再论国内油气无机成因理论 ——答张景廉先生

关于油气的有机成因与无机成因的争论应以科学方法和科学实践为根据.金属有机化舍物是金属与有机化合物共存后形成的产物,目前还没有充分的证据证明金属有机化合物中铅、锶、铷的同位素测定结果能够代表金属有机化合物的形成年龄和形成条件,也没有证据证明它能代表其中的有机化合物的形成年龄和形成条件.原油不是金属有机化合物演化的产物.也不能说原油是由金属转化来的,最多只能说原油是由金属有机化合物中的有机化合物演化而来,而这还不能证明油气是无机成因的.此外,费一托反应需要的温度、压力、催化剂等反应条件很严格,其反应步骤简单,反应物和产物单调,反应物只能是一氧化碳(或二氧化碳)和氢气,产物只能是低分子量烃,不可能形成今天人类作为能源广泛使用的油气中的所有烃类成分,因而也无法证明油气是无机成因的.参5     

松辽盆地天然气成因探讨(为庆祝《新疆石油地质》创刊30周年而作)

松辽盆地徐家围子断陷的天然气成因备受争议,焦点是有机成因气还是无机成因气.费托合成烃的反应可以发生如光合作用那样的碳同位素分馏作用,但未必显示碳同位素的反序分布.热液条件下费托反应在自然界更普遍,但其碳氢同位素的动力学分馏特征尚不十分清楚,碳同位素组成用于油气物源示踪识别仍有很大的不确定性.松辽盆地深部地壳特征表明,中地壳有一低速高导层,地幔流体CO2、H2可在此进行费托合成烃的反应,这种超临界的流体的反应可形成烃和烃类化合物.根据这一思路,松辽盆地深部(不仅仅是火山岩,还有花岗岩等基底岩石)有更多的天然气尚待勘探与发现,也可在其他盆地寻找大油气田.     

关于石油成因理论的争鸣

21世纪初的几年间,关于石油成因理论的争鸣一直在进行着,国外(如美国、俄罗斯等)对于油气无机成因的研究也在进行着。面对诸如膏盐、白云石(岩)、粘土矿物等成因的石油地质学的一些基本问题也在深入展开,至于深部流体、地幔柱与油气关系的讨论也开始引起注意。重要的是,近年来,石油无机成因理论已开始应用于油气勘探实践,即预测未来油气勘探的靶区。油气无机成因的现代概念已逐渐形成。     

深层油气勘探现状与研究进展

总结了当今世界上有关深层油气的最新研究进展和勘探成果。指出:众多的在埋藏深度和温度上均已超过油气“死亡线”的工业油气藏的发现对传统的油气成因理论提出了挑战。理论研究和实际勘探结果均表明,烃源岩在较高的热演化阶段仍具有形成工业油气藏的成烃潜力,深部地层裂缝和微破裂带是不封闭的,流体可以沿此通道运移并储集,深部有形成大型烃类矿藏的条件。     

石油是可以有多种成因的——访张景廉高级工程师

在油气生成的过程中，更多更可能的是靠非生物生成的；有机生油理论尽管在勘探实践中起过积极而重大的作用，但这的弱点和问题也不是就言而喻的。我们应正确也认识油气的来源，适时调整勘探部署，从而扩大勘探靶区，增加石油天然气的储量，使我国油气产量稳步上升。这就是我们研究的核心思想。[编者按]     

低熟油气成因理论与勘探实践

本文对低熟油气的源岩评价、成因机理、油气运移、成藏特征及油气勘探等几个方面简要剖析。源岩在低熟阶段仅能生成一部分烃类，因而对各个地我的低熟源岩评价标准应适当调整。低熟油的源岩主要形成于淡水湖相、沼泽相知半咸水－咸水湖相，可通过多民因机理早期生烃。低熟油的排烃仍受源岩层与储层流体的压差驱劝，因而排烃较为有利，且运移距离较短。低熟油藏常位于物性好，造近油源区、继承性好的同沉积构造圈闭上。     

