蛇綠巖演化可能與油氣藏的發(fā)生有一定關(guān)系
2013-12-29 00:00:00李尋簡直聞遲
休閑讀品·天下 2013年4期
肖序常院士是著名的地質(zhì)學(xué)家，1991年就當(dāng)選為中國科學(xué)院院士，對大地構(gòu)造和鉻鐵礦有較深入的研究，也是地質(zhì)學(xué)界少數(shù)幾位贊同石油無機(jī)成因論的科學(xué)家。據(jù)肖院士說，他是近些年才轉(zhuǎn)而關(guān)心石油問題的，因為國家的石油需求太緊迫了，“急國家之所急”，因而不揣冒昧，也來談油氣生因問題！他為我們展示了一幅又一幅地質(zhì)平面圖，圖上是他精心做出的各種標(biāo)記，他在反復(fù)比對蛇綠巖與油氣田的相關(guān)性。
肖院士為人謙遜和藹，在整理這篇訪談記錄時，我們的耳畔又回蕩起他那溫和平靜、慢條斯理的聲音。今年他已經(jīng)84歲高齡了，可前年還去過一次西藏。他說，搞地質(zhì)學(xué)的不到現(xiàn)場怎么行！如今，他幾乎每天都要泡在辦公室里，不停地工作，他推薦我們?nèi)グ菰L新當(dāng)選的金之鈞院士，并熱情地替我們撥打電話，當(dāng)時沒人接聽。下午記者接到了肖院士打來的電話，告訴我們金院士回過來電話，他人現(xiàn)在在英國，短時間回不來，下回再找機(jī)會采訪吧。接到老人的電話，我們心里暖暖的，這樣一位德高望重的科學(xué)家為我們?nèi)绱瞬傩?，怎能不讓人感動?/p>
本刊記者（以下簡稱“記”）：我們之前在蘭州拜訪了張景廉老師，他說在知名的地質(zhì)學(xué)家中，您比較認(rèn)同石油天然氣無機(jī)成因論，給他以很多幫助。我們來拜訪您，就是想請您從地質(zhì)學(xué)的角度，談一談石油成因問題。
肖序常院士（以下簡稱“肖”）：關(guān)于石油無機(jī)論，張先生已經(jīng)做得很深透了。我不是搞石油的專業(yè)人員，是搞基礎(chǔ)地質(zhì)的，但我曾在玉門油礦待過一年。現(xiàn)在國家需要能源，工作總應(yīng)“急國家之所急”，因之，引起了我對石油的注意，不揣冒昧，也來議論油氣生因，慢慢地我就覺得張景廉先生的思想很有創(chuàng)新，很有深意。
記：您是搞地質(zhì)構(gòu)造的？
肖：對，我是搞地質(zhì)構(gòu)造的。
記：目前石油無機(jī)論在地球化學(xué)方面做的工作比較多，但在石油地質(zhì)方面的研究相對來說薄弱一些，所以想請教像您這樣的地質(zhì)學(xué)家，如果石油的無機(jī)成因論能夠成立的話，那么現(xiàn)在關(guān)于石油地質(zhì)比如運移、成藏，是不是就要重新做解釋了？過去石油地質(zhì)解釋石油向上抽取的主要力量來自于地殼的壓力，包括油氣的運移力。如果無機(jī)說成立的話，油氣的運移是不是可以換另外一個力學(xué)體系來解釋呢？
肖：這個問題是很多人要問的，石油本身的比重是很輕的，地殼只要有斷裂，它自己沿著斷裂就上來了，問題是它下面有沒有油。舉個例子，利比亞的石油產(chǎn)量是一天一百多萬桶（按OPEC配額
我為什么對石油感興趣呢，因為我是搞蛇綠巖的。簡要說，蛇綠巖是洋盆中的橄欖巖蛇紋石化，蛇紋石化的過程中會釋放出H2（氫），H2和水，以及沉積盆地脫碳作用脫出的C（碳），結(jié)合為碳?xì)浠衔?，出現(xiàn)烷類，這樣就和油氣聯(lián)系在一起了，這個反應(yīng)過程也叫做“費托效應(yīng)”（即費托合成效應(yīng)，F(xiàn)ischer-Tropsch synthesis）。舉個例子，中東扎格羅斯斷裂帶分布著蛇綠巖，南邊是伊朗、伊拉克、阿曼，這些地區(qū)是生產(chǎn)大量石油的國家，說明了蛇綠巖和油氣的密切關(guān)系。
