全球都在开采石油天然气,页岩气,对地球物理结构会有影响吗?

2023-05-23 20:57:13  [来源:网络]    
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全球都在开采石油天然气,页岩气,对地球物理结构会有影响吗?

煤炭和石油以及天然气都是地球赐给人类的礼物,也是现代社会赖以生存的一次能源,全球每年都从地下获取大量的煤炭、石油以及天然气,那么长此以往,地球会瘪下去吗?

煤炭和石油以及天然气都是怎么来的?

2019年全球煤炭产量超过80亿吨,石油产量约为46亿吨,天然气产量约为4.11万亿立方米,看起来都是一个不小的数字,不过比起地球那庞大的质量:5.965×10^24千克的质量来说,无疑这是一个可以忽略的数字,但问题是长此以往,总有一天是要把地球挖空的!等到那天,地球是不是就瘪掉了?

地球瘪了?

煤炭是怎么形成的?

小学课本上就告诉我们,煤炭是植物变的,但植物是如何变成煤炭的估计大家有点晕,然后我们现在用的煤都是从啥时候埋藏下的可能就更不知道了,我们简单了解下。

煤层形成的横面图

古代的植物腐败分解之前被压入了深深的地下,转化成了泥煤,然后再形成褐煤,再到次烟煤,最后形成无烟煤,煤炭形成的主要原因是碳氢化合物经过高温与压力的化学作用,转化成了碳化的植物化石,简单的说,煤就是植物的化石,只不过这种化石形成的条件比较特殊。

煤炭的形成

石油是怎么形成的

与煤炭的证据十足不一样,石油因为已经脱离了有机物的本形,所以有两个说法,一个是有机成因,另一个则是无机成因,在有机成因中石油也是大量有机物在合适的条件下形成干酪根,继而通过过复杂的地质成因转换成石油!

石油的形成过程

有机成因得到的支持证据很多,比如旋光性和生物特性一致,而且经过高温加热后这个特性会消失,另外石油形成于沉积岩中,而且在现代沉积物中也找到了石油形成最初期的过程,简单的说即使在现代沉积物中仍然在不断形成石油,只不过这个过程非常漫长,我们这一代人是不要想用这个石油了!

无机成因则认为地球形成过程中累积的碳氢化合物在地下高温高压作用下合成,根据这个理论,按人类的用量与地球形成过程中的碳氢化合物相比,几乎就是用之不竭的,但它无法解释石油成因中生物有机质旋光性的成因,也无法解释为什么高温之后仍然存在生物有机质特征,另外它更无法解释为什么油田只在沉积岩区被发现。

天然气是怎么形成的?

天然气是有机物在厌氧环境下分解时产生的富含甲烷的气体,这种气体可来源非常广泛,包括沼泽、下水道甚至牛的胃或者肠道中,甲烷是一种极强的温室效应气体,所以北极永久冻土带消融可不是一件小事。除了各大气田外,海底的甲烷水合物也是一大来源,只是到现在为止还难以开采,技术要求与成本都太高,中国曾经成功实验开采一个月以上。

中国能源工业的十年辉:气普光气田

所以煤炭石油天然气都是有机物来源,它们是地球在数亿年的历史中通过太阳能积累的碳,对于地球是是极其有限的,所以无论怎么开采都不可能采空地球,甚至对于地球庞大质量来说,几乎可以忽略不计,但我们在开采这些矿物过程中不得不面对一个问题:

煤矿或者油田采空区

相对而言油田采空并不严重,因为油田到最后开采都是注入水再采油水混合物,另外油田也比较深,所以相对而言油田的采空区并不严重,但煤矿明显不一样,一般就数十米到数百米深度,大量开采后会存在严重的采空区塌陷或者地下水位降低等严重生态问题,甚至采空区陷落可能会造成小型地震,另外也会地下水位下降则会造成大面积土地干旱无法耕种!

也许这也是地球瘪了的一种,只不过瘪的是局部!

超级火山喷发,地球有可能会瘪下去吗?

采煤,采油和采气都采不空地球,毕竟量太少了,但火山喷发动辄数千亿立方米,甚至地质史上超级火山喷发数万年,会将地球喷瘪了吗?我们来简单了解下!

地质史上最大的火山喷发

应该要算在二叠纪和三叠纪之间的西伯利亚地盾火山喷发,喷出的熔岩大约覆盖了700万平方公里,跟澳大利亚面积差不多,因为西伯利亚地盾火山直接连接的地幔柱,所以源源不断的岩浆喷了数十万年,喷出的熔岩大约有100~400万立方公里。直接导致了二叠纪和三叠纪交接时期的生命大灭绝。

但可能要让各位失望了,因为整个地球板块是一个循环的整体,这边从火山中岩浆喷薄而出,另一边则是板块通过板块运动回到地幔层重新成为岩浆,尽管这会是一个漫长的过程,但在地球历史上这个过程一直都在循环发生,所以地球永远都不会瘪掉!

要怎么样地球才会瘪掉?

想要把地球弄瘪可是一个大问题,除了将地球上的大量物质运送到外太空以外,还得防止地球因需要保持静力平衡而自己将其调整成一个新的球形,那么事情就简单了,只要将地球的质量高到无法维持静力平衡一下即可!那么这个大小是多少呢?

M类小行星—司赋星模拟图

大约是500千米直径,因为一个质量体达到这个水平以上时,基本就能因静力平衡而维持成一个球体,地球的直径是多大呢?1.27万千米直径,估计需要搞掉地球99.9994%的质量,看来这是一个难以完成的任务,因为地球都已经没了嘛,连个核都不止这么多!

所以,地球是弄不瘪的!

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