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是无机成油还是有机生成—关于石油成因的争论近日，记者怀着好奇的心情采访了这位只读过初中的农民。
采访中得知，他从小爱看科普书籍，喜欢听收音机上的科普讲座，尤其好动脑子。
15年前一个偶然的机会，他发现一年前被熬坏的一块胶，莫名其妙地变成了煤粉。
于是，他利用农闲时间开始琢磨起来。
在探索中，石军柱发现，煤可能不单是由古生物尸体形成，还可能由无机物形成。
于是他又开始研究石油的生成过程。
他用简陋的设备模仿地球刚形成时的条件，发现地球在由热变冷的过程中，通过“地热合作用”，在古元古代约七亿年中产生了不计其数的有机酸盐、有机物。
地球演变到中元古代后，在封闭半封闭环境中，在干旱炎热气候条件下，形成了蒸发、沉积有机酸盐盆地。
蒸发、沉积有机酸盐盆地在地质作用下，一旦受到高温，有机酸盐受热分解，在高温、压力、催化剂等的作用下，有机酸根生成“油气”、二氧化碳。
早期蒸发、沉积有机酸盐盆地“地热分解作用”生成的有机物，如果能在盆地保存至今，就成为早期的油气藏。
他将这称为“蒸发、沉积有机酸盐”生油气机理。
石军柱说：“从这个过程来看，早期形成的油气藏是无机成因。
‘蒸发、沉积有机酸盐’机理能说明无机成因的油气是生在沉积盆地中，能说明世界油田分布的高度集中现象，能说明为什么全世界50％以上的石油产自碳酸盐岩。
”其实，国际上有关石油成因的争论由来已久，总的可分为无机起源说和有机起源说两大派。
石油无机成因说大致分为两类：一是地深成因说，认为烃类起源于地球深处；二是宇宙成因说，认为烃类在宇宙形成阶段即已生成。
基于上述说法，一些学者提出了石油无机成因的各种成油模式。
1876年，俄国化学家门捷列夫提出石油无机成因的“碳化物说”。
他认为，地球上分布最广的碳和铁在地球形成时有可能形成金属碳化物————碳化铁。
当它与沿着裂缝渗入到地壳深处的炽热的水相遇时，就可以生成碳氢化合物。
因此，“碳化物说”认为生成石油的主要原始物质是金属碳化物。
20世纪50年代，前苏联学者库德里扬采夫倡导石油无机成因，提出“岩浆起源说”。
石油的无机起源假说及其研究方向1 石油有机起源假说的主要缺陷1、生油岩和工业性油气藏的聚集没有联系，如我国酒泉盆地的东部、民乐盆地、苏联的拉脱维亚志留系以上地层等等，那里存在着公认的生油层，但是却没有石油；相反在没有或缺乏生油岩的地方，常常聚集有大量的石油，如拉脱维亚志留系以下地层、加拿大阿尔伯特地区的马克—马里地沥青矿、我国的克拉玛依油田等等。
2、有机假说对石油的局部聚集现象不能作出符合客观实际情况的正确解释，如土尔克明尼亚、酒泉、准噶尔等地都有这样的实例。
3、在古老的侵蚀不整合面上从来没有发现过石油的次生产物，这一点有机假说同样也不能作出符合客观实际情况的正确解释，如美国大陆中部、我国的酒泉等地都有这样的实例。
有机起源假说所以与客观事实有这些矛盾，主要原因是它的理论基础是主观设想的，只是根据沉积物中碳氢化合物与石油碳氢化合物某些粗略的相似性，而把它们联系在一起，这两者之间的联系，并没有建立在客观事实证据之上，其实质是否认了客观事物的多样性。
2 油气分布的规律性1、石油与基底断裂有着成因上的联系。
许多大地构造研究者们证实：含油构造是基底断裂的反映。
根据石油分布的特征有理由认为：含油气构造是和四级深大断裂（块断间断裂）有关（按切割巨大单元的能力划分——哈因）。
同时 A.B.裴伟也指出：地壳的开正断裂带是含油气最有利的地带。
