石油的成因

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      石油成因的有机、无机两种观点，长期以来争论不休，时起时伏，延续至今，但石油有机成因学说更具有说服力，为国内外大多数专家、学者所认可。随着石油成因研究的进一步深入，以及油气勘探实践和现代科学技术的发展，必将使有机成因说更加趋于完善。油气勘探实践已在近代海相和湖相沉积中发现了有机质转化为石油的过程，而且这个过程至今还在进行着。
    石油成因争论的核心是起源物质和油气生成过程。因此，油气成因学说历来是无机起源和有机起源两大学派对垒。而在有机学派中，又分为早期成油说和晚期成油说两种。
1.油气无机成因说
石油无机成因说认为，石油是在地壳深处形成的，后来石油沿着深大断裂渗流到地壳上部或者在天体形成时形成。当地球冷凝时以“烃雨”的形式降落下来，并聚集形成目前所发现的油气藏。
这种观点的基本论点是：石油的生成是非生物成因，石油是由碳和氢或碳和氢的化合物在高温、高压条件下形成的。
其根据为：
        ①在实验室的一定条件下，用碳和氢或碳和氢的化合物作实验可以形成烃类；
    ②在岩浆岩内曾发现过石油沥青；
    ③在其他星球外围大气层中也发现有碳氢化合物存在；
    ④在陨石中发现有碳氢化合物及氨基酸等多达100多种；
    ⑤认为有机观点对世界上有些大的沥青矿藏（如加拿大的阿萨巴斯卡沥青矿，储量达856亿t以上）不能作出令人满意的解释。
其代表人物有前苏联的H．A库得梁采夫、B．B．波尔菲利也夫、Ⅱ．H．克鲁泡特金和美国的L．高契尔、T．戈尔得。
1876年著名俄国化学家Mенделеев提出了碳化物说。他认为把石油起源同煤相联系的提法与实际观察到的油田剖面有矛盾，而在当时已有许多试验可由无机合成途径产生烃类，于是他提出石油是地下深处炙热的重金属碳化物与沿裂缝下渗的水相互作用而生成的。
3FemCn+4mH2O→mFe3O4+C3nH8m
所生成的石油蒸汽在涌向地壳过程中冷凝在多孔岩层中，当条件适宜时就可形成油气藏。
1889年另一无机学派的典型代表соколов提出了宇宙说，他依据对太阳系中的木星、土星、天王星和海王星等行星的气圈中以及彗星的尾部等天体光谱分析发现有甲烷，以及烃类化合物可由Fischer—Tropsch反应无机合成：
nCO+2nH2→(—CH2)n+nH2O
        他认为碳氢化合物是宇宙中固有的，在地球尚处于熔融状态时即已存在于大气圈中，后随着地球的冷却收缩，被凝结于地壳上部，并沿裂隙分理出来，当有孔隙性地层和其上被非渗透层覆盖时则可聚集成油气藏。
1904年Coste把石油起源与火山活动相联系又提出了火山说。
20世纪中叶，以著名石油地质学家кудрявцев和лорфи рвв为首的一批苏联学者重新积极倡导无机成因说，他们认为地球深部基性岩浆中存在碳和氢，还存在氮、硫、氧及石油中的微量元素，它们在高温高压下首先合成CH、CH2和CH3，尔后随温度降低，在高压下发生聚合反应和加氢作用，从而形成各种烃类混合物，在析出和向上运移聚集的过程中造成不同性质的石油，并可混入某些生物成因的化合物。该学说从大洋中脊喷出物和高温高压实验两方面都作了大量工作。
无机成因派的证据，是让人耳目一新的。但却很不成熟。
明显远离油气地质实际，未能有效知道油气勘探                   实践
无机学说难以协调实验室和深部无机合成的简单        烃类与石油组成复杂性之间的关系
石油中普遍存在生物成因信息，与无机成烃过程        有尖锐矛盾。
2.油气有机成因说
动物说
植物说
混成说
早期成油说
晚期成油说
石油有机成因说认为，石油是埋藏在地下沉积岩内的生物残体（有机质）在一定温度、压力和还原条件下转化而来的。其基本论点是以有机成因为基础，石油是在相对低温、低压条件下，由生物有机质生成。其主要根据是：
        ①目前所找到的石油99.9％分布在沉积岩内，只有极少量石油分布在岩浆岩或其他岩石内。这些岩石内的石油是从沉积岩内运移而来的；
            ②石油在沉积剖面上各地质时代的分布，与煤和有机质的分布具有一致性，表明它们有成因上的联系；
③根据目前对石油分布的研究，确认石油的分布不仅与一定的沉积岩相带有关，而且受生油相带控制；生油区和生储盖组合控制着石油在空间上和剖面上的分布，这种关系与石油有机成因观点一致；
        ④在石油成分中找到了与已知的生物分子结构有关的成分，如与植物叶绿素和动物血红素所具有卟啉化合物（即族化合物），与叶绿素有关的姥鲛烷、植烷等异戊间二烯化合物，以及与动植物脂类化合物有关的甾醇类化合物等。随着埋藏深度的增加，这些化合物的含量具有规律性的变化：在深度大于3000m时，含量急剧减少，甚至消失，说明石油与有机质有关；  
⑤石油和生物中碳的同位素成分具有较明显的一致性。美国S．R西弗尔曼通过同位素分析认为，生物类脂化合物中C13／C12低于整个生物，而与石油接近；
        ⑥在致密石灰岩晶洞内，化石的体腔内和被泥岩封闭的砂岩透镜体内见到石油及沥青物质；
            ⑦在实验室内，一定温度、压力条件下对有机质作实验，经过一定时间之后有烃类生成；
⑧在沉积剖面上，油气分布的分带性证明，是有机质在不同地质条件下向石油转化和石油继续转化的结果；
            ⑨石油具有旋光性，无机合成烃类则无旋光性；
    ⑩石油的某些成分在较高温度条件下就要发生分解，如卟啉化合物在开放条件下250℃被破坏，说明石油不可能在高温下形成。
19世纪中叶以来，很多研究者根据自己的观察和实验，曾经提出过三种学说。即成油原始有机质以低等动物为主的“动物说”，以藻类为主的“植物说”，以及“动植物混成说”。
        进入20世纪，1906年Potonie进一步发展了“混成说”。1932年母岩概念的提出，使有机成油说成为较完整的学说。母岩就是富含分散有机质的淤泥。他在细菌和地质作用下形成分散石油，然后在负荷增加条件下挤入多孔地层。
        40年代，Whitmore等人在海藻和细菌中也检测出了烃类。认为石油仅仅是生物体中固有烃类的聚集。50年代，Smith将先进的测试分析技术引入对墨西哥湾及各种环境的现代沉积物中的烃类的分离和鉴别，将这些烃类的组成与某些原油进行对比，具有明显的可比性，因此得出：“石油是早期生成的烃类富集而成”的认识。
而Philipp(1965)、Tissot和Welte(1971)以及Albrech(1946)等人对生油剖面卓有成效的研究，表明只有当母岩埋藏达到一定的深度和温度时，有机质才大量的生成液态的成熟烃。
    近年来，油气勘探的实践表明，现今油藏中石油大部分系晚期形成，但却有一部分是在成岩阶段形成的未成熟油。

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