記：目前蛇綠巖的發(fā)現(xiàn)，都在山脈附近嗎？都是露在地表的嗎？
肖：一般在沉積盆地邊緣，而且它的底下一般會有斷裂。現(xiàn)在油氣多在盆地和坳陷里發(fā)現(xiàn)，并不一定是生物聚集的原因，而是依靠盆地下面的斷裂滲透和運移的。
記：蛇綠巖的下面全是玄武巖？玄武巖是不是還在不斷地向上生成呢？
肖：玄武巖（軟狀玄武巖）是蛇綠巖上凸組成，很多地方已經(jīng)沒有了，只有少數(shù)地方還在進(jìn)行。這個是我前幾年做的數(shù)據(jù)圖，美國地區(qū)油氣都分布在蛇綠巖附近。還有加拿大，油氣也都在蛇綠巖帶。著名的烏拉爾山脈也有蛇綠巖，在南段附近有著名的伏爾加-烏拉爾油田。前兩年與張景廉先生聯(lián)系，他也同意這個觀點。下一步我和張先生在商量，覺得怎么找油、怎么指導(dǎo)勘探是問題。
記：您對青藏高原地區(qū)有較深的研究，您認(rèn)為這一地區(qū)的油氣勘探前景怎么樣？
肖：我在做報告的時候有人問我這個問題，為什么雅魯藏布江這條蛇綠巖帶南邊沒有油氣呢？我覺得是因為它沒有形成前陸盆地。有蛇綠巖還要有前陸盆地，才會有石油。前陸盆地或者坳陷是成藏條件。蛇綠巖只可能是與來源有關(guān)，還要有空間有物質(zhì)基礎(chǔ)，要有使二氧化碳還原成油氣的碳?xì)浠衔锏臈l件。
記：高原上的盆地里也有油氣，高原和盆地在地質(zhì)年代形成的時候，究竟是一種什么樣的關(guān)系？
肖：青藏高原的羌塘盆地有油氣顯示。單形成高原，沒有前陸盆地，油氣還是保存不了的，沒有適合的沉積環(huán)境，就無法合成烷類物質(zhì)。世界上較多的油氣都在中東，就是因為伊朗、伊拉克這些地方既有蛇綠巖帶又有很大的沉積盆地。
記：前陸盆地大概是在什么時候形成的？
肖：它形成的時間和蛇綠巖前前后后差不了多少。簡要說與板塊俯沖、蛇紋石有關(guān)。
記：如果從找油講還不能脫離盆地，那如果在高原其它隆起山脈上呢？
肖：從目前的情況上看，還是不能脫離盆地。雅魯藏布江就是個例子。
記：大慶油田呢？
肖：大慶油田位于松遼盆地，本身就是個沉積盆地，四周還有許多玄武巖。關(guān)于氣源的無機(jī)成因已經(jīng)基本上確定了，預(yù)期的前景也比較驚人。關(guān)于油是不是無機(jī)成因的還有爭論。
記：從這種條件分布來說，中國哪些地方是重大的油氣產(chǎn)區(qū)？
肖：這就是我和張景廉先生、杜樂天先生、金之鈞先生談?wù)摰南乱徊秸矣偷膯栴}?，F(xiàn)在看塔里木盆地深部還是很有希望的，西昆侖邊緣向東走，甚至阿爾金斷裂的北沿等地是應(yīng)注意的。
記：您對吐哈盆地怎么看？
肖：吐哈盆地實際上和準(zhǔn)噶爾、塔里木盆地有相似性，也可以往深部進(jìn)行適當(dāng)勘查，該盆地庫魯克塔格山南部也值得重視。
記：為什么有些專家學(xué)者不接受無機(jī)成油論的觀點？
肖：他們部分是搞勘探的，有自己的操作方法，只要能夠在盆地打出石油，至于石油是怎么生成的，他們可能沒有往這方面多考慮。有本書叫《石油大棋局》，建議你們看看，挺有意思的。
記：這本書我們讀過了，上面有一些數(shù)據(jù)，但沒有數(shù)據(jù)來源，不知道是否準(zhǔn)確。聽張景廉老師說地科院地質(zhì)所在搞中國大地深層構(gòu)造剖面圖，是嗎？這個剖面圖張先生很看重，他認(rèn)為深部剖面圖出來了，對判斷整個國家油氣資源分布會有新的幫助。
肖：不錯，是在做這個工作，主要是深部探測。對于國家的油氣分布判斷應(yīng)該有幫助，不過它也著重的是其它礦產(chǎn)。
