无机成油学说挑战有机说 (转载)# Joke - 肚皮舞运动
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【 以下文字转载自 Military 讨论区 】
发信人: saturnV (土星五号), 信区: Military
标 题: 无机成油学说挑战有机说
发信站: BBS 未名空间站 (Sun Sep 30 14:39:11 2018, 美东)
http://www.ccin.com.cn/ccin/4583/4586/index.shtml
石油生成“无机说”挑战“有机说”
作者：陈丹江 文章来源：中国化工报 更新时间：2012-04-12
目前世界95%以上的油田都是在石油有机说这一理论指导下发现的。 图为延长石油集团
下属的靖边采油厂。
今年以来，随着伊朗核危机的进一步加剧和中东局势的不断恶化，国际原油价
格持续攀升。我国继2月8日成品油价格上调之后，3月20日，国内成品油价格再次上调
，诸多城市的汽柴油价格超过8元/升，达到历史高位。石油问题再次引发了国人的焦虑。
前不久，《石油大棋局》作者、美国著名经济学家、地缘政治学家威廉·恩道尔作
客中央电视台《对话》栏目与中国石油专家讨论石油资源与油价问题。恩道尔在节目中
提出一个爆炸性的观点：石油并非源自死亡的动物尸体，而是源自于地球深处的无机物
质，极有可能是取之不尽的。果真如此，这对于石油对外依存度越来越高的中国将是极
大利好，油价也不应该这么高。
那么，石油到底源自生物体还是非生物体？是取之有尽还是取之不竭？记者就此进
行了深入采访。
“有机说”找到现今95%油田
中国石油大学油气工程学院院长陈勉接受记者采访时介绍说，传统石油生成理论认
为，石油是古生物的“遗产”。按照传统教科书的说法，在大多数地质学家看来，石油
是古代有机物演变而来的，即由史前的海洋动物和藻类尸体经过漫长演化并最终形成。
这些史前时代的浮游生物或者藻类，大量被掩埋在海底或者湖底的缺氧环境中，在漫长
的年代中，有机体被成岩作用包裹在高温、高压的状态中，首先形成蜡状的油母，而后
被进一步加热生成液态或者气态的烃类。由于这些碳氢化合物比附近岩石中的水轻，它
们就会向上渗透到附近的岩层中，聚集到一起形成油田。
根据这种理论，石油的生成并不是一件很容易的事情。因为它对温度有着苛刻的要
求，温度太低，这些原料无法从油母中渗透出来；温度太高，烃类又会通过热裂解，直
接生成天然气。
虽然各地因为地质情况不同，可能略有差异，但比较典型的成油深度，一般认为是
地下4～6千米处。当然，石油形成后，又可能迁徙到更深或者更浅的地层中去。
中国科学院院士、石油大学资源与信息学院教授王铁冠告诉记者，迄今为止，有机
成油理论在指导油田的勘探方面发挥了重要作用，目前世界上95%以上的油田，都是在
这一理论的指导下发现的。
诸多问题“有机说”难以解释
虽然有机成油理论是人类勘探新油田的基本理论，本身也日臻完善，但随着石油地
质工作研究的深入，人们发现，石油有机说并不能解释所有的石油现象，一些不利于有
机说的证据渐渐显现出来。比如，在世界上已发现的3万多个油田中，8个特大油田就占
了全部储量的一半左右。依据这一事实，有地质学家认为，如果说石油是由史前古生物
遗体演变而成的，那么就不会出现这种情况，因为生物在地球上的分布虽然并不均衡，
有的地方多，有的地方少，但绝不会造成如此巨大差别。而且，更为有力的证据是，有
些油田在垂直方向上分布很深，而且越往深处成油条件越好。这在一些专家看来，似乎
在它的深部，有源源不断的油气供给。
近年来，传统石油地质理论和长期从事油气勘探的专家学者们遇到的许多问题，难
以用传统的石油有机成因理论圆满地解释。
