邵麗英

(西北大學(xué) 中東研究所，陜西 西安 710069)

門捷列夫的石油無機(jī)成因?qū)W說及其現(xiàn)代影響

邵麗英

(西北大學(xué) 中東研究所，陜西 西安 710069)

門捷列夫是石油無機(jī)成因?qū)W說的首創(chuàng)者，但長(zhǎng)期以來，人們對(duì)其學(xué)說內(nèi)容了解甚少。系統(tǒng)地介紹了其學(xué)說的內(nèi)容和發(fā)展過程以及現(xiàn)代俄羅斯石油地質(zhì)學(xué)界對(duì)其學(xué)說的看法，指出其學(xué)說將在未來的石油勘探中發(fā)揮巨大的作用。

門捷列夫； 石油無機(jī)成因?qū)W說； 現(xiàn)代影響

0 引 言

俄羅斯偉大的化學(xué)家德米特里·伊萬諾維奇·門捷列夫(1834—1907)以創(chuàng)建化學(xué)元素周期表而廣為人知。在石油科技史上，他是第一個(gè)提出石油無機(jī)成因假說(也叫礦物成因假說，與生物成因即有機(jī)成因假說對(duì)應(yīng))的學(xué)者。關(guān)于他這一方面學(xué)說的內(nèi)容和影響，國(guó)內(nèi)石油學(xué)界介紹的不多，幾乎沒有中文研究文獻(xiàn)。在俄羅斯，無機(jī)成因?qū)W說曾沉寂過一個(gè)階段，但自20世紀(jì)90年代后期重新興起，逐漸成為主流學(xué)說。現(xiàn)在俄國(guó)持無機(jī)成油論的學(xué)者，基本上都承認(rèn)從門捷列夫的學(xué)說中獲得了思想營(yíng)養(yǎng)。

本文以最新的俄文研究文獻(xiàn)為基礎(chǔ)，結(jié)合筆者去俄羅斯實(shí)地考察交流的結(jié)果，較為系統(tǒng)地介紹了門捷列夫石油起源學(xué)說的內(nèi)容，概括了為什么有一個(gè)階段他的學(xué)說不被接受、處于較邊緣化的原因，同時(shí)介紹了當(dāng)代俄羅斯學(xué)界對(duì)門捷列夫?qū)W說的新認(rèn)識(shí)。

1 門捷列夫的生平簡(jiǎn)介與主要科學(xué)貢獻(xiàn)

門捷列夫1834年出生于俄羅斯西伯利亞的托波爾斯克鎮(zhèn)。他幼年喪父，家庭貧困，后隨母親跋涉千里到達(dá)莫斯科和彼得堡，進(jìn)入了圣彼得堡中央師范學(xué)院學(xué)習(xí)。大學(xué)畢業(yè)后，他曾去辛菲羅波爾一所預(yù)科學(xué)校教書，沒多久，又到彼得堡大學(xué)讀研究生。1854—1860年，他到德國(guó)進(jìn)修化學(xué)，進(jìn)入了國(guó)際化學(xué)界，1861年回國(guó)后在彼得堡大學(xué)等幾個(gè)大學(xué)任教。1869年，他提出了著名的化學(xué)元素周期表，榮譽(yù)接踵而至。但由于他的自由主義政治信念遭到學(xué)術(shù)界保守派的批評(píng)，皇家科學(xué)院拒絕選舉他為院士。1890年，他失去了在大學(xué)的職位。不過，當(dāng)時(shí)沙皇政府的首席大臣維特伯爵非常欣賞門捷列夫，任命他為自己的技術(shù)事務(wù)顧問，在1893—1907年期間，他還擔(dān)任過中央度量衡局的局長(zhǎng)。在這期間，他的主要身份是政府的科學(xué)顧問，同時(shí)還是工業(yè)與貿(mào)易協(xié)會(huì)的主要技術(shù)發(fā)言人和理論家。

門捷列夫的學(xué)術(shù)研究興趣活躍而廣泛。他關(guān)注過農(nóng)業(yè)，尤其是肥料問題。1865年，他購(gòu)置了一處莊園，親自種試驗(yàn)田，以證明科學(xué)種田的價(jià)值。他還關(guān)注奶酪加工業(yè)、北極考察、西伯利亞開發(fā)、氣球用于通信等諸多問題。1887年，為觀測(cè)日全食，他一個(gè)人乘氣球升上天空。由于他涉獵范圍較廣，后來在俄羅斯諸多科學(xué)領(lǐng)域都留下了影響。

