記者(以下簡(jiǎn)稱記):您一直在西安工作嗎?
張之一教授(以下簡(jiǎn)稱張):不是,我走了四個(gè)地質(zhì)學(xué)院。我是1952年院系調(diào)整,北京地質(zhì)學(xué)院(現(xiàn)中國(guó)地質(zhì)大學(xué))成立后的第一屆學(xué)生,畢業(yè)以后就留校了。后來成都成立地質(zhì)學(xué)院,北京地質(zhì)學(xué)院石油系就把儀器、人員分了一半到成都去,所以我畢業(yè)三年后,也就是1959年又分到成都去了。1973年調(diào)到河北地質(zhì)學(xué)院(現(xiàn)石家莊經(jīng)濟(jì)學(xué)院)1985年調(diào)到西安地質(zhì)學(xué)院(現(xiàn)并入長(zhǎng)安大學(xué)),從1985年一直到現(xiàn)在。我是97年退休的。
記:河北地質(zhì)學(xué)院在哪?
張:現(xiàn)在在石家莊,我們剛?cè)サ臅r(shí)候在宣化,因?yàn)樾袀€(gè)地質(zhì)學(xué)校,后來改成河北地質(zhì)學(xué)院。
記:您是研究石油地質(zhì)的?您在學(xué)校學(xué)的就是石油地質(zhì)專業(yè)嗎?
張:是的。
記:您算是目前持無機(jī)成油論觀點(diǎn)的老學(xué)者中唯一一個(gè)學(xué)石油地質(zhì)出身的專家。您大概是什么時(shí)候接受無機(jī)成油論的?
張:上世紀(jì)50年代我在北京地質(zhì)學(xué)院工作的時(shí)候,學(xué)校組織專家給研究生老師們講課,有一位名叫梁布興的蘇聯(lián)專家,他全面介紹了蘇聯(lián)學(xué)者庫(kù)德良采夫的觀點(diǎn)。他是1956年來的,1958年蘇聯(lián)專家撤走的時(shí)候一起回去了,后來到莫斯科石油學(xué)院去了。當(dāng)時(shí)我就了解了無機(jī)成油論的觀點(diǎn),但沒有接受。我在北京石油地質(zhì)學(xué)院講石油成因的時(shí)候,學(xué)生還給提意見,說我對(duì)無機(jī)觀點(diǎn)不夠重視。60年代我在成都地質(zhì)學(xué)院講油田地質(zhì)學(xué)的時(shí)候,才發(fā)現(xiàn)有機(jī)成因論在解釋油田是怎么形成的時(shí)候解釋不通,才慢慢地轉(zhuǎn)向了無機(jī)成因論。我接受它有一個(gè)過程,一開始是傾向,后來看的文章多了,就覺得很有道理了。
記:您在成都地質(zhì)學(xué)院是教石油地質(zhì)學(xué)?
張:我在北京地質(zhì)學(xué)院講過石油地質(zhì)學(xué),到成都講的是油田地質(zhì)學(xué),在河北講的是構(gòu)造地質(zhì)學(xué)和普通地質(zhì)學(xué),到西安后又回到石油地質(zhì)學(xué),不過偏向于構(gòu)造。
記:您有關(guān)無機(jī)成因論的文章最早是在哪一年發(fā)的?
張:我最早發(fā)表文章應(yīng)該是1963年,成都地質(zhì)學(xué)院第二屆科學(xué)研究報(bào)告討論會(huì)的時(shí)候。那篇文章我還保存著。我主要是在會(huì)上做一個(gè)報(bào)告,當(dāng)時(shí)提問題的人最多了,基本上都接受不了這樣的觀念。后來我就把它發(fā)給成都地質(zhì)學(xué)院學(xué)報(bào),但被退回來了。
記:那篇文章,具有史料價(jià)值了。
張:發(fā)不出去,這給我的影響就是:這條路走不通。所以我以后的文章有很多是按有機(jī)論的觀點(diǎn)寫的。一直到二零零幾年的時(shí)候,我給某學(xué)術(shù)期刊投稿,對(duì)張景廉先生的觀點(diǎn)做評(píng)價(jià),雜志社還給我退回來了,說影響不好。不過從上世紀(jì)80年代以后,我就發(fā)表了一些關(guān)于無機(jī)成因論的文章,主要是介紹俄羅斯的一些觀點(diǎn)。退休后我本來不想再寫了,我有一個(gè)學(xué)生在《石油天然氣地質(zhì)》雜志工作,他讓我寫文章,所以我的第一篇關(guān)于無機(jī)成因論的文章是在《石油天然氣地質(zhì)》上發(fā)表的,后來他調(diào)走了,沒人支持了,第二篇文章就被退回來了。后來主要就是在《新疆石油地質(zhì)》上發(fā)表。退休以后也不評(píng)職稱了,就是堅(jiān)持追求真理的信念。我總覺得現(xiàn)在的有機(jī)論有很多的錯(cuò)誤,比如,到現(xiàn)在為止,我們?cè)趯ふ倚碌挠吞锓矫媸鞘譄o策的,每年石油增加產(chǎn)量1%~4%,這跟國(guó)家的需要相差太大了。以無機(jī)觀點(diǎn)來看,陜北、川中下邊還有大油藏,明擺在我們腳下,他們就不去找,因?yàn)樗麄兊乃枷胧苡袡C(jī)論的限制,不敢越雷池一步。
記:我看您的文章是在《新疆石油地質(zhì)》發(fā)表的,他們發(fā)表張景廉先生的文章是最多的。
張:它的主編很支持這個(gè)觀點(diǎn),所以他讓我投稿,還免我的版面費(fèi)。
記:您對(duì)陜北的地質(zhì)肯定比較熟了,那您覺得在什么位置還有比較大的油藏?
