油氣成因只是地球深部奧秘的一部分

2013年11月15日晚上，杜樂天教授才從長(zhǎng)沙參加完學(xué)術(shù)會(huì)議回到北京，顧不上休息便同意接受我們的采訪，約好第二天上午9點(diǎn)鐘在他們家附近的文津酒店大堂見面。第二天上午，我們準(zhǔn)時(shí)到達(dá)，一進(jìn)酒店大門，迎面站著一位老人，我們問：“您是杜教授？”“是”，杜教授回答，握手，簡(jiǎn)單地寒暄兩句，便在酒店大堂找了個(gè)地方坐下，直接開始采訪。

見杜教授之前，我們準(zhǔn)備了一份采訪提綱，原本是想一個(gè)問題一個(gè)問題地問，但事實(shí)上，我們只提了第一個(gè)問題，后面的問題幾乎全是多余的了，杜教授按照他的邏輯清晰生動(dòng)地一路講下去。他已經(jīng)明白我們會(huì)在哪里繼續(xù)提問，會(huì)在哪里遇到知識(shí)難點(diǎn)，所以每到這種關(guān)節(jié)點(diǎn)上，他都會(huì)用筆在紙上寫出化學(xué)分子式或地質(zhì)剖面示意圖，還有一些重要的外國(guó)學(xué)者名。他的思維極其連貫，“給我一支筆”，他第一次要在紙上寫分子式時(shí)說，記者遞上去的是一只鋼筆，寫了幾次，放在那里，筆尖有些干，出墨水不利，他拿起來寫了一下，又說“給我一支圓珠筆”，記者迅速遞過一支圓珠筆，他頭都沒抬，接過筆，接著在紙上寫，動(dòng)作和思維如同行云流水一般連貫自然。他的眼睛透亮、深邃，閃爍著智慧的光芒，有著洞穿心腑的力量，頭腦反應(yīng)十分敏捷，由于我們絕大多數(shù)心里的問題已經(jīng)被他事先洞徹，所以，他的敘述自由而完整，只是偶爾我們插入一個(gè)他可能事先沒有想到的問題，他會(huì)稍微頓一下，只有零點(diǎn)幾秒，用他那洞穿心腑的眼光看一下我們，接著又會(huì)進(jìn)入他那成體系的敘說，而我們的問題也在他自然而然的敘說中得到回答。

杜教授的思想非常深邃，但講解卻極其淺顯生動(dòng)，讓我們這些外行聽起來了無礙滯，引人入勝。采訪后，記者不由地感嘆，如果能聽杜教授講課，那簡(jiǎn)直是種享受。

本采訪錄根據(jù)錄音整理，以下標(biāo)題區(qū)分和中間記者的插話只是為了增強(qiáng)平面媒體閱讀的生動(dòng)性，但采訪過程中那種行云流水、引人入勝的神韻如不是身臨其境，是難以體會(huì)得到的。

1 熱液成礦和油氣成因

本刊記者（以下簡(jiǎn)稱“記”）：您的文章中說，“現(xiàn)代新進(jìn)展證明石油天然氣也是熱液作用成礦，是幔汁減壓降溫的相變產(chǎn)物?！蹦芊窠榻B一下“熱液成礦”的基本原理和內(nèi)容？

杜樂天教授（以下簡(jiǎn)稱“杜”）：“熱液”是什么意思呢？就是熱的地下溶液，主要是水體，但不是地面的水，不是純水，含有許多礦物質(zhì)。它是從地下幾十公里上來的，是地表從來沒有的，是一種水溶液。

