摘 要：石油天然氣的形成必須要有物質(zhì)基礎(chǔ)，還要遵循客觀的演化規(guī)律，對于它的成因有機(jī)成因說和無機(jī)成因說的對峙已久，至今仍然存在爭議，而兩派爭議的核心自然是對油氣的起源物質(zhì)和生成演化過程的認(rèn)識不同。簡單的說，有機(jī)成因說認(rèn)為油氣是地下分散在沉積巖中的植物、動物有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化而成，無機(jī)成因說主張油氣是在地下深部高溫高壓的環(huán)境下，由無機(jī)物轉(zhuǎn)換而來，這兩種爭論從其產(chǎn)生延續(xù)至今。

關(guān)鍵詞：天然氣；石油；有機(jī)成因說；無機(jī)成因說

1 油氣有機(jī)成因說

有機(jī)成因說是18世紀(jì)中葉提出的，主要理論有“蒸餾說”、“動物說”、“植物說”、“動植物混合說”、“晚期成油說”等。最主要的證據(jù)有：a.目前發(fā)現(xiàn)的油田大都分布在沉積巖中；b.前寒武紀(jì)到第四紀(jì)的每個時代巖層里都發(fā)現(xiàn)了石油；c.從油氣剖面中看出含油氣層位與富含有機(jī)質(zhì)的層位有相互依存的關(guān)系；d.目前發(fā)現(xiàn)的石油中化學(xué)成分并不完全相同，也沒有完全不同；e.石油組分中的元素和有機(jī)質(zhì)中的元素相近；f.在模擬實驗中可以從有機(jī)質(zhì)中提取到在油氣中含有的烴類物質(zhì)；g.油層的溫度大都低于100℃；h.石油大都有旋光性。下面將以時間順序介紹有機(jī)成因的各個學(xué)說。

1.1 高溫蒸餾說

18世紀(jì)中葉蘇聯(lián)的羅蒙諾索夫提出高溫蒸餾說，他是最早提出有機(jī)學(xué)說的學(xué)者，他認(rèn)為石油是煤在地下受到高溫蒸餾的產(chǎn)物。

1.2 動物說與植物說

在18世紀(jì)60年代，有機(jī)學(xué)派根據(jù)實驗和觀察，提出了一些新的方案，如以低等動物為主的動物說和以藻類為主的植物說，植物說認(rèn)為可能成為生油氣的藻類有綠藻、藍(lán)藻、硅藻及甲藻。從1888年起，Hoefer和Engler對多種動植物的脂肪酸進(jìn)行了實驗，進(jìn)一步完善了該學(xué)說。

1.3 動植物混成學(xué)說

20世紀(jì)初，波東尼認(rèn)為動植物都可以成為油氣生成的基礎(chǔ)材料，它們和礦物質(zhì)點一起形成腐泥巖，腐泥巖經(jīng)過天然蒸餾可產(chǎn)生石油。進(jìn)而在1932年古勃金各種生物化學(xué)組成部分均可參與生成油氣，他們可以來自海洋的動植物殘體和從陸地攜帶進(jìn)海洋的生物分解產(chǎn)物，含有這些有機(jī)質(zhì)的腐泥就是生油氣的母巖，一開始時石油以纖維油滴的形式分散于粘土淤泥的母巖中，而后在壓力的作用下運移聚集形成油氣藏。在這個過程中溫度并不高，其間有厭氧菌的參加，壓力也在不斷增加。這些都使得早期成油理論得到進(jìn)一步發(fā)展。

1.4 晚期成油說

晚期成油說即干酪根熱降解成油說，在20世紀(jì)初期，學(xué)者們認(rèn)識到了原油成分與密度隨著溫度和沉積巖變質(zhì)程度加深而不斷變化；到了50年代，氣相色譜圖的發(fā)展，加快了地質(zhì)體中的微量可溶有機(jī)質(zhì)的研究，借機(jī)可以更加系統(tǒng)的研究沉積巖沉積物以及石油中的脂肪酸、烷烴的成因及分布特征。經(jīng)過了大量的研究，人們認(rèn)識到石油的生成不僅是烴類的富集過程，更重要的是烴類的新生過程。1969年Vassoevich提出石油生成的“主要階段”和“主要相”的概念；1973年P(guān)usey通過對古地溫的研究，發(fā)現(xiàn)石油在地下一定溫度和深度范圍內(nèi)分布，由此提出了“液體窗”和“地溫窗”的概念。這些都為晚期成油說奠定了堅實的基礎(chǔ)。晚期成油說認(rèn)為沉積物埋藏的一定深度之后，到了成巖作用的晚期，沉積巖中一些不溶有機(jī)質(zhì)達(dá)到成熟，進(jìn)而熱解生成大量油氣。這種觀點在油氣成因研究中被廣泛認(rèn)可。