在大學(xué)教書時(shí)，他感到?jīng)]有一本令人滿意的無機(jī)化學(xué)教材，于是決定自己寫一部，這就是后來成為他的經(jīng)典著作的《化學(xué)原理》(一共出了十三版，最后一版是1947年)。在撰寫這本書的過程中，他提出了著名的化學(xué)元素周期表。當(dāng)時(shí)他并不認(rèn)為這是多么偉大的事。由于對(duì)奶酪的加工技術(shù)有深入的研究，奶酪加工廠催促他盡快去工廠進(jìn)行指導(dǎo)，所以在寫完關(guān)于化學(xué)元素周期表的文章后，他就委托自己的一位同事到俄羅斯化學(xué)學(xué)會(huì)去代自己宣讀，他本人則到奶酪加工廠出差去了。因?yàn)橛羞@么個(gè)插曲，以致后來有一段時(shí)間竟有人質(zhì)疑他不是化學(xué)元素周期表的創(chuàng)始人。

順便說一下，門捷列夫還是俄羅斯“伏特加”白酒的配方發(fā)明人?，F(xiàn)在俄羅斯著名的“標(biāo)準(zhǔn)牌”伏特加酒瓶的商標(biāo)上，就記載著這段故事。

本文所要集中介紹的是門捷列夫的另一個(gè)重要貢獻(xiàn)：石油的礦物(無機(jī))成因?qū)W說。

2 門捷列夫石油成因?qū)W說的主要內(nèi)容

現(xiàn)在的主流石油地質(zhì)學(xué)教科書都指出，門捷列夫的石油無機(jī)成因?qū)W說是1876年提出的。[1]115但實(shí)際上，從19世紀(jì)60年代起，門捷列夫?qū)κ偷钠鹪磫栴}進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)20多年的持續(xù)研究。他親自到俄羅斯的巴庫油田(在高加索的阿塞拜疆)和美國(guó)的賓夕法尼亞進(jìn)行實(shí)地考察，發(fā)表了多篇有關(guān)方面的研究文獻(xiàn)，主要有《北美賓夕法尼亞和高加索的石油工業(yè)》(1877年)、《巴庫的石油問題》(1886年)、《關(guān)于巴庫石油枯竭傳聞的再次興起》(1889年)、《石油》(1897年)、《化學(xué)基礎(chǔ)》(1906年)等，這些文章全部收錄在1949年蘇聯(lián)出版的《門捷列夫文集》第十卷中。

門捷列夫的石油起源學(xué)說主要包括以下五方面的內(nèi)容。

2.1 反對(duì)石油的有機(jī)起源學(xué)說

當(dāng)時(shí)，已經(jīng)有了石油的有機(jī)起源學(xué)說。該學(xué)說認(rèn)為，石油是由動(dòng)植物的遺骸演變而來的。門捷列夫?qū)Υ藢W(xué)說表示明確反對(duì)，指出“大多數(shù)的學(xué)者以為首先是有機(jī)物的遺骸產(chǎn)生了石油，我以為不是這樣，根據(jù)目前研究所獲得的信息，沒有機(jī)會(huì)從有機(jī)物中形成石油”。[2]192他指出，有機(jī)論面臨著三個(gè)不可克服的困難：(1)動(dòng)物殘骸應(yīng)當(dāng)釋放出許多氮物質(zhì)，而這些物質(zhì)在石油中非常少；(2)已經(jīng)開發(fā)出的石油的質(zhì)量與動(dòng)植物身體內(nèi)所含的熱量不成匹配；(3)石油礦床的分布均與山脈的山脊走向相平行。這在有機(jī)論中是難以解釋的?！盵2]193

當(dāng)時(shí)有機(jī)論者論證石油是由生物生成的，一個(gè)重要依據(jù)是石油具有旋光性，即當(dāng)光線通過石油時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)偏轉(zhuǎn)振動(dòng)面。有機(jī)論者認(rèn)為只有生物形成的物質(zhì)才具有旋光性，因此，又把這類特性稱為石油的生物標(biāo)志性。針對(duì)這一論點(diǎn)，門捷列夫提出反證：“石英、液態(tài)玻璃等其它礦物質(zhì)都具有轉(zhuǎn)動(dòng)偏振面的能力?！盵2]194

