目前世界95%以上的油田都是在石油有機說這一理論指導下發現的。 圖為延長石油集團下屬的靖邊采油廠。


       

        今年以來，隨著伊朗核危機的進一步加劇和中東局勢的不斷惡化，國際原油價格持續攀升。我國繼2月8日成品油價格上調之后，3月20日，國內成品油價格再次上調，諸多城市的汽柴油價格超過8元/升，達到歷史高位。石油問題再次引發了國人的焦慮。

　　前不久，《石油大棋局》作者、美國著名經濟學家、地緣政治學家威廉·恩道爾作客中央電視臺《對話》欄目與中國石油專家討論石油資源與油價問題。恩道爾在節目中提出一個爆炸性的觀點：石油并非源自死亡的動物尸體，而是源自于地球深處的無機物質，極有可能是取之不盡的。果真如此，這對于石油對外依存度越來越高的中國將是極大利好，油價也不應該這么高。

　　那么，石油到底源自生物體還是非生物體？是取之有盡還是取之不竭？記者就此進行了深入采訪。
　　
　　
　　“有機說”找到現今95%油田
　　
　　
　　中國石油大學油氣工程學院院長陳勉接受記者采訪時介紹說，傳統石油生成理論認為，石油是古生物的“遺產”。按照傳統教科書的說法，在大多數地質學家看來，石油是古代有機物演變而來的，即由史前的海洋動物和藻類尸體經過漫長演化并最終形成。這些史前時代的浮游生物或者藻類，大量被掩埋在海底或者湖底的缺氧環境中，在漫長的年代中，有機體被成巖作用包裹在高溫、高壓的狀態中，首先形成蠟狀的油母，而后被進一步加熱生成液態或者氣態的烴類。由于這些碳氫化合物比附近巖石中的水輕，它們就會向上滲透到附近的巖層中，聚集到一起形成油田。

　　根據這種理論，石油的生成并不是一件很容易的事情。因為它對溫度有著苛刻的要求，溫度太低，這些原料無法從油母中滲透出來；溫度太高，烴類又會通過熱裂解，直接生成天然氣。

　　雖然各地因為地質情況不同，可能略有差異，但比較典型的成油深度，一般認為是地下4～6千米處。當然，石油形成后，又可能遷徙到更深或者更淺的地層中去。

　　中國科學院院士、石油大學資源與信息學院教授王鐵冠告訴記者，迄今為止，有機成油理論在指導油田的勘探方面發揮了重要作用，目前世界上95%以上的油田，都是在這一理論的指導下發現的。
　　
　　
　　諸多問題“有機說”難以解釋
　　
　　
　　雖然有機成油理論是人類勘探新油田的基本理論，本身也日臻完善，但隨著石油地質工作研究的深入，人們發現，石油有機說并不能解釋所有的石油現象，一些不利于有機說的證據漸漸顯現出來。比如，在世界上已發現的3萬多個油田中，8個特大油田就占了全部儲量的一半左右。依據這一事實，有地質學家認為，如果說石油是由史前古生物遺體演變而成的，那么就不會出現這種情況，因為生物在地球上的分布雖然并不均衡，有的地方多，有的地方少，但絕不會造成如此巨大差別。而且，更為有力的證據是，有些油田在垂直方向上分布很深，而且越往深處成油條件越好。這在一些專家看來，似乎在它的深部，有源源不斷的油氣供給。

　　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。

　　對此，《石油勘探與開發》雜志副主編王大銳博士對石油有機說提出了幾點質疑：

　　一是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，都處在沒有富含生物的沉積巖層。

　　二是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拉瑪依—烏爾禾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。 

　　三是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。

　　四是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。 

　　此外，還有學者指出，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千米年產原油近1萬噸；山東勝利油田的面積僅為3000平方千米，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。

　　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。

　　陳勉教授稱自己是樂觀派，他認為，早在20年前，一些地質學家就曾斷言，全球石油再采20年就會減少甚至枯竭，但是20年過去了，情況并非如此。

　　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，它難道能把地下深處的油氣“送”上來？挑戰傳統學說的無機成油說應運而生。
　　
　　

