1 跨行業(yè)形成的學(xué)科交叉優(yōu)勢(shì)
記者(以下簡(jiǎn)稱記):張先生您好!我們想請(qǐng)您先簡(jiǎn)要地介紹一下您學(xué)習(xí)、工作的經(jīng)歷,這些經(jīng)歷對(duì)您學(xué)術(shù)觀點(diǎn)的形成有什么影響?您是1964年畢業(yè)的?
張景廉先生(以下簡(jiǎn)稱張):我是1964年中國(guó)科技大學(xué)地球化學(xué)專業(yè)畢業(yè)的。
記:您畢業(yè)后分到哪里工作?
張:二機(jī)部(中華人民共和國(guó)第二機(jī)械工業(yè)部),搞放射性鈾礦的。最早在遼寧,后來文革期間,李四光說秦嶺這邊有放射性鈾礦,為了讓毛主席他老人家睡好覺,要把它找出來,所以我們整個(gè)隊(duì)伍就遷到了甘肅這邊,是在1967年。
記:您那個(gè)單位代號(hào)是什么?
張:東北時(shí)叫四〇六隊(duì),到甘肅后叫一八二隊(duì)。
記:您在一八二隊(duì)呆了多久?
張:1964年到1981年找放射性鈾礦,1981年到1991年我又到江西撫州的華東地質(zhì)學(xué)院(今東華理工大學(xué))教書去了。
記:主要是教什么課程?
張:教的是放射性鈾礦。后來為了照顧我岳父,到了蘭州中石油西北地質(zhì)研究所(簡(jiǎn)稱西地所),放棄了原來的專業(yè),開始做石油方面的研究。如果說我一開始就研究石油,可能也搞不出來這套東西,我從放射性鈾礦學(xué)科出來,就發(fā)現(xiàn)石油學(xué)科里面有好多問題,我在書中提到,有8個(gè)問題解決不了。我只是用第三只眼來看問題,我一再說學(xué)科的交叉很重要,但學(xué)科交叉的前提是知識(shí)面一定要廣,視野一定要寬,如果沒有扎實(shí)的根底的話,也是無所事事,你要有一定的功底,再有敏銳的觀察力,才能發(fā)現(xiàn)其中的問題。因此,我很快就把鉛、鍶、釹同位素與油氣聯(lián)系到一起了,把它推廣,最后形成了這個(gè)體系,國(guó)外有用同位素測(cè)年齡、示蹤的,我只是把它們應(yīng)用到石油地質(zhì)學(xué)中。
記:那是在那一年?
張:1995、1996年,開始立項(xiàng)的時(shí)候。
記:您這個(gè)學(xué)說是在什么時(shí)候確立的?
張:1997年在《中國(guó)科學(xué)》上發(fā)表的時(shí)候。
記:您在這個(gè)所具體是在哪一個(gè)部門?
張:剛開始在綜合研究中心,做地質(zhì)方面的研究。
記:這是一個(gè)石油專業(yè)研究單位,您的理論在所里接受的人多不多?
張:幾乎沒有什么人了解,這個(gè)所是一個(gè)搞應(yīng)用的所,不是搞理論的,他們主要就是用地震等方法來解決地質(zhì)問題,找井位。所以,所長(zhǎng)一般都是搞地球物理出身的,所里現(xiàn)在知道我的人都說西地所真正搞理論的就你張景廉。
記:中石油勘探開發(fā)總院做理論研究的多不?
張:基本上也沒有,因?yàn)樗麄冊(cè)诶碚撋蠜]有突破,他們都是圍繞著油田應(yīng)用轉(zhuǎn)的。
記:他們?cè)谧龅卣鸬臅r(shí)候也會(huì)發(fā)現(xiàn)低速高導(dǎo)層,也會(huì)反應(yīng)出來?。?/p>
張:發(fā)現(xiàn)了也視而不見,不解釋,不知道這個(gè)東西有什么用,有什么含義,包括地球物理學(xué)界,一些院士對(duì)這個(gè)到底是什么東西也不了解。
2 煤不能成油
記:從您的書(《論石油的無機(jī)成因》)上看,您對(duì)有機(jī)論的批判我覺得已經(jīng)非常透徹了。我們最近在寫一篇論文,是關(guān)于吐哈油田的。吐哈油田的勘探預(yù)期目標(biāo)和實(shí)際相差非常遠(yuǎn),原因是什么呢?有人說是地質(zhì)構(gòu)造的原因。我對(duì)這個(gè)結(jié)論不太認(rèn)可,您在書中談到它的成因——煤成油(P27-29),您否定它是煤成油。我想把您的理論應(yīng)用到這個(gè)方面,我覺得之所以沒有達(dá)到預(yù)期目標(biāo),不是構(gòu)造破碎、斷裂太多的問題,而是沒有找對(duì)地方,照您的觀點(diǎn),應(yīng)該在更深的地方找,吐哈油田現(xiàn)在的戰(zhàn)略是滾動(dòng)擴(kuò)邊,找油田的邊緣,這個(gè)找法可能也是有問題的。我在您的書中看到,您是否定煤成油的,煤成油比較淺,煤層本來就比較淺,它再轉(zhuǎn)化為油只能往上走,就更淺了,這么淺的地方找肯定是找不到的。
張:煤成油簡(jiǎn)單說一下,這個(gè)理論當(dāng)初北京研究院獲得了國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng),基本上是忽悠出來的。吐哈油田說是煤成油,以后全國(guó)再也沒有找到煤成油的。煤是不能生油的!他們?cè)诿合档貙又姓业接途驼f它是煤成油。后來有人發(fā)現(xiàn)在吐哈油田所產(chǎn)的油里面有好多二疊系的標(biāo)志化合物,所以有人又提出來吐哈的油可能是二疊系的,二疊系是古生界的,侏羅紀(jì)是中生界的,二疊系是在下面的。后來北京方面就壓住了這個(gè)觀點(diǎn),如果說是二疊系的,那對(duì)煤成油不就是全部否定了,所以,以后也沒有怎么再討論這個(gè)問題。但是吐哈油田里面有幾個(gè)年輕人倒很支持我的無機(jī)論,一再否定煤成油。吐哈油田的人自己也不相信煤成油,我在書中講到了煤成油是個(gè)謬論,如果煤能生油,中國(guó)的油就多的是,因?yàn)橹袊?guó)的煤系地層多的是。
記:您覺得吐哈油田的油氣是在什么狀態(tài)下形成的?
張:我在書中提到了,吐哈油田下面也有低速高導(dǎo)層,所以實(shí)際上是無機(jī)生成的。
3 低速高導(dǎo)層的意義
記:我記得您在書中說吐哈的石油是在更深的地層中,您從四個(gè)方面論證了煤不能成油的觀點(diǎn),表明了石油來自更深部,而不是侏羅紀(jì)自身生成的觀點(diǎn)。如果吐哈油田還要再發(fā)展,肯定是有油的,那就只有向更深處打井。
張:對(duì),后面有講到。我給你看個(gè)圖,這是給中石油勘探開發(fā)研究院前院長(zhǎng)王道富做的一個(gè)匯報(bào),王道富沒完全聽懂我的東西,他不大懂無機(jī)論,不過我給他寫了信后,他還當(dāng)回事,很快就回復(fù)了(張先生關(guān)于同位素地球化學(xué)的理論是個(gè)很專業(yè)的領(lǐng)域,我們也看過張先生演示的PPT文件,關(guān)于石油無機(jī)生成的同位素地球化學(xué)證據(jù)部分,也未完全聽懂,因?yàn)樘鄙傧嚓P(guān)的地球化學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)了?!幷咦ⅲ4ū钡钠展鈿馓锖艿湫?,儲(chǔ)層是碳酸鹽巖,現(xiàn)在有三四千億立方的儲(chǔ)量,這個(gè)圖是八十年代做的,這里是一個(gè)低速高導(dǎo)層,就是5.7KM/S這里,這里有一個(gè)斷層,那么為什么這個(gè)斷層是這樣的,一般斷層都是直著過來的,這個(gè)是斜的過來,我們叫做“尖滅”,這一層就是低速高導(dǎo)層,它里有水和氣,是塑性的,不是剛性的,所以叫做塑性層,如果說是剛性的,就是直接下來了,但它是塑性的,斷層插不下去,只能沿著塑性層延伸,它的上面速度高,下面速度也高,中間速度低(地震縱波速度),本來應(yīng)該上面高,向下更高,現(xiàn)在中間出現(xiàn)反常的低速層,又是高導(dǎo),電阻率低,油氣就這這一層生成的,經(jīng)費(fèi)-托反應(yīng)而合成,這里生成的油氣,通過這個(gè)斷層到古生界地層中,就是儲(chǔ)集層,這是一個(gè)典型的代表。如果以無機(jī)成油論指導(dǎo)勘探的話,首先就是要把低速高導(dǎo)層找到,然后看上面有沒有蓋層,如果沒有蓋層就都散逸了。我的建議是在全國(guó)范圍內(nèi)把中地殼(地下20公里左右)這個(gè)地層普查一遍,他們搞地震的以前說這個(gè)地層是角閃巖相、綠片巖相,這個(gè)也不一定。
記:他們是根據(jù)地震波分析的?
