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论石油与天然气的多元成因-郭占谦

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石油 天然气 多元 成因 郭占谦
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2008 年新 疆 石 油 地 质文章编号: 1001-3873( 2008) 06-0768-07收稿日期: 2008-03-21作者简介:郭占谦 ( 1935-),男,河北昌黎人,教授级高级工程师,石油地质, ( 国石油 大庆油田有限责任公司 勘探开发研究院,黑龙江 大庆 163712)摘 要 :中国是发现和利用石油 、天然气最早的国家之一,中国油气资源的持续发展需要新的适合于中国地质特色的石油地质理论 。从生命起源的角度看问题, “生命物质 ”也来源于 “无机物合成的沥青 ”,油气的有机与无机成因说都只说到了物质演化不同阶段的作用,依中国地质特征分析,油气应具有多种生成机制与模型 。中国含油气盆地的特殊风格是火山活动活跃,由此引出了多种生烃机制:火山活动贡献了有机生烃机制灶体生烃模型与催化生烃模型 、贡献了无机生烃机制,还贡献了可以再生的合成生烃机制 。关键词 :生命起源;火山活动;油气有机成因;油气无机成因;油气的多元成因中图分类号: 献标识码: A关于石油 、天然气的成因问题,最早提出认识的是 1763 年俄国学者 意到油气的成因与火山活动有关,同时又提出了石油是煤在地热作用下干馏产生的有机成因构想[1]。从一开始 “有机成因 ”与“无机成因 ”的争论,至今已有 244 年 。在这 244 年间,关于油气成因的认识,始终是循着 ”非此即彼 “的思维方式进行着 。当今科学发展已进入多学科交叉时代,“非此即彼 ”的认识客观事物发生与发展的思维模式显然不够了 。恩格斯指出: “绝对分明的和固定不变的界限是和进化论不相容的 。……‘非此即彼 ’是愈来愈不够了 。……一切差异都在中间阶段融合,一切对立都经过中间环节而互相过渡,对自然观的这种发展阶段来说,旧的形而上学的思维方法就不再够了 ”[2]。1 从 “生命起源 ”看油气成因之争传统的油气生成理论认为,石油与天然气是由生命物质转化来的有机质再经热降解过程生成的 。甚至“在美国和大多数西方国家,认为所有工业性油气藏和煤矿完全为生物成因的有机论是如此肯定,以致对它的任何偏离都被这方面的大多数专家认为是极成问题的 。油气勘探的战略和方法均以这种理论为基础,资源预测通常根据严格限定于由这种理论导出的思想方法来进行 。这种预测对世界经济已经有深刻影响 ”[3]。何永晋在 1995 年 1 月 30 日 《中国石油报 》撰文说:俄国学者否定传统油气田形成理论,提出 “不是石油来自生物,而是生物来自石油 ”,地球油气储量比估计的要多 。早在 1828 年,德国化学家维勒在煮沸无机化合物氰酸铵时,得到了过去一直被认为只能在活的有机体中产生的有机化合物 ———尿素 。此后,人们进一步完成了一系列有机化合物的合成工作 。这就证明了无机界和有机界具有统一性,那种认为自然界是永远不变的,无机界只能产生无机物,有机物只能产生于生命机体的形而上学观点宣告破产了[4]。达尔文认为,生物最初是从非生物发展而来的,现存的各种生物都是一个共同的祖先[5]。英国人米勒( 1953)通过玻璃容器中混合气体的放电实验,获得了氨基酸等有机物 。