2.2 石油礦床的分布特征說明它只能從地下深部產(chǎn)生

通過對(duì)美國(guó)賓夕法尼亞、阿巴拉契亞以及俄國(guó)的高加索巴庫、庫班等油田的實(shí)地考察，門捷列夫發(fā)現(xiàn)石油礦床的分布與山脈(主要是山脊)的走向平行，他由此推測(cè)“山脈是在地球的內(nèi)部能量作用下隆起的結(jié)果，山脊可能由向上斷裂的裂痕演變而成，山腳由地層中幾乎同時(shí)發(fā)生的向下斷裂的裂痕演變而成，這些斷裂隨著時(shí)間的變化不斷延伸、擠壓。但是地殼深處形成山體側(cè)面的地層應(yīng)該是水平隆起的，正如地質(zhì)學(xué)家們指出的那樣。山腳處的裂縫使人們能夠發(fā)現(xiàn)形成于地殼深處隨著斷裂運(yùn)動(dòng)上升的石油。山腳處的地表可能依然是原封不動(dòng)，但是地層深處的斷裂仍舊發(fā)生著?！薄皯?yīng)當(dāng)承認(rèn)，石油既不是形成于地表，也不是形成于水底。如果是第一種情況，石油會(huì)蒸發(fā)，而最終只會(huì)留下一些松脂狀殘留物；如果是第二種情況，石油又會(huì)自水底浮出水面，又與空氣發(fā)生了接觸。因此，石油不是在上述兩種情況下形成的，石油的形成應(yīng)當(dāng)?shù)降貙由钐幦ふ摇?。[2]195

2.3 石油的無機(jī)生成假說

門捷列夫指出，他的石油成因?qū)W說來自于一個(gè)推測(cè)：“地球內(nèi)部，除其它物質(zhì)外，以熾熱狀態(tài)存在著大量的碳素鐵，也就是目前經(jīng)常稱為碳化鐵的物質(zhì)，類似于鑄鐵和鋼鐵里含有的成份。碳素鐵的密度接近7，比鐵本身的密度(7.8)要略小?！彼C明地球內(nèi)部存在碳化鐵的證據(jù)竟然是天文學(xué)的研究成果,“在太陽上，在它的發(fā)光表面，毫無疑問，根據(jù)光譜分析顯示，含有大量的鐵元素。因此，如果根據(jù)拉普拉斯提出的假說，地球是由太陽產(chǎn)生的，那么，地球應(yīng)該含有大量的鐵元素。隨著地球的冷卻，鐵元素應(yīng)該較其它物質(zhì)更早地由氣態(tài)轉(zhuǎn)成液態(tài)，……在地核，與分布密集的鐵共同存在的應(yīng)該有大量的碳，因?yàn)樘驾^之氧化硅和石灰更不易揮發(fā)，正如穆瓦桑和其他化學(xué)家在實(shí)驗(yàn)爐上做的實(shí)驗(yàn)所顯示的那樣。這就是地球內(nèi)部碳鐵元素形成的原因和條件?！盵2]198

地球深部的碳鐵化合物遇到水之后，“鐵或者其它金屬與水中的氧反應(yīng)生成氧化物，水中的氫分離出來，一部分是游離的，在氧化過程中，原來與鐵結(jié)合在一起的碳也分離出來，與氫結(jié)合起來，生成碳?xì)浠衔?，這就是石油，它們一邊上升一邊冷卻，在接受它們的地層中冷凝成液并聚集成礦?！盵2]200他所陳述的這一成因原理，被后來的研究者概括為“碳化鐵生烴說”，用化學(xué)反應(yīng)式表示就是：3FemCn+4mH2O→mFe3O4+C3n+H8m。[1]116

2.4 實(shí)驗(yàn)室證據(jù)