張:他們是根據(jù)巖石力學(xué)其它方面反演過去的。這邊(指著剖面圖)沒有低速高導(dǎo)層,含油氣情況不是太好,這邊因?yàn)閯偤檬堑退俑邔?dǎo)層,油氣情況就比較好。目前來說,只要是與深大裂縫相關(guān)的地方,它的古生界中都有可能。這個(gè)底下儲(chǔ)存比較好,好多底下是變質(zhì)巖,變質(zhì)巖的儲(chǔ)存肯定沒有沉積巖好。一般來說,油氣會(huì)先到上面條件比較好的地方儲(chǔ)集起來,如果說有好的構(gòu)造、圈閉,就儲(chǔ)存起來了。像變質(zhì)巖、巖漿巖因?yàn)閮?chǔ)存條件不太好,往往沒有。你在《采訪提綱》里提到基巖,如果有基巖的話,基巖上有風(fēng)化殼、有裂縫的話,那油氣一樣可以在基巖中存儲(chǔ)下來。
記:儲(chǔ)存量小吧?
張:石油地質(zhì)上有時(shí)把基巖稱作潛山構(gòu)造,現(xiàn)在也發(fā)現(xiàn)不少跟基巖有關(guān)的油氣藏,像遼河油田最近發(fā)現(xiàn)了相當(dāng)好的變質(zhì)巖中的油氣,而且以前講,變質(zhì)巖的風(fēng)化殼上也有沉積層,那么在風(fēng)化殼與沉積層交界的地方,油就比較多一點(diǎn),現(xiàn)在看來,在變質(zhì)巖里面、基底,同樣有油氣。
記:那就是說是從底下上來的,不是從上面下去的?
張:對(duì)。說起來,汶川地震就在茂汶這個(gè)地方,這個(gè)下面也是一個(gè)低速高導(dǎo)層,裂縫在這里就被尖滅掉了,這個(gè)我寫了兩篇文章,專門是關(guān)于汶川地震的問題,是這么一個(gè)情況。
4 烴源巖與干酪根生烴理論
記:由于目前“有機(jī)成因論”仍占主流地位,對(duì)“有機(jī)成因論”的批判還是非常有必要的。有機(jī)成因論的主要觀點(diǎn)可以概括如下:“油氣藏的形成過程實(shí)際上是在各種成藏要素的有效匹配下,油氣從分散到集中的轉(zhuǎn)化過程中。一個(gè)地區(qū)是否能夠形成和保存儲(chǔ)量豐富的油氣藏,取決于是否有有效的烴源巖層、儲(chǔ)集層、蓋層、運(yùn)移通道和保存條件等成藏要素及它們之間的時(shí)空配置關(guān)系。……這些要素可歸結(jié)為四個(gè)基本條件:即充足的油氣來源,有利的生儲(chǔ)蓋組合,有效的圈閉和良好的保存。油氣資源的豐富程度,取決于盆地內(nèi)烴源巖的體積及其有機(jī)物質(zhì)的豐度、類型和熱演化程度。烴源巖的發(fā)育程度取決于生烴凹陷面積的大小與凹陷持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短?!保ㄊY有錄、查明主編《石油天然氣地質(zhì)與勘探》,石油工業(yè)出版社,2006年第一版,P196,下文簡(jiǎn)稱《蔣著》)我覺得在這個(gè)理論中,儲(chǔ)油層和蓋層是無需討論的,這已被所有的石油勘探所證明。問題在于有沒有“烴源巖”?很顯然,有機(jī)成油論把“烴源巖”視作是生油區(qū),這里生成的石油沿所謂“運(yùn)移通道”進(jìn)入儲(chǔ)油層。您已經(jīng)證明溫度100℃的地層條件下,“有機(jī)質(zhì)不能生烴”(《論石油的無機(jī)成因》P19,下文簡(jiǎn)稱《張著》),“碳酸鹽巖實(shí)在不能算作烴源巖”(《張著》P44),“在地質(zhì)體中不存在那種干酪根熱降解理論所定義的‘生油巖’與成油機(jī)制(《張著》P223)。我們可不可以理解為:您已經(jīng)否定了干酪根生烴說,否定了碳酸鹽巖為生油區(qū),進(jìn)而,可不可以說在“有機(jī)論”體系中,所謂的“烴源巖”是杜撰的,不存在這個(gè)“烴源巖”?進(jìn)而也不存在由“生油區(qū)”到儲(chǔ)油層的“運(yùn)移通道”?
張:是的。
記:您基本已經(jīng)否定了干酪根成油說?
張:是的,美國(guó)康奈爾大學(xué)有個(gè)Gold教授,曾經(jīng)來中國(guó)做報(bào)告,我問過他,他說干酪根根本不能生油,他是個(gè)天文學(xué)家,他的無機(jī)說地幔脫氣理論在國(guó)外很有影響,發(fā)表了二十多篇文章,但很多搞石油的學(xué)者覺得他是個(gè)外行,是胡說八道,我覺得他說的有一定的道理。碳酸鹽巖作為生油的烴源巖現(xiàn)在國(guó)內(nèi)基本都是否定的,像塔里木油田,奧陶系碳酸鹽巖基本是不能生烴的,他們認(rèn)為泥質(zhì)巖才能生烴,碳酸鹽巖不能算,因?yàn)橛袡C(jī)質(zhì)含量太低。
記:但碳酸鹽巖是可以儲(chǔ)油的?
張:對(duì),儲(chǔ)油可以,國(guó)外很多石油是在碳酸鹽巖中儲(chǔ)存的,我們國(guó)內(nèi)比較少,現(xiàn)在中石化在搞海相油氣,海相油氣有一部分是儲(chǔ)存在碳酸鹽巖里的。油氣儲(chǔ)集在碳酸鹽巖中的一個(gè)很重要的問題就是要有生物礁,它的里面有白云巖,那就是比較好的儲(chǔ)存條件。這個(gè)問題我也寫過兩篇文章,專門討論碳酸鹽巖與生物礁的問題,特別是一篇生物礁的文章,引用率還比較高。生物礁國(guó)內(nèi)探討的比較少,現(xiàn)在四川開始重視,總的來說國(guó)內(nèi)海相地層不太發(fā)育,所以生物礁方面比較少,國(guó)外多的是,中東、里海盆地、非洲等地區(qū),大量的是生物礁,包括美國(guó)都有。
記:那就是說“烴源巖”基本上不存在,生烴就是油氣是由烴轉(zhuǎn)化過來的,這個(gè)您也是同意的?
張:根據(jù)克拉瑪依、塔里木做的工作,跟烴源巖關(guān)系不大,遼河油田是裂谷盆地,地幔流體發(fā)育,我在書里也講到了,地幔的流體和有機(jī)質(zhì)反應(yīng),促使有機(jī)質(zhì)生烴,這是一部分,也就是說我并不是徹底地否定有機(jī)論的那套東西。有機(jī)成油論是按照地質(zhì)埋藏演化,到100℃肯定生不了烴,底下的熱液上來,溫度比100℃高多了,這種情況下,有機(jī)質(zhì)才能轉(zhuǎn)化,我在書中寫到他們的模擬實(shí)驗(yàn),實(shí)際上用熱模擬實(shí)驗(yàn)來描述地下有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化是不準(zhǔn)確的,溫度補(bǔ)償效應(yīng)是說,溫度升高時(shí)間可以減少,這在化工里是可以的,化學(xué)工藝?yán)?,為了促使產(chǎn)量提高,加溫、加催化劑那是可以的,像合成氨的生成等等,但是在地質(zhì)條件下不是這么回事,溫度低、時(shí)間長(zhǎng)是不行的,李慶忠院士就說過一句話,你在20℃的水里煮雞蛋,煮一天煮不熟,煮幾年也還煮不熟。所以溫度—時(shí)間補(bǔ)償效應(yīng)是不行的,我的書的第一章就是專門推翻它。溫度模擬實(shí)驗(yàn),用來表現(xiàn)地質(zhì)條件下有機(jī)質(zhì)的生成顯然是行不通的。這一章因?yàn)槔碚撚懻摫容^多,有些人不愛看,實(shí)際上把它放在第一章,是要把有機(jī)論的理論基礎(chǔ)推翻掉。
記:這一章我讀了好幾遍,我覺得最有力的就是這一章。關(guān)于烴源巖,有機(jī)論是矛盾的,我看蔣有錄先生編的教材,一會(huì)兒把生油區(qū)當(dāng)作儲(chǔ)油區(qū),一會(huì)把儲(chǔ)油區(qū)當(dāng)作生油區(qū),這塊沒有說清楚,如果碳酸鹽巖既是生油區(qū),又是儲(chǔ)油區(qū)的話,就比較混亂,而且他這里有一句話我不太理解:“油氣資源的豐富程度,取決于盆地內(nèi)烴源巖的體積及其有機(jī)物質(zhì)的豐度、類型和熱演化程度。”我不清楚他說的有機(jī)物跟干酪根的關(guān)系,他這個(gè)有機(jī)物的豐度就是干酪根嗎?
