【原】石油可燃冰水和生命物质源于原始地球大气 煤炭是石油受地热碳化而成

       石油可燃冰水和生命物质源于原始地球大气

        煤炭是石油受地热碳化而成

                 甘肃临夏国沣苗圃赵国锋13884035766

自创石油煤炭生命物质形成的新理论，颠覆石油煤炭生物地质成因假说。

摘要概述：原始地球大气 原油 煤炭 可燃冰 生命物质的成因

如果石油煤炭是生物形成的，地球上动植物资源持续不断，石油煤炭也应该是源源不断的生成才对。可事实上，石油煤炭是不可持续的，不可再生的。地球上有这么多的动植物，为什么我们找不到形成的证据呢？显然这是一个假说，不是真实的科学理论。岩石成因说也是脱离客观实际的假说，因为地球岩石没有能够生成石油的化学物质基础和条件。石油之所以是不可再生资源是因为形成石油的高温高压原始地球大气环境和氢气一氧化水汽等大气成分早已不复存在了，所以，这种化学反应也就终止了。地球历经沧桑巨变，曾经的一部分石油由于地热作用转化为煤炭，后来随着地质变化，石油和煤炭被砂石泥土埋藏于古大陆盆地的地下。现在大陆和浅海发现的石油煤炭资源只是其中一小部分而已。其实更多的石油煤炭可燃冰资源被后来形成的水的海洋覆盖，深埋在海洋下面，如今我们只能看到水的海洋，只是由于深海油田煤田和可燃冰不易发现和开采罢了。

一，对石油煤炭生物成因说的质疑

地球生物不曾间断，为何石油煤炭成为不可再生资源？

尽管煤炭和石油源于生物遗骸的“生物成因说”观点早已写进了教科书，但我从学生时期就质疑此观点。因为南极冰盖下原本就没有生命，却有煤炭和石油矿藏，既然没有繁盛的生物，何来生物遗体的堆积成形成的石油煤炭？如果是“生物成因”，生物物种持续不断繁衍，这种变化应该是持续不断地进行下去才对。何以到如今会中断？为什么也找不到“生物成因”存在的历史证据呢？再说了地球有生命诞生以来，生物物种持续不断进化，如果“生物成因说”正确，石油的形成过程应该持续进行，不会中断，可是我们为何一直找不到证据呢？到目前为止，探明的石油储量大得惊人，每年开采的石油体量远超于全球生物体量的几十几百倍。事实上不可能有如此巨大数量的生物体能够聚集在一起保存下来，也不可能没有氧化腐烂而且能够深埋起来转化为石油和煤炭。油田和煤矿几十上百米深厚的的富集区内石油和煤炭大都比较干净，开采中没有发现大量的泥沙混杂，如果是“生物成因说”正确，石油煤炭是日积月累形成的，煤炭石油不可能不夹杂着泥沙等杂质而变成比较纯净的煤炭和石油。

在考古中从来没有发现在生物遗骸富集的地方有一丁点的石油煤炭迹象。即使在地质年代不算久远的白垩纪恐龙化石相当丰富的地方，动物的肉体也早已腐化氧化，连有机质都难以找到，只剩下一堆白骨，恐龙蛋也已石化，更为古老的地质年代的生物能够形成煤炭和石油的机会更加微乎其微。即便是几十万到几百万年前埋藏在地下深处的木头由二氧化硅硅酸盐和碳酸钙等物质交换替代，早已石化，变成了木化石，年代不太远的变成了阴沉木。阴沉木也称乌木，是石化不充分不完全的树木化石，是介于石头和碳质的中间产物。乌木的成因和化学成分及物理属性与煤炭有着本质的区别。而埋藏比较浅的树木会直接腐化和氧化，最终被分解成为泥土，也不会变成煤炭。而地质年代更为久远的动植物遗体，怎么会不被腐化氧化石化而能变成石油煤炭呢？

煤炭石油生物成因说由于没有考古发现和理论支持，只能成为假说。按理来说，生物体埋藏时间越长，越容易腐化氧化或者石化，越不可能成为煤炭石油。迄今发现的所有考古和勘探都无法证实煤炭石油是源于古代生物。虽然在森林里面枯枝烂叶也会形成泥炭，池塘底部生物质堆积可以形成草炭，但那不是真正的煤炭，只是没有完全腐烂的动植物和藻类堆积成的有机质，更确切的说是有机肥料。

再次，“生物成因说”又如何解释大洋深处的大量石油天然气和可燃冰呢？又怎么解释页岩气和页岩油在生物无法到达的地的形成呢？生命来自海洋，也许有人会说石油是原始海洋生物形成的。假设石油是原始海洋生物形成的，石油就不可能埋藏在深海，因为石油比水要轻，即使能形成石油，石油也只能漂浮在水面上。

“生物成因说”既没有科学地回答生物是如何变成煤炭石油的问题，也没有实证能够证明其说法，也没有解答地球生物的起源问题，因此是错误的不科学的。因为我们知道地球是从无机到有机，再从有机到生命这样演化的过程。而石油煤炭“生物成因假说”刚好把先后次序和因果关系颠倒过来了，所以说“生物成因假说”是站不住脚的，是错误的。

有人提出石油源自小星星碰撞说，其实石油煤炭来源于外星球的可能微乎其微。假设“石油煤炭是生物成因说”正确，石油来自小星星的假说更没有根据，因为目前为止，科学探测还没有发现地外生命，更不用说发现石油了。陨石大多是解体的天体碎片，主要是由硅酸盐和铁镍及硫氧碳氢等元素组成，虽然个别陨石含有碳氢等元素，但是陨石一般都是极其微小的天体，与地球质量比其影响相等于微尘，可以忽略不计。分析陨石成分可知其成分与地球物质成分大致类似。地球有的物质外星球也会有。所以，即使某些外星球上有石油煤炭，也应该有庞大的质量和浓厚的大气才行。如果有比月球大几倍的天体撞击地球，对地球而言是粉身碎骨的灾难，不要说给地球带来石油煤炭，地球保持完整都不可能。

我们先不说外星球有没有产生石油煤炭的可能，我们还是先探讨地球石油是怎么产生的？地球上石油的来源搞清楚了，外星球上有没有石油煤炭的问题也会迎刃而解。

还有种说法认为石油是岩浆在地球内部高温高压下生成的。有没有这种可能？地球岩浆以硅酸盐为主，岩浆会形成玄武岩流纹岩橄榄岩和花岗岩等火成岩，由于岩浆和火成岩都不含大量的碳氢元素，所以岩浆和火成岩不具备生成石油的条件。

我们只需要检测化验火山喷发的气体火山灰和岩浆成分中有没有石油成分就可以证明这个学说是否正确。大家知道火山气体成分中以水汽为最多，一般占气体总体积的60—90％，此外还有硫化氢，二氧化硫，二氧化碳，一氧化碳，氟化氢，氯化氢，氨气，氯化铵，氯气、氮气、一氧化氮、二氧化氮等。唯独没有发现石油成分或者烷烃类、环烷烃、芳香烃的混合物。岩浆和火山灰中也没有发现。这是因为地球内部不具备碳和氢元素发生化学反应的物质基础。因为地球内部都是比较重的不易分解的玄武岩花岗岩等不含碳和氢元素的岩石组成，只有地壳是含碳元素的碳酸盐沉积物和水等含氢元素的矿物质。可是这些矿物一般都在浅表层，不具备高温高压的条件，无法生成石油煤炭。

所以，本人认为不管是“生物成因说”，地球内部“岩石生成说”和“来自外星球”这三种假说都找不到事实和理论依据，都不够科学和严谨，存在无法解释的现象和自圆其说的硬伤。因为他们都没有从地球诞生到演化的历史整体来分析问题，而是孤立地局限地看待复杂的问题，不免犯盲人摸象的错误。

沉积岩石地球温度降低形成水的海洋以后的产物，此时地球上石油煤炭早已自然形成，只是被埋藏在沉积层中，显然，沉积岩中的石油煤炭不是在沉积岩中形成的。虽然沉积岩层中含有碳酸盐和水等矿物含有碳氢元素，但是发生化学反应的前提条件是这些参与反应的化学物质要充分混合，由于沉积层里面碳元素多以碳酸盐的固体形式存在和氢元素以水的形式存在，氧碳和氧氢元素形成的共价键键能要比碳碳和碳氢元素之间共价键键能大，所以碳酸盐和水不易形成碳氢化合物。加上岩层是固体，分子间的流动性不足，再加上浓度温度和压力不够，直接发生化学反应形成碳氢化合物的可能性大大降低，所以沉积岩无法自然生成原油和煤炭。