記：它的溫度大概有多高？

杜：溫度大體上是400℃以下，但不是冷水，也不是地下水。

記：這么高的溫度不是應(yīng)該直接汽化成氣態(tài)么？

杜：在地下，水要高于400℃才能汽化，一般溫度一旦降到400℃以下，氣相就相變成為熱液，也就是說，400℃以下是熱液，400℃以上是氣。

這么多年來，學(xué)術(shù)界一直認(rèn)為熱液成礦的熱液來自巖漿，比如花崗巖巖漿，它的溫度大概是700～1000℃，巖漿冷卻成巖石，殘余的液體就是“熱液”。這是舊的理論，是美國(guó)學(xué)者提出的，已經(jīng)統(tǒng)治了全球的礦藏學(xué)界一百多年了，直到現(xiàn)在，國(guó)內(nèi)仍對(duì)這一理論頂禮膜拜，凡是熱液成礦，都要找?guī)r漿。我從60年代初開始反思、懷疑這一理論，根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)成果，破而后立，拿出新理論，并證明舊的理論錯(cuò)在什么地方。通過幾十年的探索，我發(fā)現(xiàn)熱液并不是來自巖漿，而是來自地幔流體。首先說一下地幔是什么。把地球比作一個(gè)煮熟的雞蛋，雞蛋皮就是地殼，是很薄的一層，大概有30～70多公里，蛋清（白）就是地幔，大概到2900多公里深，再往下大概到6400多公里就是地核。我的研究結(jié)果證明熱液和石油天然氣都來自地幔流體，不是巖漿，也不是前人所謂的“熱液”，而是地幔流體上來轉(zhuǎn)化成的熱液，同時(shí)形成金屬礦床和油氣。但是，這么多年來，金屬礦和油氣的勘探開發(fā)一直是截然分開的，搞金屬的不管油氣，搞油氣的也不管金屬。為什么呢？就是由于分工太細(xì)，專業(yè)思維太狹窄，這是沿襲了西方科學(xué)的最大缺點(diǎn)。

記：熱液成礦的熱液是地幔流體？

杜：熱液源于地幔流體，但不能籠統(tǒng)地說它就是地幔流體。地幔比較深，在地殼下部，地殼在喜馬拉雅最厚的部分是70公里，一般部分30公里左右，所以地幔流體應(yīng)該來自30公里以下，而熱液一般也就在地下10公里左右。

在地殼中分布著軟流體。地殼本來是固體，地幔流體沿?cái)嗔焉蟻恚诘貧ぶ芯奂?，通過潰變將其變成非固相，充滿了流體，具有了可塑性，這就是軟流體。熱液一般來說在地殼10公里深處，是從軟流體來的，軟流體是中間站，是一個(gè)過渡。

記：那地幔流體大概是個(gè)什么性質(zhì)？

杜：地幔流體就是我所說的“幔汁”。為什么叫“幔汁”，因?yàn)樗皇菨{，不是巖漿，也不是熱液。地幔流體是各種元素的綜合體，不單單是氣，也不單單是水，其中還含有大量的金屬元素，籠統(tǒng)地叫地幔流體不行?，F(xiàn)在學(xué)術(shù)界已經(jīng)認(rèn)識(shí)到熱液不是巖漿分離的，是深部的地幔流體來的，這是一個(gè)轉(zhuǎn)變。

記：這個(gè)學(xué)說以前就有，還是您獨(dú)立提出來的？

杜：在我之前“熱液”這個(gè)概念已經(jīng)存在了一百多年，但一直認(rèn)為是巖漿分離的?，F(xiàn)在有部分學(xué)者認(rèn)為“熱液”不是巖漿分離，而是地幔流體，這是現(xiàn)在比較容易接受的觀點(diǎn)。我則將地幔流體進(jìn)一步破譯，提出它是由H、A、C、O、N、S（氫、堿、碳、氧、氮、硫）構(gòu)成的。這個(gè)H有三個(gè)含義：第一個(gè)是Hydrogen，氫元素；第二個(gè)是Halogens，鹵素；第三個(gè)是Heat，熱。地幔流體是熱液（此熱液非彼熱液），一定要有熱，溫度在400～1000℃左右。H、C、O、N、S這些，在我之前西方學(xué)者都破譯了，就是說地幔流體肯定包括H、C、O、N、S。我做的工作最主要的就是提出了A——堿金屬，鉀、鈉、鋰、銣、銫這哥五個(gè)兒，后三者是微量的，不考慮，主要是Na（鈉）和K（鉀）。

一直到現(xiàn)在，西方學(xué)者都沒有認(rèn)識(shí)到堿金屬這個(gè)問題。他們?yōu)槭裁磿?huì)忽略這個(gè)，因?yàn)樗麄兌际菐r石學(xué)家，不搞礦，所以他不知道。另外，現(xiàn)代的西方學(xué)者知識(shí)面比較窄，專業(yè)分得太細(xì)，只求精深。打個(gè)比方，井打得再深，但它只是個(gè)井直徑那么大的地方，更大的范圍它涉及不到。國(guó)人現(xiàn)在總是崇尚西方的科學(xué)家，其實(shí)他們也有弱點(diǎn)。中國(guó)人喜歡戰(zhàn)略思維、喜歡整體思維、喜歡概括，而只有概括才能認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，否則只能越搞越窄，越搞越碎，不得要領(lǐng)。