……在地球的热聚合等作用的促进下,逐渐由氨基酸 →类蛋白质 →蛋白质, ……完成了向原始生命进化的飞跃 。从而进入了地球历史中生物界和非生物界共同发展的新时代[6]。赵玉芬院士指出:磷的存在极大地促进了米勒放电实验中合成氨基酸的形成;紫外线诱导核苷及脱氧腺苷的合成 、多聚磷酸诱导核苷的磷酰化反应[7]。日本生命起源研究会主席 γ紫外线及高能质子照射由2O 组成的体系,均能产生复杂的沥青状多聚物 。沥青状多聚物水解后发现有多种氨基酸 、尿密啶及胞密啶 。这种在太空状态合成的有机分子可能保存下来并进入地球,也可能具有催化功能[8]。上述研究成果认为,有机分子是在太空环境下,由无机分子经化学合成后进入地球的 。而生命物质则来源于烃类物质中的 “沥青 ”。这表明,烃类物质的生成不是 “非此即彼 ”的单一机制,而是 “亦此亦彼 ”的形成机制 。第 29 卷 第 6 期 新 疆 石 油 地 质 Vol. 29, No.62008 年 12 月 XINJIANG PETROLEUM GEOLOGY 2008第 29 卷 第 6 期 郭占谦:论石油与天然气的多元成因2 深入研究生烃理论的迫切性油气有机生成论认为,油气是不可再生的资源 。中国油气资源的持续发展需要更多的油气生成理论,而更多的油气生成理论需要多元生烃机制与模型的支持 。白春礼院士曾指出,在地质学研究方面,目前的研究工作存在着 “三多三少 ”的现象,即:证明西方学者提出的假说和理论的研究多,提出我国自己的假说和理论少;单一学科封闭式研究多,真正意义上的多学科交叉与综合集成研究少;模仿性研究多,独创性的成果少[9]。我国石油地质界在与国际接轨思潮的影响下,一味效仿国外,正如董申保院士指出的:“严重的误区是模仿和生搬硬套,把国际 ‘时兴 ’的理论奉为圭臬,亦步亦趋 。大部分研究成果停滞在低水平上还以此自满,这一学风的曼延不可避免地在地质思维上出现混乱现象,传统的不变论的观点不可能得到有效的遏制 ”[10]。陈梦熊院士也呼吁: “地学研究要发扬中国特色 ”[11]。笔者以中国含油气盆地特点为切入点,以 “亦此亦彼 、彼此融合 ”的思维来讨论中国盆地的生烃机制 。3 火山活动活跃是中国含油气盆地的特殊风格中国陆壳是以中朝 、塔里木与扬子 3 个古板块为核心,集合了额尔古纳地块 、北兴安地块 、佳木斯地块 、锡林浩特地块 、伊犁地块 、准噶尔地块 、吐哈地块 、中祁连地块 、陇西地块 、柴达木地块 、大别 羌塘地块 、昌都地块 、松潘 巴圹地块 、冈底斯地块 、喜马拉雅地块 、保山 兰坪 岭南地块 、武功地块 、华夏地块 、云开地块 、海南地块与南中国海地块等 25 个地壳块体拼聚的集合体 。最大的中朝板块,其面积只有北美板块的 6%、欧洲板块的 14%;中朝 、塔里木与扬子三大板块的面积总和也仅是北美板块的 33%[12]。石炭纪末时期 , 全球 9 大地台区联合成泛大陆,由塔里木陆块 、柴达木陆块 、华北陆块与扬子陆块组成的中国大陆地壳,承受着来自西 、南 、北三个方向的挤压应力 。三叠纪末期,太平洋板块形成并由南东东方向,向中国大陆地壳推挤,至此中国大陆地壳开始了四面受挤的地球动力学环境 。中国大陆岩石圈承受着下拱上张的应力,上地壳出现拉伸运动体制的构造变动,形成众多( 136 条)断开岩石圈或地壳的深大断裂[13]。平均 句话说就是平均每隔 可遇到一条断穿岩石圈或地壳的深断裂 。由 28 个古板块与小板块拼接成的中国陆壳在软流圈强烈上拱的作用下,沿拼接带形成断穿岩石圈或地壳的深断裂,使中国大地构造格局呈现以断裂运动为基本特征的块断构造性质,使地球深部物质具有良好的上涌通道 。