也许有人说碳和水高温下的确可以生成一氧化碳和氢气，碳与一氧化碳和氢气就可以生成碳氢化合物。但是原始地球处于高温状态下，地壳中没有足够的碳元素存在，即使存在，也在地球早期处于火球状态时被氧化了成为一氧化碳和二氧化碳跑到大气层去了，一氧化碳和氢气只会停留在大气层，不可能保留在熔炉一样的地球岩浆里面。沉积层是地球温度冷却后的产物，是地球在大量雨水冲刷和狂风及冰川地搬运下沉积形成的。大气中的二氧化碳溶于水后形成碳酸，碳酸根与溶于水中的钙镁钡铜等离子发生反应后沉淀下来，形成新的沉积矿床；碳酸与锂钾钠铵等离子反应后溶于水中形成碳酸盐，被晒干后形成碳酸盐矿。沉积层主要是由黏土泥沙和这些海相和陆相沉积矿物组成的。由于氢气和一氧化碳不溶于水，沉积层中不可能有大量氢气和一氧化碳存在，既然没有根源，沉积层也就不可能凭空产生石油和煤炭。即使是沉积层发现了油气煤炭天然气资源，也只能说是沉积层覆盖和填埋了地球上原有的石油煤炭和天然气资源，而不是生成了原油和煤炭。

假使地壳能够形成石油，形成的石油资源应该是可持续的，不可能是不可再生资源；而且石油也应该在地壳中随处都有，不会大量富集在一起形成储量巨大的矿藏。可是现实却是要么没有，要么我们发现的石油煤炭都是富集在一起的。这个现象是主张“地壳形成石油假说”无法解释清除的。

口袋里有钱，并不能证明口袋能够生钱一样，沉积层有煤炭石油，也不能说明煤炭石油就是沉积层产物。沉积岩是黏土岩石碎屑及泥沙及富含碳酸盐等矿物质，在风和流水的搬运侵蚀沉积凝结和交代作用下，在低洼处堆积沉淀形成的浅表层的岩石。沉积层是生物化石的分布区域，也富集石油煤炭天然气和地下水，这也是生物成因说最主要的依据。虽然生物化石确实是沉积层的产物；但不能因为有生物化石就推断生物是沉积层产生的，有地下水也不能推断水就是沉积层岩石生成的，同理，也不能据此推断石油煤炭天然气就是沉积层形成的。因为这里面有更为复杂是客观原因。

我认为石油和水一样来源于原始地球大气，煤炭是石油受地热影响碳化而成的。石油和煤炭天然气水和可燃冰在地球上生命出现之前就已经存在了几亿万年之久，不可能是生物遗体形成的，反过来，这些有机物是地球生命诞生的来源。大家知道地球形成初期温度非常高，是高温熔岩流体，原始地球温度比金星的温度还要高，像炼钢炉一样，一些不稳定的矿物质被分解成固体和气体，还有一些直接被气化。原始地球有非常浓密的大气层和非常强大的大气压，具有非常复杂的大气，高温高压电离层在风暴闪电频发的情况下容易形成新的化学物质，当然氢气和一氧碳化会形成甲烷等烷烃类物质。由于原始地球温度很高，液态化的熔岩由于比重不同发生分层，铁元素等沉积到内核，成为地磁来源。比重大的放射性元素沉积到内核经过几十亿年的演化，大部分放射性物质由于衰变损失掉，剩余的集中到内核还在发生核反应，至今地球内核还保持着熔化流体状态，这就是地球地热地震和板块运动的能量根源。

首先，瓦斯中富含氦元素也能说明煤炭石油是源于原始地球大气。煤矿瓦斯主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气，以及微量的惰性气体。石油天然气和煤炭瓦斯中氦和氩等惰性气体含量都比氢气和一氧化碳多很多，也比当今空气中的含量多很多，这是由于原始地球大气中富含氦元素。氦元素是惰性气体，不参与化学反应，但被原始地球大气中产生的碳纳米管和富勒烯储存起来，被石油中的石墨烯烷烃和苯环类物质包裹储存在石油中的缘故。富勒烯的笼状结构能够储存氢气和金属分子，当然也能储存氦气等惰性气体。所以天然气和瓦斯中惰性气体也比空气中的惰性气体含量多很多，更接近原始大气的浓度。这也有力地说明埋藏在底下的煤炭石油是原始地球大气的产物。而从天然气和瓦斯中保留了原始地球大气中更为丰富的氦气和氩气等惰性气体。当然煤炭之中必然有大量的富勒烯石墨烯等物质，这些物质在生物体内是无法产生的。这也说明煤炭石油不是生物成因的。

其次，木卫六大气中存在天然气石油成分，足以说明同为太阳系的原始地球大气中也会存在。科学探测证实外星球，比如木卫六上存在甲烷和乙烷等碳氢化合物组成的湖泊。至于有没有石油煤炭由于技术原因还未得到证实。按照地球上的石油煤炭大气成因理论，如果木卫六的大气压和温度适合，依然可以形成石油煤炭资源。木卫六上没有生命却有天然气和石油大成分，有力地驳斥了石油生物成因说。石油煤炭绝非地球和木卫六的特有产物，即使在没有生命的其他星球，只要星球大气环境符合烷烃类的生成条件，石油也会普遍的存在。木卫六的大气层及岩体中有着丰富的碳水化合物，大气中氧气含量不高。这点与地球早期的大气成分有点类似，因为行星的演化过程大都差不多，有所差异只是因为处在不同的环境和不同的历史演化阶段罢了。

氢氦是宇宙诞生之初普遍存在的物质，以木星为例，木星大气组成中按分子数量算81%是氢气18%是氦气。因为木星是太阳系中最大的行星，它的质量是其它七大行星质量总和的2.5倍，除太阳外其他所有太阳系天体的总和的70%。所以木星有足够的引力能够留住原始宇宙初期的物质氢气和氦气，不使得它们逃逸到太阳。木星是气态行星，有着太阳系内最大的行星大气层，其大气压是地球大气压的上千倍。木星大气成分主要由和太阳的比例大致相同的氢分子和氦构成，其他的化学成分主要是甲烷、硫化氢及少量碳氢化合物。木星大气层中氢和氦按照分子质量算分别占了总质量的75%及24%，余的1%为其他元素，包括微量的甲烷、碳、乙烷、乙炔和联乙炔（丁二炔）、硫化氢、氨、氖、氧、磷化氢、水蒸气、氨、硫等物质以及硅的化合物。为什么乙烷、乙炔和联乙炔（丁二炔）氨和水只有很少的数量。这是因为木星远离太阳，而且是气态行星，所以木星内核与大气温度比较低，气压又非常高，所以烷烃类会变成石油降落到地面，氨和水分子会变成冰降落保存在木星表层。所以大气成分会和原始星球的大气的组成发生改变。所以透过红外线及紫外线测量发现木星上有微量苯和烃的存在。由此可以推测，木星上也会存在石油。这就间接地证明了原始地球大气中也会存在烷烃类石油成分。

为什么原始地球大气会生成石油现如今不可以？要回答这个问题，要从石油煤炭的生成机理说起。由于原始地球温度非常高，高温还使得地球矿物质必然产生气化分解和裂解现象。不稳定的物资被气化分解裂解和氧化，其中一部分变成水汽、一氧化碳、二氧化碳、氢气，甲烷、氮气，氨气，一氧化氮、二氧化氮、硫化氢、二氧化硫、一氧化硫，三氧化二磷等挥发性物质，以气体形态飘散在大气中。浓密的的大气包裹着高温的地球，所以，当时地球大气压远高于当今的大气压。由于氟氯氧硫也是强氧化剂，所以被大量消耗成为硅酸盐硫酸盐卤化物等高温下化学性质稳定的矿物质被储存在地球岩石中，不断沉淀下来，大气中强氧化剂的含量必然降低。由于大气中的氧气在高温高压下易于和氢气甲烷一氧化碳等物质发生氧化反应，生成水汽二氧化等物质。所以原始地球大气中氧气的成分肯定非常少，这一点个很关键，这为原始地球大气层合成烷烃类等各种有机物创造了条件。氢和碳元素是宇宙诞生之初的是物质，原始地球大气中占氢甲烷碳粉一氧化碳等浓度大，成分比较高，在高温高压下，大量碳氢元素合成烷烃类物质，随着地球降温原始地球大气冷却而降落到地表，并聚集成石油的海洋和湖泊，这是必然的过程。经过几千万年亿年的风沙的填埋储存在了地下。有些埋藏在地热资源丰富地区的石油在地热的作用下不断地裂解和碳化，最终成为天然气和煤炭与天然焦及石墨；所以石油煤炭和天然气通常是共生的。