巖石學(xué)家在這方面做了相當(dāng)多的工作，很精深，但只精深是不夠的。我是搞礦的，我們國(guó)家找金屬鈾，找了五、六十年，發(fā)現(xiàn)全國(guó)甚至全球，基本上都是堿交代作用成礦。堿是地幔流體最核心的，我將之稱為“堿盲”，因?yàn)閴A能將其它元素“抓住”，有了堿才有其他元素。氫當(dāng)然是主要的，堿是氫之外含量最大的，碳、氮、硫都沒有堿含量大。少了堿，地幔流體這個(gè)概念就不行了，不能滿足這個(gè)理論的進(jìn)展要求，必須要有一個(gè)新的概念、新的名詞。中國(guó)思想家老子在2600年前就講了“名可名，非常名”，說明“名”是非常重要的，如果沒有一個(gè)名稱，你還說什么？得有名字，所以我取了個(gè)“幔汁”?！搬Ｖ钡纳羁毯x就是含有H-A-C-ON-S的金屬化合物。以前它只考慮H-C-O，H和O形成必需的水，C和O必然形成CO和CO2，H和C可形成碳?xì)浠衔铩獰N。

美國(guó)加州大學(xué)教授Wyllie，也是研究地幔流體成分的，另外還有英國(guó)的Lloyd，她主張?jiān)贖-C-O中再加上S和F（氟）。英國(guó)地球化學(xué)界的泰斗Bailey.D.K提出了堿，但是他提出了一二十種元素，并沒有指出哪一個(gè)重要。

記：熱液到底是如何成礦的？

杜：假設(shè)這是一塊硬巖石，實(shí)際上成礦的金屬元素都分布其中，你必須把它們收集起來并集中運(yùn)載，運(yùn)出來后還得卸貨，不然就不能成礦。巖漿分離論認(rèn)為必須將巖石融化，破壞其固態(tài)，變成巖漿體，然后再讓其分離。實(shí)際上不需要，而是有一種萃取劑萃取流體。但萃取劑是什么？有人認(rèn)為是地下水，但地下水根本沒有這個(gè)能力，即使泡上數(shù)萬年也泡不出來。有人就提出地下水加熱，變成熱水就可以了嘛。實(shí)際上也不可以，熱水泡上幾萬年泡出的也非常少，而且熱從何而來？這個(gè)一直沒有人解釋，只是說下降到地底深部加熱再返上來，這純粹是假設(shè)，根本經(jīng)不起考驗(yàn)。我的破譯就是“幔汁成礦”，首先幔汁的溫度大于1000℃，另外，它還有強(qiáng)烈的堿交代能力。

記：我稍微打斷一下，“堿交代”這個(gè)詞是您獨(dú)立發(fā)明的嗎？

杜：不是?！敖淮币呀?jīng)存在若干年了。交代作用就是不破壞某一物質(zhì)的固相，原來是巖石，交代作用之后還是塊巖石，只是進(jìn)去了一些萃取劑，將里面的微量元素聚集并攜帶出來。為什么叫堿交代作用？因?yàn)樵诮淮饔弥蠯、Na等元素起主要作用，少了K、Na或者以其他酸性物質(zhì)來代替，都達(dá)不到原有的效果。K、Na能夠破壞造巖的各種礦物，進(jìn)而對(duì)其進(jìn)行改造，將其中的微量元素釋放出來。沒有K、Na，微量元素就留在巖石的晶體中，是固定的成分。地幔流體，或者說幔汁來了之后，其中的K、Na將巖石中的所有微量元素釋放并攜帶出來，這一過程也叫蝕變。