论石油与天然气的多元成因

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。     

天然气在中国大陆科学探索井的发现及其科学意义

中国大陆科学探索井中科1号井在476m、869m、l935m发现了有可能是深源气的CH4、C02和He的高异常，可以肯定地说，它们是非生物成因的气体，是无机成因气。在变质岩地区和层段发现的无机成因天然气有重要的科学意义，已成为油气无机成因说的佐证。建议中科l号井这一重大课题吸纳石油地质学家和地球化学家参与，使该井随钻取样和录井工作更为全面系统，兼顾无机油气勘探方面的探索与研究，积累宝贵的数据和经验，以利于我国油气勘探事业的发展。     

论东西伯利亚油气无机生成的可能性

目前，世界上仍根据油气有机生成说（沉积-运移）对油气进行预测和勘探。但近年来出现了越来越多的热力学、地球化学、地球物理学和地质学资料证实，可能存在着地幔生成的烃类（B．C．祖布科夫，2000）。这些具有定量特征的资料确保了油气有机成因说的科学性。本文并不涉及油气成因2种基本学说的争论，而是以东西伯利亚（西伯利亚地台的涅普斯克-鲍图奥宾台背斜及其周围不同年代的大陆裂谷）为例，分析油气无机成因的标志并关注改变该地区油气资源勘探战略的合理性。     

低熟油气成因理论与勘探实践

本文对低熟油气的源岩评价、成因机理、油气运移、成藏特征及油气勘探等几个方面进行简要剖析。源岩在低熟阶段仅能生成一部分烃类,因而对各个地区的低熟源岩评价标准应适当调整。低熟油的源岩主要形成于淡水湖相、沼泽相和半咸水-咸水湖相,可通过多种成因机理早期生烃。低熟油的排烃仍受源岩层与储层流体的压差驱动,因而排烃较为有利,且运移距离较短。低熟油藏常位于储层物性好、靠近油源区、继承性好的同沉积构造圈闭上。     

无机生油理论与21世纪中国油气勘探战略

21世纪中国油气资源严重短缺，采用新的理论和技术寻找大油气田是中国石油地质学家面临的，不可回避的，必须解决的一大难题，在简要阐述了无机生油的理论基础后，对碳酸盐岩（叠合盆地的古生界）油气勘探，特别是对盐下层油气，生物礁油气勘探做了深入的讨论，对中国油气的勘探战略做了详尽分析后指出：在北方，与中蒙古陆块有关的海拉尔盆地，开鲁盆地，二连盆地的深层均是有远景的靶区；准噶尔陆块的准噶尔盆地，吐哈盆地的勘探目的层将不断扩大；在南方，康滇陆块的楚雄，陆良地区，浙江金衢盆地。湖南衡阳盆地是极好的油气聚集带，对海洋油气（南沙群岛油气，南海天然气水合物）也做了讨论。     

准噶尔盆地深部地壳构造特征与油气勘探方向

准噶尔盆地是中国的一个大型含油气盆地，其油气的成因与勘探目标有着密切的关系。根据中地壳低速层（v_P≤6.1 km/s），乌尔禾沥青的Pb、Sr、Nd同位素组成及太平洋型同位素地球化学资料的分析表明，克拉玛依油田及克拉玛依-乌尔禾断裂带的油气为无机（非生物）成因。过去几十年，在克拉玛依-乌尔禾断裂带至坳陷中心的斜坡带的勘探失败，说明油气可能并不是来自二叠系有机质的有机成因类型。由此提出2个油气勘探目标：①玛纳斯凸起-莫索湾地区；②石西凹陷。     

油气成因二元论与油气勘探新准则

根据板块构造旋回与壳－幔深部油气无机成因的观点，从屋脊式三维空间无机、有机多套油气源叠加、富集的模式出发，从含油气板块构造的选择、含油气盆地的选择、油气勘探目的层的选择、寻找大油气田和油气聚集带、油气勘探程序等５个方面探讨了油气勘探的新准则。这一新的油气勘探准则较之目前单纯建立在油气有机成因说基础上的勘探准则，更能全面地反映了油气成因二元论这一客观现实，因而在勘探实践中应用这些原则将能获得更大的效益。     