2、石油的纵向分布，在每一个局部含油的地带石油常常贯穿了大部层位，一直到基底，例如高加索、第二巴库、委内瑞拉及四川等地均符合这种规律。
此外在局部含油地带已经有资料证明：石油存在着由下向上运移的现象。
其主要证据是：（1）上下各油藏的重氢（D）含量一致。
（2）上部油藏含有下部地层的孢子花粉。
由此可见，有充分的理由证明：世界上的石油都是沿着断裂自基底上升到储油层中去的。
波尔菲利也夫并根据地层不整面上缺乏石油的次生产物，并研究了世界上石油的埋藏条件，而得出：有世界上所有的油气藏都是在白垩纪末到第四纪初这个阶段中形成的结论。
油气成因理论一、油气无机成因说（一）泛宇宙说认为包含烃类在内的有机化合物是宇宙天体的无机演化过程中形成的。
1．宇宙说：认为地球呈熔融状态时，碳氢化合物就包含在气圈中，随着地球的冷却被冷凝岩浆吸收，最后凝结于地壳形成石油。
2．地幔脱气说：认为地球深部存在大量的甲烷和其他非烃资源，在地球分异演化的早期从地球深部被加热而释放出来，有的被释放到大气圈，一小部分形成天然气藏。
（二）地球深部的无机合成说1．门捷列夫的碳化合物说：认为地球内部的水与重金属碳化物相互作用，形成碳氢化合物。
2．高温生成说：认为深度在150km，温度超过1500k、压力达5000Mpa，由于FeO及Fe3O4的参与，水与二氧化碳被还原形成烃类。
3．蛇纹石化生油说：提出橄榄石的蛇纹石化可以产生烃类。
4．费—托地质合成说：认为地球上原始石油是在20×108 年前通过费—托反应生成。
二、有机成因说基本观点：石油是地质历史时期生物有机质形成的。
分为：早期生油理论和晚期生油理论。
目前晚期生油理论占主导，晚期生油理论是指石油是在有机物质被埋藏到一定深度、温度条件，在热力作用和催化作用由有机物转化而来。
（一）生油的原始物质生物有机质：包括脂类、蛋白质、碳水化合物、木质素和丹宁（二）生油环境温暖、潮湿的气候环境有利于生物的大量繁殖和发育，总而具备了丰富的生油原始物质。
海洋、湖泊、三角洲等古地理区域不仅有丰富的水生生物，还因水体起到了隔绝空气的作用，阻止了有机质的腐烂分解，是生油的有利地区。
（三）油气生成的一般模式：1．生物化学生气阶段2．热催化生油气阶段3．热裂解生凝析气阶段4．深部高温生气阶段。
⽯油⽆机成因说1.⽯油⽆机成因的两种假说⽯油⽆机成因说认为⽯油是由⾃然界的⽆机碳和氢经过化学作⽤⽽形成的。
这⼀观点⼜⼤致分为两个学派：①.地深成因说，认为烃类起源于地球深处。
其依据是：在⽕⼭喷出的⽓体及熔岩流中含烃，来⾃地下深处的岩浆岩中发现有 C1～C2的烷烃及可供⽣成烃类的化学元素；变质岩、岩浆岩及穿⼊前寒武系结晶岩的伟晶岩中也见到含油显⽰，甚⾄在结晶基岩中发现可供开采的⼯业油⽓流。
②.宇宙成因说，认为烃类在宇宙形成阶段即已⽣成。
其依据是：在天体中常有碳、氢、氧诸元素及其化合物的存在。
例如，彗星头部的⽓圈中含有⼀氧化碳、⼆氧化碳和甲烷等；在太阳系⾏星的⼤⽓圈中也存在⼀定浓度的甲烷；在陨⽯中也已鉴定出烃类化合物。
此外，经实验室试验证明下列化学反应成⽴，它⽀持了⽯油⽆机成因说。
基于上述假说，⼀些学者提出了⽯油⽆机成因的各种成油模式。
1876年，俄国化学家门捷列夫提出“碳化物说”，认为地球上分布最⼴的碳和铁在地球形成时有可能形成⾦属碳化物──碳化铁。
当它与沿着裂缝渗⼊到地壳深处的炽热的⽔相遇时，就可以⽣成碳氢化合物。
因此，“碳化物说”认为⽣成⽯油的主要原始物质是⾦属碳化物。
20世纪50年代,苏联学者Н.А.库德⾥扬采夫提出“岩浆起源说”，他认为岩浆中的碳元素和氢元素随地球深度不同的⾼温变化，碳元素和氢元素可形成甲基、甲烷及其它烃类化合物。