門捷列夫是位實(shí)驗(yàn)科學(xué)家，為了證明他的假說，他在實(shí)驗(yàn)室做了大量相關(guān)實(shí)驗(yàn)。在其假說提出和實(shí)驗(yàn)完成了20多年后，他回憶說：“我處理了鹽酸白鑄鐵并得到了一些液體，根據(jù)所有的外在形式，看起來就很像石油，我拿給石油開采人員看，他們都直接說這就是石油，甚至努力根據(jù)氣味和形態(tài)來判斷它的產(chǎn)區(qū)。之后，克羅耶茨在法國(guó)也用上述方法得到了大量的含油液體，并在其中正好找到了不同種類石油所含的同種碳，從而清楚地看到了石油來自酸化的碳化鐵的可能性”。[2]200

2.5 地下的石油是正在連續(xù)產(chǎn)生的

當(dāng)時(shí)，人們已經(jīng)注意到了各油田產(chǎn)量遞減的事實(shí)，有人提出所有油田最終都會(huì)枯竭的看法。門捷列夫根據(jù)自己的研究，提出了另一種假說，他以巴庫油田為例，“至今在巴庫周邊的地下深處，仍在持續(xù)生成石油，這些產(chǎn)生的石油起源于滲入地球內(nèi)部深處的水，或者以氣態(tài)的形式通過地球深部所具有的裂縫到達(dá)上部地層，蓄積入石油儲(chǔ)層中。”“在很長(zhǎng)一段時(shí)間里，巴庫油田存在著找到新的巨大的石油礦床的可能性?！彼翡J地觀察到，賓夕法尼亞的油田是向平面擴(kuò)展的，從1859年起，擴(kuò)散長(zhǎng)度超過200俄里；而和賓夕法尼亞產(chǎn)量相當(dāng)?shù)陌蛶煊吞?年產(chǎn)量約50萬普特)，則表現(xiàn)為油井的深度不斷加深，1880年時(shí)該油井深80俄丈，到1902年已經(jīng)達(dá)到150俄丈。[2]206

上述內(nèi)容，筆者基本上以引用門捷列夫原文的方式，呈現(xiàn)了他關(guān)于石油起源的主要觀點(diǎn)。需要提請(qǐng)讀者注意的是，不僅要記住他關(guān)于石油起源的結(jié)論，更重要的是要記住他得出這些觀點(diǎn)的思考過程、所觀察到的現(xiàn)象、所進(jìn)行的推理以及所做的實(shí)驗(yàn)。因?yàn)?，正是這些細(xì)節(jié)性的東西，對(duì)現(xiàn)代石油科學(xué)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。

3 門捷列夫身后其石油成因?qū)W說的沉浮過程

門捷列夫在1876年首次提出石油由無機(jī)物礦物生成假說，并持續(xù)了二十多年深入研究這個(gè)問題。他已經(jīng)用實(shí)驗(yàn)手段證明用礦物可以造出石油。他的研究不是孤立的，當(dāng)時(shí)有一批科學(xué)家進(jìn)行了類似的實(shí)驗(yàn)，除了上文提到的法國(guó)的克羅耶茨用硫酸和含碳金屬反應(yīng)制造出石油之外，還有比尤阿索、哈利契科夫等科學(xué)家用類似的方法在實(shí)驗(yàn)室制造出石油。

門捷列夫在世的時(shí)候，石油的無機(jī)成因說是主流學(xué)說。但在他去世后，石油的有機(jī)成因?qū)W說逐漸興起，并成為主流，無機(jī)成因?qū)W說暫時(shí)沉寂下去。贊成有機(jī)論的學(xué)者，對(duì)門捷列夫的石油無機(jī)成因說進(jìn)行了批評(píng)，其主要理由如下：

(1)在地殼內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)有足夠量的重金屬(鐵、鈦、鉻等)碳化物。甚至在橄欖石(一種公認(rèn)的可能來自地幔的巖石，其中鎂、鐵的含量較高，也叫超鎂鐵巖)中也沒有碳化物的顯示，其中游離碳含量不超過0.36%，比它淺的酸性巖石中更是缺乏碳化物。門捷列夫指出，碳化鐵的密度約為7左右，而根據(jù)20世紀(jì)50年代一些蘇聯(lián)學(xué)者的研究，密度為6.8的巖石已位于2 335公里的地球深處，可能含有碳化物的分散金屬帶位于地球深部1 600～2 300公里處，遠(yuǎn)低于橄欖巖帶。在這樣的深度下，不可能有水以及供水和碳?xì)浠衔镞\(yùn)移的裂隙。