天然气中氢气成因及能源意义

长期以来,随着油气成因理论的不断拓展和全球对清洁能源需求的日益扩大,氢气作为连接无机与有机生烃学说的重要纽带,同时也作为一种极具前景的清洁能源,逐渐引发了学术界的广泛关注。天然气中氢气的成因相对复杂多样,根据其反应机理分为无机、有机成因两大类,无机成因以地球脱气、水岩反应及水辐射分解为主,而有机成因以生物作用和有机质热解为主。目前主要利用氢同位素和伴生气体地球化学特征等方法判识氢气成因,但是由于氢气本身复杂多样的来源及其活泼的化学性质,目前尚不能系统地准确判识氢气成因。由于氢气成因的广泛性,全球各地不同地质条件下均发现了不同氢浓度的天然气,且氢气含量变化极大（0.1%~99%）。氢气既可以作为还原剂在费托合成中参与生烃,又可以作为氢源在有机质热演化过程中提高烃类物质产率,因此氢气的存在将可能延伸深层天然气勘探开发的深度下限。在系统总结氢气成因机理和分布规律的基础上,探讨了天然气中氢气的能源意义,为未来富含氢气天然气资源的研究提供了参考。     

关于无机生油理论的思考

本文讨论了干酪根热解理论的困惑,论述了沥青、干酪根中Pb-Sr-Nd同位素的新证据,Pb-Sr-Nd同位素数据不支持沥青与干酪根同源,塔里木盆地、准噶尔盆地的沥青更多来自下地壳与上地幔,而原油中有机硅化合物的发现更进一步证实了它们更可能来自地壳深部,通过无机反应合成而生成.本文还提出有机质(及煤)加深部无机氢气的液化(或汽化)的生油(气)假设.本文指出,碳同位素作为油气物源判识需慎重对待.今天面对油气勘探的严峻局势,需重新认识油气无机生成理论.      

对石油与天然气成因的思考

通过对石油与天然气成因无机说和有机说所持证据以及实际勘探资料进行深入辩证的分析，认为二者并不矛盾，而是相互统一的，即有无机成因的油气，也有有有机成因的油气，它们都是自然界元素不断循环过程中的的一种中间产物。由于二者在生成环境、产出状态上的差异，被发现的几率就会不同。对不同成因油气资源的勘探应采用不同的理论、方法和技术。基于这种勘探思想，人们将会在更大范围的领域发现更多类型的油气资源，为石油工业提供更折后备资源会储量。     

松辽盆地深层天然气碳同位素倒转数值模拟

松辽盆地深层天然气资源丰富,在烃类气体成因认识上存在以有机成因为主与以无机成因为主的巨大争议,持无机成因观点者的一个主要论点就是松辽盆地深层天然气的碳同位素发生了倒转。选取松辽盆地深层不同类型有机成因烃类气体和典型的无机成因烃类气体,进行不同成因气体不同比例混合的碳同位素数值模拟,结果发现：不同类型的有机成因烃类气体混合不会产生甲烷及其同系物碳同位素完全倒转,而在不同类型的有机烃类气体中加入一定量的无机成因烃类气体,混合气体中甲烷及其同系物碳同位素都会发生完全倒转。气体混合碳同位素数值模拟结果表明：①松辽盆地深层天然气碳同位素倒转是因为无机气混入的结果;②仅凭天然气负碳系列同位素不能完全断定某种气体为无机成因。     

无机成因二氧化碳气藏研究进展

高纯度的CO2气藏不仅具有重要的资源意义,同时也有很重要的地质意义,因此,近年来对CO2的勘探研究越来越重视。目前对CO2的分布和成因研究程度最高,其主要分布在火山活动频繁的环太平洋及中亚等部分地区;CO2的成因可以分为无机成因和有机成因两大类,无机成因的CO2主要为地幔脱气作用、岩石化学反应及碳酸盐岩受热分解形成的;地幔脱气形成的CO2,其运移成藏过程与深大断裂、地球内部的压力释放和岩浆活动密切相关;值得关注的是近年来对深部处于超临界状态的CO2研究表明,超临界CO2的活动对油气的运移和聚集意义重大,但对超临界CO2如何萃取和分离有机质的机理尚需进一步的研究。