对此，《石油勘探与开发》杂志副主编王大锐博士对石油有机说提出了几点质疑：
一是一些地区为什么找到了大约15亿年前形成的石油？而按照传统的石油地质与生
物学理论，当时的生物量似乎并不足以形成石油。为什么在不含生物的地层中也能找到
石油？比如加拿大阿尔伯塔省的阿塔巴斯河区和美国堪萨斯的克拉富特—普鲁斯油田，
都处在没有富含生物的沉积岩层。
二是为什么许多大型油气田都分布在地壳的大型线状断裂带上？它们的分布显然受
地球板块的边界控制，比如美国在洛杉矶的逆掩断裂带上就发现了19个油田。为什么一
些油气田都与大山脉相邻——那里大多是板块或者地块的结合带。我国新疆克拉玛依油
田在著名的克拉玛依—乌尔禾大断裂带附近就找到了十余个油气田，而离开这条断裂带
就很难发现油气田。
三是为什么世界上的大型、超大型油气田大多集中分布？比如中东地区，这仅仅用
“那里的海相地层可以更多地富集有机质”的观点解释恐怕难以令人信服。
四是为什么大型油气田的分布区内，往往地热值都较高？而且大油田的地层深部大
多存在着一个地幔柱——那是油藏与地下深处相通的证据。
此外，还有学者指出，1973年辽宁省大地震后，辽河油田的石油勘探形势突然好转
，1986年产量突破1000万吨，一跃成为继大庆、胜利油田之后我国第三大油田。而且，
辽河盆地内平均每平方千米年产原油近1万吨；山东胜利油田的面积仅为3000平方千米
，但采出的原油已达3000万吨；玉门老君庙油田经过60年的开采以后，已经采出了几倍
于原来探明的地质储量，这些都是用常规的石油地质理论难以解释的。
传统的石油地质理论认为，石油的生成至少需要数百万年以上的时间，但是，最新
的实验室内热模拟试验表明，石油的生成并不需要太高的温度和压力。人们对美国黄石
公园内热泉的有机质研究也表明，生成石油的时间有几千年足矣！更有甚者，墨西哥湾
水域漂浮的藻类经太阳暴晒数周后，竟有液态的油滴生成。
陈勉教授称自己是乐观派，他认为，早在20年前，一些地质学家就曾断言，全球石
油再采20年就会减少甚至枯竭，但是20年过去了，情况并非如此。
面对这些向传统石油地质理论挑战的现象，人们似乎有理由认为：世界上有些油田
的石油似乎正在源源不断地得到补充；一些油气可能来自地壳深处；石油的生成、运移
、聚集可能与地震有关，而地震恰恰是地壳运动的表征，它难道能把地下深处的油气“
送”上来？挑战传统学说的无机成油说应运而生。
“无机说”得到越来越多关注
有科学根据的不同学说的争论，体现了科学精神。据了解，石油的无机生成理论，
甚至可以追溯到元素周期律的发现者门捷列夫。
早在1876年，门捷列夫就在实验室注意到，水与金属碳化物（碳化铁、碳化铝）能
在高温高压下起化学反应，生成类似石油的碳氢化合物。
受此启发，他提出一种假设，认为地球上有丰富的铁和碳，因此在地球形成初期可
以化合成大量的碳化铁。这些碳化铁又与当时过热的地下水作用，遂生成碳氢化合物；
这些碳氢化合物沿地壳裂缝上升到适当部位储存冷凝，从而形成石油矿藏。
继“碳化说”之后，1889年俄国的索柯洛夫也提出了石油成因的“宇宙说”。他认
为，地球在诞生伊始尚处于熔融的火球状态时，吸收了原始大气中的碳氢化合物，随着
原始地球不断冷却，被吸收的碳氢化合物逐渐冷凝埋藏在地壳中，于是形成了石油。
进入20世纪60年代，天文学家通过光谱分析发现，宇宙中存在大量的有机物质。科
学家在陨石中还找到了更复杂的有机物，但它们的形成都与生物作用无关。这些事实说
明，许多有机物完全可以通过非生物途径形成。
在以上发现支持下，现代主张石油无机成因说的研究者认为，在地球形成早期，甲
烷及其他碳氢化合物形式就参与了地球的组成。之后，在地球内部热力和压力的促使下
，它们从深部释放出来，在某种有利的环境下进一步合成变成了石油。