(2)所有在實(shí)驗(yàn)中用無機(jī)方法獲得的“人造石油”都沒有旋光性，而所有天然石油都有旋光性。

(3)天然石油中含有氮化合物(盡管不多)和卟啉。卟啉是葉綠素的衍生物，是只有生物才有的標(biāo)志物。[3]114-115

石油的有機(jī)成因?qū)W說在20世紀(jì)70年代中期達(dá)到高峰，以法國(guó)學(xué)者蒂索的干酪根熱降解生烴模式為標(biāo)志，其學(xué)說對(duì)中國(guó)石油學(xué)界產(chǎn)生了巨大的影響，成為主流的石油成因?qū)W說。

在俄國(guó)，石油的有機(jī)成因?qū)W說的表現(xiàn)形式是“沉積—運(yùn)移”學(xué)說，即有機(jī)質(zhì)在沉積過程中生成石油并與水一起運(yùn)移到儲(chǔ)集層中。

但是，有三個(gè)背景必須強(qiáng)調(diào)：

(1)從門捷列夫起，科學(xué)家們進(jìn)行人工合成石油的努力一直沒有停止，做過多種實(shí)驗(yàn)。20世紀(jì)30年代就發(fā)明出著名的費(fèi)-托合成方法，即用CO2和H2在鐵鎳等催化劑的作用下(300℃～400℃溫度條件)人工制造出石油，并在二戰(zhàn)時(shí)的德國(guó)和被制裁時(shí)的南非投入過工業(yè)化生產(chǎn)。這些實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)成果成為后來主張石油無機(jī)成因?qū)W說的學(xué)者的重要證據(jù)，它們至少可以證明：通過礦物等無機(jī)物，可以人工制造出石油。

(2)實(shí)際的石油勘探主要是依靠地表顯示(即油氣苗)，輔之以物探手段對(duì)局部地質(zhì)構(gòu)造的探測(cè)，尋找可能的儲(chǔ)油區(qū)。無論是有機(jī)成油理論還是無機(jī)成油理論，對(duì)實(shí)際勘探工作都沒有形成有約束性的指導(dǎo)力。這種勘探的成功率較低。按美國(guó)20世紀(jì)70年代末的統(tǒng)計(jì)，美國(guó)大公司的勘探成功率不超過5%，小公司不超過2%，[4]333到今天為止，情況也并沒有好到哪里去，沒有一個(gè)國(guó)家的石油公司純粹的探井成功率能超過10%的。由于有機(jī)論實(shí)際上也沒有起到某些文獻(xiàn)所宣稱的那么強(qiáng)的指導(dǎo)作用，這就為無機(jī)論的復(fù)興提供了機(jī)會(huì)。

(3)前蘇聯(lián)時(shí)期，在石油的“運(yùn)移—沉積”學(xué)說成為主流學(xué)說、門捷列夫的無機(jī)學(xué)說廣受批評(píng)的同時(shí)，也有兩位學(xué)者獨(dú)樹一幟，提出贊同門捷列夫的學(xué)說，并進(jìn)一步有所闡發(fā)。這兩位學(xué)者一位叫庫德梁采夫，一位叫克魯泡特金。他們不僅將門捷列夫的學(xué)說繼承下來，而且將其發(fā)揚(yáng)光大，為日后石油無機(jī)成因論的復(fù)興打下了基礎(chǔ)。