張:按照他們的觀點(diǎn)可以這么說。
記:有機(jī)物相當(dāng)于干酪根?
張:從嚴(yán)格的科學(xué)意義上是不能這么說,有機(jī)物成分很多,能夠生油的叫干酪根。
記:下面一個(gè)問題,他書中講到“從平面上看,油氣田一般分布在有效生油區(qū)之內(nèi)或其鄰近地區(qū),而遠(yuǎn)離有效生油區(qū)的地帶很少有油氣田分布。例如松遼盆地的中央坳陷是該盆地的有效生油區(qū),生油面積為5×104Km2,烴源巖平均厚度為500m,有機(jī)碳含量可達(dá)0.6%—2%以上,生油條件良好。”(《蔣著》P330)在這么大的油氣藏構(gòu)造附近(少則幾公里,多到幾十公里)出現(xiàn)這樣的所謂“烴源巖”, 說明了什么?有機(jī)碳就是干酪根嗎?
張:有機(jī)質(zhì)里面有有機(jī)碳。
記:還有無機(jī)碳嗎?
張:當(dāng)然有,碳酸鹽的碳就是無機(jī)碳。
記:那他這個(gè)有機(jī)碳是靠什么標(biāo)準(zhǔn)判斷?
張:有機(jī)質(zhì)腐敗以后形成的碳就是有機(jī)碳。
記:這個(gè)能肯定嗎?確實(shí)是有機(jī)碳嗎?那么大范圍,五萬平方公里。
張:這個(gè)可以理解,這個(gè)坳陷里當(dāng)時(shí)湖相沉積能形成那么大的坳陷,能形成好多泥質(zhì)巖,松遼盆地主要是泥質(zhì)巖。
記:他叫烴源巖,他認(rèn)為這個(gè)地方有機(jī)碳生成烴,向上運(yùn)移,到圈閉里,按照他自己的說法,烴源巖是生油區(qū)的證據(jù),就是烴源巖能生油是因?yàn)樗挠袡C(jī)碳的含量高,是不是干酪根的含量高我不清楚,照他的說法我覺得也應(yīng)該是一回事。
張:對(duì),一回事。
記:那么現(xiàn)在看到所謂烴源巖中的有機(jī)碳是通過排烴作用成油之后的殘留物,還是儲(chǔ)油層的散逸物呢?他還講過“干酪根是一種高分子聚合物,沒有固定的化學(xué)成份,也沒有固定的分子式和結(jié)構(gòu)模型。所以,干酪根的結(jié)構(gòu)是指利用各種分析手段獲得的干酪根內(nèi)部組成信息,通過合理綜合而人為構(gòu)建的一種結(jié)構(gòu)模型?!保ā妒Y著》P56)那么,我能不能理解為,所謂“干酪根”只是一個(gè)充滿不確定性的“理論假說”,并沒有在實(shí)踐中找到準(zhǔn)確的對(duì)應(yīng)存在物(比如有機(jī)碳)?
張:干酪根確實(shí)存在,有機(jī)質(zhì)里能提取出來,顯微鏡下能看出來。
記:沒有一個(gè)固定的化學(xué)成份,也沒有固定的分子式和結(jié)構(gòu)模型,那什么叫做干酪根?
張:干酪根實(shí)際上不是化合物而是混合物,是碳?xì)溲踔g非常復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)不確定,這個(gè)對(duì)。但干酪根確實(shí)是存在的,因?yàn)槲覀兡苣玫礁衫腋?,而且把它拿出來以后,通過模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛏鸁N。
記:干酪根和有機(jī)碳應(yīng)該不是一個(gè)概念?
張:嗯,不是一個(gè)概念。干酪根的含量要小于有機(jī)碳,干酪根是有機(jī)碳在向油演化的過程中的一部分,因?yàn)橛袡C(jī)質(zhì)包括一種可溶有機(jī)質(zhì),一種不可溶有機(jī)質(zhì),干酪根是不可溶有機(jī)質(zhì)。干酪根生烴的問題是它必須在高溫下,250℃到500℃左右才能生烴,地質(zhì)條件下,100℃左右不能生烴。要我說,要徹底地批判有機(jī)論,要一條條批判它的理論基礎(chǔ),很不容易,真要把有機(jī)論批透,那不是一天兩天所能解決的。有人跟我講,你不要把有機(jī)論批判的太厲害,人家不愿意,你就做你的工作,我現(xiàn)在就做我的工作。有機(jī)論的觀點(diǎn),現(xiàn)在的油田都跟生油坳陷有關(guān)系。
5 “生油區(qū)”和“儲(chǔ)油區(qū)”不能混為一談
記:這也是我的一個(gè)問題。“有機(jī)成油論之所以占據(jù)主要地位是因?yàn)闊o機(jī)成因論不能解釋大量背斜圈閉中油氣聚集的事實(shí),不能解釋油氣聚集在沉積巖中的原因?!保ā妒Y著》P336)我覺得這個(gè)問題提得非常好。我個(gè)人有一點(diǎn)感想,向您請(qǐng)教,看能否成立:首先,油氣聚集在沉積巖中,只能說明它們儲(chǔ)集在此處,而不能說它們就生成于此處。這一點(diǎn)“有機(jī)成因論”者也是同意的,所以才有“生、儲(chǔ)、蓋”之說。問題是他們常把“生油區(qū)”與“儲(chǔ)油層”混為一談,常把儲(chǔ)油條件當(dāng)作生油條件(參見《蔣著》P13)。他們認(rèn)為生油區(qū)和儲(chǔ)油區(qū)離的很近,幾公里、幾十公里。
張:他們也有說遠(yuǎn)的,如果找不到,他們就挖空心思的說是從遠(yuǎn)處找到的,最近青海發(fā)現(xiàn)的昆北油田就是這么來的,油田附近沒有,他們就說是長(zhǎng)距離運(yùn)移過來的。
記:還有就是油藏多處于盆地之中,油藏(下方)有富含有機(jī)碳的地質(zhì)體(即所謂“烴源巖”),下方還有坳陷,油藏多儲(chǔ)集在碎屑沉積巖和碳酸鹽巖中等,這都是被實(shí)踐證明了的事實(shí)。但仍不能證明石油就是有機(jī)生成的,也證明不了“無機(jī)成因論”不成立。會(huì)不會(huì)存在下面的情況:第一,盆地、坳陷是怎么形成的?與地殼下面的運(yùn)動(dòng),或者說與地幔的活動(dòng)有什么關(guān)系?如果說地殼上的隆起如山脈、高原是地幔向上拱起的力量造成的話,那么盆地便是地殼應(yīng)力作用下形成的坳陷(也包括地下的坳陷),那么,大量背斜圈閉和沉積層中的油氣藏可能來自于幔殼間費(fèi)-托合成的油氣。第二,在上拱的過程中,地殼隆起地帶如山脈由于受上拱力過大,所以油氣散逸得太多,沒有儲(chǔ)存下來,而盆地等坳陷地帶所受上拱力小,故得以保存下來(本段問題純屬記者非專業(yè)的想象,后來采訪杜樂天、李揚(yáng)鑒等先生,他們的解釋與記者的直觀想象大不一樣)。
張:隆起地帶有沒有油氣不知道,比如說大興安嶺的大火,我們認(rèn)為興安嶺的大火是地下冒出來的天然氣在燃燒,那是山區(qū),地下有低速高導(dǎo)層。山里頭有氣,為什么不去山里找呢?不好找,儲(chǔ)層一般沒有,孔隙度小,所以不太好找。地質(zhì)學(xué)都是這樣,先易后難,先淺后深,沉積盆地比較好找,實(shí)際上是這么回事。海相、陸相盆地也是這樣,因?yàn)槲覀儑?guó)家陸相盆地淺,海洋早早地退出去了,所以我們一般在陸相盆地找油。中東地區(qū)中新生代基本是海相地層,所以一般在海相盆地找油,并不是說海相生油還是陸相生油,這個(gè)沒有道理,不同的是油氣的儲(chǔ)集層。以前他們認(rèn)為中國(guó)是陸相地層不能生油,因?yàn)閲?guó)外都是在海相地層生的油,現(xiàn)在看來,所謂陸相的油、海相的油都是從地底下上來的,所不同的是國(guó)外上面淺的是海相地層,我們淺的是陸相地層,我們底下也有海相地層,普光氣田就是在海相地層里面找的。
6 基巖的意義
記:您在書中有對(duì)基底的討論,這個(gè)意義比較大,無機(jī)論認(rèn)為油是從地底下上來的,有機(jī)論則把水當(dāng)做油層圈閉的重要因素,按無機(jī)的觀點(diǎn),基底巖石的作用會(huì)不會(huì)要大一些?