張:我在陜北搞過石油普查,延長(zhǎng)、延安這一帶應(yīng)該有。
記:他們現(xiàn)在找的都是小構(gòu)造,這些構(gòu)造非常破碎,而且產(chǎn)量低,打的井也多,現(xiàn)在主要是靠二次采油技術(shù)來提高產(chǎn)量,成本大、環(huán)境污染也大。我聽說長(zhǎng)慶油田一年要打一萬口井,如果一旦停下來,它的產(chǎn)量就維持不住了。照您的觀點(diǎn),長(zhǎng)慶油田下面的構(gòu)造應(yīng)該是比較完整的,大概在什么位置?
張:在奧陶紀(jì)。
記:現(xiàn)在他們主要是在什么地方開采?
張:現(xiàn)在主要是在侏羅紀(jì)、三疊紀(jì),產(chǎn)量非常低,因?yàn)槎际堑涂?、低滲的地層,要是到奧陶紀(jì)開采的話,那肯定有大的油藏。
記:陜北的奧陶紀(jì)地層埋深大概多深?
張:陜北的天然氣是在奧陶紀(jì)地層,也許打到3000~4000米,這深度技術(shù)上是完全可以的。現(xiàn)在根據(jù)俄羅斯的理論是可以非常準(zhǔn)確地找到奧陶紀(jì)地層含油帶的,但咱這兒沒人去干這個(gè)事。
記:按您的理論有沒有更具體的辦法找到它?
張:有啊。以前都是找構(gòu)造,有沒有油不知道,打下去才知道。地震方法也沒有新的突破,完全是根據(jù)地層,地層起來了,就知道有構(gòu)造,如果下面沒有層狀,那么地震方法就無能為力了。以無機(jī)觀點(diǎn)來講,油氣是由深部上來的,只要有孔隙有蓋層,這個(gè)地方就可能形成油氣藏?,F(xiàn)在發(fā)現(xiàn)有油氣藏的地方,都是斷裂非常發(fā)育、構(gòu)造非?;钴S的地方,下邊有斷裂,油氣就上來了,沒有斷裂的構(gòu)造,肯定沒有油。但是有機(jī)觀點(diǎn)不承認(rèn)油是下邊上來的。
記:它認(rèn)為是上邊沉積下去的。
張:俄羅斯現(xiàn)在有很多先進(jìn)的地震方法,在油田的下邊已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了斷裂帶,油就是從這些斷裂帶上來的。有的油田開采了幾十年、甚至上百年還在開采,為什么呢?因?yàn)橛驮诓粩嗟匮a(bǔ)充。俄羅斯有一個(gè)油田,60年代就開始開采了,后來估計(jì)采得差不多了,壓力也下降了,就停止開采了,過了一、二十年,壓力又上來了,產(chǎn)量跟開始的時(shí)候一樣多,為什么呢?就是因?yàn)橐恢钡浆F(xiàn)在還有油氣不斷地補(bǔ)充。
記:按照您現(xiàn)在的解釋,陜北儲(chǔ)油層次是不是比較淺?
張:比較淺,它深部必然有大的油藏。庫(kù)德良采夫有一個(gè)原理,就是石油縱向分布的原理,上邊鉆到了油,再往下鉆,一直到盆地的基底,只要有儲(chǔ)油的空間,它都含油。大慶油田開采了這么長(zhǎng)時(shí)間了,油還很多,用無機(jī)的觀點(diǎn)來解釋,是它下面在不斷地補(bǔ)充,但是現(xiàn)在的很多人不承認(rèn)這個(gè),他們說是因?yàn)槲覀儾捎昧巳尾捎图夹g(shù),我們的方法世界領(lǐng)先,卻把真正的道理給掩蓋住了。還有遼河油田、勝利油田都做資源量計(jì)算,就是把生油巖能夠產(chǎn)生多少油計(jì)算出來,第一次計(jì)算出來以后就發(fā)現(xiàn),資源量還沒有含油量多,就說是這個(gè)計(jì)算有錯(cuò)誤,再來第二次計(jì)算,還不行,遼河油田計(jì)算了三次,都沒趕上含油量。
記:我看張景廉先生已經(jīng)對(duì)那個(gè)公式做了很多批評(píng),那個(gè)公式是有問題的,怎么算都不準(zhǔn)。
張:因?yàn)榛A(chǔ)理論是錯(cuò)的。
記:奧陶紀(jì)形成的是沉積巖還是火山巖?