4 俄羅斯學(xué)界對(duì)門捷列夫?qū)W說的現(xiàn)代理解

盡管在長(zhǎng)達(dá)七、八十年的時(shí)間內(nèi)，門捷列夫的學(xué)說被邊緣化，但在俄羅斯，一直都有沿著這一思路繼續(xù)進(jìn)行研究的學(xué)者。如前文提過的庫德梁采夫和克魯泡特金，他們的學(xué)說在20世紀(jì)50年代提出(關(guān)于這二位學(xué)者的學(xué)說，筆者另有專文介紹，此處不贅述)，此后一直都有學(xué)者堅(jiān)持。截止目前，由克魯泡特金發(fā)起的地球排氣會(huì)議已經(jīng)開了七屆，前三屆由他本人主持，后四屆由德米特里耶夫斯基院士和瓦良耶夫主持。2010年的第七屆會(huì)議就是為紀(jì)念克魯泡特金誕辰百年而開的。近幾年關(guān)于紀(jì)念庫德梁采夫的專題學(xué)術(shù)討論會(huì)也開過三屆。2015年8月，筆者曾與我國(guó)資深地球物理學(xué)家裘慰庭先生、大慶油田勘探開發(fā)研究院的高級(jí)工程師崔永強(qiáng)博士等一同前往俄羅斯進(jìn)行專題考察。根據(jù)考察結(jié)果我們判斷，目前在俄羅斯，石油的無機(jī)成油理論正在重新成為主流。這主要有兩方面的原因，一是淺部的石油越來越少，形勢(shì)逼迫勘探實(shí)踐走向深部；二是俄羅斯具有門捷列夫開創(chuàng)的學(xué)術(shù)傳統(tǒng)，對(duì)石油的無機(jī)成因?qū)W說積累了長(zhǎng)期的研究成果。

在石油無機(jī)成因論重回主流的大背景下，當(dāng)代俄羅斯的學(xué)者，如莫斯科大學(xué)的尤·伊·皮科夫斯基教授提出對(duì)門捷列夫?qū)W說重新進(jìn)行現(xiàn)代理解的主張。另有很多從事實(shí)際勘探的學(xué)者以他們的勘探實(shí)踐為門捷列夫的學(xué)說提供了新的證據(jù)。

我們結(jié)合前面提到的門捷列夫?qū)W說的內(nèi)容以及對(duì)他的批評(píng)，來看一下當(dāng)代俄羅斯學(xué)者對(duì)其學(xué)說的理解。

4.1 關(guān)于石油的深部來源

門捷列夫認(rèn)為，石油是從地球深部生成的，是水和地下的碳化鐵在高溫下發(fā)生反應(yīng)，生成氣態(tài)的烴類，沿著深部的斷裂運(yùn)移上來，隨溫度的降低轉(zhuǎn)化為液態(tài)的石油。反對(duì)他的意見的學(xué)者則認(rèn)為，地殼中沒有發(fā)現(xiàn)那么多的碳化金屬，而且在1 600公里以下的深度不可能有裂隙讓氣體上傳?，F(xiàn)代俄羅斯的研究發(fā)現(xiàn)，在早期的純橄欖石和斜方輝橄欖石蛇紋石化的過程中，經(jīng)常存在碳化鐵，而且提出“根據(jù)地球上含碳金屬的平均分布狀況，含碳金屬含量平均7%存在于地球深部2 900公里的地幔與地核交界處，地核中還有水，達(dá)到9 000ppm，是地殼和水圈水的60倍”，[2]213也就是說門捷列夫所設(shè)想的生烴條件地下全都具備。有些學(xué)者還結(jié)合在地球上多地觀察到的從深斷裂(如洋脊)噴發(fā)出的熱液所含石油的現(xiàn)象，提出了地球排氣學(xué)說，認(rèn)為石油以各種方式在地球深部生成，由于其溫度很高，是超臨界流體，有穿越巖漿和致密性巖石的穿透力，所以，一直輻射到地球表面。這方面的研究文獻(xiàn)很多，筆者在此處便不一一列舉了。

4.2 關(guān)于石油在地殼斷裂處的運(yùn)移和賦存

門捷列夫認(rèn)為，石油均分布于山脈與平原(盆地)的結(jié)合部，即山腳之下，而且其展布方向與山脊一致。這個(gè)發(fā)現(xiàn)看似平常，但極其敏銳，此后的一切石油勘探都驗(yàn)證著這個(gè)規(guī)律。他更進(jìn)一步敏銳地指出，這是由于這個(gè)部位在地下是深部斷裂。