張:基巖的問題比較困難,深度比較大,儲(chǔ)存條件也不好。
記:基巖是什么巖石?
張:花崗巖、變質(zhì)巖、還有火山巖,現(xiàn)在大慶新發(fā)現(xiàn)的天然氣就是在火山巖中儲(chǔ)存的,那么到底是有機(jī)的還是無機(jī)的?本來這個(gè)問題已經(jīng)很明顯了,有比較充分的證據(jù)理由證明它是無機(jī)的,但有些人還要說是有機(jī)的,說是從沉積盆地進(jìn)來的。
記:基巖在地質(zhì)上是怎么形成的?
張:基巖作為地殼構(gòu)造,在地殼運(yùn)動(dòng)中,有山脈的隆起,也有下降的低洼地帶,剛開始光是巖漿巖、變質(zhì)巖,后來隆起部位慢慢風(fēng)化、剝蝕以后的顆粒物沉積到低洼處,就形成沉積巖,所以沉積巖往往覆蓋在巖漿巖之上,覆蓋以后,我們把它稱作潛山構(gòu)造,又叫基巖。
記:基巖形成后,油氣藏是在基巖之上。
張:也有可能是在基巖里,現(xiàn)在發(fā)現(xiàn),越來越多的油氣是在基巖里。
記:基巖之下有沒有可能有油氣藏?
張:當(dāng)然有,基巖底下深度就更大了。
記:基巖一般都有幾千米?
張:這個(gè)不一定,有的地方基巖一二千米就能見到,有的地方就很深。
記:可以用鉆機(jī)打穿嗎?
張:打穿的話那就要打穿上地殼,到中地殼了,一般來說打不到。松遼盆地的油都是白堊系的,后來發(fā)現(xiàn)它的基底的花崗巖里有天然氣,夠工業(yè)品位,這個(gè)天然氣從資料看來是無機(jī)成因的。
記:天然氣的無機(jī)成因現(xiàn)在基本上是主流觀點(diǎn)了。
張:但是要成為工業(yè)氣藏,很多人認(rèn)為還不行,包括松遼盆地的天然氣,好多已經(jīng)很明確地表明是無機(jī)的,但是大多數(shù)人認(rèn)為是有機(jī)的,他們不是按照無機(jī)的觀點(diǎn)來指導(dǎo)勘探。郭占謙先生今年上半年給我打了一個(gè)電話,讓我寫篇文章,討論大慶怎么發(fā)展,怎么再現(xiàn)輝煌,準(zhǔn)備在《大慶石油報(bào)》專門做一批這樣的文章,呼吁一下,我的文章寫好了,他也沒說什么時(shí)候要,我估計(jì)領(lǐng)導(dǎo)不支持,大多數(shù)領(lǐng)導(dǎo)都不相信無機(jī)論,他們認(rèn)為有機(jī)論可靠,多少年都是這樣的,何必搞無機(jī)論,無機(jī)論風(fēng)險(xiǎn)大得很。
7 無機(jī)成油論的理論來源
記:咱們下面正面談一下無機(jī)論,在您的書中系統(tǒng)地回顧了無機(jī)成油論的主要觀點(diǎn),包括地幔脫氣說、費(fèi)-托合成說等等,那么我想請(qǐng)您介紹一下,您對(duì)于無機(jī)論的觀點(diǎn),哪一部分是您獨(dú)立的觀點(diǎn),哪一部分是您繼承了別人的觀點(diǎn)?
張:地幔脫氣說是Gold他們的觀點(diǎn),杜樂天先生算是中國(guó)的Gold,他支持地幔脫氣說,并且獨(dú)創(chuàng)了烴堿流的“幔汁說”。低速高導(dǎo)層是俄羅斯學(xué)者沃里沃夫斯基和薩爾基索夫兩個(gè)人的觀點(diǎn),沃里沃夫斯基1992年在北京石油大學(xué)做過rMwgaQQQU/bYEWKwA4q9Z4pr4I2EoQJFl82w9QIDa9o=一個(gè)講座,講地震波的,西地所派我去聽,那時(shí)候我還沒有研究無機(jī)論,這個(gè)報(bào)告對(duì)我啟發(fā)很大,后來我就應(yīng)用了他們的低速高導(dǎo)層理論。我主要是把他們的觀點(diǎn)引申開來。我的貢獻(xiàn)是做了鉛、鍶、釹同位素,拿到了地球化學(xué)的證據(jù),這個(gè)地球化學(xué)數(shù)據(jù),是國(guó)際上第一批數(shù)據(jù)。
記:我覺得您的第一個(gè)貢獻(xiàn)就是把他們的學(xué)說融合起來了,把他們的學(xué)說聯(lián)成了體系,第二個(gè)是獨(dú)立原創(chuàng)了鉛、鍶、釹同位素實(shí)驗(yàn)研究。
張:對(duì),這是地球化學(xué)的證據(jù)。
記:證明了油氣來源是上地幔?
張:或者是中下地殼。
記:這也就是說石油是一個(gè)幔源物質(zhì)。
張:從深部來的。
記:您第三個(gè)貢獻(xiàn)是對(duì)有機(jī)論的批判,您說您的出發(fā)點(diǎn)不是批判有機(jī)論,我覺得批判的夠多了,包括Connan的生油門限、干酪根生烴等。
張:何志高的文章中也對(duì)這些進(jìn)行了批判。
記:我回頭拜讀一下(回來整理此文時(shí)我們拜讀了何志高先生的文章《關(guān)于石油成因理論發(fā)展歷史若干問題的思考與評(píng)論》,發(fā)表于《海相油氣地質(zhì)》2010年12月第五卷第3-4期。何先生其實(shí)是相信有機(jī)成油論的,但他否定了煤成油學(xué)說,否定了“干酪根熱降解成油學(xué)說”,提出了基于有機(jī)論的“濕封閉體系成油理論”??梢砸曌魇怯袡C(jī)成因說內(nèi)部的一種新觀點(diǎn))。您評(píng)價(jià)一下有機(jī)論有什么貢獻(xiàn)?在多大程度上有機(jī)論和無機(jī)論可以統(tǒng)一起來?您剛講過,地下熱液上升時(shí)跟沉積層里的有機(jī)質(zhì)反應(yīng)也是生油的一個(gè)來源,另一個(gè)是源自地幔,通過費(fèi)-托合成生成。
張:但是有機(jī)與無機(jī)之間到底誰的貢獻(xiàn)大,現(xiàn)在還不知道,我推測(cè)無機(jī)的貢獻(xiàn)大,因?yàn)榈叵聼嵋荷蟻聿粌H有熱液還有甲烷。有機(jī)論的貢獻(xiàn)是這樣的,現(xiàn)在他們說上百年來都是靠有機(jī)論來找油的,你能否定嗎?不能否定,所不同的是,有的油田按照有機(jī)論的觀點(diǎn)漏掉了,或者推遲發(fā)現(xiàn)。
記:這個(gè)不太準(zhǔn)確,上百年來不是靠有機(jī)論找油的,而是靠“圈閉”在找油。
張:但是“圈閉”也要有一個(gè)生油原理的理論來作基礎(chǔ),它一定有生油源才能生油。
記:他們說的生油源也就是烴源巖,剛才我們?cè)诘谝徊糠值挠懻撘呀?jīng)對(duì)烴源巖有了懷疑,到底烴源巖是不是可以生油氣,是可以懷疑的,在勘探中確實(shí)在烴源巖中找到油氣,但油氣是不是從烴源巖中形成的是值得懷疑的。
張:從找油的圈閉、蓋層來說,有機(jī)和無機(jī)是一樣的,無機(jī)論也要找儲(chǔ)層和蓋層,所不同的是可以尋找的源巖就擴(kuò)大的多了,沒有禁區(qū)了。所以,就可以在低速高導(dǎo)層上找,在這個(gè)過程中要有足夠的智慧。
8 關(guān)于低速高導(dǎo)層
記:低速高導(dǎo)層究竟是怎么回事?