因此,中国大陆地壳出现了火山活动较其它大陆地壳活跃的特殊风格 。其它大陆的火山活动多发生于陆壳边缘,火山活动时代多在早古生代与中生代;而中国陆壳的火山活动不仅发生在陆壳边缘,在大陆腹地也普遍有火山活动,而火山活动时代遍及早 、晚古生代及中生代 。古近(新近)纪时期的火山活动,在燕山旋回的基础上有所收敛,集中于东北地区及南方大陆边缘 。火山活动以基性岩为主,出现于黑龙江 、吉林 、河北 、山东 、江苏 、浙江 -福建 、广东 、台湾等 8 省区 。第四纪时期火山活动在中国大陆地壳上也十分活跃,总计在 21 个省 149 个地区见有 404 块玄武岩体 、77 块超基性岩体 、7 块安山岩体和 29 块酸性火山岩体,发现 517 块地幔岩浆岩体 、179 个现代火山口,遍及中国大陆地壳的东西南北中[14]。中国含油气盆地均被火成岩带所包围 。这种 “火包水 ”的盆山关系就是中国含油气盆地的特殊风格 。中国含油气盆地呈现沉积岩 、火山岩兼有的 “水 、火二元结构 ”地层格架:塔里木盆地在晚震旦世 、早寒武世 、奥陶纪 、晚石炭世晚期 尔多斯盆地在早寒武世 、晚二叠世 、下侏罗统延安组沉积时期 、下白垩统志丹组沉积时期有火山活动;四川盆地在上震旦统灯影组 、寒武系 、奥陶系 、上泥盆统沙窝子组 、下二叠统栖霞组 、中三叠统雷口坡组等地层中见火山岩,海西运动期有基性 、超基性岩侵入 、燕山运动期有花岗岩侵入;松辽盆地开始填充的上侏罗统火石岭组 、其上的下白垩统沙河子组 、营城组 、泉头组第四段的扶余油层 、统青山口组 、嫩江组等层段均见有火山岩,还有海西运动期与燕山运动期的花岗岩侵入体;渤海湾盆地胜利油区中侏罗统三台组 、上侏罗统至下白垩统的蒙阴组 、侏罗至上白垩统均见火山岩,在含油层段的古近系中的基性火山岩分布面积达 900 港油区的中上侏罗统见不同相的火山岩,在古近系孔店组 、沙河街组第三段 、新近系馆陶组 、明华镇组上部有基性喷发岩;华北油区上侏罗统的辛庄组 、下白垩统芦沟桥组 、丰台组 、上白垩统无极组 、古近系沙河街组第四段夹有玄武岩;濮阳油区的下寒武统辛集组 、上寒武统凤山组 、下奥陶统冶里组 、亮甲山组 、中石炭统本溪组 、太原组 、古近系孔店组 、沙河街组第四段均见火山岩 。美国地质学家 、斯坦福大学教授 2 月在 《中国和西伯利亚石油资源 》的论文中说: “中国 ……所有各个年代的岩层都已剧烈褶皱 、断裂,并或多或少被火成岩侵入 。因此,中国决不会生产大量石油 ”。从此, “中国贫油论 ”在世界传播 。在松辽盆769· ·2008 年新 疆 石 油 地 质表 1 辽宁复县 50 号金伯利岩中硅铁矿自然铁的元素含量 %、渤海湾盆地 、鄂尔多斯盆地 、塔里木盆地 、四川盆地 、……中发现了大量石油,证明了 “中国贫油论 ”的观点是不正确的 。那么,有机生烃的陆相生油理论就能完全说明上述现象吗?不能!那么,适合中国石油地质特征的理念又是什么?火山活动在石油及天然气的生成过程中又起什么作用呢?笔者就这些问题讨论于后 。4 火山活动对有机生烃机制的贡献传统的有机生烃理论认为,在大地热流的作用下,有机物质向石油的转化是一个热降解过程 。随着温度的升高,有机质中的蛋白质反应最快,在没有催化剂的条件下,在 50 ℃时开始强烈分解,其它有机物质的分解温度依次为:腐殖酸大于 100 ℃、树脂为120~150℃、脂肪酸大于 200℃. 对热能作用表现最为稳定的是芽孢 、花粉 、纤维素和木质 。