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摘 要: 提要:无机生油假说认为,原油和天然气和近地表的生物物质没有根本联系,它们是生成于地幔内的非生物来源的碳氢化合物。因而油气不是一个不可再生资源.而是一个可再生资源。无机生油假说得到地质学、物理学和化学等三个基本学科的支持。在地质观察上,发现全
提要:无机生油假说认为,原油和天然气和近地表的生物物质没有根本联系,它们是生成于地幔内的非生物来源的碳氢化合物。因而油气不是一个不可再生资源.而是一个可再生资源。无机生油假说得到地质学、物理学和化学等三个基本学科的支持。在地质观察上,发现全球许多大油田的油气储藏与原始生物物质之间数量上有巨大落差,难于解释它们是由生物生成的。此外.有许多地区在结晶基底或变质基底内,或直接位于其上的沉积岩中发现石油。从生物生油假说来说.也是无法理解的。在化学上.早在二战期间,德国已由人工合成石油(费托合成),并生产了占德国战争中用油的9%的石油。无可争辩地说明。无机可以生成石油。根据化学(物理学)热力学理论分析确认,甲烷是唯一一种在标准温压条件(温度为298.15K:压力为101325Pa)下稳定的碳氢化合物,从甲烷形成正常烷属烃只有在压力>3x10kPa、温度>700~C时(相当于地下深度约100km)才有可能。在地壳内的温压条件下由生物变质形成石油的假说,与化学热力学的基本原则相抵触。从氧化的有机分子,如碳水化合物(c6H,2o)形成较高的碳氢化合物在任何条件下都是不可能的。根据我国长期对深部构造的研究.笔者认为在中国东部及西太平洋蘑菇云岩石圈地幔发育的地区是寻找巨型无机油气田的有利地区.建议在发育蘑菇云岩石圈地幔地区开展无机油气田的勘探.并在无机油气田远景地区布置超深参数钻,以评价含油气远景。另外建议加强物探工作,尤其是研究地震勘探处理基底内三维含油气构造的技术。

关键词:无机生油假说;费托合成;蛇纹岩过程;化学热力学;蘑菇云岩石圈地幔
油气生成成因存在争论现在世界上还没有一个为大家接受,可以普遍用于解释油气生成的理论。
所谓理论应该满足几个条件.第一它应该是可以在实验室内通过实验验证.或可以在已知条件控制下重现的。第二是它应能“放之四海而皆准”地广泛解释各种有关现象第三.它还应该可以预言预测事物的未来发展
既没有实验证明.又没有严密理论支持的情况下。对自然界做出的推断便是假说。
地学和物理学、化学等实验科学不同.它的研究对象在时间和空间上的巨大跨度使得它常常不可能在实验室内重现,从而产生令人信服的理论。在它发展中.更多的往往是通过不断涌现出来的能说明更多的现象的新的假说替代旧的假说.后浪推前浪。逐步接近真理.推动科学的进步。
地学中正在引领学科前进的板块构造、宇宙大爆炸等都是假说。它们或早或晚必定要被别的新的假说所代替
有机生油也是一种假说.它的正确性正在受到质疑。
本文简略地综述几种油气生成理论或假说.并从深部构造探索在中国寻找无机油田的前景无机生油的观点认为。原油和天然气和近地表的生物物质没有根本联系.它们是生成于地幔内的非生物来源的碳氢化合物。油气不是一个不可再生资源.而是一个可再生资源.没有理由再说将来石油会短缺,就好像担忧洋中脊缺少玄武岩【1J。从海相生物生油的观点.中国曾被认为是一片荒脊的沙漠.但从无机生油的观点,中国是一片富饶的沃土。中国具有发现巨大油气藏的有利构造条件,有跻身于世界油气强国之林的潜力。在国内找到巨型油田是打破石油对我国封锁之虑的最好的方法。
相关期刊推荐:《中国地质》(双月刊)是由国土资源部主管、中国地质调查局主办的综合性学术期刊,是在原《中国区域地质》(季刊)内容基础上的延伸和拓展,是反映中国地质调查和研究成果的重要载体。主要报道基础地质(包括地层、古生物、构造地质、岩石、矿物、区域地质等)、矿床地质、能源地质、海洋地质、水文地质、环境地质(含生态地质和灾害地质)、遥感地质、地球物理、地球化学、地质信息等研究成果。
1生物生油假说
在20世纪20-30年代,海相生物生油的观点占统治地位。绝大多数石油地质学家都认为石油的生成是由于海洋浮游生物或植物,死亡后沉入洋底淤泥的浅海中,在厌氧条件下避免降解,厌氧细菌将脂类转化成腊状物质,形成油母页岩。随着地壳下沉源岩越埋越深,温度逐步上升,当温度达到石油窗(60C到120C)时,热解除作用使油母页岩分子分裂成为直链碳氢化合物,形成原油,原油富有流动性,可以穿过地层往上迁移。在合适的地质条件下形成圈闭成为油储。
当源岩埋深温度进入天然气窗口(120C到220℃)时,则热裂解成为天然气。更大埋深,天然气被高温破坏,使得油气全无(图1)同。
按照这个观点,存在海相地层是寻找油气的先决条件。1922年美国斯坦福大学地质系教授E.
