記者(以下簡稱記):我讀過您不少文章,上次到大慶參觀,本想拜訪您,可惜您不在,這次非常榮幸地采訪到您,想先請您簡單的介紹一下您的工作和科研經歷。
郭占謙先生(以下簡稱郭):我是1935年1月出生的,今年79了。1957年從北京地質學院石油天然氣系畢業(yè),畢業(yè)之后去了鄂爾多斯勘探大隊,就是長慶油田的前身,1962年又去了大慶油田,以后一直到退休都在大慶。我剛去的時候是在鉆井指揮部,王進喜在的那個單位,后來鉆井指揮部分成了兩個鉆井公司,到1982年又分成了七個公司,有運輸公司、機修公司、物探公司、試油公司等等,我到了鉆井一公司,算是鉆井一公司的創(chuàng)始人,1987年又到了勘探開發(fā)研究院。
記:您在長期的工作中思考過石油是怎么來的嗎?
郭:關于石油的成因,最早在學校時就琢磨過。念書的時候講的是有機成因,碳氫化合物,有碳有氫應該就能生成,只是物理化學條件不一樣。工作后,會戰(zhàn)的時候根本沒有時間想問題,跑情況都跑不過來。在大慶鉆井指揮部的時候,每年有一百多口取芯井,每口井取出的巖心里都得檢查幾遍,一寸一寸地查。
記:搞巖心的工作比較瑣碎。那個時候和現(xiàn)在還不一樣,現(xiàn)在有各種儀器設備,那個時候完全靠眼睛看。
郭:就是靠眼睛看。鑒別油氣有和無的一些手段,缺少現(xiàn)代化的儀器,沒有那個裝備,只是用一些簡單的物理辦法。
記:不過當時的技術積累對后來做學問也是有用的。
郭:是的。當時發(fā)現(xiàn)油在巖心里的顏色都不一樣,同層位不同的井都有些差別。
記:這是什么原因呢?
郭:里面含的微量元素成分不同,但當時沒有做這些工作。
記:我看了您的文章里引用了石油的微量元素,那是之后的事了。
郭:當時腦子里有這個概念,但是為什么,不知道,沒有那一套微量分析的技術手段。
1992年地礦部實驗中心的一位老工程師要退休了,還想做點兒事,但是沒有項目就不行,當時我手上還有石油系統(tǒng)的兩個項目,我們實驗室主任說從我這邊的項目分出去兩萬塊錢給他立了一個小項目,他就把他手上有的中國石油里的微量元素的資料給了我們實驗室主任看,我們主任很有心,把這些資料全都拷了下來給了我,我當時把這些資料仔細看了一下,沒看懂。我知道王先彬研究的地球化學里接觸這些東西,就對他說“這里有文章啊,要做,這個碳元素根本不屬于親生物元素,它是劃在了親鐵元素一族,主要分布在地球的核部”,這樣想,就找著門了,從這兒我就有理論根據了。后來在香山會議上討論的時候,我說“諸位地球化學家,碳元素,戈爾德·施密特在《元素的地球化學分類》里邊把它劃出去了,現(xiàn)在大家都忘了,應該劃到親鐵元素中”。為什么生物里的元素不是在地表,巖石圈里也很少,主要都在地核里,也就是說地表的碳元素主要是從地球深部來的,石油也是碳元素組成的,從這時開始,就展開了對石油無機成因的研究,這是1994年的事兒了。
開始就是寫點兒文章,當時有名的大雜志也不登。石油系統(tǒng)只研究斷層,不研究沉積巖以下的斷裂,因為這個事兒我和地大《地學前緣》的人討論了好幾次。當時他們說“老郭,給我們一篇文章唄”,我說行,就給了討論多元生烴問題的文章,講生烴模型、生烴模式。我提出石油有兩種屬性:一種屬性是石油是一次生成的,有機生烴機制就是這樣的;還有一種是可以再生的屬性,像合成生油、CO和H2、甲烷氣和煤等,這是可以再生的,比如地幔氣體、蛇紋石化等。所以石油應該是可以持續(xù)發(fā)展的,因為它還有一種屬性,就是可以再生的?,F(xiàn)在講石油成因有四種機制,其中從地學上來講有三種機制:有機的、無機的、合成的,還有一種是純生物的?,F(xiàn)在也把無機成因叫做非生物成因,這不確切。其實生物也是可以再生的,植物、動物,比如說中國海南島的油楠樹,每年都可以出12公斤的提液,簡單地提煉就是柴油,所以這是真正的生物油。
記:非生物跟無機不是一回事兒,生物跟有機也不是一回事兒?
