關于石油成因的另一種說法

　　○眾所周知，石油成因的權威說法是古代生物生成石油，教科書上也是一直這么寫的

　　○實際上在地質界有關石油的成因一直存在著激烈的爭論

　　○有科學根據的不同學說的爭論，體現著科學精神

　　在日常生活中，我們常用“化石燃料”來稱呼石油、煤炭、天然氣等經過千百萬年才形成的，埋藏在地層中的能源。在煤層中，人們早已發現了樹木的性狀和由樹木的脂類物質形成的琥珀等直接證據，表明煤炭確是由死去的植物變成的；對于天然氣，石油地質工作者們也已證明，它們可以由石油、甲烷細菌的生物化學作用、煤炭的分解作用而形成，還可以從地下深處的巖漿中釋放出來富含甲烷的“無機成因天然氣”。石油是由古代生物(包括動物與植物，尤以浮游生物為主)生成的，既有機成因，這一點也被大多數學者認同。然而，隨著全球范圍內石油勘探難度的增加和人們對油田的認識加深，越來越多的現象用“石油有機成因”的理論無法解釋，長期失寵的無機成油理論又重新受到世界石油地質家的普遍重視。

　　與傳統石油有機成因理論相悖的現象

　　近年來，傳統石油地質理論和長期從事油氣勘探的專家學者們遇到的許多問題，難以用傳統的石油“有機成因理論”圓滿地解釋：

　　一、一些地區為什么找到了大約15億年前形成的石油？而按照傳統的石油地質與生物學理論，當時的生物量似乎并不足以形成石油。為什么在不含生物的地層中也能找到石油？比如加拿大阿爾伯塔省的阿塔巴斯河區和美國堪薩斯的克拉富特———普魯斯油田，都是在沒有富含生物的沉積巖層。

　　二、為什么許多大型油氣田都分布在地殼的大型線狀斷裂帶上？

　　它們的分布顯然受地球板塊的邊界控制，比如美國在洛杉磯的逆掩斷裂帶上就發現了19個油田。為什么一些油氣田都與大山脈相鄰——那里大多是板塊或者地塊的結合帶。我國新疆克拉瑪依油田在著名的“克——烏大斷裂帶”附近就找到了十余個油氣田，而離開這條斷裂帶就很難發現油氣田。

　　三、為什么世界上的大型、超大型油氣田大多集中分布？比如中東地區，這僅僅用“那里的海相地層可以更多地富集有機質”的觀點解釋恐怕難以令人信服。

　　四、為什么大型油氣田的分布區內，往往地熱值都較高？而且大油田的地層深部大多存在著一個地幔柱—那是油藏與地下深處相通的證據。

　　五、為什么世界上許多油田的汞含量都很高？其含量高于大氣中含量的幾十到幾百倍。為什么一些油氣區中的的氦含量也高得驚人(比如我國四川南部天然氣田中的氦的比例相當高，經過提純后可以生產工業性氦)？為什么在世界許多大型鉛鋅礦中都發現了大量碳質瀝青？而鉛鋅礦富集的主要原因就是地殼深部的熱液上涌。

　　六、1973年遼寧省大地震后，遼河油田的石油勘探形勢突然好轉，1986年產量突破1000萬噸，一躍成為繼大慶、勝利油田之后我國第三大油田。而且，遼河盆地內平均每平方公里年產原油近一萬噸；山東勝利油田的面積僅為3000平方公里，但采出的原油已達3000萬噸；玉門老君廟油田經過60年的開采以后，已經采出了幾倍于原來探明的地質儲量，這些都是用常規的石油地質理論難以解釋的。

　　七、傳統的石油地質理論認為，石油的生成至少需要數百萬年以上的時間，但是，最新的實驗室內熱模擬試驗表明，石油的生成并不需要太高的溫度和壓力，人們對美國黃石公園內熱泉的有機質研究也表明，生成石油的時間有幾千年足矣！更有甚者，墨西哥灣水域漂浮的藻類經太陽暴曬數周后，竟有液態的油滴生成。

　　面對這些向傳統石油地質理論挑戰的現象，人們似乎有理由認為：世界上有些油田的石油似乎正在源源不斷地得到補充；一些油氣可能來自地殼深處；石油的生成、運移、聚集可能與地震有關，而地震恰恰是地殼運動的表征，它能把地下深處的油氣“送”上來嗎？

　　由來已久的“石油無機生成理論”

　　油氣生成可能是20世紀地質科學中爭論得最為激烈的問題之一，而且是一個古老而敏感的問題，從俄羅斯著名化學家門捷列夫算起，油氣無機成因的假說提出已有100多年了。

　　從20世紀初開始，一批又一批的俄羅斯科學家不斷地提出“石油無機生成”的理論和生成機制，其中影響較大的有庫德良采夫、克魯泡特金、薩爾基索夫、波爾菲里也夫和波實卡雷夫等；西方則有羅賓遜、古德、阿布拉加諾、薩特馬里等。

　　盡管持“石油無機生成”觀點的學者也不少，但他們提出的“原理”歸納起來就是：石油來源于地幔，是地幔沿著地殼裂隙上涌過程中的衍生物。任何物體都是在特定的內力和外力作用下，處于力的動態平衡而顯現的一種物質形態。在超高壓和高溫的條件下，地幔的原子、原子核、直至基本粒子等層次上的物質都是地殼中的任何物質無與倫比的，而且都是與地殼中的元素呈現出的性狀不同的。所以地殼中不存在什么構成原油的碳氫化合物。但是在地殼裂開以后，那里地幔的超高壓狀態被打破，原來的穩定結構被破壞，使之發生熱膨脹，不斷地釋放內能而蛻變為巖漿。沿著裂縫上涌的巖漿由于發生熱膨脹而不斷耗散內能，在特定的壓強和溫度下，重新達到內和外力平衡，進而演化出100多種元素。石油就是地幔發生熱膨脹時，在特定的環境中形成的一種新物質形態。

　　在石油的形成過程中，率先上涌的巖漿，由于在地殼裂縫中所受的壓強極小而大幅度地發生熱膨脹，形成大量的巖漿氣，按照一定的組分組成氣體分子，比如乙炔、水等。

　　巖漿中不斷地析出的氣體，不僅使裂隙中的壓強和溫度不斷升高，而且使裂隙中形成的烴類分子的密度連續增大，它們的內聚力不斷加強，導致烴類分子趨向于形成復雜的結構。即乙炔→乙烯→甲烷→乙烷→丙烷→丁烷。當裂隙中碳氫化合物氣體濃度以及裂隙中的壓強進一步升高時，就會使低碳類烴聚合為高碳烴烷，進而發生相態變化，也就是說，氣體的烴類變成了液體的烴類——石油。(這種)石油在形成的初期，因為顆粒極小，可以隨著熱而向上運動，它們到裂隙的上方大量聚合，就可以融合成更大的油珠。當密度大的油珠進一步融合，其重量將大于巖漿氣體熱膨脹時的所產生的推力，于是紛紛墜落或沿著裂隙壁面流向裂隙的底部并溢出巖漿。

　　由于裂隙中的壓強、溫度和碳氫化合物的氣體濃度達到相當高的標準后，才會形成石油，所以，石油淹沒的巖漿析出的氣體剛剛脫離巖漿就會遇到很高的壓強，不僅在原子的層次上形成穩定的結構，而且迅速化合為碳氫化合物。于是，巖漿氣體的一部分在石油里上浮的過程中，就化合為石油，而且會不斷地增加，漸漸地就可能形成油藏。