記：張先生很關(guān)注低速高導(dǎo)層，認(rèn)為這個地方是一個生油區(qū)域，或者是發(fā)生費托反應(yīng)的區(qū)域，如果中國大地深層剖面圖做出來了，就會把各地的低速高導(dǎo)層找出來。地質(zhì)所這邊在做剖面計劃時有沒有考慮這方面？
肖：低速高導(dǎo)層會畫出來，但據(jù)我所知還是沒有往石油的方向更多考慮，主要搞一些金屬礦產(chǎn)。在開會的時候我會提醒他們注意和能源的關(guān)系。
記：您是搞金屬礦藏的，張先生認(rèn)為石油天然氣的形成跟金屬礦藏有相關(guān)性，您怎么看？
肖：我以前是一直是從事鉻礦研究的。石油天然氣和金屬礦藏是有否有關(guān)系，這個觀點我還沒有仔細(xì)考慮過，但從一些現(xiàn)象來看是這樣的，比如蛇綠巖與鉻礦有關(guān)系，與石油也有關(guān)系。我是搞鉻礦出身的，又來講油氣，有些同行就覺得我在瞎說，他們不知道什么是費托效應(yīng)。
記：那么鉻礦跟跟油氣田之間有沒有相應(yīng)的關(guān)系？
肖：我正在考慮這個問題，包括金剛石和鈾礦與油氣的關(guān)系。
記：我看到您的著作里談到青藏高原不是廣闊的“古特提斯”大洋，應(yīng)該是海相陸相雜陳的一個盆地。您是根據(jù)什么判斷青藏高原不是“古特提斯”大洋的？
肖：當(dāng)時也是從蛇綠巖的角度研究的。判斷有沒有洋盆，有沒有大洋，是和蛇綠巖有關(guān)系的。在青藏高原上只有雅魯藏布江一條完整的連續(xù)蛇綠巖帶，其它地方都是斷斷續(xù)續(xù)的，所以除了雅魯藏布江屬于“古特提斯”洋外，其它的地方就不一定是大洋了。雅魯藏布江和北邊崛起恐怕是洋盆加陸塊的問題了。
記：在整個西藏有沒有像塔里木盆地這么大的坳陷？
肖：恐怕沒有。塔里木盆地是二疊紀(jì)、三疊紀(jì)形成的，都有基性巖，沉積很厚，西藏找不出這樣的地方。
記：那西藏就沒有油氣嗎？
肖：西藏應(yīng)進(jìn)一步工作。藏南札達(dá)盆地似可開展油氣勘查，多吉院士（中國工程院第一位藏族院士）就此還詢問過我的意見。
記：既然塔里木有油氣，未來的油氣前景如何？盆地有蛇綠巖分布嗎？
肖：盆地下面是有希望的，也可能有蛇綠巖分布，比如庫爾勒北邊沒多遠(yuǎn)就是蛇綠巖的分布帶。庫車、輪臺這些大油田，它北邊都有蛇綠巖。
記：那青海的柴達(dá)木呢？它的蛇綠巖分布情況怎么樣？
肖：柴達(dá)木盆地也應(yīng)該考慮，它的蛇綠巖很多都被掩蓋了。柴達(dá)木盆地西北部的阿爾金延伸地帶，還是有希望找到油氣的，茫崖油田西北不遠(yuǎn)就出露了基性、超基性巖。南部的資料現(xiàn)在還不是很多。
記：您搞這么多年地質(zhì)，您理解地球構(gòu)造的原因是什么，它未來的發(fā)展趨勢是怎樣的？
肖：你看現(xiàn)在的地震，汶川地震之后，緊接著四川西邊雅安一帶又發(fā)生地震，傷亡一百多人，這都牽動著我們搞地質(zhì)構(gòu)造人的心。雅安地震發(fā)生之前，2005年3月，我向當(dāng)時的四川地震局和國家地震局報告，提出：“GPS測量到八美斷裂帶在以每年15mm/a的速度向?qū)毰d、雅安方向移動，應(yīng)該注意引發(fā)地震?！保ㄔ斠姟肚嗖馗咴呐鲎沧饔眉靶?yīng)》，P284，2010.8）地震果真發(fā)生了，悲痛之余我問心無愧。
記：GPS怎么測量的？
肖：我們和美國合作一起搞的，通過地面觀測站來觀測。這個項目是我們在四川那邊去進(jìn)行的。
記：您是搞基礎(chǔ)地質(zhì)的，我們想向您請教一下，在巖石學(xué)上把沉積巖當(dāng)做水成巖，那水成巖是怎么形成的？
肖：所謂水成巖，常是火成巖等經(jīng)過風(fēng)化等若干作用之后在洋盆里沉積出來的。
記：在風(fēng)化或者沉積的過程中，因為它冒出來了，有機(jī)質(zhì)就滲進(jìn)來了，那有沒有可能是它原來的成分在某種化學(xué)作用下變成了有機(jī)質(zhì)？