張:低速高導(dǎo)層是因?yàn)榈紫掠袔щ娊赓|(zhì)的流體,相當(dāng)于鹽水,能夠?qū)щ?,低阻高?dǎo)(電阻低,導(dǎo)電性強(qiáng)),低速是因?yàn)樗橇黧w,不是剛性的,地震縱波到那里以后速度就降低了。現(xiàn)在看來,好幾個(gè)地震包括汶川地震、唐山地震都發(fā)現(xiàn)底下有低速高導(dǎo)層,另外,地震跟天然氣有關(guān),去年香港大學(xué)一個(gè)叫岳中琦的博士,拍了幾百?gòu)埰樱炙阉髁撕枚嗥?,發(fā)現(xiàn)地震時(shí)都有氣體爆炸引起的煙霧,而且我發(fā)現(xiàn)汶川地震時(shí)有這樣的情況,這邊的石頭翻到了那邊,翻了幾百米,這個(gè)不是靠構(gòu)造運(yùn)動(dòng)如擠壓所能出現(xiàn)的,說明是氣體爆炸的巨大沖擊力造成的,汶川地震時(shí),照片上有白煙,全是爆炸后巖石的碎片,如果說是擠壓,不可能有這種粉塵。
記:低速高導(dǎo)層,在目前我國(guó)的地質(zhì)勘探中把它當(dāng)做一個(gè)重要的參考項(xiàng)目了沒有?
張:沒有,他們沒注意到有低速高導(dǎo)層。
記:低速可以通過地震的方式測(cè)量,地下電阻怎么測(cè)?
張:用電法測(cè)電阻,金屬礦產(chǎn)好多用電法來找,像銅鐵礦,最近有研究人員在青藏高原做了比較深的電性測(cè)量,也發(fā)現(xiàn)了高導(dǎo)層。搞電法勘探與地震測(cè)波是獨(dú)立的,不一樣。
記:沒有一個(gè)專業(yè)的隊(duì)伍兩個(gè)都做?
張:好像還沒有。
記:怎么把低速高導(dǎo)層和費(fèi)-托反應(yīng)聯(lián)系起來呢?
張:國(guó)內(nèi)有一個(gè)搞實(shí)驗(yàn)地球化學(xué)的,低速高導(dǎo)層有一個(gè)特點(diǎn),在臨界溫度上下(270—300℃),(壓力有多少,記不清楚了)有很多異常情況發(fā)生,有很多平時(shí)不能發(fā)生的反應(yīng)在那里可以發(fā)生,這些他們搞實(shí)驗(yàn)地球化學(xué)的通過實(shí)驗(yàn)可以做出來,另外水的性質(zhì)也發(fā)生了變化,活性非常強(qiáng)。
記:那已經(jīng)分解成氫和氧了?
張:還沒有,所以這是一個(gè)很重要的介質(zhì)狀態(tài)。這方面的工作目前還沒有做的太細(xì),東華理工大學(xué)在這方面做了不少工作。
記:把費(fèi)-托反應(yīng)和低速高導(dǎo)層聯(lián)系起來是您的一個(gè)創(chuàng)新還是別的學(xué)者提出來的?
張:我在書中講到,有一個(gè)是板塊構(gòu)造下的費(fèi)-托反應(yīng),那是巴西的一個(gè)地質(zhì)學(xué)家根據(jù)波斯灣盆地得到的認(rèn)識(shí),他的費(fèi)-托反應(yīng)和低速高導(dǎo)層沒有聯(lián)系,僅僅是在板塊的條件下,他認(rèn)為中東有那么多油氣,都與費(fèi)-托合成有關(guān)系。俄羅斯學(xué)者沃里沃夫斯基和薩爾基索夫認(rèn)為是在中地殼中費(fèi)-托合成,我認(rèn)為這兩個(gè)各有特點(diǎn),都是獨(dú)立進(jìn)行的。我傾向于沃里沃夫斯基他們的學(xué)說。
記:我覺得低速高導(dǎo)層是證明無機(jī)生油論一個(gè)的核心環(huán)節(jié)。
張:對(duì)我來講,可能是核心。我這里有一本俄羅斯開的一個(gè)關(guān)于地幔脫氣的學(xué)術(shù)會(huì)議的論文集,杜樂天先生拿到后找人翻譯的,上面參加會(huì)議的有幾百人,杜先生就說俄羅斯有那么多人在搞學(xué)科前沿的東西,這是第四屆的(杜樂天先生為本論文集寫的序在本專輯第四個(gè)專題中發(fā)表了,見P159)。最近有消息說第五屆已經(jīng)召開了,他們跟這個(gè)學(xué)科前沿的人一屆比一屆多,中國(guó)就沒人關(guān)心,杜先生跟我說比較遺憾,中國(guó)人沒有跟蹤,熟視無睹、漠不關(guān)心,抓不住學(xué)科前沿,老跟著別人已經(jīng)成熟的東西在那里干,你能搞什么創(chuàng)新?
記:關(guān)心的少,照您的話,都是外行在關(guān)心。幔-殼間的費(fèi)-托合成反應(yīng)生成的油氣,通過深大裂縫進(jìn)入儲(chǔ)集層,這個(gè)可以解釋油氣從深層向上地殼運(yùn)移的問題。但是現(xiàn)在有機(jī)論也在講一次運(yùn)移、二次運(yùn)移,講了好多,他們講的油氣運(yùn)移的動(dòng)力,主要來自地層的壓力,我覺得好像不是這么回事,應(yīng)該把地層壓力和地殼張力放在一個(gè)力學(xué)體系中去思考、來解釋,可能更具完整性。
張:動(dòng)力問題我考慮不太多。
9 關(guān)于油氣運(yùn)移動(dòng)力與現(xiàn)在儲(chǔ)量計(jì)算方法的錯(cuò)誤
記:我印象中您在對(duì)有機(jī)論質(zhì)疑時(shí)曾經(jīng)提到運(yùn)移的力量問題。
張:這方面我關(guān)心不太多,那一小節(jié)我是專門請(qǐng)了一個(gè)搞構(gòu)造的人幫我寫的,自己沒研究。像鄂爾多斯盆地,我提出來西部的銀川、六盤山盆地油氣有往它里面運(yùn)移的,現(xiàn)在鄂爾多斯到處都是油氣,他們認(rèn)為生油巖是長(zhǎng)6地層,可笑的是他們認(rèn)為生油巖上面的長(zhǎng)5、長(zhǎng)4地層有油田,這些都是長(zhǎng)10地層生成,長(zhǎng)8、長(zhǎng)9、長(zhǎng)10地層也有油氣,都是長(zhǎng)10地層生成,這么一套泥頁巖,他在上面生成了多少億噸的油氣,往下又生成多少億噸的油氣。目前,他們說這里面的有機(jī)質(zhì)含量還高的很,他們認(rèn)為能夠生油的有機(jī)質(zhì)1公斤能夠生400克的油,40%!芝麻都沒這么高的含油量。
記:這確實(shí)夸張。
張:它生完以后,現(xiàn)在還有那么多的油。包括大慶油田,他們叫做青1段,青1段上面有多少億噸的油氣,青1段下面叫扶—揚(yáng)油層,也有蘊(yùn)藏著十幾億噸油,這個(gè)生油論簡(jiǎn)直是萬能的,有些可笑了。
10 以無機(jī)論指導(dǎo)找油的具體方法
記:地幔脫氣說如果成立的話,還可以解釋油氣以外的很多問題。
張:大氣層本來就是演化的,最早的時(shí)候,大氣中沒有氧氣,所以很多礦物都是還原狀態(tài)的,后來慢慢演化,才出現(xiàn)了氧氣,到現(xiàn)在大氣中有21%的氧氣,當(dāng)然也可能與植物的光合作用也有關(guān)系。
記:能不能認(rèn)為地球上的氧氣是從地幔散逸出來的?