“热能 ”是使有机质降解的能量 。除了大地热流之外在盆地中还有没有其它 “热能 ”?另外需要思考的是除了 “热能 ”之外还有什么 “能量 ”可以促进有机质向烃类转化?山活动与有机生烃机制灶体生烃模型过去人们只注意了火山活动带来的携有高温的岩浆,对油气生成和保存的不利因素,忽略了火山活动对石油 、天然气生成的促进作用 。其实,事物都是一分为二的 。火山活动对石油和天然气的生成也是一分为二的 。有机生烃机制是有机质在热裂解条件下,大分子的碳氢化合物分解为小分子的碳氢化合物 。火山活动正是除大地热流之外的直接由地球深部的岩浆携带着高温热能,上涌至地表或近地表形成火山岩体或侵入岩体并对沉积层形成了像炉灶一样的热源灶体,从而使沉积层中的分散有机质热变质生烃的 。依火山岩体和侵入岩体与生油层的层序关系可分为上灶 、中灶和下灶,形成灶体生烃模式[15]。( 1)上灶模式 在含有机质的沉积层之上覆盖了一层厚薄不等的岩浆,而岩浆物质在凝结过程中自上而下地对沉积层中的有机质加热,促使其热演化成熟生烃 。在这种上灶热源作用下,使埋藏浅的沉积层也受热成为成熟甚至过成熟的热演化阶段 。( 2)中灶模式 火山岩夹层 、岩盘或火成岩侵入体,在凝结过程中向下 、向四周和上下进行辐射式供热,使地层剖面的中间部位出现有机质成熟层位 、甚至是过成熟生烃层位,从而使地层剖面中出现两个以上的成熟或过成熟峰 。( 3)下灶模式 即沉积层形成后,侵入于盆地基底的岩浆岩体,呈由下向上对含有机质沉积层供热,使地层剖面中底部沉积层受地幔大地热流供热的区带的生烃模式出现更高的镜质体反射率( 。山活动与有机生烃机制催化生烃模型地幔岩捕虏体是地幔流体成分的代表 。路凤香等( 1991)报道了辽宁复县古生代 50 号金伯利岩管中自然元素的情况(表 1) 。在许多热液矿石中广泛发现自然 g、e、b、r、,有的含量达到( 20~30) ×10-6. 呈超微集合体,少数到 1小 。在热液成矿前期 、中期和后期都有发现 。值得注意的是,和自然元素共生者常有 质物 、石墨 、草酸钙等 。在金矿中自然金颗粒中经常包含有还原气体[16]。火山活动除了向沉积盆地提供来自地球深部的热源之外,还向沉积盆地供给了地球深部来源的热液水,而热液水中携有自然元素状态的众多金属与非金属元素,它们是 C(碳) 、P(磷) 、) 、) 、) 、) 、) 、) 、) 、) 、) 、) 、) 、)等 14 个元素;还有软流圈层富有的亲铜元素,它们是: S(硫) 、) 、) 、) 、) 、) 、) 、) 、) 、) 、) 、) 、) 、) 、I(碘) 、) 、) 、) 、) 、) 、) 、)等 22 个元素,以及岩石圈富有的亲石元素,它们是: ) 、) 、B(硼) 、) 、) 、) 、 、硅) 、K(钾) 、) 、) 、) 、V(钒) 、) 、) 、) 、) 、Y(镱) 、) 、) 、) 、) 、土元素 15 个),它们是: ) 、) 、) 、) 、) 、) 、) 、) 、) 、) 、) 、) 、) 、) 、) 、) 、) 、W(钨) 、) 、) 、) 、) 、) 、U(铀)等 45 个元素[17]。地幔流体中的上述元素在有机质向烃类的转化中也起着重要的催化作用 。催化生烃模型有以下 2 种:( 1)金属钯元素催化模式 1992 年大庆石油学院傅晓泰 、伍如意两位先生,在超声波水解实验中,对不同样品做了加钯吸附氢与不加钯的生烃模拟对比实验,加钯可以增加 55%~469%的气态烃产物(表 2)和51%~257%的液态烃产物(表 3) 。