　　“無機說”得到越來越多關注
　　
　　
　　有科學根據的不同學說的爭論，體現了科學精神。據了解，石油的無機生成理論，甚至可以追溯到元素周期律的發現者門捷列夫。

　　早在1876年，門捷列夫就在實驗室注意到，水與金屬碳化物（碳化鐵、碳化鋁）能在高溫高壓下起化學反應，生成類似石油的碳氫化合物。

　　受此啟發，他提出一種假設，認為地球上有豐富的鐵和碳，因此在地球形成初期可以化合成大量的碳化鐵。這些碳化鐵又與當時過熱的地下水作用，遂生成碳氫化合物；這些碳氫化合物沿地殼裂縫上升到適當部位儲存冷凝，從而形成石油礦藏。

　　繼“碳化說”之后，1889年俄國的索柯洛夫也提出了石油成因的“宇宙說”。他認為，地球在誕生伊始尚處于熔融的火球狀態時，吸收了原始大氣中的碳氫化合物，隨著原始地球不斷冷卻，被吸收的碳氫化合物逐漸冷凝埋藏在地殼中，于是形成了石油。

　　進入20世紀60年代，天文學家通過光譜分析發現，宇宙中存在大量的有機物質。科學家在隕石中還找到了更復雜的有機物，但它們的形成都與生物作用無關。這些事實說明，許多有機物完全可以通過非生物途徑形成。

　　在以上發現支持下，現代主張石油無機成因說的研究者認為，在地球形成早期，甲烷及其他碳氫化合物形式就參與了地球的組成。之后，在地球內部熱力和壓力的促使下，它們從深部釋放出來，在某種有利的環境下進一步合成變成了石油。

　　至于石油中含有的有機質，無機成因說的主張者們認為，那是原生石油在遷移過程中受到了有機物的污染，從而造成了石油成分的復雜化。同時，他們也不否認一部分石油可能來自古生物遺體的可能性。

　　2009年，美國卡耐基研究院利用金剛石砧壓槽和激光熱源，成功地使得甲烷所處的環境壓強超過2萬倍標準大氣壓，溫度也在704℃~1227℃之間。這種極端環境，與距離地面40英里（約合64千米）至95英里（約合150千米）處的上地幔的環境非常類似。結果他們發現，甲烷在這種環境中除了可以生成乙烷之外，還可以生成丙烷、丁烷、分子氫和石墨。而之前，有科學家認為，在這樣的環境下，只可能生成石墨這樣耐高溫的物質。

　　更令研究人員感到驚奇的是，他們發現這個化學反應過程是可逆的。即把乙烷放在同樣的環境下，也可以生成甲烷。這表明在地球深處的這種合成烴類的反應過程，更多是受熱力學控制的，并不一定需要有機物。

　　這一最新成果，進一步拓寬了人們的視野，為無機生成理論提供了新的支持。

　　當然，對于這些合成化合物的穩定性，以及類似的反應能否在整個地幔中都可能發生，以及如何遷移到地殼中并最終形成油氣田的，都還需要進一步的理論和實驗來驗證。石油的無機生成理論，要獲得真正的認可，仍任重而道遠。

　　不過，鑒于對于地球內部的構造和具體而復雜的演變過程、作用機理，人類迄今為止仍知之甚少。因此，我們也不應輕易否認任何可能性。

　　中國石油天然氣集團公司西北地質研究所原高級工程師張景廉教授，就是中國國內研究無機成油理論的代表人物之一。在對中國一些已知油氣田進行了分析、論證之后，他認為像克拉瑪依油田、塔里木盆地巨量志留系瀝青及遼河油田原油等，或許都很難用傳統的有機生成理論解釋。

　　除張景廉之外，在中國國內，中國科學院院士、著名的石油天然氣地質學與地球化學專家戴金星，以及中國科學院蘭州地質研究所的王先彬等人，同樣也是無機生成理論的推動和支持者。

　　如果這一理論成立的話，人類的“石油恐慌”或許就沒有那么急迫了。
 

 
2011年，我石油對外依存度達56.5%。預計2030年，石油對外依存度將達75%。圖為近日從中東運載石油回國的船靠泊大連港。 （馬誼東 攝）