为什么石油比水轻，而石油还会埋在海底呢？

氢元素和碳元素是宇宙初期的产物，广泛存在于星球的大气之中，而氟氯氧硫为强氧化剂，在星球温度非常高的情况下容易发生氧化反应，生成高温下稳定的矿物质被固定在地层中被大量消耗，大气中缺少强氧化剂，为碳氢化合物生成烷烃类石油物质创造了客观条件。海底之所以有石油煤炭天然气和可燃冰就是因为石油露点（液化点）比水的露点要高很多，所以原始地球中的石油先于水形成石油的海洋，这种相对高温状态又持续了几千万到上亿年，使得一部分处于地热丰富区域的石油碳化，形成煤炭。随着原始地球和大气温度的降低，等到温度下降到水的露点时，开始出现雨雪和江河湖海。地表的水循环使得地球火山和岩浆活动和气温进一步下降，地球温度维持相对恒定。水也是海相和陆相沉积形成的主要原因。水的出现和气温的变化使得岩石被侵蚀和风化的速度显著加强，风暴流水和冰川的搬运能力非常强大，强风和暴雨携带沙尘泥石流把石油和煤炭埋藏在海洋和湖泊之下。如今的油气田和煤矿都是这样形成的。

石油是非晶体，也是非牛顿流体，由于传热效果差，加上流动性不足，所以不会像冰融化一样对流传递热量，整体没有一个固定的熔点，所以即使下面的石油温度已经比较高了，表面上和水接触的一层还是处于粘稠固结状态，形成了一层坚固的大盖子。这就是为什么热剩饭时下面已经沸腾了，上面还是凉的，不易加热的原因。

在原始地球大气密度和厚度都特别大的情况下，大气压强也会比如今的地球大许多，那时的石油的凝固点和沸点比现在的要高很多，再加上石油是种粘稠的液体，具有一定的粘性，可牢

牢与地面沾黏在一起；加上石油比热比较小，传热慢，整个石油结成一个整块，此时雨水覆盖在上面，就会在表面起到降温作用，形成一个石油凝结成的盖子，把水和石油隔离开来，此时，水盖在这个盖子上面，石油就无法翻身上浮到水面。时间久了，水底的沉积物被钙化石化，重新凝结成不透水的岩层，把原油封闭在海底。（石油的性质因产地而异，密度为0.8-1.0g/cm3，粘度范围很宽，凝固点差别很大(30~-60摄氏度)，沸点范围为常温到500摄氏度以上，可溶于多种有机溶剂，不溶于水，但可与水形成乳状液。）当然，那时地球的地震和火山岩浆活动还比较激烈，部分原油在挤压之下会溢出来，向着更浅表地层位移。按照同样的原理会重新封闭在新的地层里面。这就是为什么现在发现的石油资源出现在比石油生成晚很多地质年代的地层之中，以至于出现在生物大爆发之后的地质之中，以至于石油和煤炭被误认为是该地质时期的产物的原因。

石油来自于地球原始大气,只要用逆向思维倒着推演就不难理解。试想一下，如果地球升温到上千度，变成火球，会有什么变化？

首先，水的海洋不复存在，所有的水变成水汽漂浮到大气层里。

然后，石油煤炭等会汽化裂解，主要以氢气甲烷及烷类、芳烃类、酯类、醛类等含氧碳氢化合物及其他含硫碳氢化合物和碳黑等类物质飘散到大气中，石油煤炭中挥发剩余的碳由于地质运动深埋在地下，经过高温高压会变成石墨。同时飘散在空气中的一部分碳黑及有机物和空气中的氧气发生化学反应生成水、二氧化碳和一氧化碳，再次把空气中的氧气消耗殆尽。

其次，岩石中的容易受热分解的矿物质碳酸盐硝酸盐磷酸盐硫化物等分解成二氧化碳二氧化氮二氧化硫硫化氢等气体飘散到大气。于是地球大气又恢复到原始地球形成时的模样。

接着，如此厚实的大气密度会使得地球大气压会急速升高，地球地表大气压要比马里亚纳海沟深海海底的压强还要高。高温高密度使得大气对流加剧，产生强烈风暴和闪电，加剧大气化学方应，在不同的气压温度成分和密度下会生成多种有机物和无机物。当然主要以性质相对稳定的烷烃类和水为主。

最后，我们再来一次时光旅行，看看烧红的地球和浓密的大气逐渐降温会发生什么变化？地球还会不会恢复到现状？地球高温高压下，当大气温度在2000——120摄氏度之间会发生很多无机物生成有机物及有机物之间的化学变化，因为有机化学反应在一定的条件下都是可逆的。氢气和一氧化碳反应生成甲烷和水，氢气与二氧化碳反应生成甲醇和水。甲烷氢气一氧化碳水等物质就可以在原始地球高温高压粉尘电离闪电等环境作用下容易合成烷烃类等有机物质，也就是原油的主要成分。当今地球大气压只有一个标准大气压，而且基本稳定，气温在零度上下浮动几十度，温差不过100多摄氏度，大气中的水汽还能出现汽水冰雪的状态变化，压差几百上千个大气压，温差几百上千摄氏度，原始大气所能发生的变化一般人很难想象。

随着地球地表温度逐渐降低，原始大气中沸点低的有机物大分子首先液化固化像雨雪一样降下来，随着大气温度不断降低，沸点次低点的有机物也降下来，最终随着地球温度降低形成了石油的海洋。这一过程就如同煤炭石油裂解产生煤气汽油柴油焦油和沥青的逆向反应。

石油煤炭“生物成因假说”无法解释的在没有生命的南北极冰层下面为何有石油煤炭资源的问题，在“大气成因说”下顺理成章。这是因为煤炭的成因和石油一样来自原始地球大气，石油的形成要比生命出现早几亿万年。煤炭形成是由于石油流动到火山和地热资源比较多的地方后，这里的地球岩石和气温比较高，长期保持大约100-500摄氏度的温度，地热和低海拔的大气再次对原油长期加热，导致原油再次气化，剩下的物质成为油渣，形成类似于天然沥青的东西。这类物质长期在高温高压及复杂地质作用下最终形成煤层。这就像蜜蜡琥珀是由松柏树脂形成有机质宝石是一样的原理。由于各地的温度差异及气化程度不同，石油就形成天然沥青、烟煤和无烟煤。石油也因为同样的原因形成不同种类的重质油、凝析油、轻质油和天然气。

石油碳化生成煤炭理论上是成立的。石油和煤炭在一定条件下可以互相转换。天然沥青也可以看作是煤和石油的过渡产物。由此说明，石油和煤炭存在同源性。但是用碳同位素无法测定石油和煤炭中的地质年代是因为分子量小的碳12碳链受环境温度影响会首先断裂，变成甲烷逃逸，所以石墨和煤炭中的碳12同位素必然比石油中的要减少很多，而碳13同位素要增加很多。

烟煤和天然沥青无论外形和物质构成上都比较接近了，天然沥青和烟煤中都有高分子有机化合物，两者主要都是由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成，只不过是烟煤比天然沥青的碳含量高一点，氢含量低一点罢了。石油和煤炭的中间过度物质是天然碳沥青，又称沥青煤或碳沥青煤，是指充填于断层破碎带或裂隙带中的一种碳量和发热量均较高的固体可燃矿产。相当于恐龙和鸟类之间的始祖鸟的地位。因为沥青受热发生裂解反应，就会生成碳和烷烃类。食用油烧焦了会变黑，会冒烟就是分解出了碳和一些烷烃类物质的原因。即使是汽车长期高档位大油门行驶，由于发动机低速运行时气缸相对缺氧，燃烧不充分，导致汽油在高温高压下都会碳化，会发生积碳现象。同理，原油长期在高温缺氧的状态下由于烷烃的化学键裂解也会生成煤气和煤炭。油页岩中同时存在石油和煤和天然气就说明了煤和石油的形成存在同源关系。 

石油和煤炭源于原始地球大气，按理煤炭石油埋藏的地层要比生物化石埋藏年代要早很多，煤炭石油储藏的地层应该没有生物活动的遗迹才符合这一论断才对。可为什么出现交叉呢？因为石油是液体，地球早期地质活动频繁，在强大压力下石油会向压力小的地方位移，以至于溢出地表，形成浅表油田和露天煤矿。当然不能以此推断这些石油和煤炭是近代形成的。虽然在元古代以后生命产生的地层中发现了石油煤炭，但不能说明石油煤炭就是这一时期形成的，更不能据此断定煤炭石油是生物形成的。因为石油是液态，由于早期的地球地质活动非常活跃，在高温高压下埋藏在地层的石油会像岩浆一样向着压力小的地方流动，以至于流出地表，形成露天煤矿和浅表油田。所以，即使在那个地层发现了石油和煤炭，也并不能说明煤炭石油就是这一地质时期的产物。因为石油煤炭的形成时期应该比发现的最早的煤炭石油的地质时期还要远很多。这是因为原油是可以流动的，所以发现地层的地质年代和形成时期不能简单地划等号。不顾客观事实机械地想当然地认为石油煤炭就是这一地质时期形成的认识犯了教条主义的错误。