記：那么在蝕變或者說堿交代的過程中，是以什么方式把微量元素帶出來的？是液態(tài)還是？

杜：實(shí)際上這是兩部分。先是幔汁上來，之后減壓降溫變成熱液，雖然現(xiàn)在都叫“熱液”，但這兩者不一樣。幔汁作用于巖石，把巖石里的微量元素排出來，巖石的成分就變了，大量的K、Na進(jìn)入其中，成為堿交代巖，它就是礦源，它虧損出來的部分就形成礦床。巖石被幔汁萃取出來的物質(zhì)隨“熱液”上升，到了上部后分為兩支，一支是親水（喜歡水，具有溶于水的性質(zhì)，或容易與水親和）的，最終形成金屬礦床，一支是厭水（與親水相反）的，最終形成石油等，兩者分流。實(shí)際上金屬礦床里含有石油，石油里也含有金屬，只不過因?yàn)榇蠹艺业V的只找礦，找石油的只找石油，不管里面是否還含有其它物質(zhì)。另一方面也是因?yàn)槔锩婧衅渌镔|(zhì)的量少，無法成礦。

記：各種礦都有不一樣的成藏條件嗎？具體是如何成藏的？

杜：地下上來的幔汁如果跑到盆地里，如果地層是透水的，它就會(huì)擴(kuò)散，而幔汁中不親水的部分無法擴(kuò)散出去，就在此處形成石油；如果跑到花崗巖中，就只能沿著破裂處形成礦脈。比較典型的就是勝利油田和膠州大型金礦，這兩者是一回事。

幔汁上來后到達(dá)沉積巖中形成石油，到達(dá)花崗巖等硬巖塊中形成礦藏，而盆地沉積巖中有沒有有機(jī)質(zhì)都能形成石油，有有機(jī)質(zhì)更好，沒有也行，并不是說非得有。

記：油氣能在盆地沉積的一個(gè)原因可能跟密度有關(guān)系嗎？它比金屬礦物的密度要低吧？

杜：油氣的密度的確比金屬低，但能夠在盆地沉積和這個(gè)關(guān)系不大。

記：油和氣為什么不往花崗巖里移動(dòng)？

杜：有一部分是會(huì)移動(dòng)到花崗巖里的，但是比較少。我之前說過，金屬礦床里有油氣，油氣藏里也有金屬。2007年我們專門做了北方石油中的微量元素比較，在許多油田抽取了原油樣本，分析了四、五十種元素，均高于平均值成千上萬倍。這意味著什么？意味著石油是全球最大的金屬礦藏！大量的金屬物質(zhì)在油氣里，油田范圍大，總量也就大，但是品位較低，無法形成礦床。而金屬礦脈相較于油田體積小，品位高。

石油和天然氣的有機(jī)成因無機(jī)成因，我不太和他們爭(zhēng)論。首先，我不是專業(yè)搞石油地質(zhì)的，也不搞無機(jī)成因，我比較中性；其次，還有個(gè)策略問題，你一下子完全反對(duì)有機(jī)成因，但是別人根據(jù)這個(gè)找油找了這么多年，找到了這么多油田，你不能說它全是錯(cuò)的。因?yàn)槲冶容^中性，所以石油界還是接受我的觀點(diǎn)的。

你們來之前我還看到了一篇文章，說石油有熒光性，有生物化石，就這么幾個(gè)東西嚷嚷了五、六十年。俄羅斯石油專家在石油中發(fā)現(xiàn)了寒武紀(jì)的孢子花粉，但是石油所在地層是白堊紀(jì)的，這差了幾億年，說明就是從底下上來的，不是這個(gè)地層生的石油等等。有機(jī)成油論有破綻，但是我不想跟他們爭(zhēng)這些問題，我從根兒上，即從地幔流體來解釋。張景廉同志是學(xué)地球化學(xué)的，他從各個(gè)方面論證無機(jī)成因，非常不簡(jiǎn)單。

記：張景廉先生在他的書中提到了無機(jī)論有兩個(gè)觀點(diǎn)：一是地幔流體上來就已經(jīng)是烴類了；另一個(gè)是說地幔流體上來后在低速高導(dǎo)層經(jīng)過費(fèi)-托反應(yīng)后成油。這個(gè)“費(fèi)-托反應(yīng)”和您的“交代作用”是不是一回事？

杜：不是一回事?！百M(fèi)-托反”應(yīng)是氣體間的反應(yīng)，是CO（一氧化碳）變成CH4（甲烷），再?gòu)?fù)雜化變成石油大分子。但是，它的前提肯定有堿交代作用。幔汁上來后，在形成石油和金屬礦床之前肯定有元素交代，所以我把堿交代巖當(dāng)做幔汁的化石。