張:氧不是,氣球深部是還原狀態(tài)的。
記:還原狀態(tài)是什么概念?
張:基本沒有氧。
記:照目前無機(jī)論的思考,地球物理、地球化學(xué)應(yīng)該放在一體去思考。
張:從哲學(xué)方面來考慮,油氣的成因應(yīng)該是多元的,至少應(yīng)該是二元的,以前我們的院長(zhǎng)就相信我的理論,他說,從哲學(xué)角度上來講,你說的應(yīng)該是對(duì)的,但地質(zhì)學(xué)家就不從這方面考慮,地球物理學(xué)家支持無機(jī)論的反而多,因?yàn)樗麄儧]有條條框框的束縛。
記:搞構(gòu)造的容易接受,搞油氣藏的反而不容易接受。
張:實(shí)際上,油田勘探家不管油藏在哪里生成,他們只找圈閉、儲(chǔ)層。像遼河油田,它那里有機(jī)成因的油與無機(jī)成因的油結(jié)合在一起,原來我準(zhǔn)備把東部的遼河、大慶、華北、勝利、大港油田系統(tǒng)地做一下鉛、鍶、釹同位素,這樣能把東部盆地的油氣生成問題搞清楚,現(xiàn)在遼河油田我們做了一百多個(gè)樣品,如果做得更多的話,效果可能會(huì)更好。
記:我覺得無機(jī)論要成立,確實(shí)要發(fā)展出一套系統(tǒng)的找油辦法,我從您書中學(xué)習(xí)后大概羅列了幾條,請(qǐng)您指點(diǎn)一下:首先先確定地下“低速、高導(dǎo)層”的位置,然后沿“低速、高導(dǎo)層”上方尋找深大地質(zhì)裂縫之類的運(yùn)移通道。
張:是大的斷層。(“斷層”與“深大裂縫”不是一個(gè)東西,“斷層”是指“低速高導(dǎo)層”上面的裂縫,“深大裂縫”是指“低速高導(dǎo)層”下面與地幔相通的裂縫,張先生這個(gè)強(qiáng)調(diào)非常重要,而記者在提問時(shí)把這兩個(gè)概念還沒搞清楚,在整理采訪錄時(shí),我們保留下這個(gè)錯(cuò)誤的提問,以強(qiáng)調(diào)此問題的重要性。——編者注)
記:再沿這些運(yùn)移通道尋找地殼內(nèi)可能形成儲(chǔ)油層區(qū)的各種儲(chǔ)油構(gòu)造。這一找油理論與傳統(tǒng)找油理論的不同之處在于,傳統(tǒng)理論是“從上往下找”,而這種方法是“從下往上找”。找油的主要方法是先借助地震等地球物理勘探方法尋找“低速高導(dǎo)層”(即生油區(qū))和運(yùn)移通道(我推測(cè)運(yùn)移通道也應(yīng)有獨(dú)立的電學(xué)特征),以及儲(chǔ)集層,同時(shí)還可以通過在這些運(yùn)移通道和儲(chǔ)集層中鉆探取樣,根據(jù)其鉛、鍶、釹同位素來輔助驗(yàn)證油的來源和數(shù)量。
張:還可以做一下地球化學(xué)。
記:地球化學(xué)就是您說的鉛、鍶、釹同位素?
張:在地表上找甲烷氣。
記:我看到蔣有錄先生的書上寫到地球化學(xué)勘探的方法,一個(gè)是油氣在地表擴(kuò)散后的化學(xué)指標(biāo),另一個(gè)是放射性異常。
張:放射性異常可以找油,通過油氣異常也可以找放射性鈾礦,是相互的。
記:鉛、鍶、釹同位素也算是地球化學(xué)的方法?
張:對(duì)。
記:像這樣尋找運(yùn)移通道和儲(chǔ)集層就可以通過鉆探取樣了吧?
張:對(duì)。
記:按此種理論,油氣儲(chǔ)集層可能并不只分布于盆地構(gòu)造之中,只要有深大裂縫和斷層之類的上移通道的地殼內(nèi),均有可能形成儲(chǔ)集區(qū),所以,勘探的范圍可以大大地拓寬,包括大興安嶺。
11 無機(jī)成因論對(duì)森林大火、金屬礦的意義
張:作為一個(gè)系統(tǒng),找油氣與預(yù)防森林大火、防止煤礦瓦斯爆炸都可以綜合考慮,所以要一體的話,不僅跟油氣有關(guān),與環(huán)境也有關(guān)系,瓦斯爆炸也是個(gè)環(huán)境,森林大火也是個(gè)環(huán)境,地震也是個(gè)環(huán)境,說起來油氣跟地震災(zāi)害有關(guān)系,綜合考慮花就可以花比較少的錢,辦更過的事,不要搞獨(dú)立,這樣的話造成很多冤假錯(cuò)案。
記:我同意興安嶺下有天然氣的觀點(diǎn),我去過那里,那里的山,頂部都比較平,幾乎可以把它等同于臺(tái)地。
張:你想為什么森林大火總是在興安嶺那邊,就是因?yàn)槟沁呌刑烊粴?。為了興安嶺的大火,圖強(qiáng)縣林業(yè)局局長(zhǎng)被抓了起來,后來田紀(jì)云副總理到那邊去,了解情況以后,那個(gè)局長(zhǎng)被釋放了。后來圖強(qiáng)縣林業(yè)局長(zhǎng)接受采訪時(shí)候說,森林大火燒起來時(shí),火勢(shì)來的相當(dāng)快,速度比平常要快得多,他只能通知林區(qū)的所有人趕緊逃走,后來給他判刑時(shí)說他玩忽職守。火為什么那么大,就是因?yàn)樘烊粴庠谌紵业臅母戒浿杏幸黄P(guān)于森林大火問題的,那天我看電視上又提出了四條?;鹈缒軌蛱^防火帶,因?yàn)檫@邊有氣源,這明顯是天然氣在燃燒,而且他們一再說火已經(jīng)滅掉了,風(fēng)一吹又著了,地下氣不停地在冒,所以又著了。
記:那大火后來為什么又停了?
張:那就跟氣體的釋放有關(guān)了。我說汶川地震是跟天然氣釋放有關(guān)系,也是這個(gè)問題,釋放的規(guī)律到底怎么樣,現(xiàn)在還不清楚。興安嶺那邊總是發(fā)生火災(zāi),肯定是跟天然氣有關(guān),不能說都是人為引起的。包括現(xiàn)在煤礦瓦斯爆炸,煤礦里面瓦斯檢測(cè)儀都在那放著呢,但突然冒氣,是不可抗拒的,大的國(guó)營(yíng)煤礦都有瓦斯檢測(cè)儀,儀器沒有顯示異常,突然爆炸,怎么能說跟礦長(zhǎng)有關(guān)系?所以,現(xiàn)在要好好把地質(zhì)現(xiàn)象與實(shí)際結(jié)合起來,有的不完全跟人為因素有關(guān)系。百慕大,美國(guó)現(xiàn)在也承認(rèn)可能底下有甲烷釋放,大量甲烷釋放后就會(huì)缺氧,飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火,就會(huì)掉下去,輪船也是缺氧栽下去。這類事我們國(guó)內(nèi)杜樂天先生早就提出來了,最近我注意到美國(guó)也承認(rèn)了。鄱陽湖的老爺廟也大量沉船,可能也跟天然氣有關(guān)。
記:鄱陽湖老爺廟我去過,那地方很有意思,現(xiàn)在枯水季那地方都沒水了,見底了,但也看不到沉船,船哪里去了?
張:不僅這個(gè)地方,還有大連到煙臺(tái)、渤海灣那里也有大量的沉船,實(shí)際上也跟底下的天然氣水合物(可燃冰)有關(guān)。
記:按無機(jī)成因論的觀點(diǎn),不僅勘探范圍擴(kuò)大了,地下儲(chǔ)油區(qū)分布的范圍也擴(kuò)大了,可能更深的地方有油,也可能更淺的地方也有油。現(xiàn)在所發(fā)現(xiàn)的油氣藏也有一定的“示蹤”作用,可以通過現(xiàn)在已發(fā)現(xiàn)的儲(chǔ)油區(qū)尋找其與下部深大裂縫(或斷層)的聯(lián)系,再評(píng)估其油氣資源再生能力,在勘探實(shí)踐的基礎(chǔ)上,總結(jié)出新的地下油氣資源的評(píng)估方式。這個(gè)理論不僅可以指導(dǎo)找油實(shí)踐,也可以指導(dǎo)尋找金屬礦,如鈾礦、鉛鋅礦、金礦的實(shí)踐,那么反過來,金屬礦床能否作為找油的“示蹤”依據(jù)?