( 2)金属元素铁 、锰 、锌 、铜催化模式 美国俄勒岗州立大学海洋学院调查加里福尼亚湾古亚依玛斯盆地不成熟硅藻土沉积物中的石油时发现,古亚依玛770· ·第 29 卷 第 6 期 郭占谦:论石油与天然气的多元成因表 4 各油田原油中金属元素含量与中国沉积层平均含量对比中国沉积层大庆油田辽河油田大港油田新疆油田油田 国沉积层资料为黎彤,地球化学, 1994, 23( 2): 141油分析资料为国家地质实验检测中心张树德分析,大庆研究院副院长黄福堂提供 。0-0-1///0-0-0-4/0-0-0-0-0-0-0-0-0-0-4斯盆地是一个活跃扩张的海洋裂谷盆地,来自地壳岩浆房的热液流体通过厚约 400~500 m 富含有机物质与碳酸盐的沉积物后形成了石油和天然气 。来自地壳岩浆房的热液流体与有机物质的相互作用,促使不成熟的有机质成熟而生油 。在相互作用中,来自地壳岩浆房的热液流体失去了 3 种物质与能量:一是热液流体的温度从 350 ℃降至 315 ℃;二是热液流体的 升为 6(代表着酸度的降低 、即失去了一定的分解能力);三是热液流体中的金属元素 n、u 的含量降低了 2%~20%. 有机物质由于热液流体补给了热能 、分解能和 n、u 等金属元素,加大了向烃类物质转化的程度 。在没有热液流体通过的沉积物中平均有机碳含量为 20%,热液流体通过的沉积物中有机碳含量仅为 即在热液流体的作用下沉积物中 有机碳都转化为烃类物质,增加了生烃量[18]。松辽盆地葡萄花油层原油中 n、u 的含量都高于中国沉积层的平均含量 1~2 个数量级,而且n、i 四个元素的高含量异常有沿断穿地壳或岩石圈的深大断裂分布的特征,反映了 n、i 等金属元素来自地球深部的迹象;此外,辽河油田 、大港油田和新疆油田的原油中 n 等元素均高于中国沉积层平均含量的 1~2 个数量级(表 4) 。说明大庆油田 、辽河油田 、大港油田和新疆油田的原油,都可能有热液流体中 n、u 等金属元素的催化作用生成烃的迹象 。这些油田都存在深大断裂,松辽盆地有北安 哈尔滨 嫩江 依兰 河油田和大港油田均临近郯庐断裂;新疆油田正处于新构造运动活跃地区,天然地震和活动断裂都十分发育 。克拉玛依油田紧邻达尔布特活动断裂 、独山子油田正置清水河子断裂北侧 、依奇克里克油田 、英买力油田和轮南油田紧邻天山活动断裂系 。松辽盆地 、渤海湾盆地 、准噶尔盆地与塔里木盆地均有联接地球深部的深大断裂构成的通道发育,有热液流体上涌的条件,因此有可能形成金属元素催化的热液石油,使原油中的金属元素高出中国沉积层平均含量的 1~2 个数量级(表 4) 。与上述元素习性相近的元素应有相似的作用,d、为戈尔德 ·施密特分类中的易熔于熔铁 、主要集中于铁镍核的亲铁元素,与之同族的还有 i、c、h、s、 等 10 个元素;另外两个元素 u,为戈尔德 ·施密特分类中的易熔于硫化铁熔体,主要集中于硫化物 ———氧化物过渡圈的亲铜元素,此外,还有 e、e、d、n、e、I、g、r、m、u、b、o、m、u、i、t 等 31 个元素 。在生命起源的研究中赵玉芬院士曾指出 “磷 ”极大地促进了氨基酸的合成 。还可能有亲铁与亲铜元素中其它 41 种模式有待我们去在实践和科学实验中证明 。上述资料表明,无机物质在有机生烃机制中不是没有关系,而是有着比 “热能 ”可能更重要的作用 。5 是组成地球的原始物质之一碳质球粒陨石来自太阳前期的星际物质,是组成地球的原始物质,其中含有碳元素 、各种有机化合物及石油的组成物质 。