記：我們之前拜訪了肖序常院士和李揚(yáng)鑒先生，他們兩位的觀點(diǎn)我覺得差不多，前者通過蛇綠巖找油田，后者通過玄武巖找油田。蛇綠巖是蛇紋石化形成的，“蛇紋石化”和您的“堿交代作用”是什么關(guān)系？蛇綠巖和玄武巖與油氣是什么關(guān)系？

杜：玄武巖是“帶路的”，如果沒有通道，玄武巖無法從深部上來，發(fā)現(xiàn)了玄武巖，底下肯定有斷裂，巖漿沿著斷裂噴發(fā)，之后幔汁沿著巖漿出來的通道上來。玄武巖本身不生油，成油的是隨著它上來的幔汁，所以像勝利油田、大港油田都有玄武巖。李揚(yáng)鑒的這個(gè)認(rèn)識(shí)是深刻的。

肖序常院士持蛇紋石化的觀點(diǎn)，在國(guó)際上也是一種學(xué)派，認(rèn)為蛇紋石化產(chǎn)生油氣和礦床。我的看法是蛇紋石化是成油、成藏的中間階段，再往深還是地幔流體，還是幔汁。蛇紋石化最關(guān)鍵的是CO2、H2O和SiO2（二氧化硅），橄欖石等三大地幔巖在有CO2、H2O和SiO2的條件下碳酸鹽化、水化、硅化，變成蛇紋石，但是產(chǎn)生蛇紋石之前C、H和Si（硅）是從哪兒來的，還得往上推。這三者都來自地幔流體，特別是Si，最好的證明就是堿交代作用排硅。Na化液體和K化液體都大量排硅，變成缺硅或者貧硅巖石。例如花崗巖含SiO2約72%，經(jīng)過堿交代作用后SiO2大概剩余65%（堿交代的程度不同，數(shù)值也會(huì)有浮動(dòng)），跑掉了7%左右。蛇紋石化是可以考慮的，但是它是幔汁排硅后才硅化、水化、碳酸鹽化成為蛇紋石。

記：那是在蛇紋石化之前發(fā)生堿交代作用還是兩者是同時(shí)進(jìn)行的？

杜：這兩個(gè)反應(yīng)是同時(shí)發(fā)生的。地幔流體造成堿交代巖。

記：按照您的理論，是否找到堿交代巖就能找到石油？

杜：這不行。在油田中，堿交代巖是在盆地的基底部，盆地底層一般有六、七千米厚，有的甚至上萬米，想通過找如此深的地下的堿交代巖再通過它返回地面找油是不行的。但是找金屬礦可以。盆地是洼陷，一直在向下沉降，例如渤海盆地，黃河每年都攜帶大量的沙子，如果不是一直在下沉，它早被填滿了。而與之對(duì)應(yīng)的是周圍的隆升，盆地沉降，四周自然隆升然后被剝蝕，經(jīng)年累月之下深部的堿交代巖就會(huì)被剝蝕出來，可以在地表進(jìn)行考察、取樣。

記：您認(rèn)為沙漠底下可以找到油氣田，一般在盆地中間的位置，但是蛇綠巖的出現(xiàn)都是在盆地邊緣，這與蛇綠巖分布與油氣控制不太一致，為什么？

杜：蛇綠巖多數(shù)是來解釋海相地形的，盆地沙漠很少有蛇綠巖。沙漠的形成在我看來也是地球排氣導(dǎo)致底熵被破壞，地表作物從根部旱死，其次地球排氣使大氣溫度升高，不能降雨，加劇了沙漠化。沙漠有排氣，底下肯定有油氣，比如阿拉伯地區(qū)的一些沙漠。

記：您還在文章中提到，地殼在6～17公里的地方存在低速高導(dǎo)層，是中地殼中的巨大天然氣儲(chǔ)體，張景廉先生認(rèn)為低速高導(dǎo)層是生烴的區(qū)域，是發(fā)生器，這與您的“儲(chǔ)體”觀點(diǎn)有矛盾嗎？

杜：沒有矛盾。它既生也儲(chǔ)，是一個(gè)大氣囊，但不是石油地質(zhì)學(xué)上的油氣藏構(gòu)造，比較深。

記：6000多米的深度，能開采嗎？

杜：能開采。軟流體的深度一般在10～20公里，8～12公里的深鉆就能夠開采了，更深的地方可以找斷裂，在斷裂上打井然后開采，斷裂用地球物理勘測(cè)手段完全能夠測(cè)出來。