郭:對。生物直接出油的才是生物成因。很簡單,青草埋下去就是甲烷,生物降解的過程就是生物生烴。有機生烴和生物生烴不能等同,它是生物斷氧條件下轉化過來的有機質,從根兒上說它是生物來的,但不是生物直接轉化成為的。存在生物可以直接生烴這么一條途徑,所以應該分開。生物生烴應該單獨列出來,也是可再生的。
所以我說石油生烴有兩種屬性:一次性的,包括無機的和有機的;可以再生的,包括合成的和生物的。油氣的生成機制有四種:有機、無機、合成、生物,其中合成既有有機的也有無機的。
有機生成有若干個模型:熱演化模型、催化生成模型以及壓裂生成模型。我認為模型底下還應該有個模式,型是式的集合體。當時有個人說“郭老師,型與式在英文里就是一個‘model’”,要我改。我說“中國地質大學是中國的還是英國的?我用的是中文,型是由式組成的,包括了多種式,模型就是比模式大。如果你非要套用英文去解釋的話,那么對不起,我的稿子拿回來?!焙髞磉€有一次,關于地下構造的,我提出斷裂和斷層的“差異”,又發(fā)生了爭執(zhí)。我說斷裂主要指的是沉積巖以下的,斷層指的是沉積巖中的。后來《地學前緣》約了兩次有關的稿子都撤了,就是因為這個問題,要讓我修改,我說“對不起,絕對不修改”。不能改,改了就不是學問了,太不嚴格了。什么叫科學態(tài)度?
記:您認為斷裂是指沉積巖以下的,那么就是基巖再往下?
郭:是。整個巖石圈包括上地幔巖石圈的這種裂縫都叫斷裂,基巖以上的叫斷層。基底斷層則是指上地殼的那一部分。
記:那深大斷裂是貫穿了地殼一直到地幔?
郭:一直貫穿了整個巖石圈。1995年在我們那個自然基金項目答辯的時候,有幾位專家就提出說“老郭,能不能再準確一點,哪一個斷裂是在地殼里邊、是上地殼斷裂,那一個斷裂是巖石圈斷裂?”我說這些都包括在里面,籠統(tǒng)地都叫做深大斷裂。
記:深大斷裂這個概念是您提出來的還是以前有學者提過?
郭:以前就有。
記:那么,深大斷裂在地殼上的分布,特別是在大陸上的分布多不多?
郭:多。中國的深大斷裂是世界上最發(fā)育的。960萬平方公里發(fā)育了136條深大斷裂。任紀舜先生的那本《中國大地構造》里就講過。
記:您寫過深大斷裂與地球內部構造的論文嗎?
郭:沒有,我沒有專門去討論那些問題,只是用了這個概念,說明這個是很密集的。
記:關于這個概念,我曾經跟崔永強博士討論過,我發(fā)現(xiàn)不同學者用的深大斷裂的概念不一樣,您這是一種用法,崔博士堅持深大斷裂在陸地上是沒有的,只有洋脊或者大陸板塊和海洋板塊相結合的地方才能產生貫穿地幔巖石圈的斷裂。
郭:任紀舜先生的那本書里講的非常清楚,中國大陸分布了136條深大斷裂,他分的是地殼斷裂、超殼斷裂或者是巖石圈斷裂和超巖石圈斷裂。960萬平方公里里面有這么多,平均7.07萬平方公里就有1條,7.07萬一開方就是267公里就有一條,也就是說平均下來200多公里就能碰到一條貫穿地殼和巖石圈的深大斷裂,很密集。很簡單,這是個數(shù)學式子一轉換就出來了。所有中國的盆地基本都是深大斷裂圍陷起來的。比方說松遼盆地,西邊大興安嶺西側的這一帶,是一個大的地殼和巖石圈斷裂形成的,下邊還跟著重力梯級帶,小興安嶺又是一條大的巖石圈斷裂。所以實際上盆地撓曲這個概念是不對的,盆地是不能彎曲的,盆地是一層層斷下去的,沒有凹陷盆地,都是斷陷盆地。
記:凹陷盆地這個概念就不成立了?
