揭开石油成因之谜-地理探秘

石油是当今世界使用最普遍的能源和重要的化工原料。然而关于石油的来源，自从100—200年前，俄国两位有名的科学家分别提出了石油的有机成因和无机成因以来，地质学家们也就分成旗帜鲜明的两大学派，此起彼伏，争论不休，至今胜负难分。

世界上第一个试图探索石油成因的是俄国的罗蒙诺索夫他在1763年就提出一个较为粗糙的假设：“地下肥沃的物质，如油页岩，碳，沥青。石油和琥珀……都起源于植物。因为油页岩不是什么别的东西，而是古代从结果实的地方和从树林里被雨水冲刷下来的烂草和烂叶变成的黑土，它像淤泥般地沉在湖底……树脂和石油以它们的（重量）轻和树脂的可燃性表明它们也是同样成因的。”

过了100多年，俄国另一位著名人物、元素周期表的创始人门捷列夫，在实验室里看到水与金属碳化物（碳化铁，碳化铝等）能在高温高压下起化学反应，生成类似石油的碳氢化合物。由此他在1876年提出，地球上有丰富的铁和碳，在地球形成初期可能化合成大量碳化铁，以后又与过热地下水作用，遂生成碳氢化合物。它们沿地壳裂缝上升到适当部位储存冷凝，形成石油矿藏碳化说。在上世纪末和本世纪初曾流行一时，但不久因为在地球深处并没有发现大量碳化铁的迹象，而且地球深处也不可能有地下水存在，渐渐就被人们所否定了。

这一期间，天文学家利用光谱分析，发现太阳系某些行星大气层和彗星核部都有碳氢化合物存在。它们显然与生物作用无关。俄国的索柯洛夫即于1889年推出石油成因“宇宙说”置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，被吸收的碳氢化刨逐渐冷凝埋藏在地壳中形成石油。反对者则指出，地球开成时的大气成分与现代大气差不多，不可能存在大量碳氢化合物，假使有的话，遇到高温的熔融状的地球也早就分解了。

极少数人又转而倡导“火山说”认为石油是火山喷发作用的产物，依据是某些火山喷出的气体中含有甲烷等成分，在某些火山岩中还储藏有石油。但世界上位于火山带的油矿毕竟是极少数，这种学说无法解释大量的不存在于火山的带油矿的形成。

碳化说，宇宙说和火山说均属石油无机成因学派，其要点名于认为石油是由自然界中的无机物生成的。差不多在同时又有人继承了罗蒙诺索夫的有机成因学说，经过不断完善，现在已居于统治地位。(www.xing528.com)

杰菲尔于1888年首先向无机生成说“发难”。他认为所有石油都是海生动物的脂肪经过一系列变化而形成。不久又有人提出植物残骸在海或湖底受温度压力等影响生成有机质，然后再转化成石油的观点，其中有的强调海生植物的重要性，有的则说陆生植物对生成石油更有利。本世纪30年代，前苏联古勃金综合两家意见，发表动植物混合成因说，认为动植物的混合物经一系列变化更有利于生成石油。石油有机形成的最新理论认为，形成石油和天然气的有机物包括陆生和水生的生物，而以繁殖量最大的浮游生物为主。它们同泥沙和其他矿物一起在低洼的浅海，海湾或湖泊中沉积下来，首先形成有机淤泥。有机淤泥被新的沉积物所覆盖，造成与空气隔绝的还原环境，随着低洼地区不断沉降；沉积物不断加厚，有机淤泥承受的压力和温度也不断加大，在嫌气细菌、温度。压力等因素的作用下，经历着生物化学热催化、热裂解、高温变质等阶段，逐渐转化为石油和天然气。

40～50年代，人们普遍认为石油烃类是沉积岩中的分散有机质在成岩作用早期转变而成的。有人在现代沉积物中发现了与沉积物几乎同时形成的烃类物质，在此基础上提出了有机成因早期成油说，又称“分子生油说”。但到60年代，又逐步被新提出的晚期成油说所代替。晚期成油说认为，当沉积物埋藏到较大深度，到了成岩作用的晚期，蕴藏在岩石中的不溶有机物质——酐酪根，才达到成熟热解而生成石油，因此又被称为“酐酪根生油说”。

然而，无机成因学派并未偃旗息鼓。1951年，在过去40年中一直是有机成因论者的前苏联地质学家库德梁采夫，突然180度大转弯，在当年第9期《石油业》杂志上；发表了一篇措词尖锐的论文：《反对石油有机起源假说》。在以后几年中他继续发表有关论文，批驳有机说的不足之处，创立“岩浆说”。他深信地球深处的岩浆中不仅存在碳和氢，而且还有氧、硫、氮及石油中的其他微量元素。它们在岩浆由高温到低温的变化过程中，自会发生一系列的化学反应，从而形成一系列石油中的化合物。然后伴随着岩浆的侵入和喷发，这些石油化合物在地壳内部的有利部位经运移和聚集而形成石油矿藏。

美国康奈尔大学的天文学家高尔德，1977年起，在宇宙说和岩浆说的基础上，屡屡发表了更为耸人听闻的见解：石油来自地球深处，而且早在45亿年前地球形成时就已产生，他反驳有机说的理由是：世界上油矿的规模比其他任何沉积矿体大得多，已查明的油气储量也比原先根据生物成因说估计的高出数百倍之多；最难以解释的是许多油气田伴生氦，但生物对氦的浓集不起任何作用；再有，生物作用无法说明世界油田分布的高度集中现象（指中东）他指出过去曾认为150公里以上深度的高温高压会使碳氢化合物分解，但现代热动力学计算结果证明，巨大的压力对这些物质的稳定能起重要作用，地球内部丰富的碳和氢在这样的温压条件下会结合生成石油的主要分子。一个地区的油气可采量取决于深部储量的多少，同时取决于可以帮助油气向上移的断层及其他构造情况，所以油气是不均匀分布的。按照传统理论，花岗岩是火成岩，不可能有油气，可是高尔德预言，瑞典中部一个欧洲最大的陨石冲击坑——呈环状的锡利延地区，系由花岗岩构成，却因有陨石撞击产生巨大裂缝，足以使地下深处的碳氢化合物流到地壳表层，为此，瑞典国家能源局在陨石坑里钻了7口500米左右深的探井，居然都见到了少量天然气，似乎证实了高尔德的假说。

由此可见，现在要预料石油成因的两大派之争谁胜谁负，还为时过早。