記：如果把軟流體打開了，會(huì)不會(huì)產(chǎn)生什么不利的影響？

杜：不會(huì)。打開的程度完全可以控制，打開后里面的氣體就開始向外放，差不多的時(shí)候可以將開口關(guān)掉。

記：在有機(jī)成油論里，有一個(gè)概念叫做烴源巖，但什么是烴源巖一直有爭(zhēng)論，有機(jī)論者認(rèn)為烴源巖是生油巖。但是，烴源巖在實(shí)際勘探中并不是想找就能找到的，有的油藏找不到烴源巖，有的油藏與烴源巖之間的距離相隔數(shù)十公里，烴源巖生成的油氣是如何運(yùn)移的，都沒有得到合理的解釋，實(shí)際也不是根據(jù)烴源巖來找油。烴源巖和您的堿交代巖是什么關(guān)系？

杜：烴源巖我們也研究它，稱之為黑色頁巖系。烴源巖就是含碳頁巖，生油，這一點(diǎn)是對(duì)的，在油田勘探中就是通過找含碳頁巖、找圈閉來找油的，如果說油田周圍沒有發(fā)現(xiàn)含碳頁巖或者相距較遠(yuǎn)，可能是發(fā)生了二次運(yùn)移。其實(shí)，烴源巖也是堿交代作用后的產(chǎn)物。黑色頁巖系不光含有干酪根、瀝青、石油，也含有許多金屬，但是其中沒有生物也沒有化石，很多還有放射性，其中的磷灰石含氟，氟是劇毒元素，生物根本無法生存，不能把它歸為生物成因。黑色頁巖系并不是整個(gè)地層都有的，海底發(fā)生斷裂，幔汁沿深部斷裂上來后在海盆沉積，因?yàn)獒Ｖ蟻頃r(shí)已經(jīng)在巖層中發(fā)生了堿交代作用，本身就有油和沉積巖一塊兒上來，沉積巖在海盆沉積為黑色巖系之前就已經(jīng)存在的石油，變成了瀝青或者石墨化的碳。

記：有機(jī)論的另一個(gè)依據(jù)是干酪根，您的觀點(diǎn)是干酪根嚴(yán)重缺烴，所以不能形成大規(guī)模的油氣藏，必須有含H的地幔流體為其加H，才能生成油氣藏。那我能否理解為即便是有機(jī)物生成的油氣也是無機(jī)作用下帶來H才完成生烴的？

杜：是的。干酪根里的C含量是76%，H含量只有6%，而要生烴成油，H含量至少要達(dá)到 12～14%，干酪根缺少了一倍的H，是無法解釋的。有的人提出低比例排放，以體積來補(bǔ)償，說總能把6%補(bǔ)齊，這都是自圓其說的方法，是不對(duì)的。H實(shí)際上是三個(gè)東西，氫質(zhì)子H+、氫原子H0、氫分子H2，光說H不行，是哪一種氫得搞清楚。

美國(guó)頁巖氣、頁巖油并不神秘，更談不上革命，實(shí)際上是油氣井開采枯竭后的回春。據(jù)本人所見，是深部幔汁對(duì)分散的干酪根或地瀝青不斷氫化所為，邊采邊生。

2 地球排氣和“五個(gè)氣圈”理論

記：在“幔汁”之外，您還提出了“五個(gè)氣圈”理論，計(jì)算了各個(gè)氣圈的密度和壓力，我想請(qǐng)教一下，五個(gè)氣圈向外排氣的壓力是哪兒來的？

杜：前面說了，將地球比作個(gè)雞蛋，蛋黃是地核，蛋白是地幔，地球?yàn)槭裁磁c水星和火星不一樣，因?yàn)樗舜螅m然一直在散發(fā)，但散發(fā)掉的部分很小，相較之下月球的核就很小，散發(fā)了30億年就沒有了，“死寂”了。地球內(nèi)核是固態(tài)的，外核是液態(tài)的Fe溶解著大量的氫氣，在外核與地幔交接的地方壓力是上百萬個(gè)大氣壓，它的力度有多大，打個(gè)比方，五、六十個(gè)大氣壓的水流就可以把人斬?cái)啵瑤装偃f個(gè)大氣壓可以使外核的高壓氫氣流在不到幾個(gè)小時(shí)的時(shí)間里穿過地幔和地殼到達(dá)地表。