煤炭石油含硫量不同，也是因为在地层埋藏的时期，受到地热资源中含硫量的影响，造成含量大小不一的。这就像不同的温泉中含硫量不同是一样的原理。

由于氧元素是强氧化剂，在原始地球高温环境下容易发生化学反应形成各种含氧矿物盐，水，二氧化碳和一氧化碳以及碳氢氧化合物，氧气消耗殆尽。那时大气中氧含量非常低，远远没有当今这么高，很少再发生甲烷石油煤炭燃烧的氧化反应。所以，原始地球气温开始下降时大量的一氧化碳二氧化碳和氢气最容易生成性状较稳定的烷烃类碳氢化合物，烷烃类遇冷降落就形成原油海洋。原始大气在高温高压及闪电作用下容易形成石油和水汽，地球经过漫长的降温之后，大气中的烷烃类经过液化成为“原油”降落下来，成为原始地球的以碳氢化合物为主的石油的海洋。由于那时大气温度还在120摄氏度以上，还没有达到水的液化点，水汽只能留存在大气中，之后经过漫长降温，石油煤炭被风沙携带的砂石埋藏在地下。那时的火山地震等地质活动和岩浆流动还是很频繁，地球如同一锅粥，地壳容易发生起伏错位和裂隙，石油就会倒灌，这就是页岩油的成因，页岩气是页岩石油再次受热分解的产物。

可燃冰也是地球大气降温以后，甲烷和水在低温高压下形成冰雪状甲烷水合物降落下来的。由于水甲烷和石油曾经是原始地球大气的主要成分。石油海洋形成以后，水的海洋形成以前，随着大气温度温度降低到一定程度，甲烷和水在原始大气的高压下形成可燃冰像冰雪一样降落在地球上。因为可燃冰比水重，在海水巨大压力下至今保持固体形态，没有“解冻”，被永久深埋在深海底部。高压低温是甲烷水合物（可燃冰）形成并能保存至今的必要条件，所以在古大洋底部，在极地和高原永久冻土层仍旧保留有非常大量的可燃冰。

随着地球气温继续下降，水汽形成雨雪降落下来，开始形成由水组成的雪山冰川河流湖泊和海洋。地球气温由于水汽蒸发吸热调节，温度稳定在100—-60摄氏度之间，此时雨水和干燥漫长的冬季风交替夹带着泥沙和沙石把盆地中的煤炭和石油覆盖起来，埋葬在更深的地下。古代盆地低洼的地方直接被湖泊海洋覆盖，形成如今的海洋盆地和沙漠盐碱地（远古海盆地）的石油煤炭天然气资源。这就是远古海盆地石油煤炭天然气可燃冰资源丰富的原因，所以远古盆地可作为探寻石油煤炭天然气资源的最重要的依据。

由于水对温度的传导和调节作用，水的海洋的形成加速了地球和大气的降温，随着大气温度不断降低，降雨使得大气中水汽不断减少，大气压进一步下降，水的汽化点也由大约150摄氏度降低到大约100摄氏度。水的海洋的形成让原始地球的大气层变薄，大气压和气温终于接近现代的大气压和气温。

水循环使得原始地球大气中二氧化碳由于形成碳酸盐沉积，含量逐步降低，而氧气的含量相对上升。经过漫长的演化，原始地球大气中的水汽随着地球温度的降低而变成雨水冰雪降落下来形成水的海洋和雪山。而水的海洋的出现强化了调节这地球气温的作用。形成水的海洋以后，此时地球大气里不易液化和固化的氮气二氧化碳一氧化碳氧气氦气等气体渐渐成为了大气主要成分。此时的大气除了二氧化碳浓度非常高，氧气浓度非常低之外与当今空气成分本质上已经没有太大的差异了。由于二氧化碳浓度高，二氧化碳随着降水溶进湖海变成碳酸和水里溶解的钙锂镁等金属离子发生化学反应，生成碳酸盐析出沉积，变成矿物岩石被固化，形成当今随处可见的海相石灰岩沉积层。这一变化导致二氧化碳在大气成分中所站的的比例急剧下降，氮气和氧气含量相对上升，温室效应得以减弱。相对恒定的气温和湿度及丰富的有机物聚集在湖海，在阳光火山地热和催化剂的诱发下，为生命的诞生创造了充分必要的条件。直到出现适合孕育出生命的大气和水土环境，大气一直保持相对稳定的大气构成。

碳氢元素是宇宙中普遍存在的物质，有机质不是地球独有的，但生命的诞生限于蛋白质的生成条件，必须只在气温恒定，有大量水存在的情况下才能发生。水和蛋白质是生命最为重要的必不可少的组成部分。如果星球没有水，星球的温度就不能够保持相对稳定，一个温度不稳定的星球当然也无法生成并保存蛋白质，没有蛋白质就没有生命。这是蛋白质的性状决定的。因为蛋白质的形成起码是原始地球大气在温度降低到一定程度，蛋白质形状能保持稳定的条件下，也就是在石油海洋形成以后，水的海洋形成过程中才从大气圈中形成富集到水圈和地表，因为这一时期温度比较恒定，恰好符合蛋白质便于保存的条件。蛋白质和核糖核酸多糖脂质等重要生命物质共同作用，再加上光热水空气和微量元素等非生命物质的参与，就为地球生命在海洋诞生创造了充分必要条件。

从古老的碳质球粒陨石可以得知，原始宇宙中碳元素也是普遍存在的。不仅太阳系中氢元素占比比较高，原始地球大气中氢和碳元素占比也曾非常的高。由于原始地球内部还在进行核聚变反应，地球温度很高，地壳熔岩液化，地球内部释放出大量的气体，这些气体和火山口喷发的气体类似。所以原始地球常常是浓烟被日，大气层非常厚，压强有成百上千个大气压，加上电离层临界水尘埃催化作用和强风暴闪电频繁持续的存在，这样的环境下氢气一氧化碳二氧化碳水汽氮气氨气等物质足以形成各种烷烃类物质和氨基酸蛋白质核算等有机物。

由于蛋白质受温度酸碱度等外部环境因素影响比较大，原始地球大气合成蛋白质的条件比较苛刻，特定条件下合成蛋白质的数量有限，蛋白质等大分子有机物在酸碱液中易水解，在高温下易分解和碳化，在低温和高温下都发生变性。必须在特定的温度和环境下才能保持稳定性状，不易保存，只有在地球温度稳定，有了水的海洋之后才会生成氨基酸蛋白质类生命物质；这也是为什么生命只能产生于类地星球的原因。这也说明了高温高压下原始地球大气主要生成的有机质就是烃类。石油是由碳与氢原子所构成的烷烃类碳氢化合物，主要包含烷烃、环烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃，这些的混合物就是原油的主要成分，这些烷烃类的合成条件比蛋白质要宽松容易得多，其性质比较稳定，所以其数量巨大而能够保存至今。

从无机物合成有机物，这是一个公认的化学常识。我国现代生物化学虽然起步较晚，但是我国有悠久的炼丹化学试验基础。所以如今我国的生物化学与分子生物学并不落后。继1965年我国科学家首次合成牛胰岛素之后，在1981年又首次人工合成了核糖核酸。2021年我国农科院利用一氧化碳和氨水已经能大规模合成蛋白质，而且现在已经做到了万吨级的工业产能。2021年中科院天津工业生物技术研究所科研团队在淀粉人工合成方面取得重大突破性进展，首次在实验室中实现了用二氧化碳和水人工合成淀粉的全合成技术。2022年我国用二氧化碳合成汽油技术取得了新突破，全新研发的全球首套1000吨/年采用二氧化碳加氢制备汽油中试装置在山东开车成功，顺利生产出符合国VI标准的清洁汽油产品。能人工合成汽油也能合成柴油和石油，只是化学反应的中加入更多的甲烷一氧化碳和氢气，改变压力温度催化剂就可以实现。不仅能用甲烷一氧化碳和氢气及水人工合成汽油，也能合成葡萄糖，核糖核酸和淡粉。米勒实验早就证明还能用甲烷氢气一氧化碳氨气水人工合成氨基酸和蛋白质。

微生物中的细菌藻类和植物的出现使得大气的成分发生了进一步的变化，尤其是二氧化碳含量降低氧气含量增加为动物的出现奠定了基础。微生物藻类和植物能够在常温常压下吸收消耗一氧化碳，二氧化碳、氨气、氮气、硫化氢、二氧化硫、甲烷和无机盐，合成糖和氨基酸等有机生命物质，这也旁证了有机物还可以在常温常压下通过生物酶生物电和光照在生物体内合成，实现从无机变有机的生物化学反应，并释放出大量氧气。藻类和植物让二氧化碳在空气中的比例进一步下降，氧气进一步上升，地球大气成分和含量更加接近现代大气。