張:主要是石灰?guī)r。
記:石灰?guī)r的孔隙大嗎?
張:奧陶紀(jì)以后,有一億年左右的時(shí)間沒有新的沉積物,巖石暴露在地表,因此就容易受到風(fēng)化、侵蝕,這樣就形成很多溶洞。原來石油部找油的時(shí)候就講縫縫洞洞,而石灰?guī)r的縫縫洞洞最發(fā)育。
記:奧陶紀(jì)主要是石灰?guī)r?石灰?guī)r不是火成巖嗎?
張:不是,是沉積巖。碳酸巖也有屬于火成巖的,但它是典型的沉積巖?,F(xiàn)在很多大油田都是石灰?guī)r,像中東的沙特阿拉伯、伊拉克。
記:我這兩天看了些地球生物學(xué)方面的書籍。他們認(rèn)為在前寒武紀(jì)的古生宙,離現(xiàn)在30億年左右的時(shí)期就形成微生物了,那個(gè)時(shí)候的微生物沉積了30多億年之后,再形成一些有機(jī)物沉積,可以作為石油和天然氣的來源,那就是說在奧陶紀(jì)和寒武紀(jì)的沉積層里就有生物形成的油氣了,我覺得這是有機(jī)論的一個(gè)新證據(jù)。
張:按俄羅斯主張無機(jī)論學(xué)者的觀點(diǎn),世界上所有的石油都是新生代形成的,新生代以前沒有油,這個(gè)你能不能接受?
記:我能聽懂,但是古生代的奧陶紀(jì)也有油氣發(fā)現(xiàn),怎么解釋?所以,想向您請(qǐng)教這個(gè)問題。
張:新生代是在第三紀(jì)。最早提出這個(gè)石油形成年代的是波爾費(fèi)利耶夫,他是烏克蘭科學(xué)院的院士。他發(fā)現(xiàn)在地表有很多石油的衍生物,石油到地表以后,經(jīng)過氧化、物理風(fēng)化,形成地蠟、地瀝青、石墨甚至半石墨。柴達(dá)木盆地很多地方就有地蠟、地瀝青,新疆克拉瑪依地瀝青也很豐富,加拿大有赫伯特瀝青湖。波爾費(fèi)利耶夫院士發(fā)現(xiàn)在地質(zhì)歷史上有很多沉積間斷,不光是奧陶紀(jì),其它的地質(zhì)紀(jì)也有,在沉積間斷的風(fēng)化面上,從來沒有發(fā)現(xiàn)過石油的衍生物,沒有地蠟、地瀝青。比如奧陶紀(jì)經(jīng)過一億年的風(fēng)化,如果當(dāng)時(shí)有石油的話,那在它的地表應(yīng)該形成地蠟、地瀝青之類的東西,但是沒有,所以他認(rèn)為石油最早是在白堊紀(jì)以后形成的。后來發(fā)現(xiàn)比白堊紀(jì)還要晚,比如華北油田有很多構(gòu)造是在第三紀(jì)中新世才形成的。奧陶紀(jì)的油也是新生代形成后流入奧陶系地層的。
記:我在您的論文中也看到了這樣的觀點(diǎn),說是世界上發(fā)現(xiàn)的油田,都沒經(jīng)過喜馬拉雅等造山運(yùn)動(dòng)的破壞,以此來判斷這些油藏形成于造山運(yùn)動(dòng)(距今約1.2億年前)之后,就是說必須先有構(gòu)造后有油,是嗎?石油是后來灌進(jìn)構(gòu)造里的?
張:對(duì),先有構(gòu)造后有油。世界上有很多地方都是這種現(xiàn)象,都是新生代以后構(gòu)造形成后石油才灌進(jìn)去的,所以現(xiàn)在持這種理論觀點(diǎn)的人都認(rèn)為石油是最新形成的,第三紀(jì)甚至是到第四紀(jì),一直到現(xiàn)在。
記:但是如果它是地幔來的,那它就應(yīng)該一直有?。?/p>
張:對(duì),油是哪來的呢?地球排氣作用。從地球剛一開始形成的時(shí)候它就開始排氣了。排氣主要的成分是什么呢?碳、氫、氧、氮、硫,這是它主要的元素,其中最多的是氫元素。地球開始排氣是面式的,全面地排,因此形成了圈層、地殼,而且是很快的時(shí)間就形成地殼,地殼全部是硅酸鹽形成的。這個(gè)理論剛提出來的時(shí)候有地質(zhì)學(xué)家提出疑問,說地球的本質(zhì)是超基性的,硅酸鹽是酸性的,不是一碼事,怎么配合到一起呢?當(dāng)時(shí)有人想,地殼是不是外來的?后來有了“地球排氣作用”理論,才把這個(gè)問題解決了。地殼開始形成以后,各種元素混在一起,后來發(fā)生重力分異,輕的上升,重的下降,比較輕的硅酸鹽物質(zhì)就跑到最上面了,但是圈層形成以后,它的重力分異并不完善,很多輕的東西給圈在里頭了,這就造成了很大的不平衡,輕的物質(zhì)特別是氫元素,它就拼命地往外跑,而且有人說輕的元素,在地核和地幔的界面上產(chǎn)生了核爆炸。地核有內(nèi)核和外核,內(nèi)核是固體的,外核是液體的,液體不穩(wěn)定,因此在外核和地幔之間發(fā)生核爆炸。核爆炸是一種能量,這種能量千方百計(jì)地想往外排出去,怎么排呢?它就找最脆弱的地方,就是巖石圈最薄弱、最破裂的地方?jīng)_出去,這個(gè)就牽涉到斷裂的問題了。巖石圈本身形成一種斷裂,這個(gè)斷裂造成能量物質(zhì)往外沖。
記:您說的斷裂指的是巖石圈的斷裂,還是從地殼一直到上地幔的斷裂?