記：地球深部的壓力，包括排氣的壓力與石油地質(zhì)學(xué)上的油藏運(yùn)移力是否是一個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)？

杜：我認(rèn)為是一個(gè)系統(tǒng)。實(shí)際上都是源于幔汁。

記：按照您的觀點(diǎn)，大氣層的存在也與地球排氣有關(guān)？

杜：對(duì)。如果沒有地球排氣，大氣層早已經(jīng)散逸了。

記：您的地球排氣說和美國(guó)戈?duì)柕碌牡厍蚍艢庹f是一致的還是有差異？

杜：戈?duì)柕屡c我通過信，他是先驅(qū)，受蘇聯(lián)學(xué)派的影響。在戈?duì)柕轮笆嵌砹_斯地球化學(xué)所所長(zhǎng)維納格拉多夫，他是我的老師，我在莫斯科大學(xué)留學(xué)時(shí)，他給我們上過課，1959年他提出了“地球排氣”。維納格拉多夫之前是維爾納茨基，維爾納茨基之前就是莫斯科大學(xué)的創(chuàng)始者——羅蒙諾索夫。這個(gè)學(xué)說到我，算是第四代了，我是1987年在維納格拉多夫“地球排氣”的基礎(chǔ)上發(fā)展提出了“五個(gè)氣圈”。

記：張景廉先生把您的地球排氣學(xué)說與城市霧霾聯(lián)系起來，這個(gè)您是怎么看的？

杜：我是贊同的。8月份，我在網(wǎng)上發(fā)表了《對(duì)今年1月份中國(guó)東部重霾災(zāi)害的原因淺見補(bǔ)遺》，提出了六個(gè)疑問。我認(rèn)為這次重霾災(zāi)害的主要原因就是地球排氣帶來的微顆粒。如果按照輿論比較傾向的工業(yè)排放、汽車尾氣，那么這些工廠一直都在運(yùn)作，汽車一直都在開，為什么不是一天到晚都是霾？這次的霾是突發(fā)的，后來幾天就散掉了。

記：但是，如何解釋霧霾的確是近幾年才嚴(yán)重的？

杜：首先要把霧和霾分開。霧是水汽，太陽出來就曬沒了。霾不是，是微顆粒，是固體，太陽出來也曬不走。地球排氣是陣發(fā)的，現(xiàn)在還沒有搞明白其活動(dòng)規(guī)律。這次重霾出現(xiàn)了四次，13號(hào)的時(shí)候第一次出現(xiàn)，2天后被吹散，隔了兩天又來了。第二次出現(xiàn)中間只有2天的準(zhǔn)備時(shí)間，假定霾厚2公里，覆蓋了130萬平方公里，這就要100萬噸的微顆粒，2012年全國(guó)全年微顆粒的排放量是1400多萬噸，2天人工是排放不出100萬噸微顆粒的。

記：假設(shè)是地球排氣造成的重霾災(zāi)害，有沒有什么人工的干預(yù)手段？

杜：打深鉆。我很早之前就提出了打1000口8～12公里的深鉆來消除自然災(zāi)害、開發(fā)地球深部氣體能源和熱源，而且現(xiàn)在的鉆井技術(shù)完全可以達(dá)到12000米的深度。

記：您的理論中提到，地球深部的氣體是高溫高壓的，地球排氣也是不均衡的，那么在排氣區(qū)的地殼淺層溫度和近地大氣的溫度始終是有異常的，這種異常能不能作為尋找石油天然氣的指標(biāo)？

杜：可以參考。地溫異常和大氣異常都可以?，F(xiàn)在已經(jīng)在用這個(gè)當(dāng)做參考了，我們研究院就有遙感飛機(jī)在油氣田上方進(jìn)行熱紅外監(jiān)控，但是不清楚是否普遍。

3 流體地球觀

記：您還有一個(gè)流體地球觀，指出地殼實(shí)際上也是軟的，從某種程度上講它不像您之前說的雞蛋殼，更像一個(gè)皮囊，里面的流體一動(dòng)，外面的拓普結(jié)構(gòu)就發(fā)生變化，這個(gè)變化就是大地構(gòu)造變化，可不可以這樣理解？