2.⽯油⽆机成因说的主要缺陷⽯油⽆机成因理论的主要缺陷是单纯从化学反应出发来考虑⽯油的⽣成，脱离了⽯油⽣成的地质条件。
多数⽯油地质学家并不排除在⾃然界也有⾮⽣物起源的烃类，特别是⽓态烃。
但是，具有⼯业价值的⽯油应当是有机成因的。
⽯油勘探的⼤量实践表明，世界上99%以上的油⽓⽥分布在富含有机质的沉积岩区，⽽含有⼯业油流的⽕成岩、变质岩⼀般都与沉积岩毗邻。
油源对⽐的研究结果表明，这些⽕成岩或变质岩中储存的⽯油，都是由附近沉积岩中⽣成的⽯油运移⽽来。
因此，⽯油⽆机成因说未能得到⽯油地质学界的普遍赞同和⽀持。
石油的无机成因
石油的无机成因主要有两种理论：
1. 石油地球化学理论：石油是由古代有机物质经过地球化学作用形成的。
根据这一理论，石油是由古代海洋中大量的浮游植物和浮游动物遗体经过埋藏和压力作用，与地下水和岩石中的矿物质发生反应，最终转化为油和气的过程。
这个过程称为生物地球化学作用。
这一理论认为，石油形成的地质条件包括充足的有机质来源、适宜的沉积环境、适度的地层压力和温度等。
2. 外生石油理论：石油是地球深部岩石物质的热解产物。
根据这一理论，石油是由深部岩石中含有的无机物质，如煤、沥青岩和石墨等，在高温和高压作用下发生热解反应而形成的。
这个过程称为岩石裂解作用。
此理论认为，无机石油的形成与地球的热力活动和岩石的成分有关。
以上两种理论中，石油的形成通常是由多种因素和作用共同作用的结果，其中有机质的存在和热解是两个关键因素。
无论是有机质还是热解作用，都涉及到地球的地质、地球化学和地球物理过程。
石油的形成是一个复杂且漫长的过程，需要适宜的地质条件和时间尺度。
文章编号: 025322697 (2001) 0620005206无机成因油气论和无机成因的气田(藏) 概略戴金星石昕卫延召( 中国石油勘探开发研究院北京100083)摘要: 我国无机成因油气理论的研究走在世界的前沿。
科学实践证明, 在油气中很大部分, 特别是石油是有机成因的, 然而并不排除在油气中相当多的部分, 特别是天然气是无机成因的。
无机成因的烷烃气的甲烷一般∆13C 1> -30‰, 具负碳同位素系列, 甲烷的CH 4 ƒ3H e 值为n ×105～7。
无机成因的二氧化碳的∆13C CO > - 8‰。
我国的昌德气2田可能是迄今为止发现的第一个以烷烃气为主的无机成因气藏。
无机成因二氧化碳和烷烃气有利发育带主要分布在: 莫霍面隆起或地幔柱上隆地区; 热流值大于113H FU , 地温梯度大于315℃ƒ100m 的高热- 热构造区带; R ƒ R a > 1 正异常带, 特别在R ƒR a > 2 的地带往往发现气藏; 近期或较新时代玄武岩或岩浆活动带, 以及沿气源断裂区等。
关键词: 无机成因油气; 昌德气藏; 无机成因气鉴别中图分类号: T E 11211 文献标识码: A无机成因油气论系指油气的组成元素是非生物源的, 其形成与生物作用无关而是无机化学作用的结果。
无机成因油气田是指其中占绝对优势的组分或各组分均是无机成因的。
1 无机成因油气论概略111 无机成因油气论的提出从18 世纪中叶无机成因油气论产生至20 世纪70 年代, 是以地质为主, 特别是以大地构造臆测为基础的古典无机成因油气论阶段, 其特征是从油气本身地球化学角度来定量研究油气无机成因不够, 而多靠旁推侧击的地质推论来阐明油气无机成因, 从而导致无机成因油气论处于兴短衰长的被动局面。
112 无机成因油气论从臆测到科学确定从1763 年至今, 大量无机成因油气论者提出了大胆的推论, 可惜他们对油气本身地球化学缺乏深入研究或没有研究油气主体的地球化学, 只去探索油气的从属的地球化学, 使其立论难以获得支持。