郭:不成立。我1998年在中國地大(武漢)的《地球科學》那本雜志上有過一個專題專門講過這個,凹陷其實凹不下來,為什么,一個球體如果里面充滿液體,某一個部分想把它壓下去是不行的,它是均勻傳遞的流(物理學中的帕斯卡定律,講的就是這個“理”),如果把它彎下來的話壓力就不平衡了,只能是一個條件,斷開。
至于石油的屬性,杜樂天先生在第四屆流體地球科學與巨型成礦帶及重大自然災害學術研討會的開幕式上講了,他也是從這個角度看問題的,金屬礦藏的成因也是多元的。杜先生先看了我的文章,說石油里居然有這么多種元素。當時我拿到的材料只做了55種元素,就把它與中國陸殼上的元素豐度表一對,有相當多的元素是超過了陸殼的平均值。超過了平均值就應該是資源,應該是礦。什么是礦,人們能夠用新技術提取應用的就是礦。凡是高于平均值的東西都應該能提取。
記:我們采訪杜先生的時候他講了,石油是最大的金屬礦。
郭:對,石油里面金屬很多的,我專門有一篇講這個的文章,是《大慶晚報》去采訪的。我算了一下,大慶一年石油的產值可能有幾千億的利潤,如果能夠把一半的元素從油渣里面提出來,從經濟價值上來說就相當于又造了一個大慶。我算的時候是1993年,主要是兩種元素,一個是銦(In),光導纖維要用到;還有一個是釹(Nd),高速列車軌道的合金要用這個。這兩個都屬于特殊材料,都是很貴的,而且大慶油田油渣里的含量是比較多的。
記:那現(xiàn)在這些油渣都怎么處理的?
郭:都賣了。
記:賣給誰了?
郭:日本人搶購。世界油渣市場上18美元一噸的時候日本人就26美元一噸搶大慶的油渣。我覺得我們的石油化工界對這些問題應該給予關注。
記:那現(xiàn)在大慶煉油廠的油渣是怎么處理的呢?
郭:70年代一直賣給日本,現(xiàn)在不知道。
記:咱賣的是垃圾的錢,人家買的不是垃圾啊。
郭:人家是從你這里拿走真正需要技術的東西,所以中石化不管是技術上還是思路上都是需要提高的,搞頁巖氣完全就是掉到陷阱里了。實際上美國的頁巖氣都是在脆性基上,我們所說的概念是粘土礦物形成的沉積巖擁有頁狀的構造叫頁巖,他們對頁巖的基本定義都篡改了,美國所謂的頁巖氣根本不是那個頁巖。概念都分的不清楚,這種科學態(tài)度是很不嚴格的。這個事情怪就怪在跟國際接軌。接什么軌?沒有自己獨立的東西。中國的地學界在世界上實際是領先的,比如杜先生在世界上就是領先的,干什么非得把我們排在落后者的位置上?陳國達院士就說了,為什么不能立大志,讓世界跟我們接軌?世界跟中國接軌的事情多了,比方說火箭就是。“石油”這個名稱就是沈括在任延安經略使的時候(1080-1083年)提出來的,比世界第一部地質學原理(英國人在1830年寫的)早了734年。為什么非得跟國際接軌?頓鉆,我們在四川打天然氣就是1001.34米的井深,英國人都承認中國的頓鉆是世界的鉆井之父,那是世界跟中國接軌的。為什么現(xiàn)在的非得跟外邊去接軌,太沒有中國人的志氣了。
記:大慶油田采油含水率那么高,98%,放20噸水出半噸到一噸油,這個成本太高了,應該有新的勘探技術,這油可以不采,按照無機論的話,放一放,過一段時間再采,油又多了,就不用注這么多水了。
郭:對。而且大慶油田有些采油技術是違反油氣田形成理論的。油田不是一次充注就完成了的,不是靜壓力平衡,是動態(tài)的,它還有新物質在往里面進的。
記:即使采空了它后面會補進來,只是補充的速率需要好好計算。
郭:對。實際上你把孔隙用眾多聚合物都堵死了,新來的東西就進不來了。使用聚合物是錯誤的采油技術,這又是美國人放出來的。
記:美國搞了很多這種事。
郭:美國搞了一個空間戰(zhàn)爭就把前蘇聯(lián)搞解體了,當時跟著美國搞太空、軍備競賽,結果沒那么多錢,垮了。
頁巖氣、風電、光電,全都是大陷阱,還有轉基因。其實,從地學上研究中國的三農,應該是世界上最好的農業(yè),富起來太簡單了。比方說,內蒙古武川縣的莜麥面,德國人買斷了,為什么,我們只知道它里面含“鉻”,對糖尿病有好處。后來才發(fā)現(xiàn),那邊的水里面還含有硒,硒可以防治癌癥,這是世界衛(wèi)生組織發(fā)表的,確定無疑。這就是典型的功能型生物。所謂功能型就是能吃,解飽還解饞,它還能治病防病,有多種功能,不是一種功能。
記:您認為盆地是怎么形成的?山是怎么形成的?盆地是一個什么概念?
