發(fā)布時間：2020-03-31所屬分類：工程師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 提要：無機生油假說認為，原油和天然氣和近地表的生物物質(zhì)沒有根本聯(lián)系，它們是生成于地幔內(nèi)的非生物來源的碳氫化合物。因而油氣不是一個不可再生資源.而是一個可再生資源。無機生油假說得到地質(zhì)學、物理學和化學等三個基本學科的支持。在地質(zhì)觀察上，發(fā)現(xiàn)全
提要：無機生油假說認為，原油和天然氣和近地表的生物物質(zhì)沒有根本聯(lián)系，它們是生成于地幔內(nèi)的非生物來源的碳氫化合物。因而油氣不是一個不可再生資源.而是一個可再生資源。無機生油假說得到地質(zhì)學、物理學和化學等三個基本學科的支持。在地質(zhì)觀察上，發(fā)現(xiàn)全球許多大油田的油氣儲藏與原始生物物質(zhì)之間數(shù)量上有巨大落差，難于解釋它們是由生物生成的。此外.有許多地區(qū)在結(jié)晶基底或變質(zhì)基底內(nèi)，或直接位于其上的沉積巖中發(fā)現(xiàn)石油。從生物生油假說來說.也是無法理解的。在化學上.早在二戰(zhàn)期間，德國已由人工合成石油(費托合成)，并生產(chǎn)了占德國戰(zhàn)爭中用油的9%的石油。無可爭辯地說明。無機可以生成石油。根據(jù)化學(物理學)熱力學理論分析確認，甲烷是唯一一種在標準溫壓條件(溫度為298.15K：壓力為101325Pa)下穩(wěn)定的碳氫化合物，從甲烷形成正常烷屬烴只有在壓力>3x10kPa、溫度>700~C時(相當于地下深度約100km)才有可能。在地殼內(nèi)的溫壓條件下由生物變質(zhì)形成石油的假說，與化學熱力學的基本原則相抵觸。從氧化的有機分子，如碳水化合物(c6H，2o)形成較高的碳氫化合物在任何條件下都是不可能的。根據(jù)我國長期對深部構(gòu)造的研究.筆者認為在中國東部及西太平洋蘑菇云巖石圈地幔發(fā)育的地區(qū)是尋找巨型無機油氣田的有利地區(qū).建議在發(fā)育蘑菇云巖石圈地幔地區(qū)開展無機油氣田的勘探.并在無機油氣田遠景地區(qū)布置超深參數(shù)鉆，以評價含油氣遠景。另外建議加強物探工作，尤其是研究地震勘探處理基底內(nèi)三維含油氣構(gòu)造的技術(shù)。
關(guān)鍵詞：無機生油假說;費托合成;蛇紋巖過程;化學熱力學;蘑菇云巖石圈地幔
油氣生成成因存在爭論現(xiàn)在世界上還沒有一個為大家接受，可以普遍用于解釋油氣生成的理論。
所謂理論應該滿足幾個條件.第一它應該是可以在實驗室內(nèi)通過實驗驗證.或可以在已知條件控制下重現(xiàn)的。第二是它應能“放之四海而皆準”地廣泛解釋各種有關(guān)現(xiàn)象第三.它還應該可以預言預測事物的未來發(fā)展
既沒有實驗證明.又沒有嚴密理論支持的情況下。對自然界做出的推斷便是假說。
地學和物理學、化學等實驗科學不同.它的研究對象在時間和空間上的巨大跨度使得它常常不可能在實驗室內(nèi)重現(xiàn)，從而產(chǎn)生令人信服的理論。在它發(fā)展中.更多的往往是通過不斷涌現(xiàn)出來的能說明更多的現(xiàn)象的新的假說替代舊的假說.后浪推前浪。逐步接近真理.推動科學的進步。
地學中正在引領(lǐng)學科前進的板塊構(gòu)造、宇宙大爆炸等都是假說。它們或早或晚必定要被別的新的假說所代替
有機生油也是一種假說.它的正確性正在受到質(zhì)疑。