如今，深部斷裂是油氣成藏的控制因素的觀點(diǎn)，已是石油地質(zhì)學(xué)界的共識(shí)[5]97。俄羅斯科學(xué)院的阿爾丘什科夫院士指出：全世界的石油都分布在盆地周邊活動(dòng)劇烈、快速沉降的地區(qū)(其實(shí)就是門捷列夫所說的山腳之下)。*Артюшков Е.В.Физическая тектоника.Москва,1993.另一位年青的俄羅斯勘探家阿赫梅特·齊穆爾季耶夫院士利用無機(jī)成因理論指導(dǎo)，分析了一條控制著400多個(gè)上覆花式構(gòu)造的基底走滑斷層，創(chuàng)造了勘探成功率100%的奇跡[6]159。這些例子證明了門捷列夫洞察力的深刻。

4.3 關(guān)于石油的持續(xù)產(chǎn)生和補(bǔ)充

門捷列夫提出了石油在深部不斷生成、且可以持續(xù)補(bǔ)充到現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的油氣藏中的假說。俄羅斯學(xué)者從20世紀(jì)70年代起，在韃靼油氣區(qū)進(jìn)行觀察和研究，近幾年他們得出確鑿的結(jié)論：在被認(rèn)為已經(jīng)接近枯竭的羅馬什金油田(這曾是蘇聯(lián)很大的一個(gè)油田，其峰值產(chǎn)量是年產(chǎn)7 000萬噸，后來衰減至不到2 000萬噸)，他們發(fā)現(xiàn)有從深部不斷補(bǔ)充而來的石油。經(jīng)估算，現(xiàn)有產(chǎn)量的14%來自深部的油源補(bǔ)充。按現(xiàn)在的補(bǔ)充效率，該油田可按現(xiàn)在的產(chǎn)量再穩(wěn)產(chǎn)200年，這大大超出了有機(jī)論者預(yù)期的油田壽命。*[俄]特拉菲莫夫的專題報(bào)告，2015年8月，莫斯科。

另外，特別需要強(qiáng)調(diào)的是，現(xiàn)代俄羅斯學(xué)者不是把門捷列夫的學(xué)說當(dāng)作一種教條來理解。誠(chéng)然，他們提出了很多證據(jù)來論證門捷列夫?qū)W說的成立，但他們更關(guān)注的還不是這方面的問題，而是門捷列夫敏銳、活躍、系統(tǒng)的思維方式。比如，他們強(qiáng)調(diào)，門捷列夫的學(xué)說不僅對(duì)無機(jī)論有用，對(duì)有機(jī)論也有用，有機(jī)質(zhì)生油賴以成立的溫度條件就要靠深部的熱能提供*2015年9月在成都對(duì)瓦良耶夫的專題采訪。。再比如，他們指出，門捷列夫思維的長(zhǎng)處是把化學(xué)問題、地質(zhì)問題，甚至宇宙問題結(jié)合在一起統(tǒng)一思考，很早就提出了近些年才出現(xiàn)的“星質(zhì)學(xué)”(行星地質(zhì)學(xué))的概念，等等?？傊?，現(xiàn)代學(xué)者已不拘泥于論證其某一具體論點(diǎn)的成立與否，而是更注重其思想所帶來的啟發(fā)性。[2]217-223

5 結(jié) 語

迄今為止，石油成因的問題仍未得到最終的解決，有機(jī)論和無機(jī)論的爭(zhēng)論還在持續(xù)。比如關(guān)于生物標(biāo)記物的問題，有機(jī)論者以石油中有卟啉這類只有生命才會(huì)有的物質(zhì)來證明石油源于生物；無機(jī)論者則以太空墮下的隕石中也有卟啉來證明非生物的礦物中也有這種物質(zhì)；而有機(jī)論者又指出，隕石中的卟啉也可能是太空中的生命物質(zhì)留下的……這樣的討論還有很多，但有一點(diǎn)是共同的，隨著較淺處石油逐漸消耗殆盡，世界各國(guó)的石油勘探家們正逐步探索更深部的油藏。在這個(gè)探索中，越來越多的有利于無機(jī)成油論的證據(jù)被發(fā)現(xiàn)，這是無機(jī)成油理論在俄羅斯又重回主流的重要原因。