总之，地球的演化史，最主要就是地球大气的温度成分及气压变化的历史，因为地球大气圈及地表的水圈和岩石圈的变化直接决定和影响着生物圈内生命的产生和生存状况。地球生物圈的优化和绝佳地自我修复生态系统环境的能力为大量各类生命的诞生创造了条件，氧气含量的提升也为高等生命和尤其动物的出现创造了必要的条件。

第二搞

摘要概述：原始地球大气 原油 煤炭 可燃冰 生命物质的成因

如果石油煤炭是生物形成的，地球上动植物资源持续不断，石油煤炭也应该是源源不断的生成才对。可事实上，石油煤炭是不可持续的，不可再生的。地球上有这么多的动植物，为什么我们找不到形成的证据呢？显然这是一个假说，不是真实的科学理论。岩石成因说也是脱离客观实际的假说，因为地球岩石没有能够生成石油的化学物质基础和条件。石油之所以是不可再生资源是因为形成石油的高温高压原始地球大气环境和氢气一氧化水汽等大气成分早已不复存在了，所以，这种化学反应也就终止了。地球历经沧桑巨变，曾经的一部分石油由于地热作用转化为煤炭，后来随着地质变化，石油和煤炭被砂石泥土埋藏于古大陆盆地的地下。现在大陆和浅海发现的石油煤炭资源只是其中一小部分而已。其实更多的石油煤炭可燃冰资源被后来形成的水的海洋覆盖，深埋在海洋下面，如今我们只能看到水的海洋，只是由于深海油田煤田和可燃冰不易发现和开采罢了。

一，对石油煤炭生物成因说的质疑

地球生物不曾间断，为何石油煤炭成为不可再生资源？

尽管煤炭和石油源于生物遗骸的“生物成因说”观点早已写进了教科书，但我从学生时期就质疑此观点。因为南极冰盖下原本就没有生命，却有煤炭和石油矿藏，既然没有繁盛的生物，何来生物遗体的堆积成形成的石油煤炭？如果是“生物成因”，生物物种持续不断繁衍，这种变化应该是持续不断地进行下去才对。何以到如今会中断？为什么也找不到“生物成因”存在的历史证据呢？再说了地球有生命诞生以来，生物物种持续不断进化，如果“生物成因说”正确，石油的形成过程应该持续进行，不会中断，可是我们为何一直找不到证据呢？到目前为止，探明的石油储量大得惊人，每年开采的石油体量远超于全球生物体量的几十几百倍。事实上不可能有如此巨大数量的生物体能够聚集在一起保存下来，也不可能没有氧化腐烂而且能够深埋起来转化为石油和煤炭。油田和煤矿几十上百米深厚的的富集区内石油和煤炭大都比较干净，开采中没有发现大量的泥沙混杂，如果是“生物成因说”正确，石油煤炭是日积月累形成的，煤炭石油不可能不夹杂着泥沙等杂质而变成比较纯净的煤炭和石油。

在考古中从来没有发现在生物遗骸富集的地方有一丁点的石油煤炭迹象。即使在地质年代不算久远的白垩纪恐龙化石相当丰富的地方，动物的肉体也早已腐化氧化，连有机质都难以找到，只剩下一堆白骨，恐龙蛋也已石化，更为古老的地质年代的生物能够形成煤炭和石油的机会更加微乎其微。即便是几十万到几百万年前埋藏在地下深处的木头由二氧化硅硅酸盐和碳酸钙等物质交换替代，早已石化，变成了木化石，年代不太远的变成了阴沉木。阴沉木也称乌木，是石化不充分不完全的树木化石，是介于石头和碳质的中间产物。乌木的成因和化学成分及物理属性与煤炭有着本质的区别。而埋藏比较浅的树木会直接腐化和氧化，最终被分解成为泥土，也不会变成煤炭。而地质年代更为久远的动植物遗体，怎么会不被腐化氧化石化而能变成石油煤炭呢？

煤炭石油生物成因说由于没有考古发现和理论支持，只能成为假说。按理来说，生物体埋藏时间越长，越容易腐化氧化或者石化，越不可能成为煤炭石油。迄今发现的所有考古和勘探都无法证实煤炭石油是源于古代生物。虽然在森林里面枯枝烂叶也会形成泥炭，池塘底部生物质堆积可以形成草炭，但那不是真正的煤炭，只是没有完全腐烂的动植物和藻类堆积成的有机质，更确切的说是有机肥料。

再次，“生物成因说”又如何解释大洋深处的大量石油天然气和可燃冰呢？又怎么解释页岩气和页岩油在生物无法到达的地的形成呢？生命来自海洋，也许有人会说石油是原始海洋生物形成的。假设石油是原始海洋生物形成的，石油就不可能埋藏在深海，因为石油比水要轻，即使能形成石油，石油也只能漂浮在水面上。

“生物成因说”既没有科学地回答生物是如何变成煤炭石油的问题，也没有实证能够证明其说法，也没有解答地球生物的起源问题，因此是错误的不科学的。因为我们知道地球是从无机到有机，再从有机到生命这样演化的过程。而石油煤炭“生物成因假说”刚好把先后次序和因果关系颠倒过来了，所以说“生物成因假说”是站不住脚的，是错误的。

有人提出石油源自小星星碰撞说，其实石油煤炭来源于外星球的可能微乎其微。假设“石油煤炭是生物成因说”正确，石油来自小星星的假说更没有根据，因为目前为止，科学探测还没有发现地外生命，更不用说发现石油了。陨石大多是解体的天体碎片，主要是由硅酸盐和铁镍及硫氧碳氢等元素组成，虽然个别陨石含有碳氢等元素，但是陨石一般都是极其微小的天体，与地球质量比其影响相等于微尘，可以忽略不计。分析陨石成分可知其成分与地球物质成分大致类似。地球有的物质外星球也会有。所以，即使某些外星球上有石油煤炭，也应该有庞大的质量和浓厚的大气才行。如果有比月球大几倍的天体撞击地球，对地球而言是粉身碎骨的灾难，不要说给地球带来石油煤炭，地球保持完整都不可能。

我们先不说外星球有没有产生石油煤炭的可能，我们还是先探讨地球石油是怎么产生的？地球上石油的来源搞清楚了，外星球上有没有石油煤炭的问题也会迎刃而解。

还有种说法认为石油是岩浆在地球内部高温高压下生成的。有没有这种可能？地球岩浆以硅酸盐为主，岩浆会形成玄武岩流纹岩橄榄岩和花岗岩等火成岩，由于岩浆和火成岩都不含大量的碳氢元素，所以岩浆和火成岩不具备生成石油的条件。

我们只需要检测化验火山喷发的气体火山灰和岩浆成分中有没有石油成分就可以证明这个学说是否正确。大家知道火山气体成分中以水汽为最多，一般占气体总体积的60—90％，此外还有硫化氢，二氧化硫，二氧化碳，一氧化碳，氟化氢，氯化氢，氨气，氯化铵，氯气、氮气、一氧化氮、二氧化氮等。唯独没有发现石油成分或者烷烃类、环烷烃、芳香烃的混合物。岩浆和火山灰中也没有发现。这是因为地球内部不具备碳和氢元素发生化学反应的物质基础。因为地球内部都是比较重的不易分解的玄武岩花岗岩等不含碳和氢元素的岩石组成，只有地壳是含碳元素的碳酸盐沉积物和水等含氢元素的矿物质。可是这些矿物一般都在浅表层，不具备高温高压的条件，无法生成石油煤炭。

所以，本人认为不管是“生物成因说”，地球内部“岩石生成说”和“来自外星球”这三种假说都找不到事实和理论依据，都不够科学和严谨，存在无法解释的现象和自圆其说的硬伤。因为他们都没有从地球诞生到演化的历史整体来分析问题，而是孤立地局限地看待复杂的问题，不免犯盲人摸象的错误。

沉积岩石地球温度降低形成水的海洋以后的产物，此时地球上石油煤炭早已自然形成，只是被埋藏在沉积层中，显然，沉积岩中的石油煤炭不是在沉积岩中形成的。虽然沉积岩层中含有碳酸盐和水等矿物含有碳氢元素，但是发生化学反应的前提条件是这些参与反应的化学物质要充分混合，由于沉积层里面碳元素多以碳酸盐的固体形式存在和氢元素以水的形式存在，氧碳和氧氢元素形成的共价键键能要比碳碳和碳氢元素之间共价键键能大，所以碳酸盐和水不易形成碳氢化合物。加上岩层是固体，分子间的流动性不足，再加上浓度温度和压力不够，直接发生化学反应形成碳氢化合物的可能性大大降低，所以沉积岩无法自然生成原油和煤炭。