至于石油中含有的有机质，无机成因说的主张者们认为，那是原生石油在迁移过程
中受到了有机物的污染，从而造成了石油成分的复杂化。同时，他们也不否认一部分石
油可能来自古生物遗体的可能性。
2009年，美国卡耐基研究院利用金刚石砧压槽和激光热源，成功地使得甲烷所处的
环境压强超过2万倍标准大气压，温度也在704℃~1227℃之间。这种极端环境，与距离
地面40英里（约合64千米）至95英里（约合150千米）处的上地幔的环境非常类似。结
果他们发现，甲烷在这种环境中除了可以生成乙烷之外，还可以生成丙烷、丁烷、分子
氢和石墨。而之前，有科学家认为，在这样的环境下，只可能生成石墨这样耐高温的物
质。
更令研究人员感到惊奇的是，他们发现这个化学反应过程是可逆的。即把乙烷放在
同样的环境下，也可以生成甲烷。这表明在地球深处的这种合成烃类的反应过程，更多
是受热力学控制的，并不一定需要有机物。
这一最新成果，进一步拓宽了人们的视野，为无机生成理论提供了新的支持。
当然，对于这些合成化合物的稳定性，以及类似的反应能否在整个地幔中都可能发
生，以及如何迁移到地壳中并最终形成油气田的，都还需要进一步的理论和实验来验证
。石油的无机生成理论，要获得真正的认可，仍任重而道远。
不过，鉴于对于地球内部的构造和具体而复杂的演变过程、作用机理，人类迄今为
止仍知之甚少。因此，我们也不应轻易否认任何可能性。
中国石油天然气集团公司西北地质研究所原高级工程师张景廉教授，就是中国国内
研究无机成油理论的代表人物之一。在对中国一些已知油气田进行了分析、论证之后，
他认为像克拉玛依油田、塔里木盆地巨量志留系沥青及辽河油田原油等，或许都很难用
传统的有机生成理论解释。
除张景廉之外，在中国国内，中国科学院院士、著名的石油天然气地质学与地球化
学专家戴金星，以及中国科学院兰州地质研究所的王先彬等人，同样也是无机生成理论
的推动和支持者。
如果这一理论成立的话，人类的“石油恐慌”或许就没有那么急迫了。
发信人: saturnV (土星五号), 信区: Military
标 题: 无机成油学说挑战有机说
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http://www.ccin.com.cn/ccin/4583/4586/index.shtml
石油生成“无机说”挑战“有机说”
作者：陈丹江 文章来源：中国化工报 更新时间：2012-04-12
目前世界95%以上的油田都是在石油有机说这一理论指导下发现的。 图为延长石油集团
下属的靖边采油厂。
今年以来，随着伊朗核危机的进一步加剧和中东局势的不断恶化，国际原油价
格持续攀升。我国继2月8日成品油价格上调之后，3月20日，国内成品油价格再次上调
，诸多城市的汽柴油价格超过8元/升，达到历史高位。石油问题再次引发了国人的焦虑。
前不久，《石油大棋局》作者、美国著名经济学家、地缘政治学家威廉·恩道尔作
客中央电视台《对话》栏目与中国石油专家讨论石油资源与油价问题。恩道尔在节目中
提出一个爆炸性的观点：石油并非源自死亡的动物尸体，而是源自于地球深处的无机物
质，极有可能是取之不尽的。果真如此，这对于石油对外依存度越来越高的中国将是极
大利好，油价也不应该这么高。
那么，石油到底源自生物体还是非生物体？是取之有尽还是取之不竭？记者就此进
行了深入采访。
“有机说”找到现今95%油田
中国石油大学油气工程学院院长陈勉接受记者采访时介绍说，传统石油生成理论认
为，石油是古生物的“遗产”。按照传统教科书的说法，在大多数地质学家看来，石油
是古代有机物演变而来的，即由史前的海洋动物和藻类尸体经过漫长演化并最终形成。
这些史前时代的浮游生物或者藻类，大量被掩埋在海底或者湖底的缺氧环境中，在漫长