本文簡略地綜述幾種油氣生成理論或假說.并從深部構(gòu)造探索在中國尋找無機油田的前景無機生油的觀點認為。原油和天然氣和近地表的生物物質(zhì)沒有根本聯(lián)系.它們是生成于地幔內(nèi)的非生物來源的碳氫化合物。油氣不是一個不可再生資源.而是一個可再生資源.沒有理由再說將來石油會短缺，就好像擔憂洋中脊缺少玄武巖【1J。從海相生物生油的觀點.中國曾被認為是一片荒脊的沙漠.但從無機生油的觀點，中國是一片富饒的沃土。中國具有發(fā)現(xiàn)巨大油氣藏的有利構(gòu)造條件，有躋身于世界油氣強國之林的潛力。在國內(nèi)找到巨型油田是打破石油對我國封鎖之慮的最好的方法。
相關(guān)期刊推薦：《中國地質(zhì)》(雙月刊)是由國土資源部主管、中國地質(zhì)調(diào)查局主辦的綜合性學術(shù)期刊，是在原《中國區(qū)域地質(zhì)》(季刊)內(nèi)容基礎(chǔ)上的延伸和拓展，是反映中國地質(zhì)調(diào)查和研究成果的重要載體。主要報道基礎(chǔ)地質(zhì)(包括地層、古生物、構(gòu)造地質(zhì)、巖石、礦物、區(qū)域地質(zhì)等)、礦床地質(zhì)、能源地質(zhì)、海洋地質(zhì)、水文地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)(含生態(tài)地質(zhì)和災害地質(zhì))、遙感地質(zhì)、地球物理、地球化學、地質(zhì)信息等研究成果。
1生物生油假說
在20世紀20-30年代，海相生物生油的觀點占統(tǒng)治地位。絕大多數(shù)石油地質(zhì)學家都認為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淺海中，在厭氧條件下避免降解，厭氧細菌將脂類轉(zhuǎn)化成臘狀物質(zhì)，形成油母頁巖。隨著地殼下沉源巖越埋越深，溫度逐步上升，當溫度達到石油窗(60C到120C)時，熱解除作用使油母頁巖分子分裂成為直鏈碳氫化合物，形成原油，原油富有流動性，可以穿過地層往上遷移。在合適的地質(zhì)條件下形成圈閉成為油儲。
當源巖埋深溫度進入天然氣窗口(120C到220℃)時，則熱裂解成為天然氣。更大埋深，天然氣被高溫破壞，使得油氣全無(圖1)同。
按照這個觀點，存在海相地層是尋找油氣的先決條件。1922年美國斯坦福大學地質(zhì)系教授E.
Blackwelder在《中國和西伯利亞的石油資源》一文中曾預言：中國將永遠不能產(chǎn)出大量的石油。其依據(jù)是：(1)中、新生界沒有海相沉積物;(2)古生代大部分地層不能生成石油;(3)除西部和西北某些地區(qū)外，幾乎所有地質(zhì)時代的巖石，都遭受強烈的褶皺、斷裂，并受到火成巖不同程度的侵人叫。
發(fā)表第一篇科技專文反對這種觀點，提出中國陸相生物生油并可能具有工業(yè)價值的是潘鐘祥教授。他在20世紀30年代多次赴野外調(diào)查，發(fā)現(xiàn)陜西油苗主要產(chǎn)于三疊系延長層及侏羅系延安組的河流、沼澤、泥沼及湖相等陸相沉積中。四川的油氣則產(chǎn)于白要系的自流井層的湖相沉積中。1941年，潘鐘祥教授在美國發(fā)表了著名論文《中國陜北和四川的白堊系石油的非海相成因問題》，認為石油也可能生成于淡水沉積物，并且可能具有工業(yè)價值。在這以后，有多位地質(zhì)學家論述中國的陸相生油。
大慶油田的發(fā)現(xiàn)改變了中國貧油的面貌，也沖擊了海相生油的假說。緊隨其后，石油工作者又相繼發(fā)現(xiàn)山東勝利油田、天津大港油田和遼寧下遼河油田等等重要油田。所有這些油田均產(chǎn)出在陸相地層中。在陸相地層中大批油田的發(fā)現(xiàn)推動了陸相石油假說在中國的研究與發(fā)展。