杜：部分是正確的。地殼的確有柔性，它有物性變異。全球測(cè)出了好多軟流體，但它之外的地殼、地幔都是固體。我們已經(jīng)收集了很多樣品，主要就是玄武巖噴發(fā)帶上來的地幔碎塊。

記：軟流體在地下是不均勻分布的，它的流體力學(xué)后果就是導(dǎo)致了地殼上構(gòu)造的變化。那造山運(yùn)動(dòng)是否與它有關(guān)，受它控制？

杜：是這樣。不過這就屬于地球動(dòng)力學(xué)的問題了。為什么會(huì)動(dòng)？打個(gè)比方，原來這個(gè)地方都是固體，沒有熔漿，后來幔汁沿著斷裂上來，把這一塊軟化，形成了軟流體，軟流體慢慢擴(kuò)容、膨脹、改造。軟流體向上拱，由于鏡像對(duì)應(yīng)，其正上方的地表就往下陷，由于重力均衡作用，中部比重大，四周比重小，就出現(xiàn)洼陷，形成了盆地。

記：您說的這些基本上就是幔殼流變吧？

杜：對(duì)，幔殼流變，五個(gè)氣圈也就是這么來的。

記：幔殼流變和板塊學(xué)說能統(tǒng)一起來嗎？

杜：板塊就是幔殼流變的產(chǎn)物。

記：按照您提出的流體地球觀，地球自古生代以來就一直在變化。根據(jù)目前GPS測(cè)量，地球南半球在膨脹，北半球在收縮，是不是意味著地球地質(zhì)構(gòu)造的變化自太古宙到現(xiàn)在一直是延續(xù)的？

杜：是的。

記：您的地球流體觀與地球發(fā)育史如何統(tǒng)一？比如從寒武紀(jì)地球開始形成時(shí)期有幔汁上噴嗎？

杜：沒有的。在地殼沒有形成之前都是沒有的。地球的歷史是46億年，人類對(duì)它前面幾億年的認(rèn)識(shí)一直是空白，大體到37億年以后才有巖石，然后開始出現(xiàn)地殼。地殼是什么意思呢？地殼實(shí)際上就是地幔的虧損物質(zhì)，原始地幔中有許多成分，一部分跑出地幔，形成上地幔和地殼，提到現(xiàn)代地幔指的就是上地幔。地幔中上地幔虧損最多，中地幔虧損少一點(diǎn)，還未虧損到下地幔。

記：地幔在不斷地虧損？

杜：對(duì)。以后還會(huì)繼續(xù)虧損，虧損就會(huì)造山、造陸、造地殼、造巖漿、成礦。地幔為什么會(huì)虧損？就是幔汁萃取之后給帶出去的。

記：那虧損下去的結(jié)果是什么？

杜：地殼不斷加厚，地球逐漸變冷。不過真正變冷可能還要幾十億年，現(xiàn)在地球還是中年。

記：地球歷史上已經(jīng)出現(xiàn)過幾次溫度劇變，比如說忽然變冷的冰川時(shí)代，然后又忽然變熱，后來又變冷，這幾次變化應(yīng)該如何解釋？

杜：是這樣，地幔的虧損不是一個(gè)線性的過程，而是跳躍式的、震蕩的，至于震蕩的原因現(xiàn)在還沒搞清楚，但可以有一個(gè)初步的設(shè)想，如和天體運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系。地球不是一個(gè)孤立體，受到月球和太陽的影響。太陽因距離遠(yuǎn)，它的動(dòng)力對(duì)地球的影響比較小。月球一直在向地球靠近，影響也比較大，比如錢塘江大潮。實(shí)際上不只是水，固體也受其影響，有固體潮，每到月滿或月初，月球引力可以將地殼提高40～50公分，但是我們不能直觀感受到而已。Ω

后記：我們采訪還涉及到了許多其它問題，特別是思維方法問題，杜教授有深邃獨(dú)到的論述，限于本期主題，在此就只能忍痛割愛了，但我們認(rèn)真推薦廣大讀者閱讀杜教授的著作《智慧：清、悟、善》，是非常優(yōu)秀的科學(xué)哲學(xué)之作。

采訪結(jié)束后，我們想送杜教授回家，他謝絕了，說自己能走回去。在酒店門口道別，我們目送他離去，八十多歲的老人了，背影仍是那么挺拔英氣，帥！看得我們出神，以至于忘了拿出相機(jī)拍下來。