張:巖石圈的,涉及到地幔。
記:那就包括莫霍面。
張:對(duì)。
記:關(guān)于裂縫,我們一般把它理解成為地殼上巖石的裂縫,實(shí)際上要把地幔的物質(zhì)噴上來那一定是貫穿了地幔的深大斷裂。
張:對(duì)。深大斷裂,原蘇聯(lián)的大地構(gòu)造專家裴維有一個(gè)很大的貢獻(xiàn),發(fā)現(xiàn)了深大斷裂。李四光曾認(rèn)為斷裂、褶皺是地球表面的現(xiàn)象,延伸不了多深,裴維首先發(fā)現(xiàn)有的斷裂一直延伸到了地幔里頭。
記:這種斷裂多不多?
張:多得很。深大斷裂怎么形成的呢?李四光有個(gè)觀點(diǎn):由地球自轉(zhuǎn)速度變化形成巖石圈的構(gòu)造,形成巖石變形,包括斷裂和褶皺。李四光1956在北京地質(zhì)學(xué)院發(fā)表演講的時(shí)候,就把他的觀點(diǎn)講出來了,為了表述的更清楚,他還把自行車搬到臺(tái)上去了,先讓自行車轉(zhuǎn),等到停了之后,它的輪子就會(huì)發(fā)生一些變化。當(dāng)時(shí)很多蘇聯(lián)專家都在那聽他講,但有些專家是不接受的。
記:大地構(gòu)造的原因?qū)嶋H上是地球自轉(zhuǎn)速度變化影響的?
張:現(xiàn)在看來李四光先生是最早提出這個(gè)原理的,但我們國(guó)家對(duì)這個(gè)觀點(diǎn)重視不夠。比如,地質(zhì)大學(xué)有個(gè)教授認(rèn)為地球自轉(zhuǎn)速度變化產(chǎn)生的應(yīng)力是非常小的,不足以產(chǎn)生褶皺和斷裂,并且認(rèn)為這種觀點(diǎn)世界上已經(jīng)沒人再談了,已經(jīng)做了結(jié)論,這個(gè)是不對(duì)的。事實(shí)上不是這樣的。蘇聯(lián)解體之前,全蘇召開了一個(gè)專項(xiàng)會(huì)議,叫走滑斷裂構(gòu)造會(huì)議。會(huì)議上,一些專家就講到了走滑斷裂是怎么形成的,最后就歸結(jié)到地球自轉(zhuǎn)速度變化形成的。后來,從蘇聯(lián)到俄羅斯,開了六屆地球排氣作用會(huì)議,有很多人都提出褶皺、斷裂這種構(gòu)造變形是地球自轉(zhuǎn)速度變化形成的。也就是說這個(gè)已經(jīng)形成了一個(gè)理論了。
記:李揚(yáng)鑒老師也贊同這一觀點(diǎn)。他現(xiàn)在把兩個(gè)學(xué)說綜合起來了,大地構(gòu)造的動(dòng)因第一個(gè)是地幔的變動(dòng);第二個(gè)就是地球自轉(zhuǎn)速度變化,他說是隕星撞擊地球之后導(dǎo)致地球自轉(zhuǎn)速度的快與慢。他算了幾次,地質(zhì)年代大的構(gòu)造形成的時(shí)候,都跟隕星的變化大致吻合的。這兩個(gè)結(jié)合起來可能更能完整地解釋大地構(gòu)造形成的原因和現(xiàn)在正在變化的原因。
張:地球從一開始就進(jìn)行排氣,圈層形成以后就有了裂縫,有了裂縫就沿著裂縫往外排,所以,在太古代,排氣是線式的,到古生代還是線式的,到了中新生代,線式的也有,但是少了,它主要是點(diǎn)式的了。點(diǎn)式的會(huì)造成什么現(xiàn)象呢?盆地。中新生代沉積盆地很多,大量地發(fā)育。華北、東北的盆地主要是中新生代發(fā)生、發(fā)展的。為什么從線式變成點(diǎn)式?因?yàn)榈厍騼?nèi)部的能量逐漸地衰減了。排氣作用的氫元素一直是主角,但在太古代、古生代的時(shí)候,氫跟碳沒有結(jié)合成油,為什么呢?因?yàn)闇囟雀?、壓力大,形成不了石油和天然氣。到了中新生代,特別是新生代,它的能量已經(jīng)消耗得差不多,溫度降低、壓力也低了,這個(gè)時(shí)候正好形成了碳?xì)浠衔?。這就解釋了為什么新生代有石油而古生代沒有石油,并且一直到現(xiàn)在石油還在形成。
記:就是說先有奧陶紀(jì)的構(gòu)造,然后才有石油,奧陶紀(jì)地層里發(fā)現(xiàn)的石油是新生代灌進(jìn)去的,對(duì)嗎?