也许有人说碳和水高温下的确可以生成一氧化碳和氢气，碳与一氧化碳和氢气就可以生成碳氢化合物。但是原始地球处于高温状态下，地壳中没有足够的碳元素存在，即使存在，也在地球早期处于火球状态时被氧化了成为一氧化碳和二氧化碳跑到大气层去了，一氧化碳和氢气只会停留在大气层，不可能保留在熔炉一样的地球岩浆里面。沉积层是地球温度冷却后的产物，是地球在大量雨水冲刷和狂风及冰川地搬运下沉积形成的。大气中的二氧化碳溶于水后形成碳酸，碳酸根与溶于水中的钙镁钡铜等离子发生反应后沉淀下来，形成新的沉积矿床；碳酸与锂钾钠铵等离子反应后溶于水中形成碳酸盐，被晒干后形成碳酸盐矿。沉积层主要是由黏土泥沙和这些海相和陆相沉积矿物组成的。由于氢气和一氧化碳不溶于水，沉积层中不可能有大量氢气和一氧化碳存在，既然没有根源，沉积层也就不可能凭空产生石油和煤炭。即使是沉积层发现了油气煤炭天然气资源，也只能说是沉积层覆盖和填埋了地球上原有的石油煤炭和天然气资源，而不是生成了原油和煤炭。

假使地壳能够形成石油，形成的石油资源应该是可持续的，不可能是不可再生资源；而且石油也应该在地壳中随处都有，不会大量富集在一起形成储量巨大的矿藏。可是现实却是要么没有，要么我们发现的石油煤炭都是富集在一起的。这个现象是主张“地壳形成石油假说”无法解释清除的。

口袋里有钱，并不能证明口袋能够生钱一样，沉积层有煤炭石油，也不能说明煤炭石油就是沉积层产物。沉积岩是黏土岩石碎屑及泥沙及富含碳酸盐等矿物质，在风和流水的搬运侵蚀沉积凝结和交代作用下，在低洼处堆积沉淀形成的浅表层的岩石。沉积层是生物化石的分布区域，也富集石油煤炭天然气和地下水，这也是生物成因说最主要的依据。虽然生物化石确实是沉积层的产物；但不能因为有生物化石就推断生物是沉积层产生的，有地下水也不能推断水就是沉积层岩石生成的，同理，也不能据此推断石油煤炭天然气就是沉积层形成的。因为这里面有更为复杂是客观原因。

我认为石油和水一样来源于原始地球大气，煤炭是石油受地热影响碳化而成的。石油和煤炭天然气水和可燃冰在地球上生命出现之前就已经存在了几亿万年之久，不可能是生物遗体形成的，反过来，这些有机物是地球生命诞生的来源。大家知道地球形成初期温度非常高，是高温熔岩流体，原始地球温度比金星的温度还要高，像炼钢炉一样，一些不稳定的矿物质被分解成固体和气体，还有一些直接被气化。原始地球有非常浓密的大气层和非常强大的大气压，具有非常复杂的大气，高温高压电离层在风暴闪电频发的情况下容易形成新的化学物质，当然氢气和一氧碳化会形成甲烷等烷烃类物质。由于原始地球温度很高，液态化的熔岩由于比重不同发生分层，铁元素等沉积到内核，成为地磁来源。比重大的放射性元素沉积到内核经过几十亿年的演化，大部分放射性物质由于衰变损失掉，剩余的集中到内核还在发生核反应，至今地球内核还保持着熔化流体状态，这就是地球地热地震和板块运动的能量根源。

首先，瓦斯中富含氦元素也能说明煤炭石油是源于原始地球大气。煤矿瓦斯主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气，以及微量的惰性气体。石油天然气和煤炭瓦斯中氦和氩等惰性气体含量都比氢气和一氧化碳多很多，也比当今空气中的含量多很多，这是由于原始地球大气中富含氦元素。氦元素是惰性气体，不参与化学反应，但被原始地球大气中产生的碳纳米管和富勒烯储存起来，被石油中的石墨烯烷烃和苯环类物质包裹储存在石油中的缘故。富勒烯的笼状结构能够储存氢气和金属分子，当然也能储存氦气等惰性气体。所以天然气和瓦斯中惰性气体也比空气中的惰性气体含量多很多，更接近原始大气的浓度。这也有力地说明埋藏在底下的煤炭石油是原始地球大气的产物。而从天然气和瓦斯中保留了原始地球大气中更为丰富的氦气和氩气等惰性气体。当然煤炭之中必然有大量的富勒烯石墨烯等物质，这些物质在生物体内是无法产生的。这也说明煤炭石油不是生物成因的。

其次，木星大气中存在石油天然气成分，足以说明同为太阳系的原始地球大气中也会存在。无独有偶，石油煤炭绝非地球特有产物，即使在没有生命的星球也会存在。科学探测证实外星球，比如木卫六上存在甲烷和乙烷等碳氢化合物组成的湖泊。至于有没有石油煤炭由于技术原因还未得到证实。按照地球上的石油煤炭大气成因理论，如果木卫六的大气压和温度适合，依然可以形成石油煤炭资源。木卫六的大气层及岩体中有着丰富的碳水化合物，但大气中氧气含量不高。这点与地球早期的大气成分有点类似，因为行星的演化过程大都差不多，有所差异只是因为处在不同的环境和不同的历史演化阶段罢了。

氢氦是宇宙诞生之初普遍存在的物质，以木星为例，木星大气组成中按分子数量算81%是氢气18%是氦气。因为木星是太阳系中最大的行星，它的质量是其它七大行星质量总和的2.5倍，除太阳外其他所有太阳系天体的总和的70%。所以木星有足够的引力能够留住原始宇宙初期的物质氢气和氦气，不使得它们逃逸到太阳。木星是气态行星，有着太阳系内最大的行星大气层，其大气压是地球大气压的上千倍。木星大气成分主要由和太阳的比例大致相同的氢分子和氦构成，其他的化学成分主要是甲烷、硫化氢及少量碳氢化合物。木星大气层中氢和氦按照分子质量算分别占了总质量的75%及24%，余的1%为其他元素，包括微量的甲烷、碳、乙烷、乙炔和联乙炔（丁二炔）、硫化氢、氨、氖、氧、磷化氢、水蒸气、氨、硫等物质以及硅的化合物。为什么乙烷、乙炔和联乙炔（丁二炔）氨和水只有很少的数量。这是因为木星远离太阳，而且是气态行星，所以木星内核与大气温度比较低，气压又非常高，所以烷烃类会变成石油降落到地面，氨和水分子会变成冰降落保存在木星表层。所以大气成分会和原始星球的大气的组成发生改变。所以透过红外线及紫外线测量发现木星上有微量苯和烃的存在。由此可以推测，木星上也会存在石油。这就间接地证明了原始地球大气中也会存在烷烃类石油成分。

为什么原始地球大气会生成石油现如今不可以？要回答这个问题，要从石油煤炭的生成机理说起。由于原始地球温度非常高，高温还使得地球矿物质必然产生气化分解和裂解现象。不稳定的物资被气化分解裂解和氧化，其中一部分变成水汽、一氧化碳、二氧化碳、氢气，甲烷、氮气，氨气，一氧化氮、二氧化氮、硫化氢、二氧化硫、一氧化硫，三氧化二磷等挥发性物质，以气体形态飘散在大气中。浓密的的大气包裹着高温的地球，所以，当时地球大气压远高于当今的大气压。由于氟氯氧硫也是强氧化剂，所以被大量消耗成为硅酸盐硫酸盐卤化物等高温下化学性质稳定的矿物质被储存在地球岩石中，不断沉淀下来，大气中强氧化剂的含量必然降低。由于大气中的氧气在高温高压下易于和氢气甲烷一氧化碳等物质发生氧化反应，生成水汽二氧化等物质。所以原始地球大气中氧气的成分肯定非常少，这一点个很关键，这为原始地球大气层合成烷烃类等各种有机物创造了条件。氢和碳元素是宇宙诞生之初的是物质，原始地球大气中占氢甲烷碳粉一氧化碳等浓度大，成分比较高，在高温高压下，大量碳氢元素合成烷烃类物质，随着地球降温原始地球大气冷却而降落到地表，并聚集成石油的海洋和湖泊，这是必然的过程。经过几千万年亿年的风沙的填埋储存在了地下。有些埋藏在地热资源丰富地区的石油在地热的作用下不断地裂解和碳化，最终成为天然气和煤炭与天然焦及石墨；所以石油煤炭和天然气通常是共生的。