Blackwelder在《中国和西伯利亚的石油资源》一文中曾预言:中国将永远不能产出大量的石油。其依据是:(1)中、新生界没有海相沉积物;(2)古生代大部分地层不能生成石油;(3)除西部和西北某些地区外,几乎所有地质时代的岩石,都遭受强烈的褶皱、断裂,并受到火成岩不同程度的侵人叫。
发表第一篇科技专文反对这种观点,提出中国陆相生物生油并可能具有工业价值的是潘钟祥教授。他在20世纪30年代多次赴野外调查,发现陕西油苗主要产于三叠系延长层及侏罗系延安组的河流、沼泽、泥沼及湖相等陆相沉积中。四川的油气则产于白要系的自流井层的湖相沉积中。1941年,潘钟祥教授在美国发表了著名论文《中国陕北和四川的白垩系石油的非海相成因问题》,认为石油也可能生成于淡水沉积物,并且可能具有工业价值。在这以后,有多位地质学家论述中国的陆相生油。
大庆油田的发现改变了中国贫油的面貌,也冲击了海相生油的假说。紧随其后,石油工作者又相继发现山东胜利油田、天津大港油田和辽宁下辽河油田等等重要油田。所有这些油田均产出在陆相地层中。在陆相地层中大批油田的发现推动了陆相石油假说在中国的研究与发展。
2前苏联学派的无机生油假说(.5-0
(1)无机生油假说的地质证据
20世纪中叶,无机生油假说抬头。主要有两个学派,即是以NikolaiAlexandrovichKudryavtsev教授为代表的前苏联学派与以ThomasGold教授为代表的西方学派。
Kudryavtsev教授(1893-1971)是一位卓越的石油地质学家。他所进行的区域地质调查,促使苏联格罗兹尼、中亚、Timan-Pechora等地工业油气田的发现。
Kudryavtsev同时也是现代石油起源无机假说的创始人。他在参观考察加拿大艾伯塔省的
AthabascaTarSands的油田地质后提出疑问,认为这个油田的碳氢化合物是如此巨大,不可能有那么多的原始有机物物质存在,最可能的解释是无机深部生成四。油气储藏与原始生物物质之间的巨大落差不相配合的问题在全球许多大油田都存在。
无机生油的另一个地质证据是.有许多地区在结晶基底或变质基底内。或直接位于其上的沉积岩中发现石油从生物生油假说来说,这无疑是无本之木.无源之水。例如.阿尔及利亚撒哈拉地台玄武熔岩中含碳氢化合物阿根廷安山岩基岩中含油。在巴西近海的Campos盆地中1975年发现的的Badejo和Linguado油田的破碎玄武岩中产油加拿大FortMcMurray的太古宙井中.距花岗岩顶部深260~290m处得到重油英国1977年发现的Clair近海油田的基底隆起上覆盖的泥盆一石炭纪陆相红层中和隆升基底的破碎带中出油位于苏伊士湾的Zeit湾油田1981年钻孔在基底中发现天然气。同年10月,oQ89—2井在白垩纪地层和岩性为伟晶花岗岩到粗粒斑岩的基底中钻到253m厚的油柱油田破碎基底含油占油田的总产量的三分之一.每口井流量83468.7~1192410L/d印度的PY一1—1油田围岩为前寒武纪风化花岗岩印尼苏门答腊Beruk油田储存于前古近纪破碎变石英岩、粘板岩及风化花岗岩基底中.裸眼测试基底油流量20324.88L。堪萨斯、加利福尼亚、西委内瑞拉及MorocCO等都是基底产油的例子。
此外.许多赋存在沉积岩中的油藏.也往往与直接位于其下的基底内的破碎带有关例如.沙特阿拉伯的Ghawar特大油田:美国堪萨斯的Panhan~e油田;哈萨克斯坦的Tengiz油田:美国怀俄明的LostSoldier油田地质剖面上各层位(从盖在基底上的寒武系砂岩到上白垩统沉积).以及基底岩石中都得到油流在加拿大地盾的岩浆岩和变质岩中不乏碳氢化合物气体。在贝加尔湖的东岸钻遇前寒武纪片麻岩中的石油。
Kudryavtsev~gJ认为,寻找工业油储无他.只要去找有不能渗透的地层覆盖的渗透性带他还提出一个找油气的规律.称为Kudryavtsev法则这个法则是说:“在任何地区的一个层位上发现有碳氢化合物.那么从这个层位直至基岩.以及基岩内的所有层位,或多或少都会有碳氢化合物。所有油田都有顶盖,阻断碳氢化合物的继续向上运移。顶盖使碳氢化合物得以保存。”这个法则意味着结晶基岩是储存在沉积盖层中的石油的源岩这个法则也可看成是无机生油假说预测油气田的簸语