郭:我在《中國地球科學》1998年增刊上面有篇文章談到過這個問題。盆、山是一體化形成的,先火后沉,先山后盆?;鹕交顒?,地殼的物質被帶出來了,地殼下沉了,產生了沉積;火山帶動了一些邊上斷裂的褶皺,再加上火山巖漿的焊接形成了山,軟流圈騰出了空間,巖石圈才能沉降。
記:山不是擠壓出來的?
郭:不是擠壓,是沿著巖石圈、超巖石圈斷裂出來的。實際上盆地與山的形成是一個同步的過程。山在隆起,盆地在下降。我在那篇文章中主要說“先火后沉”,沒有細論“先山后盆”,“先山后盆”是地大的劉和甫教授提出來的。
記:實際上照您的這個理論來推測的話,山底下就有深大斷裂,相反盆地的中間相比來說深大斷裂少。
郭:山里邊基本上都有大的地殼沉降。
記:還是要再請教您,從地貌上講盆地是比較清楚的,周邊是山,中間洼下去的就是盆地,它的嚴格的定義是什么?
郭:朱夏先生對盆地有過一個定義,叫做“沉降的大地構造單元”,而且是動態(tài)的。后來無錫所的張喻昌又把這個更詳細地說了一下,李思田先生所著的《盆地動力學》中有一章專門講這個。
記:我為什么問這個問題,因為我去看了川北-陜南地區(qū)發(fā)現(xiàn)的大量氣田,像普光氣田、元壩氣田等,這些地方全是山地,氣井就在山頂上。在巴山與米倉山之間往四川盆地過渡的大概有200多公里的山地丘陵,在地貌上來講不能屬于四川盆地,那么在這些地方出現(xiàn)的油氣藏是歸結為山地油氣藏還是盆地油氣藏?
郭:這種概念是不完善的,值得商榷。
記:我請教了幾位學者,他們都將之歸為盆地油氣藏,因為從地質上講底下的基底有下陷,而且有足夠的沉積層。我覺得這句話證據是不充分的。我們隨便把哪一座山切開,里面不只是沉積巖肯定還有火山巖。他們確實是在沉積巖層里打出來的氣,但是是很老的地層,沉積巖上面還覆蓋了花崗巖,這個現(xiàn)象也是很正常的,所以很難講基底底下是盆地,地貌是山。還有華北平原的任丘油田,在古潛山構造上打出來了油氣,任丘地貌上是盆地,底下是山。之前說上面是山下面是盆的是盆地,那這個是不是盆地?他們說也是盆地。按照他們的解釋,有油的地方就是盆地,哪怕是在山上。以前的源控論是靠找盆地找油,現(xiàn)在是靠油定盆地。
郭:所以我說他們把很多概念都混淆了,包括頁巖。
記:整個川北氣田按照盆地來解釋是狹隘的,如果就按照山地來解釋,反而可能開闊思維。
郭:大斷裂交匯的山區(qū),只要稍許有一點兒蓋層,就能有油氣成藏。現(xiàn)在人們忽略了火山灰,火山灰應該是很好的蓋層?;鹕交抑饕敲擅撌纬傻模擅撌淖畲筇攸c是最高的吸附性和最高的分散性,遇水很容易水解、膨脹,一滴水就可以膨脹,將所有的孔隙堵死。俄羅斯有一位學者說只要有2毫米的火山灰就可以蓋住油氣。
地學的問題不能用人的思維來考慮。杜樂天先生專門有一個地質理論思維叫“非人思維”,不能用人的心去度地球的,那是個絕對性的錯誤,而我們普通人就相當容易犯這種錯誤。
記:“川中會戰(zhàn)”油的漏失問題您思考過嗎?開始的時候發(fā)現(xiàn)了油,關井處理后油沒了。現(xiàn)在四川還有這個問題,打探井時出現(xiàn)大的井噴,處理完之后再往下打就沒油了。
郭:這個原因有兩條。第一,四川盆地底下的深大斷裂太發(fā)育;第二,四川又是中國地震最活躍的地帶。岳中琦的有些說法和現(xiàn)象是很符合的。比如汶川大地震之后底下物質、能量虧空,高壓全部釋放了,甚至噴了以后把硫化氫都噴出來了。硫化氫的產地就是地幔,在地殼上巖漿帶都很少,下巖漿帶含量很高,按照斯托洛夫的計算下巖漿帶是10的十幾次方,上邊的就是10的幾次方。
四川地球深部物質和能量在二十世紀末、二十一世紀初排泄得太多了,底下是虧空的,如果去做大地高程測量的話,可能現(xiàn)在很多地形都在下降,而且下降的速度是很快的。美國人邁伊爾霍夫(Meyerhoff)特別強調這個理論:顫動構造。
記:謝謝您接受我們的采訪。