例如 1969 年 9 月落在澳大利亚墨奇森的陨石中经世界上许多著名实验室用先进的仪器和分析技术研究发现含有烷烃 、羧酸 、氨基酸 、醇 、醛 、酮等( et 1970; et 1978; et 1979) 。在我国, 1976 年落在吉林的陨石雨中分析出了正烷烃 、嘌呤 、嘧啶 、氨基酸等 。1987 年 6 月 25 日 19 时,落在陕西省宁强县境内的碳质球粒陨石 。经过去除陨石降落时可能引起的有机污染,抽提出的可溶有机质经过色谱质谱分析后表 2 超声波水解实验气态烃产率样品 烃气产量 (吸氢量( 重( g) 增产率( %) 超声波水解实验液态烃产率样品 总烃 (×10吸氢量( 重( g) 增产率( %)107 41746 25228 6435 6711 58978642710570185100161100357100184100151100771· ·2008 年新 疆 石 油 地 质证实,宁强球粒陨石中存在一系列正构烷烃[19]。它们呈两组峰形分布,第一组是 一(碳)烷 、十二(碳)烷 、二甲基十七(碳)烷 、十三(碳)烷 、十四(碳)烷 、3)烷 、4)烷 、十六(碳)烷 、27)烷 、十七(碳)烷 、十八(碳)烷 、植烷 、十九(碳)烷;第二组是 1) 。洋中地球内部存在着烷烃气大洋中脊是地球岩石圈与地壳厚度最薄的地区,而洋中脊的热液喷口则是地球深部物质外泄的通道,是观测地球深部物质与状态的窗口 。东太平洋中脊北纬 13°处的热液喷口在喷出高温热水的同时,还喷出3n(图 2) 。其中的3是幔源的,与其共生的 含13C,其 δ13C 值在 -15‰~-被地质与地球化学家一致认为是地球的原始组分[20, 21]。武岩中发现石油黑龙江省方正县城东 5,在老尖山采石场的玄武岩中, 2005 年崔永强采到了 4 青霉素瓶 “油 ”,极似 “柴油 ”,并有萤光反应;在玄武岩中未见到生油的沉积岩的 “捕虏体 ”。玄武岩中的油是外来的吗?1948 年翁文波先生指出[22]:“扎赉诺尔地区,于不整合在花岗岩之上倾角平缓的侏罗系岩层中总共钻了 33口井,揭示了几层连续的玄武岩层 。下部玄武岩的每个杏仁孔内象地面显示一样都含有沥青,在侏罗系底砾岩杏仁状玄武岩的砾石里也含有沥青,并含有软沥青片,直径可达 2 英寸(约 5 。在 370 英尺(约112.5 m)的深度,发现一些难以抽动的稠油 。不论是沥青还是石油都是随着玄武岩的喷发带上来的,或者石油是从推测的下伏含油层通过断裂运移而来的 ,这一点尚未得到证实 ”[22]。 《反对石油有机起源假说 》一文中也指出: “显然,石油并不是在所有岩浆中生成的,只是在某些以基性成分为主的岩浆中生成的 ”[23]。6 火山活动贡献了合成生烃机制的有机合成 、无机合成与混合合成模型长期以来人们习惯将天然气与石油混为一谈,把天然气狭隘地理解为烃气(可燃气) 。其实天然气的组成成分很广,除了可燃气之外,还有 O、2S、e、e、e、,都是天然气家族的成员,其经济价值都高于可燃天然气 。( 1)费托合成 国化学家弗朗兹 ·费希尔和汉斯 -托罗普奇在 20 世纪 20年代用一氧化碳和氢合成油气 。第二次世界大战期间德国用费 -托合成理论与技术,用煤制取合成油,每年生产汽油 60×104t! 当前各国的天然气合成油技术都是采用这一技术 。如壳牌公司的中馏分合成技术 、萨索尔公司的浆相合成技术 、辛特拉姆公司的加热重整技术 、卡塔利迪卡公司的直接氧化技术,新西兰采用美国飞马公司 、德士古 、马拉松 、阿科 、安然 、克尔 公司的技术[24]。