关于石油无机成因说的结论关于石油无机成因说的结论文/李寻据我们的观察，可以对百年以来的石油有机成因说和无机成因说的争论做个结论了，简单地说：石油有机成因说基本上已被证伪，而无机成因说已获得基本的证实；一切基于有机成因学的石油地质科学知识需要重写；未来的勘探开发实践应该以石油无机成因理论作为重要的指导原则。
当然，有机成因论所积累下的合理的成分应得到科学的继承，而无机成因说尚不完善的地方需要进一步深化、完善。
下面对上述结论进行详细的解释。
1 石油有机成因说基本上已被证伪总结起来，石油有机成因说主要有以下五方面的证据作为支柱：1、石油馏分具有旋光性。
2、石油中发现有生物成因标志的有机化合物，如卟啉、姥鲛烷、植烷和甾烷等。
含生物有机质的沉积坳陷地区，如盆地等。
4、干酪根热降解模型的实验室证明，地下的干酪根可以生成油气。
5、油气有机成因说成功地指导了油气勘探开发实践，没有有机论的指导，怎么能找出这么多的油气田呢？上述这五条证据均不能成立。
1、关于石油馏分的旋光性。
曾几何时，人们把旋光性当作生物有机物质的特有属性，但近几十年的研究证明，人工合成的很多物质也有这种特性，故旋光性不能作为石油由生物降解演化而来的证据。
2、关于卟啉、姥鲛烷、植烷及甾烷等生物成因标志物。
这也是过去认识水平上的陈旧结论。
卟啉曾一度被视为只有动植物才有的东西，近十几年来，在陨石中和地幔捕虏体中也发现了卟啉等，说明无机物中一样也可以带有卟啉。
（关于上述两条，崔永强博士的采访记录中有更专业、更准确的描述。
）物化石和有机物的沉积坳陷环境中。
不错，这是一个事实，但是，这种分布并不一定能推导出石油来自于生物化石的沉积与演变的结论。
李扬鉴先生从地质构造的角度证明，沉积坳陷的原因是上地幔的隆起，杜乐天先生的研究指出随着地幔隆起和“幔汁”的喷射，来自地幔的无机物可以进入盆地等坳陷中，形成油气藏。
（关于这方面详细、准确的解释可参照李扬鉴、杜乐天等人的学术专著，本人在这里的表达只求简明、通俗，可能失之准确。
）4、关于干酪根热降解生烃模式。
没错，在实验室理想的条件下，干酪根可以热降解生烃，但问题的关键是，现在所发现的所有被视为是生油区的“烃源岩”中，固然有足够丰富的干酪根，但缺乏发生热降解反应的温度条件，缺乏生烃的氢元素，缺乏发生反应的金属催化剂。
而要具备这些条件，必须依赖于幔源的无机物的进入。
简言之，有机物生油的条件也是依赖幔源无机物供给才能出现的。
（关于这方面的论述，可参见张景廉先生、李庆忠院士、杜乐天先生的文章和访谈录。
）5、关于有机成油论曾经正确地指导过油气勘探开发实践。
根据笔者个人对石油科学知识沉积过程和石油勘探开发实际过程的历史研究，发现事实上，有机成油理论对油气勘探开发实践从来就没有发挥过指导作用，无论这个作用是对还是错（详情参见本刊《油气成因理论与勘探开发实践》一文）。
世界上所有发现的油田不是按照有机成因论的理论提示找到的，而是顺着油气露头（油苗、气苗）找具体的圈闭构造找到的。
这是笔者个人的看法，不当之处，欢迎专家学者进行批评指示。
当支撑油气有机成因论的这五大证据支柱均被推翻之后，这一理论已经无法成立了。
2 石油无机成因说可以成立的证据石油无机成因说可以成立的证据主要有以下几条：1、地球化学证据。
张景廉先生等发现的铅，锶，钕同位素可作为在沉积岩层发现的石油是来自于幔源无机物的证据，而来自太空的陨石中的烃类混合物也证明石油可无机生成。
2、石油天然气勘探方面的证据。