張:對(duì)。
記:地槽是個(gè)什么概念?
張:地槽是在元古代、古生代的時(shí)候才出現(xiàn)的,在古代的綠巖帶是含金屬礦最豐富的地區(qū),排氣時(shí)把地球深部的金屬元素都帶出來了?,F(xiàn)在的一些山脈比如祁連山、天山的地槽都集中了很多礦產(chǎn)。綠巖帶因?yàn)楝F(xiàn)在保存得不多,時(shí)代太久遠(yuǎn)了,研究得很少。地槽的形成過程非常規(guī)律,一開始是強(qiáng)烈下降,沉積趕不上下降的速度,下降得很深,幾百米上千米,上面都是水,到了一定階段它又開始回返,慢慢地升起,就開始造山運(yùn)動(dòng),最后形成山脈。地槽是先有的斷裂,然后開始排氣。排氣的時(shí)候,它的溫度很高、壓力很大,當(dāng)這些流體上升,就引起地殼的強(qiáng)烈下降?,F(xiàn)在發(fā)現(xiàn)地球表面是起伏不平的,地核表面也是起伏不平的,這兩個(gè)表面有一個(gè)鏡像關(guān)系,上面是凹的,下面是鼓起來的;上邊鼓起來,下邊凹回去了。
記:咱們現(xiàn)在看著是山,但下面地幔是凹的?
張:凹的,甚至地核也是往下的。這就說明地球表面的運(yùn)動(dòng)跟地球內(nèi)部關(guān)系非常密切,地槽的下降、上升正好是地核的表面拱起。
記:這個(gè)問題我還得請(qǐng)教您,按照習(xí)慣上的理解,我們覺得山是底下有了力拱起來的,但照您現(xiàn)在的說法,地幔實(shí)際上是下凹的,那我就不明白了,怎么往上頂它就下來了呢?
張:密度降低了。它原來密度很大,后來由于排氣作用,密度減低,這是個(gè)重力均衡原理?,F(xiàn)在發(fā)現(xiàn)山有山“根”,而且“根”很深,這就把板塊構(gòu)造的原理給否定了,板塊構(gòu)造原理講巖石圈板塊在軟流圈上移動(dòng),但現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)軟流圈不存在,它只有軟流層而已,一到有山根的地方就沒有,地盾的地方也沒有。
記:地盾是個(gè)什么概念呢?
張:地盾就是最古老的、上頭沒有沉積的、一直是上升狀態(tài)的火成巖、變質(zhì)巖。
記:那就是說山這個(gè)地方的密度變???
張:它膨脹了。
記:膨脹了它就受重力的影響往下壓,地幔軟流層的反應(yīng),原來主要的力量可能來源于地幔往外的作用,但現(xiàn)在當(dāng)它上面巖石越來越多的時(shí)候,拱起的地方重量大就把下面給壓下來了?
張:它經(jīng)過了一個(gè)減密的過程,熱流體一上來,上面的物質(zhì)就開始減低密度,減密有幾種形式,一種是它本身孔隙加大了,里面充填了一些熱流體的物質(zhì);另外是造成地殼有的地方推覆,有的地方正斷層、逆斷層互相作用,有的地方加厚,有的地方變薄,然后就是有山的地方變厚并且有很深的山根。
記:您這里包含了走滑作用?
張:走滑作用是平移的,它跟軟流圈關(guān)系還不是一回事。現(xiàn)在板塊構(gòu)造理論基本上不太好成立了。美國(guó)大地構(gòu)造協(xié)會(huì)有一個(gè)文件,指出板塊構(gòu)造有它的局限性,不能解釋大陸的問題。美國(guó)有一個(gè)大陸動(dòng)力學(xué)計(jì)劃,從上世紀(jì)80年代末就開始了,計(jì)劃到2020年出一個(gè)新的理論。
記:您提到奧陶紀(jì),無機(jī)論者一般引用一個(gè)證據(jù)是,很多油田的油氣是在基巖里發(fā)現(xiàn)的,基巖就是火成巖了,它跟奧陶紀(jì)沒有關(guān)系。
張:火成巖的形成跟排氣作用有關(guān)系,排氣作用帶著大量的熱能,很高的壓力,它能夠把巖石融化。排氣作用能解釋很多問題,不管是火成巖的形成、巖漿的形成,還是地震,它都能解釋。地震能不能預(yù)報(bào)?按傳統(tǒng)的觀點(diǎn)好像是解決不了的,但實(shí)際上是可以解決的。地球排氣作用有很多種,有一種是以氫為主的排氣,它上升到一定的位置,可能因?yàn)樯线呌衅帘螌由喜蝗チ?,就越聚越多,達(dá)到一定能量就要爆炸,這一爆炸就成了震源。
記:有些研究者還觀察到,地震后油田的產(chǎn)量就增大了,把油給震出來了。現(xiàn)在油田上采用的壓裂技術(shù)實(shí)際上是壓開儲(chǔ)層里面的巖石縫隙,加強(qiáng)油氣的流動(dòng)性,我們可不可以對(duì)油氣運(yùn)移的大裂縫進(jìn)行壓裂,增加產(chǎn)量?