为什么石油比水轻，而石油还会埋在海底呢？

氢元素和碳元素是宇宙初期的产物，广泛存在于星球的大气之中，而氟氯氧硫为强氧化剂，在星球温度非常高的情况下容易发生氧化反应，生成高温下稳定的矿物质被固定在地层中被大量消耗，大气中缺少强氧化剂，为碳氢化合物生成烷烃类石油物质创造了客观条件。海底之所以有石油煤炭天然气和可燃冰就是因为石油露点（液化点）比水的露点要高很多，所以原始地球中的石油先于水形成石油的海洋，这种相对高温状态又持续了几千万到上亿年，使得一部分处于地热丰富区域的石油碳化，形成煤炭。随着原始地球和大气温度的降低，等到温度下降到水的露点时，开始出现雨雪和江河湖海。地表的水循环使得地球火山和岩浆活动和气温进一步下降，地球温度维持相对恒定。水也是海相和陆相沉积形成的主要原因。水的出现和气温的变化使得岩石被侵蚀和风化的速度显著加强，风暴流水和冰川的搬运能力非常强大，强风和暴雨携带沙尘泥石流把石油和煤炭埋藏在海洋和湖泊之下。如今的油气田和煤矿都是这样形成的。

在原始地球大气密度和厚度都特别大的情况下，大气压强也会比如今的地球大许多，那时的石油的凝固点和沸点比现在的要高很多，再加上石油是种粘稠的液体，具有一定的粘性，可牢

牢与地面沾黏在一起；加上石油比热比较小，传热慢，整个石油结成一个整块，此时雨水覆盖在上面，就会在表面起到降温作用，形成一个石油凝结成的盖子，把水和石油隔离开来，此时，水盖在这个盖子上面，石油就无法翻身上浮到水面。时间久了，水底的沉积物被钙化石化，重新凝结成不透水的岩层，把原油封闭在海底。（石油的性质因产地而异，密度为0.8-1.0g/cm3，粘度范围很宽，凝固点差别很大(30~-60摄氏度)，沸点范围为常温到500摄氏度以上，可溶于多种有机溶剂，不溶于水，但可与水形成乳状液。）当然，那时地球的地震和火山岩浆活动还比较激烈，部分原油在挤压之下会溢出来，向着更浅表地层位移。按照同样的原理会重新封闭在新的地层里面。这就是为什么现在发现的石油资源出现在比石油生成晚很多地质年代的地层之中，以至于出现在生物大爆发之后的地质之中，以至于石油和煤炭被误认为是该地质时期的产物的原因。

石油来自于地球原始大气,只要用逆向思维倒着推演就不难理解。试想一下，如果地球升温到上千度，变成火球，会有什么变化？

首先，水的海洋不复存在，所有的水变成水汽漂浮到大气层里。

然后，石油煤炭等会汽化裂解，主要以氢气甲烷及烷类、芳烃类、酯类、醛类等含氧碳氢化合物及其他含硫碳氢化合物和碳黑等类物质飘散到大气中，石油煤炭中挥发剩余的碳由于地质运动深埋在地下，经过高温高压会变成石墨。同时飘散在空气中的一部分碳黑及有机物和空气中的氧气发生化学反应生成水、二氧化碳和一氧化碳，再次把空气中的氧气消耗殆尽。

其次，岩石中的容易受热分解的矿物质碳酸盐硝酸盐磷酸盐硫化物等分解成二氧化碳二氧化氮二氧化硫硫化氢等气体飘散到大气。于是地球大气又恢复到原始地球形成时的模样。

接着，如此厚实的大气密度会使得地球大气压会急速升高，地球地表大气压要比马里亚纳海沟深海海底的压强还要高。高温高密度使得大气对流加剧，产生强烈风暴和闪电，加剧大气化学方应，在不同的气压温度成分和密度下会生成多种有机物和无机物。当然主要以性质相对稳定的烷烃类和水为主。

最后，我们再来一次时光旅行，看看烧红的地球和浓密的大气逐渐降温会发生什么变化？地球还会不会恢复到现状？地球高温高压下，当大气温度在2000——120摄氏度之间会发生很多无机物生成有机物及有机物之间的化学变化，因为有机化学反应在一定的条件下都是可逆的。氢气和一氧化碳反应生成甲烷和水，氢气与二氧化碳反应生成甲醇和水。甲烷氢气一氧化碳水等物质就可以在原始地球高温高压粉尘电离闪电等环境作用下容易合成烷烃类等有机物质，也就是原油的主要成分。当今地球大气压只有一个标准大气压，而且基本稳定，气温在零度上下浮动几十度，温差不过100多摄氏度，大气中的水汽还能出现汽水冰雪的状态变化，压差几百上千个大气压，温差几百上千摄氏度，原始大气所能发生的变化一般人很难想象。

随着地球地表温度逐渐降低，原始大气中沸点低的有机物大分子首先液化固化像雨雪一样降下来，随着大气温度不断降低，沸点次低点的有机物也降下来，最终随着地球温度降低形成了石油的海洋。这一过程就如同煤炭石油裂解产生煤气汽油柴油焦油和沥青的逆向反应。

石油煤炭“生物成因假说”无法解释的在没有生命的南北极冰层下面为何有石油煤炭资源的问题，在“大气成因说”下顺理成章。这是因为煤炭的成因和石油一样来自原始地球大气，石油的形成要比生命出现早几亿万年。煤炭形成是由于石油流动到火山和地热资源比较多的地方后，这里的地球岩石和气温比较高，长期保持大约100-500摄氏度的温度，地热和低海拔的大气再次对原油长期加热，导致原油再次气化，剩下的物质成为油渣，形成类似于天然沥青的东西。这类物质长期在高温高压及复杂地质作用下最终形成煤层。这就像蜜蜡琥珀是由松柏树脂形成有机质宝石是一样的原理。由于各地的温度差异及气化程度不同，石油就形成天然沥青、烟煤和无烟煤。石油也因为同样的原因形成不同种类的重质油、凝析油、轻质油和天然气。

石油碳化生成煤炭理论上是成立的。石油和煤炭在一定条件下可以互相转换。天然沥青也可以看作是煤和石油的过渡产物。由此说明，石油和煤炭存在同源性。但是用碳同位素无法测定石油和煤炭中的地质年代是因为分子量小的碳12碳链受环境温度影响会首先断裂，变成甲烷逃逸，所以石墨和煤炭中的碳12同位素必然比石油中的要减少很多，而碳13同位素要增加很多。

烟煤和天然沥青无论外形和物质构成上都比较接近了，天然沥青和烟煤中都有高分子有机化合物，两者主要都是由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成，只不过是烟煤比天然沥青的碳含量高一点，氢含量低一点罢了。石油和煤炭的中间过度物质是天然碳沥青，又称沥青煤或碳沥青煤，是指充填于断层破碎带或裂隙带中的一种碳量和发热量均较高的固体可燃矿产。相当于恐龙和鸟类之间的始祖鸟的地位。因为沥青受热发生裂解反应，就会生成碳和烷烃类。食用油烧焦了会变黑，会冒烟就是分解出了碳和一些烷烃类物质的原因。即使是汽车长期高档位大油门行驶，由于发动机低速运行时气缸相对缺氧，燃烧不充分，导致汽油在高温高压下都会碳化，会发生积碳现象。同理，原油长期在高温缺氧的状态下由于烷烃的化学键裂解也会生成煤气和煤炭。油页岩中同时存在石油和煤和天然气就说明了煤和石油的形成存在同源关系。 

石油和煤炭源于原始地球大气，按理煤炭石油埋藏的地层要比生物化石埋藏年代要早很多，煤炭石油储藏的地层应该没有生物活动的遗迹才符合这一论断才对。可为什么出现交叉呢？因为石油是液体，地球早期地质活动频繁，在强大压力下石油会向压力小的地方位移，以至于溢出地表，形成浅表油田和露天煤矿。当然不能以此推断这些石油和煤炭是近代形成的。虽然在元古代以后生命产生的地层中发现了石油煤炭，但不能说明石油煤炭就是这一时期形成的，更不能据此断定煤炭石油是生物形成的。因为石油是液态，由于早期的地球地质活动非常活跃，在高温高压下埋藏在地层的石油会像岩浆一样向着压力小的地方流动，以至于流出地表，形成露天煤矿和浅表油田。所以，即使在那个地层发现了石油和煤炭，也并不能说明煤炭石油就是这一地质时期的产物。因为石油煤炭的形成时期应该比发现的最早的煤炭石油的地质时期还要远很多。这是因为原油是可以流动的，所以发现地层的地质年代和形成时期不能简单地划等号。不顾客观事实机械地想当然地认为石油煤炭就是这一地质时期形成的认识犯了教条主义的错误。