( 2)二氧化碳与氢的合成模式 1992 年台北大学的魁齐昆和李明达先生,在实验室内用熔融铁作媒介用 2合成烷烃[25]。实验结果告诉我们,气态物质的 2确实可以合成烃类物质;在自然界中合成生烃的催化剂存在与否成为关键 。在沉积岩 、火山岩兼而有之的二元结构盆地中,近似熔融铁的物质是玄武岩 、橄榄玄武岩和橄榄岩 。在二元结构盆地中有2,也有玄武岩类岩浆取代熔融铁作为催化媒介,因此,二元结构盆地的生烃模式,应增加一类合成生烃机制依 2成因不同,可以分为有机合成 、无机合成与混合合成三种合成生烃模式 。( 3)可燃天然气合成模式 费托合成技术是一氧化碳与氢合成模式,各大合成油公司就是先将天然气制成一氧化碳和氢,再合成为液态烃的 。钱伯章先生在 2001 年第 2 期 《石油知识 》发表文章 “新世纪新热点 ———天然气制合成油 ”文中指出,天然气先经过蒸汽转化,部分氧化或自然转化生产合成气 O,然后在 190~250 ℃、1~4 力, O=铁基或钴基催化剂作用下,经费 -托法合成生产出液体烃类产品 。接着是将合成原油在 250~350℃、10 产出汽油 、柴油 、煤油 、润滑油等产品 。772· ·第 29 卷 第 6 期 郭占谦:论石油与天然气的多元成因表 5 两种属性 、三种生油机制 、多种生烃模型与模式生烃属性 生烃机制 生烃模型 生烃模式一次性生烃属性有机生烃机制1. 大地热流供热机制的有机热演化生烃模型2. 岩浆流体冷凝过程辐射供热机制的有机热演化的灶体生烃模型上灶模式中灶模式下灶模式3. 岩浆流体中的热液水中的元素贡献的金属元素催化生烃模型铂催化模式钯催化模式铁锰锌铜催化模式4. 构造运动带来的机械 幔源无机生烃模型6. 岩石化学无机生烃模型再生的生烃属性合成生烃机制7. 2的合成模型有机合成模式无机合成模式混合合成模式9. 煤炭合成成烃模型10. 由石灰岩先生成 2形成合成模型( 4)自然界存在合成生烃的物质条件 油气的合成过程可反复进行,油气是可再生的 。地球深部有大量的天然气存在,大洋中脊喷出的热液及气态物质就是地球深部的原始物质 。北纬 21°东太平洋隆脊热液喷出了 400 ℃的热水和一氧化碳 、二氧化碳 、甲烷 、乙烷 、氢 、硫化氢 、氮 、氦等气态物质,说明这些来自地球深部的不同气体在一定条件下就可以生成油气 。我国境内不少温泉中就见有这些气体,如云南腾冲的 “扯雀塘 ”温泉就有一氧化碳和硫化氢喷出;台湾省台北市的关子岭温泉就有泉水滚滚如沸,火焰从水中腾起的景观,从 1710 年福建高僧参彻发现直到现今仍有天然气喷出;南京汤山的温泉中就有氮 、氢 、二氧化碳 、乙烷等气体逸出,还有钍 、镭等元素;河北平山温泉也见有氮 、二氧化碳 、甲烷 、氦 、氖 、氩等气体;北京小汤山温泉中就有氮 、二氧化碳和少量的氧气 。这些气体都是合成石油和天然气的原料,只要有适于碳氢原子化合的环境,生成石油是毫无疑问的 。综合上述,石油 、天然气的生成具有一次性与可再生的两种属性;有机生烃 、无机生烃与合成生烃三种机制;区带模型 、灶体模型 、催化模型 、无机生成机制的气态模型与液态烃模型 、合成生烃机制的有机合成 、无机合成与混合合成等多种模型(表 5) 。可见,在自然界中烃类的生成途径是多种多样的,因此,我们的研究 、勘探思路也不应该被 “有机成因说 ”所紧束缚,只有这样,我国的油气地质学理论和实践才能有重大突破 。参考文献:[ 1] 戴金星,宋 岩,戴春森,等 . 中国东部无机成因气及其气藏形成条件[ M] . 北京:科学出版社, 1995.[ 2] 吴汝康 . 