截止目前，国内外多地的勘探中，都在地下深处的基岩（火山岩和变质岩）中发现了油气存在，这些基岩位于沉积岩下部，沉积岩中形成的油气，在水浮力的作用下，只能向上运移，不会向下渗透入基岩的。
因此，基岩中发现的油气资源应是来自于地幔的。
这一点，还得到了对天然气组分进行测定的地球化学研究的认可。
3、无机成油论具有比有机成油论更完整的、更强大的逻辑解释力。
有机成油论其实起源于对地球表层、最多是上地壳的浅表观察，是从动植物可以提炼油脂这样一种直观经验出发，对上地壳沉积岩层中有机物的演化做出的主观推测。
这种推测与大地构造的形成过程建立不起来联系，与地球本身的天体物理形成过程也建立不起来联系。
就是说，有机物成油理论只能在一个极小的理论设定范围内，获得逻辑上的自洽性，一旦越出这个范围，在整个基础地质学、地球物理学和地球化学的统一知识框架内，有机成油论不仅无法获得支持，反而会因自相矛盾、漏洞而出，而陷于逻辑上不能成立的境地。
而无机成油论的基础理论（如杜乐天先生的地球排气理论、幔汁理论、地幔软流体理论、热液成矿理论；李扬鉴先生的大陆层控构造理论等），其初始动因不是来自浅表的经验观察，而是根据地球科学已经取得的丰富而深入的实验证据，解释地球内动因及整个地壳变化（包括大陆构造运动、板块运动）原因的整体性学说。
这一学说解释了地幔流体变动带来的地壳岩石圈的变动过程（即解释了大陆上各层次构造形成的原因），从原子水平上解释了地表物质水、空气（大气层）、基本生物的来源，解释了地壳中的物质岩石、矿物的来源和形成机制，等等。
石油、天然气的形成原因与分布规律只是这套整体理论体系中的一部分而已，在这个统一的理论体系内部，每个分支理论在逻辑上是自洽的，至少油气的无机成因论不仅回答了有机成油论无法解释的问题，而且不存在任何内在性的逻辑矛盾。
4、国外已经成功地用无机成油理论指导勘探开发实践了。
目前据俄罗斯方面的报导，世界上已经有261个油田是在无机成油论指导下发现的。
据崔永强博士团队介绍，以前国外用有机成油论指导找油，成功率只有19%，而在无机成油论指导下的成功率则高达93%。
肖序常院士也敏锐地指出，在世界上已经发现的大油气田中，实际上有三分之二也是无机成因的。
如果说上述报道和说法可能因为过于宏观，而让人觉得证据不足的话，那么乌兰克顿涅茨油田、越南白虎油田、中国大庆徐家围子气田等，都有确凿的具体材料表明，在基岩（火山岩和变质岩）中发现了足够商业产量的油气藏，这些油气只能是来自幔源的。
5、实验室化学方面的证据。
其实，早在19世纪60年代，在实验室内就证明了无机物可以生成石油之类的碳氢化合物，法国化学家别尔特罗1866年完成了这方面的试验。
现在被无机成油论者广泛引用的费—托反应，其原理是由费舍尔于1921年提出的，后来与托布罗什在实验室中完成。
按这一原理，1935年在德国出现了世界上第一个“人造石油”工厂，年产量2.5万吨（详情参见本期张之一先生的文章《关于石油深部起源的若干问题》）。
张景廉先生等不过是表明，在中地壳低速高导层内也可以发生类似费—托反应的无机成油过程而已。
以上五方面的证据，已明显地表明，石油的无机成因学说是可以成立的（天然气的无机成因已获得普遍承认，自不待言）。
3 为什么迄今为止中国主流学界没有接受无机成因学说关于这个问题，本来有洋洋数万言的话要说，但思量再三，又都一一吞回肚里去了。
因为说出来无济于问题的解决，反而可能带来不必要的阻力。
中国尚未从根本上接受石油无机成因说的原因有观念上的，也有体制上的，还有具体个人因素的，不一而论。
总之，没接受，就一定有没接受的原因。