的年代中，有机体被成岩作用包裹在高温、高压的状态中，首先形成蜡状的油母，而后
被进一步加热生成液态或者气态的烃类。由于这些碳氢化合物比附近岩石中的水轻，它
们就会向上渗透到附近的岩层中，聚集到一起形成油田。
根据这种理论，石油的生成并不是一件很容易的事情。因为它对温度有着苛刻的要
求，温度太低，这些原料无法从油母中渗透出来；温度太高，烃类又会通过热裂解，直
接生成天然气。
虽然各地因为地质情况不同，可能略有差异，但比较典型的成油深度，一般认为是
地下4～6千米处。当然，石油形成后，又可能迁徙到更深或者更浅的地层中去。
中国科学院院士、石油大学资源与信息学院教授王铁冠告诉记者，迄今为止，有机
成油理论在指导油田的勘探方面发挥了重要作用，目前世界上95%以上的油田，都是在
这一理论的指导下发现的。
诸多问题“有机说”难以解释
虽然有机成油理论是人类勘探新油田的基本理论，本身也日臻完善，但随着石油地
质工作研究的深入，人们发现，石油有机说并不能解释所有的石油现象，一些不利于有
机说的证据渐渐显现出来。比如，在世界上已发现的3万多个油田中，8个特大油田就占
了全部储量的一半左右。依据这一事实，有地质学家认为，如果说石油是由史前古生物
遗体演变而成的，那么就不会出现这种情况，因为生物在地球上的分布虽然并不均衡，
有的地方多，有的地方少，但绝不会造成如此巨大差别。而且，更为有力的证据是，有
些油田在垂直方向上分布很深，而且越往深处成油条件越好。这在一些专家看来，似乎
在它的深部，有源源不断的油气供给。
近年来，传统石油地质理论和长期从事油气勘探的专家学者们遇到的许多问题，难
以用传统的石油有机成因理论圆满地解释。
对此，《石油勘探与开发》杂志副主编王大锐博士对石油有机说提出了几点质疑：
一是一些地区为什么找到了大约15亿年前形成的石油？而按照传统的石油地质与生
物学理论，当时的生物量似乎并不足以形成石油。为什么在不含生物的地层中也能找到
石油？比如加拿大阿尔伯塔省的阿塔巴斯河区和美国堪萨斯的克拉富特—普鲁斯油田，
都处在没有富含生物的沉积岩层。
二是为什么许多大型油气田都分布在地壳的大型线状断裂带上？它们的分布显然受
地球板块的边界控制，比如美国在洛杉矶的逆掩断裂带上就发现了19个油田。为什么一
些油气田都与大山脉相邻——那里大多是板块或者地块的结合带。我国新疆克拉玛依油
田在著名的克拉玛依—乌尔禾大断裂带附近就找到了十余个油气田，而离开这条断裂带
就很难发现油气田。
三是为什么世界上的大型、超大型油气田大多集中分布？比如中东地区，这仅仅用
“那里的海相地层可以更多地富集有机质”的观点解释恐怕难以令人信服。
四是为什么大型油气田的分布区内，往往地热值都较高？而且大油田的地层深部大
多存在着一个地幔柱——那是油藏与地下深处相通的证据。
此外，还有学者指出，1973年辽宁省大地震后，辽河油田的石油勘探形势突然好转
，1986年产量突破1000万吨，一跃成为继大庆、胜利油田之后我国第三大油田。而且，
辽河盆地内平均每平方千米年产原油近1万吨；山东胜利油田的面积仅为3000平方千米
，但采出的原油已达3000万吨；玉门老君庙油田经过60年的开采以后，已经采出了几倍
于原来探明的地质储量，这些都是用常规的石油地质理论难以解释的。
传统的石油地质理论认为，石油的生成至少需要数百万年以上的时间，但是，最新
的实验室内热模拟试验表明，石油的生成并不需要太高的温度和压力。人们对美国黄石
公园内热泉的有机质研究也表明，生成石油的时间有几千年足矣！更有甚者，墨西哥湾
水域漂浮的藻类经太阳暴晒数周后，竟有液态的油滴生成。
陈勉教授称自己是乐观派，他认为，早在20年前，一些地质学家就曾断言，全球石