張:可以,如果下面有裂縫,你得發(fā)現(xiàn)它,現(xiàn)在的地球物理發(fā)現(xiàn)不了,所以必須要改進(jìn)地球物理方法,把下面封了,再進(jìn)行壓裂,就可以把油壓上來。問題是現(xiàn)在下面不止一個(gè)通道,如果有很多通道的話,就比較費(fèi)事。
記:您認(rèn)為未來找油是在奧陶紀(jì)的沉積層里找到的多,還是在玄武巖里?
張:按照新的理論概念來講,不管你是火成巖還是沉積巖,只要你上邊有屏蔽層,有裂縫,那它肯定有油。為什么考慮到石灰?guī)r呢?因?yàn)榱芽p跟溶洞連成一體,使得它的孔隙非常大。那怎么找這個(gè)裂縫呢?傳統(tǒng)的地球物理是毫無辦法的,但俄羅斯有人提出衍射層析、發(fā)射層析技術(shù),用這種方法可以直接找到下面裂縫、孔洞發(fā)育的地方。
記:咱們國(guó)內(nèi)的地球物理有引用這個(gè)技術(shù)的嗎?
張:國(guó)內(nèi)基本上沒有,地球物理沒有想到這個(gè)東西。雖然地質(zhì)是油田的核心、靈魂,但是我們國(guó)家現(xiàn)在還沒有解決這個(gè)問題。上世紀(jì)50年代,俄羅斯的石油界發(fā)生過一次大的辯論:誰(shuí)是油田的主人?辯論的結(jié)果就是地質(zhì)!地質(zhì)是靈魂。所以,地球物理也好,鉆井也好,它都是圍繞著地質(zhì)去進(jìn)行攻關(guān)、研究的。我發(fā)現(xiàn)俄羅斯的很多地球物理研究所,用地球物理的方法去解決地質(zhì)問題,但我們國(guó)家的地球物理,偏重于搞方法,忽略了地質(zhì)這個(gè)靈魂了,最后關(guān)鍵的找油問題解決不了。
記:衍射層析算是地球物理的一個(gè)分析技術(shù)了,這個(gè)我們國(guó)家沒有嗎?
張:我們國(guó)家有層析,能夠地下照像,但是解決這個(gè)問題的卻沒人搞。俄羅斯有人在搞了,它除去技術(shù)問題,還有演算的過程,它是要出程序的。這個(gè)方法太好了,不用鉆就知道哪里有油了,并且成功率非常高。現(xiàn)在就是我們國(guó)內(nèi)有關(guān)部門的決策層還沒有考慮這個(gè)問題。
記:按照無機(jī)論的解釋,人類目前發(fā)現(xiàn)的所有油田都算是油苗,是吧?
張:對(duì),下邊還有。俄羅斯有人提出可能能夠到康拉德面??道旅媸窃谏舷碌貧ぶg,10公里左右的地方,這個(gè)地方也是容易產(chǎn)生裂縫的一個(gè)地區(qū)。
記:張景廉先生比較關(guān)注低速高導(dǎo)層,低速高導(dǎo)層跟康拉德面之間是一個(gè)什么關(guān)系呢?
張:上世紀(jì)90年代,我在東北的時(shí)候,搞電測(cè)深的人就發(fā)現(xiàn)在20公里下邊有這個(gè)層,但是這個(gè)層是干什么的誰(shuí)也不知道?,F(xiàn)在看起來,它就是一個(gè)低密帶。熱液上升的時(shí)候,造成周圍巖石密度減低,它一到屏蔽層也會(huì)橫向擴(kuò)大,就出現(xiàn)這么一個(gè)低密帶。軟流層也是這樣形成的。這種地帶,它的碳?xì)浠衔锸呛苡醒芯窟h(yuǎn)景的,所以有人說石油是取之不盡用之不竭的。
記:現(xiàn)在看來,形成石油的基礎(chǔ)物質(zhì),地球一存在時(shí)就有了,只要地球還在,它就會(huì)往外冒?
張:它是變化的。目前是從新生代開始,地下的溫度、壓力正好適合形成碳?xì)浠衔?。但是地球是變化的,再發(fā)展以后也可能會(huì)形成另外的物質(zhì),這就說不準(zhǔn)了。
記:目前用同位素來測(cè)石油年齡,我看您的論文中也引用了,石油年齡有的才4000多年吧,特別新,這么年輕的石油肯定是新冒出來的?