2 油氣無機(jī)成因說

油氣無機(jī)成因說是在19世紀(jì)后期至20世紀(jì)中葉提出來的，其中著名的理論包括宇宙說、碳化說、隕石說與巖漿說等，他們認(rèn)為油氣的生成是由宇宙天體中的碳?xì)浠衔锘蛘呤堑叵律钐帋r漿中所含的碳和氫通過無機(jī)方式合成的。

2.1 碳化說

碳化說是在1876年由門捷列夫提出的，他觀察到石油起源同煤相聯(lián)系的提法與實際中觀察的剖面有矛盾，在試驗中他發(fā)現(xiàn)碳?xì)浠衔锟梢酝ㄟ^無機(jī)合成來得到，因此他提出“石油是地下深處的重金屬碳化物與下滲的地下水相互作用生成的”。油氣生成的過程是重金屬碳化物與水發(fā)生反應(yīng)生成金屬氧化物和石油蒸汽。這種觀點有一個很大的弱點：地下究竟有無重金屬碳化物，還沒有確鑿的證據(jù)。

2.2 宇宙說

在19世紀(jì)末期由索科洛夫提出，他的理論依據(jù)是發(fā)現(xiàn)一些天體中含有碳?xì)浠衔?，在水星、天王星、土星及彗星的頭部都有發(fā)現(xiàn)。所以他認(rèn)為碳?xì)浠衔锸怯钪婀逃械模诘厍蛱幱谌廴跔顟B(tài)時，碳?xì)浠衔锞桶谒拇髿馊?，隨著地球的冷凝，碳?xì)浠衔镆脖焕鋮s的巖漿吸收，隨著這些碳?xì)浠衔镅刂严断虻乇硪苿樱奂饋肀阈纬闪擞蜌獠?。對于這種觀點也有它解釋不通的地方，地球早期的碳?xì)浠衔锓肿恿啃?，結(jié)構(gòu)也相對簡單，而現(xiàn)在開采出來的石油分子量很大，結(jié)構(gòu)也很復(fù)雜。

2.3 巖漿說

巖漿說是前蘇聯(lián)庫得梁采夫提出的，他在火山噴發(fā)巖中發(fā)現(xiàn)了瀝青，在巖漿巖中也找到極少數(shù)的石油，這些石油的形成同基性巖漿冷卻時碳?xì)浠衔锏暮铣捎嘘P(guān)，正是由于高溫高壓的條件，使得很多不飽和的碳?xì)浠衔锉痪酆铣娠柡偷奶細(xì)浠衔?。他的理論表明地球上先有了石油才有了生物，不是石油來自于有機(jī)物，而是有機(jī)物來自于石油。

2.4 高溫成因說

這是由俄國切卡留克提出的，他根據(jù)金剛石合成的實驗，發(fā)現(xiàn)石油形成于上地幔古登堡層內(nèi)，在高溫高壓的條件下，鐵的氧化物被還原成烴類。

2.5 蛇紋石化生油說

俄國科學(xué)家耶蘭斯基認(rèn)為，有些油田被發(fā)現(xiàn)于蛇紋巖或者是蛇紋化強(qiáng)烈的橄欖巖中，因此他認(rèn)為油氣可以通過橄欖石的蛇紋石化作用形成，這種蛇紋石化作用多發(fā)生在地殼深部的坳陷，所生成的油氣沿著裂隙升入沉積巖中形成油藏。

在上述兩種成因說中，目前有機(jī)成因說被多數(shù)人認(rèn)可，而且占了絕大優(yōu)勢，但是在有機(jī)成因說中仍然有很多不能解釋的矛盾，比如大量生物死亡后是如何才能聚在一起分解的；而無機(jī)成因說也有確鑿的證據(jù)：在實驗室中確實可以通過無機(jī)合成的方法生成石油中的碳?xì)浠衔?；在目前開發(fā)的油田中也可以找到無機(jī)成因的油氣。這些原因都不得不使人重新審視油氣的成因，因此還誕生了油氣成因的二元論。

參考文獻(xiàn)

[1]常向春.石油地質(zhì)學(xué)[M].石油工業(yè)出版社，2004，8.

[2]李漢韜.原始大氣的演變與石油天然氣的形成[J].地質(zhì)地球化學(xué)，1008-0244（2001）01-0104-04.

[3]妥進(jìn)才.深層油氣研究現(xiàn)狀及進(jìn)展[J].地球科學(xué)進(jìn)展，2002，8.

[4]王蘭生.對目前國內(nèi)油氣無機(jī)成因理論的幾點看法[J].石油勘探與開發(fā)，2006，12.

[5]杜建國，張友聯(lián).油氣成因理論研究進(jìn)展[J].礦物巖石地球化學(xué)通報，1996，4.