油再采20年就会减少甚至枯竭，但是20年过去了，情况并非如此。
面对这些向传统石油地质理论挑战的现象，人们似乎有理由认为：世界上有些油田
的石油似乎正在源源不断地得到补充；一些油气可能来自地壳深处；石油的生成、运移
、聚集可能与地震有关，而地震恰恰是地壳运动的表征，它难道能把地下深处的油气“
送”上来？挑战传统学说的无机成油说应运而生。
“无机说”得到越来越多关注
有科学根据的不同学说的争论，体现了科学精神。据了解，石油的无机生成理论，
甚至可以追溯到元素周期律的发现者门捷列夫。
早在1876年，门捷列夫就在实验室注意到，水与金属碳化物（碳化铁、碳化铝）能
在高温高压下起化学反应，生成类似石油的碳氢化合物。
受此启发，他提出一种假设，认为地球上有丰富的铁和碳，因此在地球形成初期可
以化合成大量的碳化铁。这些碳化铁又与当时过热的地下水作用，遂生成碳氢化合物；
这些碳氢化合物沿地壳裂缝上升到适当部位储存冷凝，从而形成石油矿藏。
继“碳化说”之后，1889年俄国的索柯洛夫也提出了石油成因的“宇宙说”。他认
为，地球在诞生伊始尚处于熔融的火球状态时，吸收了原始大气中的碳氢化合物，随着
原始地球不断冷却，被吸收的碳氢化合物逐渐冷凝埋藏在地壳中，于是形成了石油。
进入20世纪60年代，天文学家通过光谱分析发现，宇宙中存在大量的有机物质。科
学家在陨石中还找到了更复杂的有机物，但它们的形成都与生物作用无关。这些事实说
明，许多有机物完全可以通过非生物途径形成。
在以上发现支持下，现代主张石油无机成因说的研究者认为，在地球形成早期，甲
烷及其他碳氢化合物形式就参与了地球的组成。之后，在地球内部热力和压力的促使下
，它们从深部释放出来，在某种有利的环境下进一步合成变成了石油。
至于石油中含有的有机质，无机成因说的主张者们认为，那是原生石油在迁移过程
中受到了有机物的污染，从而造成了石油成分的复杂化。同时，他们也不否认一部分石
油可能来自古生物遗体的可能性。
2009年，美国卡耐基研究院利用金刚石砧压槽和激光热源，成功地使得甲烷所处的
环境压强超过2万倍标准大气压，温度也在704℃~1227℃之间。这种极端环境，与距离
地面40英里（约合64千米）至95英里（约合150千米）处的上地幔的环境非常类似。结
果他们发现，甲烷在这种环境中除了可以生成乙烷之外，还可以生成丙烷、丁烷、分子
氢和石墨。而之前，有科学家认为，在这样的环境下，只可能生成石墨这样耐高温的物
质。
更令研究人员感到惊奇的是，他们发现这个化学反应过程是可逆的。即把乙烷放在
同样的环境下，也可以生成甲烷。这表明在地球深处的这种合成烃类的反应过程，更多
是受热力学控制的，并不一定需要有机物。
这一最新成果，进一步拓宽了人们的视野，为无机生成理论提供了新的支持。
当然，对于这些合成化合物的稳定性，以及类似的反应能否在整个地幔中都可能发
生，以及如何迁移到地壳中并最终形成油气田的，都还需要进一步的理论和实验来验证
。石油的无机生成理论，要获得真正的认可，仍任重而道远。
不过，鉴于对于地球内部的构造和具体而复杂的演变过程、作用机理，人类迄今为
止仍知之甚少。因此，我们也不应轻易否认任何可能性。
中国石油天然气集团公司西北地质研究所原高级工程师张景廉教授，就是中国国内
研究无机成油理论的代表人物之一。在对中国一些已知油气田进行了分析、论证之后，
他认为像克拉玛依油田、塔里木盆地巨量志留系沥青及辽河油田原油等，或许都很难用
传统的有机生成理论解释。
除张景廉之外，在中国国内，中国科学院院士、著名的石油天然气地质学与地球化
学专家戴金星，以及中国科学院兰州地质研究所的王先彬等人，同样也是无机生成理论
的推动和支持者。
如果这一理论成立的话，人类的“石油恐慌”或许就没有那么急迫了。