張:波爾費(fèi)利耶夫早就說過,世界上的石油都一樣,都是非常年輕的、同時(shí)形成的。地球排氣作用有一個(gè)全球性、周期性,它不是一次的而是多次的,它的能量蘊(yùn)育到一定程度就來一次。
記:綠巖帶和蛇綠巖套有什么區(qū)別嗎?
張:有區(qū)別,蛇綠巖套,板塊構(gòu)造認(rèn)為是俯沖帶的產(chǎn)物。綠巖帶是更古老的,它雖然有蛇紋石化的基性巖,但是它跟蛇綠巖套還不一樣。因?yàn)槟甏眠h(yuǎn)了,保存得不好,所以綠巖帶研究的比較少。盡管如此,我們還是初步地認(rèn)識(shí)到它跟地槽有點(diǎn)接近,它集中了很多金屬礦產(chǎn)。
記:您一直是教石油地質(zhì)學(xué)的,您跟油田搞實(shí)際勘探開發(fā)的人是有接觸的,那您沒有用自己的理論去影響一下他們?
張:基本上沒用,用了也沒人接受。另外,俄羅斯的無機(jī)成油理論也是近幾年才比較豐富的。
記:俄羅斯用無機(jī)論找到油田沒有?
張:找到了,而且在盆地基底。這個(gè)理論認(rèn)為石油還是跟沉積盆地有關(guān)系,還是得到沉積盆地里去找,不能到巖漿巖去找?,F(xiàn)在有個(gè)誤判,認(rèn)為無機(jī)成因的就到巖漿巖、火成巖去找油去,不是這么回事。為什么沉積巖里石油多呢?因?yàn)槌练e巖的屏蔽層多,封閉條件比較好。
記:基巖里面的封閉條件比較差?
張:對(duì),封閉條件差一點(diǎn)。屏蔽層一般是塑性的,塑性巖層的裂縫可以自己愈合,運(yùn)動(dòng)過去以后,壓力作用又給壓實(shí)了,沉積巖就有這個(gè)優(yōu)點(diǎn),而巖漿巖、變質(zhì)巖形成裂縫以后就永遠(yuǎn)保存著,除非有充填物把它充填了。
記:照您的理論,找油的控制性因素主要是什么呢?
張:還是要到沉積盆地里頭去找,盆地中新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)活躍的地方就是油氣聚集帶。
記:如果說石油是無機(jī)形成的,不斷往上冒,那我們把蓋層打開,把油抽走后,裂縫還在不斷往坳陷里面滲油,那怎么解釋主力油田衰減的問題?
張:它進(jìn)的非常緩慢的,下面不是像管子一樣,它是一個(gè)個(gè)分布不均勻的裂縫。
記:俄羅斯為什么發(fā)展無機(jī)論?他們的石油比我們多,儲(chǔ)油構(gòu)造也比我們的好。
張:為什么無機(jī)論首先在俄羅斯出現(xiàn)?因?yàn)樗氖偷刭|(zhì)學(xué)家都受過辯證唯物主義的洗禮,整個(gè)蘇聯(lián)時(shí)代講辯證唯物主義,實(shí)踐是驗(yàn)證真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。庫(kù)德良采夫在很多著作里面都提到辯證唯物主義。俄羅斯的一個(gè)專家計(jì)算,一個(gè)油田一百萬年可能就完全散逸了。
記:一百萬年就散逸了,所以你不采,石油實(shí)際上也是在消失。
張:對(duì),在消失。
記:物質(zhì)不變,散逸之后到哪兒去了?
張:向上滲透,所以用地球化學(xué)的方法在地面上就能查到。
記:化探對(duì)深部找油起到什么作用?
張:有油的地方放射性元素異常特別高,所以你通過什么辦法找到放射性元素高的地方就一定有油。地震用地球化學(xué)也可以探測(cè)。每次地震,報(bào)道一下就完了,很少聽到研究機(jī)關(guān)到那兒進(jìn)行地球化學(xué)研究,或者地球物理研究。
記:您覺得無機(jī)成因論現(xiàn)在面臨的最大挑戰(zhàn)是什么?