張:有關(guān)系,勝利油田的油渣里金的含量高的很,不遠(yuǎn)的地方就是招遠(yuǎn)金礦,山東有大量的金礦。
記:那油渣里能不能提煉出黃金?
張:如果夠品位的話就可以,勝利油田有人專門做過這方面的研究。杜樂天也提到過的,石油和金是地幔的兩個(gè)娃娃,所不同的是,金更多地儲(chǔ)集在山里,油氣更多地儲(chǔ)集在沉積盆地中里,其它的包括華北、柴達(dá)木都有金礦,克拉瑪依西邊也有金礦。
記:那像陜西潼關(guān)金礦那里會(huì)不會(huì)有油氣?
張:那不一定。郭占謙做了一篇文章,測(cè)定原油中的金屬元素,他測(cè)定了錸,錸明顯是地幔中的元素,大慶油田的錸的含量高出常規(guī)幾十倍、幾百倍。
記:按現(xiàn)在的儲(chǔ)集層里油氣運(yùn)移的原理,油氣從幔源上來的力學(xué)特征和地殼里的油氣的運(yùn)移不一樣。我看蔣有錄的書,他對(duì)運(yùn)移講得特別多,我這樣理解,從地幔或者中下地殼上來是初次運(yùn)移,它的物理特征和油氣的力學(xué)特征可能跟上地殼的運(yùn)移不一樣,有機(jī)論現(xiàn)在的這套理論,主要是用于采油,運(yùn)移主要和采油關(guān)系比較大,用這套理論去理解初次運(yùn)移的話,很有可能就找不到油了。
張:可能是不一樣的。
記:這個(gè)差別主要在那?
張:上地幔溫度高的很,地殼中溫度不高。
記:那上來的油會(huì)不會(huì)氣化了?
張:高溫高壓狀態(tài)下估計(jì)還保持著液態(tài)。
記:那么如果我們對(duì)第一次運(yùn)移通道——深大裂縫,在現(xiàn)在的壓裂技術(shù)下,我們?cè)诟畹牡胤?,用人工的辦法把深大裂縫擴(kuò)張,會(huì)不會(huì)增加現(xiàn)在儲(chǔ)集層的油氣?
張:底下那么深的條件下,那難著呢。
記:有多深?它再深也跟上面有個(gè)接口,我們能不能對(duì)接口處進(jìn)行壓裂?
張:這恐怕不太可能,現(xiàn)在是這樣的,天然地震能使油氣產(chǎn)量提高,也就是說可以搞人工地震,但成本就高了。
12 關(guān)于同位素的問題
記:我在您的書上看到碳同位素不能作為油氣示蹤的依據(jù),為什么?
張:因?yàn)樘纪凰靥菀追逐s了。C1 2、C13原子量很小,很容易分餾,鉛同位素可以作為示蹤,像青銅器,可以通過測(cè)鉛同位素來判定真假,鉛同位素在高溫冶煉時(shí)也不會(huì)發(fā)生變化,碳同位素溫度高一點(diǎn)或者低一點(diǎn)馬上就會(huì)發(fā)生變化,我們稱之為分餾,現(xiàn)在說的瓦斯氣它的碳同位素可以到-10‰甚至-80‰,煤的碳同位素是-24‰,要變成-10‰不可能,變成-80‰也不可能。這還牽扯到另外一個(gè)問題,煤礦的瓦斯氣很可能不是煤生成的,是在地幔中形成的,這也是為什么煤礦中的瓦斯監(jiān)測(cè)儀沒有發(fā)現(xiàn)異常,卻突然發(fā)生爆炸了,這個(gè)爆炸是突發(fā)事件,不是慢慢積累的。這個(gè)跟煤礦密切相關(guān),他們應(yīng)該很關(guān)心,搞無機(jī)論的曾經(jīng)找過煤礦,但煤礦不理。為此,我還專門給山西省省長(zhǎng)寫過信,提到山西經(jīng)常發(fā)生煤礦瓦斯爆炸,你們是不是應(yīng)該也聽聽我們的聲音,但沒有回音。
記:鉛、鍶、釹同位素作為油氣示蹤的原因是什么?是因?yàn)樗鼈兊脑恿看髥幔?/p>
張:比較穩(wěn)定。另外,鉛、鍶、釹同位素在金屬礦藏中應(yīng)用的很成熟了,我們是應(yīng)用了他們比較成熟的理論。石油界沒有人懂鉛、鍶、釹同位素,也沒有人想懂,你文章寫出來了,他們看不懂,最后就不了了之了,國(guó)際上也沒有人跟進(jìn)。鉛、鍶、釹同位素揭露了油氣成因的重要信息。
記:在同位素探礦方面,還有其他元素嗎?現(xiàn)在化探用放射性異常來做地表探測(cè)。
張:有,我在書中提到了。
記:除了鉛、鍶、釹同位素,還有別的方法確定油源嗎?
張:目前來說,作為元素,除了鉛、鍶、釹同位素還有錸、鋨。
記:目前國(guó)內(nèi)搞油氣的除了您之外還有誰在做這方面的研究。
張:好像沒有,用同位素做金屬礦藏的多了。
記:有效果嗎?
張:找金屬礦藏物質(zhì)來源的效果相當(dāng)好。
記:它對(duì)探礦有什么實(shí)際作用嗎?
張:鉛同位素可以找放射性鈾礦。我們應(yīng)用鉛、鍶、釹同位素主要不是找礦,而是示蹤,一個(gè)是看它是從哪里來的,一個(gè)是根據(jù)同位素的年齡看油氣是什么時(shí)候生成的。
記:怎么根據(jù)鉛、鍶、釹同位素的年齡來判定石油的年齡,而不是在運(yùn)移過程中加入的?
張:這個(gè)要根據(jù)地質(zhì)情況來解釋。像克拉瑪依油田,它的瀝青脈是穿過白堊系地層的,這個(gè)瀝青應(yīng)該是在白堊紀(jì)以后運(yùn)移進(jìn)去的,但原來我們測(cè)定了它的瀝青里的釹、鍶同位素,有200多百萬年,相當(dāng)于海西期,白堊紀(jì)幾十個(gè)百萬年,比它更老,這個(gè)同位素的年齡大致和那里造山帶的金礦的形成年齡相同,所以,我在文章中提到,克拉瑪依的瀝青形成的時(shí)代可能更早,與金礦是相當(dāng)?shù)?,運(yùn)移年齡比較晚,比白堊紀(jì)還要晚。
13 建議的六個(gè)勘探靶區(qū)
記:根據(jù)上述找油理論,您提出的勘探靶區(qū)有哪些?
張:主要有六個(gè),遼寧北票-義縣地區(qū)、蘇南塊體、四川松潘-甘孜褶皺帶、鄂爾多斯盆地伊盟隆起-東勝地區(qū)、河南湯陰盆地、福建東南沿海褶皺帶。
記:湯陰是個(gè)小盆地啊?
張:湯陰是個(gè)小盆地,你看是這樣的情況(指著剖面圖),簡(jiǎn)單地說,這個(gè)是大港油田,這個(gè)是勝利油田,這里實(shí)際上都是渤海灣盆地,大港這里就有低速高導(dǎo)層,勝利年產(chǎn)油曾經(jīng)有3000多萬噸,現(xiàn)在沒有這么多了,大港油田我一再說了,還沒有找到地方,它們倆的構(gòu)造基本差不多,應(yīng)該有很好的油氣儲(chǔ)集。
記:它的低速高導(dǎo)層的范圍比勝利的還大,大港現(xiàn)在有500萬噸年產(chǎn)量?
張:大港現(xiàn)在沒有500萬噸,也就是400多萬噸的樣子,勝利現(xiàn)在也就2000萬噸左右,按照這樣一個(gè)思路,我們看河南湯陰這個(gè)低速高導(dǎo)層,這是中原油田的。
記:湯陰現(xiàn)在在采油嗎?
張:沒有,據(jù)我了解,打了一口井,沒有發(fā)現(xiàn)情況,就再也沒有打。
記:從圖上看,這里有裂縫嗎?
