Нефть справедливо называют «черным золотом». Топливо и смазка для машин, многие медикаменты и кремы, осветительные и моющие средства, пластмассы и искусственный каучук, растворители, краски и сотни других материалов изготовляют из нефти и продуктов ее переработки. Уже несколько тысяч лет назад люди научились использовать нефть для топливных и строительных нужд. Первые попытки ее переработки относятся к XVIII веку. Однако интенсивная, из года в год увеличивающаяся добыча нефти началась всего сто лет назад. С того времени из недр земли извлечено и переработано более пяти миллиардов тонн этой поистине чудесной жидкости. Каковы же запасы нефти? Исчерпаемы ли они в близком будущем? На эти важные вопросы до сих пор нельзя дать определенного ответа. Во многом это объясняется тем, что наукой еще окончательно не решена проблема происхождения нефти. Выясняя этот вопрос, ученые столкнулись с огромными трудностями.

В настоящее время считается общепринятым взгляд, согласно которому исходным материалом для образования всех битумов, включая нефть и нефтяной газ, является органическое вещество, в состав которого входят смешанные остатки растительных и животных организмов; в нефтеобразовании принимают участие также минеральные вещества земной коры, взаимодействующие с органическими остатками. В пользу этой точки зрения говорят многие факты. Экспериментально доказано, что жиры, белки, углеводы, входящие в состав животных и растительных организмов, при соответствующих условиях могут быть превращены в углеводороды. Элементарный состав нефти характеризуется преобладанием углерода (по весу 84—86 процентов) и водорода (12—14 процентов) и незначительным содержанием серы, азота, кислорода и др. Все эти элементы входят и в состав тканей животных и растений, с тем, однако, различием, что в них имеется гораздо больше азота (в белке) и кислорода, чем в нефти. Исследования состава органического вещества современных морских осадков, произведенные в последнее десятилетие в широких масштабах, дали чрезвычайно интересные результаты. Они доказали наличие процессов нефтеобразования в современных морских бассейнах.

В составе битумной части органического вещества осадков Каспийского и Черного морей, Мексиканского залива обнаружены близкие к нефти, преимущественно жидюие, метановонафтеновые и, в меньшем количестве, ароматические углеводороды. Они могли образоваться в этих осадках только из некогда живших здесь организмов. Но сосредоточенное накопление органических веществ на суше или в воде — не единственное условие образования нефти. При доступе воздуха и воды преобладают процессы окисления. Для образования же нефти требуются такие условия, при которых, наоборот, происходило бы отнятие кислорода. Такие условия наступают лишь в том случае, когда на слой разлагающихся остатков организмов, смешанных с минеральными осадками, продолжают напластовываться все новые слои биогенного (т. е. имеющего органическое происхождение) ила. В его битумной части увеличивается содержание углерода, уменьшается процент жирных кислот и других содержащих кислород промежуточных продуктов (например, спиртов, альдегидов и др.). Таким образом, даже в ранних стадиях диагенеза (процесса преобразования рыхлых отложений на дне водных бассейнов) происходит образование углеводородов, составляющих нефть.

Исследование изотопа радиоактивного углерода современных и очень молодых осадков показало, что их возраст лежит в пределах 9—14 тысяч лет, то есть совпадает с геологическим возрастом отложений, содержащих эти углеводороды. Плотное перекрытие органического вещества и промежуточных продуктов его распада происходит в результате размыва суши, создания осадочных пород и др. Образовавшийся же комплекс органического материала, смешанного с минеральными породами, затем покрывается другими слоями земли. Это происходит в процессе длительного (на протяжении геологических эпох) погружения дна водных бассейнов. Непроницаемые для воды и воздуха слои полностью предохраняют комплекс органических веществ от действия кислорода. Азотистые соединения (из белка организмов) способствуют созданию восстановительной среды. Повышенные температура и давление, возникающие при опускании слоев вглубь земли, также благоприятствуют образованию углеводородов из промежуточных продуктов распада органических веществ. И все же углеводороды и другие составные части нефти, распыленные в массе илистой породы,— это еще не та внешне сравнительно однородная текучая жидкость, которая известна под названием нефти.

Образовавшаяся битумная масса, близкая по составу к нефти, претерпевает дальнейшие качественные изменения при ее подземном перемещении в хорошо проницаемые крупнозернистые породы или породы с повышенной трещиноватостью. В них обычно и обнаруживают нефтяные залежи. Эти изменения происходят под физико-химическим воздействием (адсорбция, катализ) окружающей минеральной среды, а также вследствие непрерывного химического взаимодействия разнообразных составных частей нефти с этой средой и между собой. Условия для образования нефти, создаваемые природой, исключительно разнообразны. Отдельные звенья только что описанной сложной цепи возможных стадий и условии преобразования органических веществ в нефть еще не раскрыты наукой. Природные запасы нефти значительны и выявлены далеко еще не полностью. Однако несомненно также, что образование нефти в природе происходит неизмеримо медленнее, чем растут потребности в ней и ее добыча. Поэтому индустриальные страны мира уже встали на путь искусственного изготовления заменителей нефти в промышленных масштабах. Точное знание характера и условий образования природной нефти поможет более совершенным способом производить синтетическое топливо.