張:現(xiàn)在的理論只是一個(gè)粗線條,它需要繼續(xù)進(jìn)行比較深入的研究,牽扯面很廣。過去我們學(xué)石油,知識(shí)面非常窄,老師講你們只用懂沉積巖就行了,火成巖、變質(zhì)巖不用學(xué),而且石油在含油氣盆地里頭,就研究盆地里面的沉積巖就行了。當(dāng)時(shí)有人說,石油地質(zhì)學(xué)家首先必須是沉積巖石學(xué)家,學(xué)這個(gè)就行了。現(xiàn)在看起來不是這樣的,沉積盆地只占地球表面的百分之一,用李四光的話來說,沉積巖就像我們臉上的一層泥,根本就沒接觸到頭部?,F(xiàn)在發(fā)現(xiàn),石油天然氣和整個(gè)地球活動(dòng)是緊密聯(lián)系在一起的。傳統(tǒng)的地震探測(cè)方法在很多方面已經(jīng)無能為力,比如說深部的裂縫在什么地方,它不知道,而且有些斷層它也探測(cè)不到,一般三千米以下,二十公尺斷距的斷層,它就沒有反映了,現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)有很多石油通道的裂縫是零斷距,尋找這樣的地方用傳統(tǒng)的地震技術(shù),根本不行,必須開啟新的地震技術(shù)。
記:關(guān)鍵是形成新的科學(xué)意識(shí)。
張:對(duì),俄羅斯有人說的很好,油氣資源并不缺乏,缺乏的是我們的認(rèn)知。我認(rèn)為人們對(duì)無機(jī)成因說接受的很慢就是因?yàn)檎J(rèn)識(shí)不到,知識(shí)面比較窄。
記:無機(jī)論如果成立,我們的基礎(chǔ)地質(zhì)學(xué)就要發(fā)生根本上的變化,我覺得這是科學(xué)革命,一個(gè)巨大的變化,多個(gè)學(xué)科都將發(fā)生變化。
張:整個(gè)地球科學(xué)的一個(gè)真正的革命,原來不是說板塊構(gòu)造是一個(gè)地學(xué)的革命,現(xiàn)在看起來它達(dá)不到這個(gè)水平,起不到這種作用。
記:斷距是什么概念,是兩個(gè)層次間的距離?
張:對(duì)。
記:最近我們采訪肖院士,他介紹在西藏有一個(gè)坳陷(扎達(dá)盆地)也正在勘探石油,那個(gè)地方您認(rèn)為未來的勘探前景有多大?
張:可能發(fā)現(xiàn)油田,但是不會(huì)有大的油田。像伊朗,它的大油田都在平原這樣比較低的部位,盡管它的山地很多,但是山地里邊的油田很少,有的地方根本就沒有,所以西藏發(fā)現(xiàn)小油田問題不大,但是它的盆地都比較小。
記:類似的情況還有柴達(dá)木盆地發(fā)現(xiàn)的青海油田,青海油田就不如克拉瑪依,也不如塔里木,都是盆地,為什么柴達(dá)木發(fā)現(xiàn)的就那么少?
張:它沒有大構(gòu)造,柴達(dá)木盆地大,但是冷湖1號(hào)一直到冷湖5號(hào)構(gòu)造就像串珠一樣連起來,一個(gè)個(gè)都比較小。
記:目前看來,天然氣的氣源要比石油深,按理說氣比油輕,怎么還在深處發(fā)現(xiàn)呢?
張:過去的老概念好像是,上邊是油,再往深了打是氣。我上世紀(jì)80年代去過大慶,當(dāng)時(shí)我就問,你們?cè)趺床煌畈看蚰??我那時(shí)候已經(jīng)感覺到深部會(huì)有石油。他們說下邊是氣。但現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)不是這樣的,它是分帶的,像西西伯利亞北部是氣、南部是油,它有一個(gè)分帶,鄂爾多斯盆地也是,北部是氣、南部是油,含油的地方你往下打一直到基底也是油,含氣的地方你往下打再深也是氣。為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況呢?因?yàn)榈蒯5牟痪|(zhì),形成的條件不一樣。烏克蘭也有人解釋,是因?yàn)樯疃炔灰粯?,在某一深度它適合生油,在某一深度它又適合生氣,所以地幔的不均勻使得它形成了分帶。
記:照您現(xiàn)在的說法,我覺得可能技術(shù)上最重要的一個(gè)突破是在地球物理上,地底下的情況現(xiàn)在看不清楚。
張:是啊,全靠地球物理技術(shù)突破了。Ω
后記:張之一教授就住在長(zhǎng)安大學(xué)雁塔校區(qū)(原西安地質(zhì)學(xué)院),得地利之便,我們于2013年12月1日將先生請(qǐng)到本刊編輯部,進(jìn)行了一個(gè)下午的專訪。先生為人平和,雖然早在1963年就寫出了接受石油無機(jī)成因論的論文,但礙于大勢(shì),后來并未執(zhí)著于此,與人硬爭(zhēng),他討論石油無機(jī)成因?qū)W說的主要文章都是在2000年以后陸續(xù)發(fā)表的。在采訪過程中,張教授循循善誘,對(duì)我們這些外行的每個(gè)問題都耐心解釋,絕無煩躁之意,讓我們領(lǐng)略到了誨人不倦的夫子風(fēng)度。先生1963年的論文手稿和摘要是采訪結(jié)束后第三天,我們的記者童言去先生家里取來復(fù)印的。張教授一直在關(guān)注俄羅斯關(guān)于石油無機(jī)成因的研究動(dòng)態(tài),2008年,俄羅斯第六屆地球排氣會(huì)議論文集,我們國(guó)內(nèi)至今沒有漢譯文本,張教授雅嫻俄文,托人從北京中國(guó)地質(zhì)圖書館獲得復(fù)印本,閱讀后向我們推薦,在此特向先生表達(dá)謝意!