我们现在想表明的立场是，不管过去、现在有何种原因不接受这一学说，但在未来，都只能接受这一学说，因为不如此，便不能突破我们面临的石油困局。
4 为什么说中国必须接受石油无机成因说第一、严峻的石油、天然气局势逼着国家必须从根本上想办法。
目前，像大庆油田这样国内主力油田的油井含水率高达95%，要注入地下20吨水才能采出一吨油来，不仅成本高，而且后继产量堪忧。
我国对进口石油的依赖已近60%，国家经济安全上存在巨大的隐患。
为应对如此严峻的能源形势，国家最高决策层迟早会投入精力细致寻找解决办法的。
到那时，各种能尝试的办法都会尝试（其实建国初期的石油工业也是在这种广泛尝试的办法下发展起来的），而国内科学家在无机成油论方面积累起的科学理论一旦有了在勘探开发实践中应用的机会，就会迸发出巨大的价值，自然会获得证明。
在这里，我想引用铁人王进喜的两句名言：第一句：“千矛盾，万矛盾，国家缺油是最主要的矛盾；这困难，那困难，社会主义建设需要油而我们国家油不够，是最大的困难。
”第二句：“有了困难怎么办？这像打仗一样，只能进，不能退；只能上，不能等！有条件要上，没有条件创造条件也要上，天大的困难也要上！”这两句话是大实话，也是大真话，是真理！真理是有力量的！有力量的真理是一定能够胜利的！第二、世界油气勘探实践推动人们走向地壳深处。
现代石油工业已经出现一百多年了，一百多年来，能按着地面油气露头寻找石油的区域几乎都被扫荡过了，最早的油井只有几十米、几百米深，现在的油井越来越深，3000米以下的采油井已司空见惯。
浅层油气资源的浮财已经被捞得差不多了，全世界的石油公司都在地壳更深处找油，随着找油的区域穿过富含有机质的沉积岩层，进入基底的火山岩和变质岩，找出的石油一定是幔源无机成因的。
没有什么力量能阻挡对无机成油论的证明，因为没有什么力量能阻挡住找油的钻机向更深处的地层钻井。
第三、石油无机成因论的内在逻辑必然将使其成为未来石油勘探的指导原则。
我们前面说过，在有机成因论占主流的时代，没有油气成因理论的指导也能找到石油，因为实际上是按着地面露出的油苗从上往下找。
但进入更深的地层后，这种办法就不行了，地面没有那么多的露头指示，只能从地壳深层“从下往上找”。
那就必须有理论指导，必须对看不见的上地幔、中下地壳有深刻的理论认识，必须找到油气的真正来源区，找到幔源油气的集输运移管道，找到在这种力学体系中新的成藏机制，如此，才能找到有工业开发价值的油气藏。
没有有机成油论的指导固然可能找到沉积岩层的石油，而如果没有无机成油论的指导，想在深层的基岩上找到大油田是万万不可能的。
5 基于有机成因说的一些合理成份需要继承尽管在学理上已经从根本否定了石油的有机成因说，但这一学说在历史上所起过的积极作用还是要给予充分的肯定。
诚如我们在前文说过的，“有机成因说”至少对人们寻找石油起了壮胆打气的作用。
对于基于有机成因说而形成的石油科学体系中一些合理的成份一定要继承下来，如对储油区岩石岩性的分析，对盖层的分析，对圈闭的分析，等等。
未来按无机成因说去找油，也得去寻找圈闭，也得分析储油岩层的岩性结构啊！现在，人们对沉积岩的储油储气结构研究较多，发展出了系统的实验探测办法，这些办法一样可以应用到对火山岩的研究中去的。
事实上，当前的所谓“多元说”，也是对“有机说”的某种合理性的继承，只要二者之间不是排斥性的关系的话，下面的结果就是看谁的贡献大，而“有机形成”的油气一定是越来越少的，这是他们自己也承认的。
当“无机成因”的油气贡献比例越来越大，成为绝对主力时，“无机成因说”自然就是主流学说了。
6 石油无机成因说还将做哪些工作我们觉得，石油无机成因说已经越过了证明自身可以成立的阶段，开始向应用领域渗透了。