張:這里和中原油田基本差不多,中原油田下也有一個(gè)低速高導(dǎo)層,從圖上可以看出來,這里也有斷層,也就是說地幔的氣體完全可以上來,到低速高導(dǎo)層費(fèi)-托合成,然后通過這個(gè)斷層上來,所以我是比較看好湯陰盆地的。不過這個(gè)要做好多工作,首先,整個(gè)地區(qū)要做一下化探,看有沒有油氣顯示,上面有沒有烴類異常,如果說有異常,那么圈出異常帶來,然后先打個(gè)淺鉆看看怎么樣。
記:那里有圈閉嗎?
張:所以說地質(zhì)方面要全力做工作。
記:那里有沒有做過地質(zhì)普查?
張:估計(jì)他們是做過,不太清楚,為了找這個(gè)資料,我還費(fèi)了好大的勁,把湯陰盆地的簡(jiǎn)單地質(zhì)資料找過來,目前來說就是這么個(gè)情況。
14 為了推廣無機(jī)成有論做的努力
記:在工程實(shí)施上,“無機(jī)成因論”要求形成什么樣的管理與操作構(gòu)架?什么樣的作業(yè)流程?什么樣的決策過程?
張:那是一個(gè)深刻的革命,所以他們不愿意搞。很多決策者現(xiàn)在還有一個(gè)思想,油不夠我買,反正油價(jià)貴是消費(fèi)者的事,我又不少賺錢,還少承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)。
記:為了推廣“無機(jī)成油論”,您做過哪些工作?
張:2003年,我給溫家寶總理寫了封信,溫總理做了批示,轉(zhuǎn)到了翟光明院士那里,他組織了一次討論會(huì),打電話讓我去參加會(huì)議,我說我能不能推薦幾個(gè)人,他說不行,人已經(jīng)安排好了,我說我能講多久,他說兩小時(shí)。我去了之后,發(fā)現(xiàn)與會(huì)者大多數(shù)是持有機(jī)論觀點(diǎn)的,而且只給我二十分鐘,我堅(jiān)持講了兩個(gè)小時(shí)。我講了之后,他們既沒有支持,也沒有反對(duì),最后就不了了之了。去年,我又給王道富寫了封信,我是10月底通過郵局給他發(fā)的信,他大概11月初收到,收到的第二天在我的信上做了批示,讓秘書發(fā)傳真過來,說準(zhǔn)備到蘭州來,專門聽我講。后來11月20日,他剛好要來西地所聽兩個(gè)匯報(bào),上午聽完匯報(bào)后,下午專門聽我的報(bào)告??上У氖撬矝]完全聽懂,本來我想著王道富支持一下,我也不要錢,就想聽句肯定的話,沒有,僅僅是說了這句話:“我在網(wǎng)上搜索了一下,你有一百多篇論文”。我估計(jì)要是搜索不到那一百多篇論文,他不一定來聽我的。他很關(guān)心說你提到的六個(gè)靶區(qū)有沒有中石油的,我說沒有,基本都是中石化的。他會(huì)上說了,有機(jī)論有很多問題,他承認(rèn),但是他說你這個(gè)無機(jī)論還沒有做到家。我跟他說,我一共就拿了35萬科研經(jīng)費(fèi),而且中石油只給了我15萬,20萬是遼河油田給的,出了一本關(guān)于遼河油田的書,寫了五六篇文章。后來,我們?cè)洪L(zhǎng)讓我立個(gè)項(xiàng),準(zhǔn)備要500萬,我想我要了500萬就把我綁住了,我就得搞設(shè)計(jì),就得去野外采樣,采了樣又得找實(shí)驗(yàn)室?guī)椭鰧?shí)驗(yàn)。我老伴特別反對(duì),說你還掙跶什么?一輩子光“吹?!绷?。她是中醫(yī),她說我開個(gè)處方解決病人的病痛,你解決的問題呢?你把油找出來了嗎?最近王道富下臺(tái)了,項(xiàng)目就不了了之了。后來趙文智當(dāng)院長(zhǎng),我還不死心,前一段時(shí)間給他寫了一封信,我說你們做五年規(guī)劃、十年規(guī)劃,能不能給無機(jī)生油論一席之地,不知道他有沒有看到,給趙文智的信發(fā)出去了,不知道他什么時(shí)候給回復(fù)。Ω
后記:采訪到此就算結(jié)束了,張先生的夫人是中醫(yī),發(fā)牢騷是因?yàn)樾奶巯壬?、怕他受累。但這些牢騷也能反映出基礎(chǔ)科學(xué)研究面臨的困境:它要解決的問題太宏大、太復(fù)雜,要一代又一代不計(jì)其數(shù)的學(xué)者前仆后繼的努力,才能有所突破,有太多的基礎(chǔ)理論研究者終生默默無聞,在他們的理論沒有被證實(shí)的時(shí)候,會(huì)被人誤認(rèn)為是“吹牛”。基礎(chǔ)理論研究和臨床醫(yī)生不一樣,不能按治好一個(gè)具體病人這么顯性的指標(biāo)來要求他們??墒牵谑托袠I(yè),人們更重視的也是那些確定某一具體井位或注水、壓裂這類能明顯看到效果的工作,這種工作有點(diǎn)像臨床醫(yī)生治療一個(gè)具體的病人。人們認(rèn)為這類工作最有成效,能看得見、摸得著,所以就重視。但是,我們要知道,基礎(chǔ)生理學(xué)、病理學(xué)的突破會(huì)解決多少個(gè)臨床醫(yī)生也解決不了的問題,所有的臨床醫(yī)生都是在基礎(chǔ)生理學(xué)、病理學(xué)的基礎(chǔ)上工作的。由于基礎(chǔ)理論科學(xué)太大、太難突破,所以,在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi),知識(shí)體系保持穩(wěn)定,那些搞基礎(chǔ)理論研究的人好像沒有用,但如果沒有基礎(chǔ)理論的突破,我國(guó)的石油形勢(shì)永遠(yuǎn)不能獲得根本改善,所以,我們要格外重視、并認(rèn)真支持張先生這樣搞基礎(chǔ)理論的科學(xué)家。張先生一次又一次發(fā)出了支持無機(jī)成因論研究的呼吁,我們和他一樣,在等待著回答!
這是張先生提供的石油、天然氣多種成因模式圖,此圖一共提供了四種石油、天然氣成因模式:
1、地幔脫氣,直接形成天然氣;
2、地幔流體物質(zhì)進(jìn)入中地殼低速高導(dǎo)層,經(jīng)過費(fèi)-托反應(yīng),生成石油與天然氣;
3、地幔流體進(jìn)入有機(jī)物沉積層,進(jìn)行加氫、催化、甚至加熱,促使干酪根成為石油、天然氣;
4、沉積層中的有機(jī)質(zhì)在足夠溫度的作用下變成石油、天然氣。
在理論上,張先生是同意有機(jī)物沉積后也可以成油的,他并不是只堅(jiān)持無機(jī)成油理論、而排斥其它成油理論,從這個(gè)角度看,說他主張油、氣多元成因論亦無不可。
但是,他認(rèn)為,現(xiàn)在有機(jī)論的“干酪根熱降解生烴模式”與地下的實(shí)際情況不符,主要表現(xiàn)為兩點(diǎn):一是現(xiàn)在勘探所發(fā)現(xiàn)的所謂生油區(qū)的“烴源巖”的溫度不到100℃,這個(gè)溫度達(dá)不到生烴門限溫度,所謂“時(shí)間補(bǔ)償”(即在這個(gè)低溫下存在的時(shí)間足夠長(zhǎng),哪怕溫度不夠高,也能生成石油)是不能成立的;二是現(xiàn)在的所謂烴源巖多指碳酸鹽巖,這里面是不能生烴的,因?yàn)槿鄙偕鸁N所必需的氫和其他催化劑。所以若現(xiàn)在的“烴源巖”能生烴,那么一定要來自另外的兩個(gè)條件:一是上地幔物質(zhì)上涌帶來的較高的溫度,二是上地幔物質(zhì)中氫和其他催化劑進(jìn)入沉積巖層,才能幫助此巖層中原有的干酪根生烴,這兩個(gè)條件缺一不可。按此種解釋,有機(jī)物成油也是來自于上地幔的無機(jī)物參與下,在上地幔物質(zhì)帶來的高溫條件才能形成石油的。所以,本質(zhì)上,張先生還是個(gè)無機(jī)成油論者,他承認(rèn)有機(jī)物可能生油,但這個(gè)生油的過程必須有來自上地幔的無機(jī)物和溫度參與,實(shí)際上是受無機(jī)成因控制的。