這裡,超出常人想像的高溫高壓,讓氫、碳以及各種金屬元素形成烴鹼,高溫高壓讓烴鹼流體向外溢出,在經過一系列複雜的變化過程,一部分就形成了石油。由於地核處,氫的數量極為龐大,從某種角度而言,石油也就成了取之不竭的物質。

  這樣形成的油氣,專業術語叫「幔源油氣」。深入研究幔源油氣理論的大慶油田勘探開發研究院崔永強博士認為,全世界沒有一個油氣田已經枯竭,世界油氣儲量和產量始終在增長,就是因為隨著地幔烴鹼流體源源不斷地上升,其中烴類組分源源不斷地向儲層和已發現油氣藏供給。如果應用幔源油氣理論開闢新的勘探領域,油氣供應將大大增加,人類將真正進入廉價石油時代。葉華也能將那些石油轉換成能量更集中更容易攜帶的暗物質和反物質。

  石油有機成因理論認為石油來自生命,由死亡的生命體經過沉積埋藏並在沉積層內發生熱演化生成石油烴類。大家耳熟能詳的陸相生油理論、海相生油理論和近兩年被熱捧的非常規油氣理論,都以有機成因為基礎。因為地球上生命物質的總量有限,必然推導出石油峰值論和石油枯竭論。給國家和民眾的印象就是石油將會枯竭,石油工業無法實現可持續發展。

  幸運的是,這個讓人們看不到前途和希望的石油理論已經被徹底證偽了。證據來自天文學、地質學、科學實驗和勘探開發實踐。例如,降落到土衛六上的探測器發現了甲烷的湖泊和海洋,土衛六表面溫度零下180℃,那裡沒有生命,甲烷來自土衛六深部。這說明烴類的大規模存在並不以生命的大規模存在為前提。以往認為姥鮫烷和植烷是生命物質特有的生物標記物,並作為石油來自生命的證據。現在地幔岩捕擄體和隕石中同樣發現了姥鮫烷和植烷,說明所謂的生物標記物並非生命物質所特有。諸如此類的有機成因立論依據已經被一一駁倒。

  如果說個別例證的多解性還有機會讓有機成因理論繼續為自己辯護的話,那麼,化學熱力學則沒有給有機成因理論留下任何辯解的餘地,因為有機成因所描述的生油過程違反熱力學第二定律。眾所周知,熱力學第二定律是自然科學定律,它要求自發的熱力學過程必須是熵增的。比較生命分子和烴類分子,烴類分子由C、H兩種元素構成,是C-H體系,稱碳氫化合物;而生命分子普遍含有C、H、O三種元素,是C-H-O體系,稱碳水化合物。化學熱力學計算表明,所有生命分子的化學勢均小於甲烷,且隨其聚合度的增大而減小。相反,乙烷以上烴類分子的化學勢均大於甲烷,且隨其聚合度的增加而增加。從生命分子演化到烴類分子,是一個從低化學勢演化到高化學勢的過程,它違背熱力學第二定律關於自發過程必須向熵增方向演化的規定。因此,有機成因理論被熱力學第二定律一票否決。

  從19世紀的俄羅斯學者門捷列夫、索柯洛夫到老大哥學者庫德梁采夫、克魯泡特金,他們都從宇宙觀察中得到啟發,認為烴類不僅在太陽上有,在地球中也有。烴類是液態外地核射出的氫元素與地幔中的碳元素發生氣化作用的產物,烴是地幔烴鹼流體必然組分。化學熱力學計算和高壓試驗支持烴類的地幔起源。根據大馬島和老大哥的科學家合作發表的成果,用地球上最普通、最不容易生成重烴的物質——大理石(CaCO3)、氧化亞鐵(FeO)和蒸餾水(H2O)三種原料完成的高壓實驗表明,當壓力達到5萬個大氣壓、溫度達到1500℃時,系統自發地產生具有天然石油分布特徵的甲烷,乙烷,正丙烷,2-甲基丙烷,2,2-二甲基丙烷,正丁烷,2-甲基丁烷,正戊烷,2-甲基戊烷,正己烷,2-甲基己烷,正戊烷,2-甲基戊烷,正己烷,直到正癸烷,乙烯,正丙烯,正丁烯,正戊烯。

  上述實驗表明,從甲烷形成烷屬烴只有在壓力大於3萬個大氣壓、溫度大於700℃時才有可能。這個壓力條件相當於地下深度100千米。因此,來自生命的有機分子,如葡萄糖分子C6H12O6所代表碳水化合物,要形成乙烷以上的碳氫化合物,在任何條件下都是不可能的。這個實驗同時否定了費-托合成反應(包括在低壓下生命物質加氫)生成天然石油的可能性。因為低壓下完成的費-托合成高度受控,有用中間產物需要不斷移除,而地層條件下並不存在這樣的過程。

  化學熱力學和高壓實驗成果是石油無機成因從科學假說邁向科學理論的重要轉折點。石油只有在地幔的溫壓條件下才能生成的結論,把石油無機成因研究聚焦到幔源油氣。

  在大馬島周邊的玄武岩噴發通道附近找到大量地幔岩捕擄體,它們是玄武岩岩漿爆炸噴發過程中攜帶到地表的地幔橄欖岩碎塊。古琳她們從中萃取出石油烴類,烴類分子碳數分布範圍是C13~C34。顯然,形成幔源油氣的基本元素H和C是地球內部固有的。H和C在太陽系元素豐度中位列第一和第四。H是太陽系中最重要的元素,占太陽質量的55%。它在地球內部也是最重要的氣體成分,主要集中於外地核液態鐵之中。地球外地核壓力達到136萬個大氣壓,溫度高達4000℃。46億年來,一直在不斷地向外釋放強大的氫流,氫氣化碳形成烴類是地核排氫作用的必然結果。以烴類為主的地幔揮發分和以鉀鈉為主的鹼金屬兩大類組分共同構成了地幔烴鹼流體。