煤炭石油含硫量不同，也是因为在地层埋藏的时期，受到地热资源中含硫量的影响，造成含量大小不一的。这就像不同的温泉中含硫量不同是一样的原理。

由于氧元素是强氧化剂，在原始地球高温环境下容易发生化学反应形成各种含氧矿物盐，水，二氧化碳和一氧化碳以及碳氢氧化合物，氧气消耗殆尽。那时大气中氧含量非常低，远远没有当今这么高，很少再发生甲烷石油煤炭燃烧的氧化反应。所以，原始地球气温开始下降时大量的一氧化碳二氧化碳和氢气最容易生成性状较稳定的烷烃类碳氢化合物，烷烃类遇冷降落就形成原油海洋。原始大气在高温高压及闪电作用下容易形成石油和水汽，地球经过漫长的降温之后，大气中的烷烃类经过液化成为“原油”降落下来，成为原始地球的以碳氢化合物为主的石油的海洋。由于那时大气温度还在120摄氏度以上，还没有达到水的液化点，水汽只能留存在大气中，之后经过漫长降温，石油煤炭被风沙携带的砂石埋藏在地下。那时的火山地震等地质活动和岩浆流动还是很频繁，地球如同一锅粥，地壳容易发生起伏错位和裂隙，石油就会倒灌，这就是页岩油的成因，页岩气是页岩石油再次受热分解的产物。

可燃冰也是地球大气降温以后，甲烷和水在低温高压下形成冰雪状甲烷水合物降落下来的。由于水甲烷和石油曾经是原始地球大气的主要成分。石油海洋形成以后，水的海洋形成以前，随着大气温度温度降低到一定程度，甲烷和水在原始大气的高压下形成可燃冰像冰雪一样降落在地球上。因为可燃冰比水重，在海水巨大压力下至今保持固体形态，没有“解冻”，被永久深埋在深海底部。高压低温是甲烷水合物（可燃冰）形成并能保存至今的必要条件，所以在古大洋底部，在极地和高原永久冻土层仍旧保留有非常大量的可燃冰。

随着地球气温继续下降，水汽形成雨雪降落下来，开始形成由水组成的雪山冰川河流湖泊和海洋。地球气温由于水汽蒸发吸热调节，温度稳定在100—-60摄氏度之间，此时雨水和干燥漫长的冬季风交替夹带着泥沙和沙石把盆地中的煤炭和石油覆盖起来，埋葬在更深的地下。古代盆地低洼的地方直接被湖泊海洋覆盖，形成如今的海洋盆地和沙漠盐碱地（远古海盆地）的石油煤炭天然气资源。这就是远古海盆地石油煤炭天然气可燃冰资源丰富的原因，所以远古盆地可作为探寻石油煤炭天然气资源的最重要的依据。

由于水对温度的传导和调节作用，水的海洋的形成加速了地球和大气的降温，随着大气温度不断降低，降雨使得大气中水汽不断减少，大气压进一步下降，水的汽化点也由大约150摄氏度降低到大约100摄氏度。水的海洋的形成让原始地球的大气层变薄，大气压和气温终于接近现代的大气压和气温。

水循环使得原始地球大气中二氧化碳由于形成碳酸盐沉积，含量逐步降低，而氧气的含量相对上升。经过漫长的演化，原始地球大气中的水汽随着地球温度的降低而变成雨水冰雪降落下来形成水的海洋和雪山。而水的海洋的出现强化了调节这地球气温的作用。形成水的海洋以后，此时地球大气里不易液化和固化的氮气二氧化碳一氧化碳氧气氦气等气体渐渐成为了大气主要成分。此时的大气除了二氧化碳浓度非常高，氧气浓度非常低之外与当今空气成分本质上已经没有太大的差异了。由于二氧化碳浓度高，二氧化碳随着降水溶进湖海变成碳酸和水里溶解的钙锂镁等金属离子发生化学反应，生成碳酸盐析出沉积，变成矿物岩石被固化，形成当今随处可见的海相石灰岩沉积层。这一变化导致二氧化碳在大气成分中所站的的比例急剧下降，氮气和氧气含量相对上升，温室效应得以减弱。相对恒定的气温和湿度及丰富的有机物聚集在湖海，在阳光火山地热和催化剂的诱发下，为生命的诞生创造了充分必要的条件。直到出现适合孕育出生命的大气和水土环境，大气一直保持相对稳定的大气构成。

碳氢元素是宇宙中普遍存在的物质，有机质不是地球独有的，但生命的诞生限于蛋白质的生成条件，必须只在气温恒定，有大量水存在的情况下才能发生。水和蛋白质是生命最为重要的必不可少的组成部分。如果星球没有水，星球的温度就不能够保持相对稳定，一个温度不稳定的星球当然也无法生成并保存蛋白质，没有蛋白质就没有生命。这是蛋白质的性状决定的。因为蛋白质的形成起码是原始地球大气在温度降低到一定程度，蛋白质形状能保持稳定的条件下，也就是在石油海洋形成以后，水的海洋形成过程中才从大气圈中形成富集到水圈和地表，因为这一时期温度比较恒定，恰好符合蛋白质便于保存的条件。蛋白质和核糖核酸多糖脂质等重要生命物质共同作用，再加上光热水空气和微量元素等非生命物质的参与，就为地球生命在海洋诞生创造了充分必要条件。

从古老的碳质球粒陨石可以得知，原始宇宙中碳元素也是普遍存在的。不仅太阳系中氢元素占比比较高，原始地球大气中氢和碳元素占比也曾非常的高。由于原始地球内部还在进行核聚变反应，地球温度很高，地壳熔岩液化，地球内部释放出大量的气体，这些气体和火山口喷发的气体类似。所以原始地球常常是浓烟被日，大气层非常厚，压强有成百上千个大气压，加上电离层临界水尘埃催化作用和强风暴闪电频繁持续的存在，这样的环境下氢气一氧化碳二氧化碳水汽氮气氨气等物质足以形成各种烷烃类物质和氨基酸蛋白质核算等有机物。

由于蛋白质受温度酸碱度等外部环境因素影响比较大，原始地球大气合成蛋白质的条件比较苛刻，特定条件下合成蛋白质的数量有限，蛋白质等大分子有机物在酸碱液中易水解，在高温下易分解和碳化，在低温和高温下都发生变性。必须在特定的温度和环境下才能保持稳定性状，不易保存，只有在地球温度稳定，有了水的海洋之后才会生成氨基酸蛋白质类生命物质；这也是为什么生命只能产生于类地星球的原因。这也说明了高温高压下原始地球大气主要生成的有机质就是烃类。石油是由碳与氢原子所构成的烷烃类碳氢化合物，主要包含烷烃、环烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃，这些的混合物就是原油的主要成分，这些烷烃类的合成条件比蛋白质要宽松容易得多，其性质比较稳定，所以其数量巨大而能够保存至今。

从无机物合成有机物，这是一个公认的化学常识。我国现代生物化学虽然起步较晚，但是我国有悠久的炼丹化学试验基础。所以如今我国的生物化学与分子生物学并不落后。继1965年我国科学家首次合成牛胰岛素之后，在1981年又首次人工合成了核糖核酸。2021年我国农科院利用一氧化碳和氨水已经能大规模合成蛋白质，而且现在已经做到了万吨级的工业产能。2021年中科院天津工业生物技术研究所科研团队在淀粉人工合成方面取得重大突破性进展，首次在实验室中实现了用二氧化碳和水人工合成淀粉的全合成技术。2022年我国用二氧化碳合成汽油技术取得了新突破，全新研发的全球首套1000吨/年采用二氧化碳加氢制备汽油中试装置在山东开车成功，顺利生产出符合国VI标准的清洁汽油产品。能人工合成汽油也能合成柴油和石油，只是化学反应的中加入更多的甲烷一氧化碳和氢气，改变压力温度催化剂就可以实现。不仅能用甲烷一氧化碳和氢气及水人工合成汽油，也能合成葡萄糖，核糖核酸和淡粉。米勒实验早就证明还能用甲烷氢气一氧化碳氨气水人工合成氨基酸和蛋白质。

微生物中的细菌藻类和植物的出现使得大气的成分发生了进一步的变化，尤其是二氧化碳含量降低氧气含量增加为动物的出现奠定了基础。微生物藻类和植物能够在常温常压下吸收消耗一氧化碳，二氧化碳、氨气、氮气、硫化氢、二氧化硫、甲烷和无机盐，合成糖和氨基酸等有机生命物质，这也旁证了有机物还可以在常温常压下通过生物酶生物电和光照在生物体内合成，实现从无机变有机的生物化学反应，并释放出大量氧气。藻类和植物让二氧化碳在空气中的比例进一步下降，氧气进一步上升，地球大气成分和含量更加接近现代大气。

总之，地球的演化史，最主要就是地球大气的温度成分及气压变化的历史，因为地球大气圈及地表的水圈和岩石圈的变化直接决定和影响着生物圈内生命的产生和生存状况。地球生物圈的优化和绝佳地自我修复生态系统环境的能力为大量各类生命的诞生创造了条件，氧气含量的提升也为高等生命和尤其动物的出现创造了必要的条件。