深入观察 、相似类比 、同分异构,院士思维(卷二)[ M] . 安徽教育出版社, 2003.[ 3] T. 对地壳甲烷和其它烃类非生物成因理论的贡献(第 27 届国际地质会议石油地质论文集)[ M] . 北京:石油工业出版社, 1985.[ 4] 中外名人研究中心 . 马克思主义哲学导读[ M] . 上海:上海人民出版社, 1990.[ 5] 小 忍 . 达尔文无法解释的 “寒武纪生命大爆发 ”[ J] . 石油知识, 2004,( 1): 32.[ 6] 刘本培,蔡运龙 . 地球科学导论[ M] . 北京:高等教育出版社, 2000.[ 7] 赵玉芬 . 生命起源与太空生命(香山科学会议年报( 2004))[ M] . 北京:中国环境科学出版社, 2005.[ 8] of as 山科学会议年报( 2004))[ M] . 北京:中国环境科学出版社, 2005.[ 9] 延 宏 . 我国学科发展呈六大特点和趋势[ M] . 科技日报, 2007.[ 10] 董申保 . 地质思维的双重约束和方法论,院士思维(卷三)[ M] . 安徽:安徽教育出版社, 2003.[ 11] 陈梦熊 . 发扬本国特色 广纳先进理论,院士思维(卷二)[ M] . 安徽:安徽教育出版社, 2003.[ 12] 罗志立 . 中国石油天然气形成的地质构造背景[ J] . 中国油气勘探,北京:石油工业出版社,地质出版社, 1999.[ 13] 任纪舜,姜春发,张正坤,等 . 中国大地构造及其演化[ M] . 北京:科学出版社, 1985.[ 14] 马杏垣 . 中国岩石圈动力学地图集[ M] . 北京:中国地图出版社, 1989.[ 15] 郭占谦 . 火山活动与石油 、天然气的生成[ J] . 新疆石油地质, 2002, 23( 1): 5 16] 杜乐天,刘若新,邓晋福 . 地幔流体与软流层(体)地球化学[ M] . 北京:地质出版社, 1997: 409 17] 武汉地质学院地球化学教研室 . 地球化学[ M] . 北京:地质出版社, 1979.[ 18] R T. 加里福尼亚湾古亚玛斯盆地不成熟硅藻土沉积物中的热液石油[ J] . 中国科学院,贵阳地球化学研究所国家开放实验室年报, 1986.[ 19] 史继扬,王道德,向明菊,等 . 宁强球粒陨石可溶有机质初步研究[ J] . 地球化学, 1992( 1): 34 20] 杜乐天,贾跃明,肖庆辉,等 . 天然气开发新方向[ J] . 中国地质矿产信息研究院, 1993.[ 21] 王先彬 . 非生物成因天然气理论的宇宙化学依据[ J] . 天然气地球科学, 1990.[ 22] 翁文波 . 学术论文选集[ M] . 北京:石油工业出版社, 1994.[ 23] 库德良采夫 Н А. 反对石油有机起源假说[ M] . 北京:科学出版社, 1958.[ 24] 朱起煌 . 国外天然气转化液烃新技术[ J] . 石油知识, 1999( 5): ·2008 年新 疆 石 油 地 质il 63712, 763, of By of or of in it is or is of in s of "is by or in to be or of to in as as as g
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本文标题:论石油与天然气的多元成因-郭占谦
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