肖：有這種可能性。油氣本身是下邊上來的，或經(jīng)過上地幔巖蛇紋石化作用，經(jīng)過費托效應(yīng)形成的，而下邊的熱流體本身就是含有甲烷的。你們可以和金之鈞院士交流一下，他就是這個觀點的專家。他寫了一本《深部流體活動及油氣成藏效應(yīng)》，你們可以看一下，他覺得“有機(jī)油氣”也是無機(jī)催化的。
記：照《石油大棋局》的作者恩道爾的說法，美國的石油公司出錢封殺無機(jī)成油論，阻撓研究無機(jī)成油，有這個事嗎？
肖：不很清楚。我認(rèn)識的一些俄羅斯和其他國家的科學(xué)家們都沒有受到影響。
記：那么油到底怎么產(chǎn)生的和最后怎么去采到油這兩件事前后有邏輯關(guān)系嗎？
肖：當(dāng)然有關(guān)系了，石油怎么生成的和后期怎么得到當(dāng)然有聯(lián)系，所以現(xiàn)在要注意。但是在實際勘探中，打到油才算，白貓黑貓，抓住老鼠就是好貓。
記：在您的理論指導(dǎo)下，鉻礦找到了？
肖：我沒有高深理論，也不說找到了。當(dāng)時是五十年代后期～60年代初中期，鉻鐵礦是國家急需礦產(chǎn)，“急國家之所急”，我向王恒生老院士提出新疆的鉻礦可能要向西藏轉(zhuǎn)移了，因為當(dāng)時藏南等地已有鉻礦線索，之后在西藏發(fā)現(xiàn)了鉻礦，找礦隊伍就從新疆調(diào)到了西藏搞大會戰(zhàn)。那些年代，西藏工業(yè)生產(chǎn)總值百分之六十是靠鉻鐵礦。
記：鉻礦的埋藏深度是多少？
肖：深淺不一。
記：鉻礦和蛇綠巖的關(guān)系是什么？
肖：鉻鐵礦可看成是蛇綠巖伴生礦，與金屬超鎂鐵礦伴生，不可分割。
記：您之前說您在玉門待過，玉門的構(gòu)造是怎樣的？
肖：玉門是很有意思的，祁連山在它南邊，現(xiàn)在看來祁連山的北麓就分布著蛇綠巖，像獨山子等地，也頗似。玉門北邊的北山一帶也有蛇綠巖，但它不典型，目前還沒發(fā)現(xiàn)石油。
記：它的地下有沒有大的深部斷裂？
肖：應(yīng)該有的，否則油氣出不來的。油氣是沿著斷裂出來的。地科院做完大地深部剖面那些斷裂就應(yīng)該更清楚些。我在還沒立項的時候就給他們建議了，勸他們往盆地里面再做一下，塔里木盆地等幾個大盆地目前的詳細(xì)深部資料不多。
記：能總結(jié)一下您對油氣無機(jī)成因的看法嗎？
肖：油氣的無機(jī)成因可以分成好幾種類型。一種是金之鈞的深部流體活動直接涌上來；第二種就是所謂的“費托效應(yīng)”。前者是在地球形成時就可能已經(jīng)在下面形成烷氫了，后者是在后來反應(yīng)形成的。“有機(jī)生油論”，據(jù)我所知是200年前羅蒙諾索夫院士提出的（見Proceedings of the Imperiale Academy of Sicience，1757），隨著石油科學(xué)發(fā)展以及勘探實踐，石油生因似應(yīng)考慮張景廉先生等倡導(dǎo)的“無機(jī)生油論”。Ω
后記：上世紀(jì)五十年代，肖院士大學(xué)剛畢業(yè)不久就在地質(zhì)部工作，當(dāng)時的地質(zhì)部部長是李四光先生，記者詢問起肖院士對李四光先生的印象，肖院士動情地回憶起一件小事：那時，李四光先生還兼任中國科學(xué)院的院長，肖院士當(dāng)時才二十多歲，想到中科院去借書，想請李四光先生幫助一下，沒想到李四光先生要他把書名寫出來，親自為他借回來，兩次拎著一捆書送到他面前。肖院士說從這件事就能看出李四光先生的為人了。
余生也晚，無緣親睹上一代大學(xué)者的豐采，但從肖院士的身上，分明能感受到那種一脈相承的長者風(fēng)度：學(xué)問淵博、從善如流、寬厚仁愛！
