A teoria da origem inorgânica do petróleo (sinônimos: origem abiogênica, abiótica, abissal, endógena, juvenil, mineral ou primordial dos hidrocarbonetos naturais) sustenta que o petróleo é formado por processos não biológicos, a partir de material primordial, que compreende moléculas de hidrocarbonetos estáveis a altas pressões e temperaturas, nas profundezas da Terra (manto), sofrendo posterior contaminação biológica (por bactérias) em níveis de baixa pressão e temperatura, na crosta terrestre. Esta hipótese difere do Consenso científico atual e, portanto, não é considerada válida. Os especialistas da área concordam que a origem do petróleo é Biogênica, ou seja, advinda de seres vivos mortos e enterrados por milhares de anos.
Geralmente essas ideias são invocadas para oferecer um contraste às teorias tradicionais que postulam a exaustão do petróleo (Peak Oil) como algo plausível, uma vez que o óleo seria formado a partir de processos biológicos em um processo lento e de quantidade fixa, tendendo à exaustão diante de sua finitude. De acordo com a Teoria Abiogênica (Abiótica) entretanto, os hidrocarbonetos são muito abundantes, produzidos espontaneamente pelo planeta em enormes quantidades o que afastaria a hipótese de escassez futura.
As duas principais teorias abiogênicas dos hidrocarbonetos (a teoria dos gases profundos de Thomas Gold e a teoria Russo-Ucraniana do petróleo abiótico profundo) tiveram considerável influência entre as décadas de 1950 e 1980, porém desde então tem sido cientificamente desacreditadas e atualmente há consenso entre a comunidade científica de que foram arrebatadas por compreensões mais sofisticadas acerca dos modos de formação dos depósitos de hidrocarbonetos na natureza. Existem algumas teorias abiogênicas que ainda encontram-se sob investigação que, tipicamente, estudam a formação de bolsões menores de petróleo e gás natural. História Os primórdios dessa teoria datam do século XIX, quando os químicos Marcellin Berthelot, francês, e Dmitri Mendeleiev, russo, a propuseram para explicar a origem do petróleo. Esses cientistas estudaram as reações de hidrólise de carbetos metálicos que produzem hidrocarbonetos, sugerindo serem abundantes no interior da Terra.
A ciência moderna constata que os carbonetos metálicos, principalmente dos metais que estão em torno do pico de abundância cósmica do ferro "iron peak" (Fe, Ni, Cr, Co, V, Cu, Mn) formam carbonetos que também são encontrados em meteoritos . A teoria abiogênica da formação do petróleo foi revivida na década após 1950, sobretudo por cientistas russos e ucranianos.
O geólogo russo Nikolai Alexandrovitch Kudryavtsev foi o primeiro a propor a moderna teoria do petróleo abiótico, em 1951. Ele analisou a geologia dos arenitos betuminosos de Athabasca em Alberta, Canadá Athabasca Tar Sands e concluiu que nenhuma rocha geradora poderia formar o enorme volume de hidrocarbonetos presentes nessas areias betuminosas (hoje estimada em cerca de 1,7 trilhões de barris) e, portanto, a explicação mais plausível é que o petróleo é abiótico, abiogênico, inorgânico e que provém de grandes profundidades do interior da Terra, através de falhas profundas.
A teoria Russo-Ucraniana do petróleo, baseada em cálculos termodinâmicos, foi iniciada na Ucrânia pelo cientista Professor Emmanuil B. Chekaliuk (1967), cujos estudos apontaram que o petróleo provém e é originado a altas pressões e temperaturas no manto da Terra, sem a participação de carbono de origem orgânica (plantas ou animais). Esta teoria é suportada por estudos experimentais de laboratório conduzidos nos Estados Unidos pelo Dr. J.F. Kenney.
O cientista astrônomo e astrofísico Thomas Gold foi um dos mais proeminentes proponentes da Teoria Abiogênica no ocidente. Ele afirma que o petróleo é uma substância primordial, formada a grandes profundidades no interior da Terra e também de outros planetas (sobretudo na forma de metano).
A ascensão do metano, por vezes junto com hélio e nitrogênio, atingem níveis mais rasos na crosta terrestre, onde bactérias interagem com os hidrocarbonetos, e que contaminam biologicamente o petróleo primordial. Os carvões minerais pretos, segundo Gold, representam o estágio de extrema perda de hidrogênio na ascensão dos hidrocarbonetos (quando não oxidados) do manto para a superfície terrestre. Ele também afirma que os campos de petróleo e gás podem se recuperar naturalmente com novos pulsos de migração de hidrocarbonetos. Gold também sugere que os terremotos têm causa relacionada com grandes volumes de migração de gases como metano primordial.
Uma das predições das teorias abiogênicas é que outros planetas do sistema solar ou seus satélites possuem oceanos de hidrocarbonetos (metano, etano). Esses hidrocarbonetos ou estariam presentes na formação do sistema solar ou seriam produtos de subsequentes reações químicas.
A constatação da ubiquidade da ocorrência de hidrocarbonetos no sistema solar foi comprovada pelos resultados da sonda espacial Cassini-Huygens, no entanto, mesmo antes desse advento, através de estudos astrofísicos de espectroscopia e dados de análises de meteoritos os astrônomos e astrofísicos já suspeitavam da abundância de hidrocarbonetos extraterrestres. A Associação Americana de Geólogos de Petróleo (AAPG) tem efetuado conferências sobre as questões quanto à origem do petróleo (Biogênico/Abiogênico) e a implicação na exploração e produção de petróleo.