2前蘇聯(lián)學派的無機生油假說(.5-0
(1)無機生油假說的地質(zhì)證據(jù)
20世紀中葉，無機生油假說抬頭。主要有兩個學派，即是以NikolaiAlexandrovichKudryavtsev教授為代表的前蘇聯(lián)學派與以ThomasGold教授為代表的西方學派。
Kudryavtsev教授(1893-1971)是一位卓越的石油地質(zhì)學家。他所進行的區(qū)域地質(zhì)調(diào)查，促使蘇聯(lián)格羅茲尼、中亞、Timan-Pechora等地工業(yè)油氣田的發(fā)現(xiàn)。
Kudryavtsev同時也是現(xiàn)代石油起源無機假說的創(chuàng)始人。他在參觀考察加拿大艾伯塔省的
AthabascaTarSands的油田地質(zhì)后提出疑問，認為這個油田的碳氫化合物是如此巨大，不可能有那么多的原始有機物物質(zhì)存在，最可能的解釋是無機深部生成四。油氣儲藏與原始生物物質(zhì)之間的巨大落差不相配合的問題在全球許多大油田都存在。
無機生油的另一個地質(zhì)證據(jù)是.有許多地區(qū)在結(jié)晶基底或變質(zhì)基底內(nèi)。或直接位于其上的沉積巖中發(fā)現(xiàn)石油從生物生油假說來說，這無疑是無本之木.無源之水。例如.阿爾及利亞撒哈拉地臺玄武熔巖中含碳氫化合物阿根廷安山巖基巖中含油。在巴西近海的Campos盆地中1975年發(fā)現(xiàn)的的Badejo和Linguado油田的破碎玄武巖中產(chǎn)油加拿大FortMcMurray的太古宙井中.距花崗巖頂部深260~290m處得到重油英國1977年發(fā)現(xiàn)的Clair近海油田的基底隆起上覆蓋的泥盆一石炭紀陸相紅層中和隆升基底的破碎帶中出油位于蘇伊士灣的Zeit灣油田1981年鉆孔在基底中發(fā)現(xiàn)天然氣。同年10月，oQ89—2井在白堊紀地層和巖性為偉晶花崗巖到粗粒斑巖的基底中鉆到253m厚的油柱油田破碎基底含油占油田的總產(chǎn)量的三分之一.每口井流量83468.7～1192410L/d印度的PY一1—1油田圍巖為前寒武紀風化花崗巖印尼蘇門答臘Beruk油田儲存于前古近紀破碎變石英巖、粘板巖及風化花崗巖基底中.裸眼測試基底油流量20324.88L�？八_斯、加利福尼亞、西委內(nèi)瑞拉及MorocCO等都是基底產(chǎn)油的例子。
此外.許多賦存在沉積巖中的油藏.也往往與直接位于其下的基底內(nèi)的破碎帶有關(guān)例如.沙特阿拉伯的Ghawar特大油田：美國堪薩斯的Panhan~e油田;哈薩克斯坦的Tengiz油田：美國懷俄明的LostSoldier油田地質(zhì)剖面上各層位(從蓋在基底上的寒武系砂巖到上白堊統(tǒng)沉積).以及基底巖石中都得到油流在加拿大地盾的巖漿巖和變質(zhì)巖中不乏碳氫化合物氣體。在貝加爾湖的東岸鉆遇前寒武紀片麻巖中的石油。
Kudryavtsev~gJ認為，尋找工業(yè)油儲無他.只要去找有不能滲透的地層覆蓋的滲透性帶他還提出一個找油氣的規(guī)律.稱為Kudryavtsev法則這個法則是說：“在任何地區(qū)的一個層位上發(fā)現(xiàn)有碳氫化合物.那么從這個層位直至基巖.以及基巖內(nèi)的所有層位，或多或少都會有碳氫化合物。所有油田都有頂蓋，阻斷碳氫化合物的繼續(xù)向上運移。頂蓋使碳氫化合物得以保存。”這個法則意味著結(jié)晶基巖是儲存在沉積蓋層中的石油的源巖這個法則也可看成是無機生油假說預測油氣田的簸語