說其重回主流地位，并不是說它形成了一邊倒的優(yōu)勢(shì)，而是說持這一學(xué)派觀點(diǎn)的人數(shù)越來越多，學(xué)術(shù)活動(dòng)越來越頻繁，學(xué)術(shù)研究成果也越來越多。同時(shí)，有機(jī)成油論依然存在，而且兩者有一種互相融合的趨勢(shì)。無機(jī)論者并不否定有機(jī)論者有機(jī)物也能生烴的觀點(diǎn)，但認(rèn)為在較淺的沉積層(相對(duì)于結(jié)晶基底而言)，有機(jī)物質(zhì)要形成烴類，需要深部來的熱量才行。有機(jī)論者也不否認(rèn)，在超臨界狀態(tài)下，烴類和水能夠相溶，有利于流動(dòng)運(yùn)移。而且，雙方都非常重視斷層對(duì)烴類運(yùn)移的作用。這種多元論的觀點(diǎn)正使得石油成因理論越來越多地與勘探實(shí)踐相結(jié)合，在實(shí)踐中獲得驗(yàn)證的機(jī)會(huì)。

仔細(xì)梳理門捷列夫石油成因?qū)W說在俄羅斯的沉浮過程，讓我們最受感動(dòng)的是這個(gè)國(guó)家的科學(xué)文化氛圍，他們的學(xué)者以科學(xué)的態(tài)度對(duì)待科學(xué)?？茖W(xué)是對(duì)未知世界的探索，在探索的過程中，很多問題并不能馬上得到驗(yàn)證，這時(shí)必然會(huì)產(chǎn)生各種假說，有些時(shí)候有利于這種假說的證據(jù)多些，有時(shí)有利于另一種假說的證據(jù)多些。俄羅斯科學(xué)界的可貴品質(zhì)在于，對(duì)任何一種假說都給予足夠的尊重，可以討論、可以不同意甚至批判對(duì)方的學(xué)說，但沒有封殺，沒有視而不見的冷漠。在有機(jī)論居主流地位時(shí)，仍有學(xué)者(如庫德梁采夫、克魯泡特金等)堅(jiān)持無機(jī)論的研究，而且他們能組織起大型的學(xué)術(shù)活動(dòng)，這說明主流學(xué)界對(duì)他們的包容。他們不僅不那么教條化地尊奉某些被驗(yàn)證的觀點(diǎn)，而且認(rèn)真傾聽與自己不同的意見，從中吸取自己可以接受的那部分內(nèi)容，這是健康的科學(xué)發(fā)展生態(tài)。只有這樣，才能促進(jìn)科學(xué)的真正發(fā)展。

[1] 柳廣弟，張厚福.石油地質(zhì)學(xué)[M].北京：石油工業(yè)出版社，2009.

[2] Пиковский Ю И，Труды Д И.Менделеева о минер-альном происхождении нефти(современное прочтение)[C]//Дмитриевский А Н.Дегазация земли и генезис нефтегазовых месторождений：К 100-летию со дня рождения П.Н.Кропоткина.Москва: ГЕОС, 2011.

[3] [蘇]梁布興，潘鐘祥.石油地質(zhì)學(xué)原理[M].北京：地質(zhì)出版社，1959.

[4] [美]J·M·亨特.石油地球化學(xué)和地質(zhì)學(xué)[M].北京：石油工業(yè)出版社，1986.

[5] 張景廉.論石油的無機(jī)成因[M].北京：石油工業(yè)出版社，2001.

[6] [俄]A·N·齊穆爾基耶夫，戈戈寧科夫.俄羅斯油氣井鉆探成功率100%的案例[J].休閑讀品，2015(2).

(責(zé)任編輯 鄔靜)

Mendeleev's Petroleum Inorganic Cause Theory and Its Modern Influence

SHAOLiying

(InstituteofMiddleEast,NorthwestUniversity,Xi'an,Shaanxi,710069,China)

Medeleev was the initiator who first put forward inorganic cause theory of petroleum,but for a long time,people seldom understood his theory.This paper systematically introduced the content,developing process of his inorganic cause theory about petroleum,as well as the comments on his theory in Russian petroleum and geology world.It was also pointed out that this theorywould take the significant role in the future exploration and development of petroleum.

Medeleev;inorganic cause theory of petroleum；modern influence

2015-09-28

邵麗英，女，吉林省吉林市人，西北大學(xué)中東研究所副教授，研究方向：世界歷史與國(guó)際關(guān)系。

2014國(guó)家社科基金重大項(xiàng)目(14ZDB060)。

TEI

A

1008-5645(2015)06-0012-06