Comparações entre as teorias
Formação do petróleo Há duas teorias sobre a origem de hidrocarbonetos naturais: a teoria biogênica e a teoria abiogênica. Essas teorias foram intensamente debatidas desde 1860 e com menor intensidade após a descoberta de vastas acumulações de petróleo, sobretudo pelos avanços da exploração através de métodos sísmicos. A postulação de que o petróleo seria formado por detritos orgânicos soterrados foi originalmente proposta pelo cientista russo Mikhail Lomonossov, em 1757.
Biogênica: Se forma a partir de substâncias orgânicas procedentes da superfície terrestre (detritos orgânicos), que seriam soterrados. Com o incremento de temperatura, as moléculas do querogênio começariam a ser quebradas, gerando compostos orgânicos líquidos e gasosos, em um processo denominado catagênese. Para se ter uma acumulação de petróleo seria necessário que, após o processo de geração (cozinha de geração) e expulsão, ocorresse a migração do óleo e/ou gás através das camadas de rochas adjacentes e porosas, até encontrar uma rocha selante em uma estrutura geológica que detenha seu caminho, sob a qual ocorrerá a acumulação do óleo e/ou gás em uma rocha permeável chamada rocha reservatório.
Abiogênica: depósitos profundos de hidrocarbonetos aprisionados durante a formação do planeta. A centenas de quilômetros de profundidade as moléculas de hidrocarbonetos (principalmente metano) migram do manto para a crosta ocorrendo complexação das moléculas. Nesta migração, gases primordiais como hélio e nitrogênio podem estar presentes e auxiliam no transporte. A presença de moléculas biológicas associadas aos hidrocarbonetos é estritamente relacionada à contaminação por micro-organismos (bactérias).
Kenney afirma que praticamente a totalidade dos hidrocarbonetos que quimicamente formam o petróleo são gerados em grandes profundidades por processos abiogênicos e, portanto, os depósitos de petróleo em níveis crustais mais rasos representam simples deslocamento de hidrocarbonetos de seu ambiente original de formação, ou seja, do manto da Terra.
Uma variação da teoria abiogênica sugere que o petróleo seja formado através de reações tipo Síntese Fischer-Tropsch a partir de serpentinização do manto peridotítico, através de reações de hidrólise, produzindo hidrogênio que ao reagir com outros compostos de carbono ou carbonatos produz hidrocarbonetos que posteriormente migram para níveis mais rasos.
Formação do carvão Biogênica: os depósitos carboníferos se formaram de restos de plantas acumuladas em pântanos, que se decompuseram, fazendo surgir as camadas de turfa. Entretanto, as emanações de metano provenientes de falhas geológicas de grande profundidade ou exsudações de reservatórios de hidrocarbonetos alimentam essas regiões pantanosas, trazendo metais fixando-os junto ao carvão. Bactérias retrabalham o metano e outros hidrocarbonetos juntamente com os restos vegetais. A elevação do nível das águas do mar ou o rebaixamento da terra provocaram o afundamento dessas camadas sob sedimentos marinhos, cujo peso comprimiu a turfa, transformando-a, sob elevadas temperaturas, em carvão.
Abiogênica: Carvão mineral (preto) é um material com presença de compostos orgânicos, mas no ambiente de formação sofreu interação de hidrocarbonetos inorgânicos, principalmente metano, que migraram através de emanações uniformes vindas de grandes profundidade e que atingiram esses depósitos. Os hidrocarbonetos preservam muito bem os restos e os tecidos celulares de vegetais. Tal situação pode ocorrer na superfície com migração de metano e petróleo sobre áreas de pântanos ou turfas.
Diversos metais como Níquel, Vanádio, Cromo, Cádmio, Mercúrio, Arsênio, Chumbo, Selênio, entre outros, também estão presentes no carvão.
Muitos carvões são por vezes betuminosos e também possuem elevados conteúdos de enxofre. Tal como no petróleo, esses metais são oriundos de profundezas no interior da Terra manto. Também não é rara a associação de urânio aos depósitos de carvão. Em muitas jazidas de carvão no mundo é comum a presença de camadas denominadas de tonsteins, constituídas de material caulínico, por vezes interpretados como cinzas vulcânicas.
No estado do Wyoming EUA, na bacia de Powder River, há uma camada de carvão com cerca de 60 metros de espessura; seria difícil imaginar um pântano pretérito que pudesse originar tamanha espessura após a compactação. Um fato comum nas ocorrências de carvão em todo o mundo é a forte relação de sua localização logo acima ou nos arredores das regiões produtoras de hidrocarbonetos, conforme já salientado pelo Dr. Thomas Gold . Esse mesmo autor aponta que somente o carvão de cor marrom (linhito) seria considerado biogênico.
Argumentos suscitados pela Teoria Abiogênica Campos de petróleo supergigantes O geólogo russo Nikolai Alexandrovitch Kudryavtsev foi o principal proponente da teoria abiogênica. Ele argumentou que nenhum óleo produzido em laboratório a partir de plantas se assemelha em composição química aos hidrocarbonetos naturais como o petróleo cru. Ele apresentou muitos exemplos de que quantidades substanciais e algumas vezes comerciais de hidrocarbonetos foram encontradas em rochas cristalinas do embasamento ou em sedimentos diretamente a elas sobrepostos.
Ele citou casos em Kansas e na Califórnia (Estados Unidos), oeste da Venezuela e Marrocos. Ele também indicou que os reservatórios de petróleo em estratos sedimentares são frequentemente relacionados a expressivas fraturas/falhas no embasamento imediatamente abaixo dessas acumulações. Isto é também evidenciado no campo supergigante de Ghawar, na Arábia Saudita; no campo de Panhandle, no Kansas, o qual também produz hélio em quantidades comerciais; Tengiz, no Cazaquistão, White Tiger, no Vietnam e inúmeros outros.