油氣成因理論與勘探開發實踐

1 引子：石油帶來的大問題

石油，還有天然氣，是現代中國人并不陌生的東西。

已經進入汽車時代的中國人，誰不關心油價的波動？每次油價上漲之前，加油站前排起的長龍反映出人們對石油的依賴程度。如今，不管什么理由，如果要讓那些有車族放棄汽車、重回騎自行車的時代，會激起怎樣嚴重的社會政治后果？恐怕任何一個負責任的政治家對此都會有清醒的認識。

已經用上天然氣做飯取暖的人們能想象出來有朝一日，一旦沒氣了，會是什么后果吧？人總不能再回到茹毛飲血的生活狀態吧？

如今，天上飛的戰斗機、運輸機、客機，海上行的軍艦、貨輪、客輪，地上跑的汽車、內燃機火車，無不依賴石油。而人們用的瀝青、化纖、塑料、化肥也無不來自石油。毫不夸張地說，石油已成為現代生活的物質基礎，一旦石油（包括天然氣）沒了，現代社會的整個物質基礎就崩潰了，我們無法想象那種崩潰所帶來的巨大痛苦與災難。

石油、天然氣是現代人類生活的物質基礎！不管這個基礎是多么脆弱，前景充滿何種不確定性，它已經就這么形成了，是人們必須面對的客觀存在。

中國的石油、天然氣形勢更是不容樂觀，隨著經濟的快速發展，自1993年起，中國已從石油自給國變成石油凈進口國，2012年，中國石油總消費量約為4.9億噸，凈進口量達2.84億噸，自產2.07億噸，對外進口的依存度已近60%，而且這個數據還將上升。

石油，已成為中國經濟發展的“軟肋”，成為中國和平崛起的重要障礙，也成為那些老牌強國（無論美、俄都一樣）遏制中國的戰略武器；他們如果調高石油、天然氣的價格，就會使中國經濟最基本的生產要素價格上漲，引發嚴重的通貨膨脹；他們如果切斷對中國的石油、天然氣供應，中國約二分之一以上的經濟活動就會停擺，就會面臨嚴重的社會危機。

石油會引發戰爭，自20世紀80年代以來，世界上最重要的局部戰爭，都是為石油而打的，我們這代人從電視上目睹的海灣戰爭、利比亞戰爭，不都是如此嗎？

這種戰爭的氣息也正在逼近中國，南海的黃巖島、東海的釣魚島，本來還可以平靜地擱置爭議，但因周圍石油資源的發現，形勢急劇升溫。在某種程度上，可以理解，這是某些想借石油遏制中國崛起的大國所進行的“火力偵察”。

刀已出鞘，箭已上弦，如果中國石油依賴進口的比例持續上升，恐怕早晚難免一戰！

而戰爭的結果是什么，誰又可以預料？

難道，中國只能在石油進口的路上越走越遠、越陷越深、不能自拔？難道人類的宿命真就是消耗掉這些所謂不可再生的“化石燃料”，重新回到農業的時代？

這種問題不能靠自欺欺人的所謂“信念”來回答，必須基于科學的基礎上，才能獲得有說服力的答案。

簡單地說，在科學上有兩種答案。

一種是“石油有機成因論”，他們認為石油是遠古生物殘骸的有機質形成的，是不可再生的“化石燃料”，遲早要消耗光的。按這種理論，中國這塊土地上的石油資源有限，根本不夠中國用的，現在這種對進口石油、天然氣的依賴狀況不僅將持續下去，而且會越來越嚴重。

另一種是“石油無機成因論”，他們認為石油來自地球內部深處（如上地幔或中下地殼與地幔間），是地球內部自然形成的，因此，其資源量遠超過有機論者所估量的，而且是可以不斷再生的，幾乎與地球的壽命等同。按這種理論，地球上的石油、天然氣雖然不能說是取之不盡、用之不竭，但也絕不會像有機成因論者預言的那么悲觀。而中國，也根本無需長期依賴進口石油，完全可以在自己的國土內找到足夠的滿足自己需要的石油、天然氣資源。

為了幫助廣大讀者了解石油成因理論對我國發展的重要影響，幫助大家了解張景廉等優秀的科學家所做工作的意義，本刊組織了這期專題文章，本文是該專輯的第一篇，目的是為對石油、天然氣科技不那么了解的讀者先提供一些科普知識，以便大家能較順暢地理解后面那些專家們專業性的文章。

2 何謂石油勘探與開發？

人們是怎么發現和找到石油的？又是怎么把藏在地下的石油弄出來的？

簡單地說，尋找石油的辦法就叫石油勘探；把找到的石油從地下弄出來就叫石油開發。

關于石油勘探與開發，如今已形成汗牛充棟的技術文獻和連篇累牘的專業術語，令很多外行望而生畏。但是，如果我們圍繞著如何找到石油、如何弄出來石油這樣最基礎的問題來了解這些知識的話，也許并不那么復雜。

人類是怎么發現和找到石油的？其實，石油不是人類找到的，而是大自然主動送上門來的，石油和天然氣從地下冒出來，冒到人的眼前，人就發現石油、天然氣了。這些從地下冒出來的石油、天然氣被稱為“油氣露頭”，也叫“油苗、氣苗”。順著油苗用最原始的工具往下挖，就是最早的采油方法。

早在公元前10世紀之前，古埃及、古巴比倫等文明古國就開始采集和利用石油，公元前5世紀，波斯就出現了手工挖成的油井，中國在漢代就出現了石油的記錄，宋代的大科學家沈括不僅給石油起了這個至今仍在使用的漢文名字，而且還親自用石油制墨。只是在古代，沒有出現煉油工業，所以石油的使用不夠廣泛。

現代石油工業是從1859年美國的德雷克油井的發現開始的，這個起點依賴于兩個技術前提；一是1853年出現的煉油工藝，可以用蒸餾法從石油中煉制煤油了；二是與之同時出現的蒸汽機為動力的沖擊式鉆機（術語叫頓鉆），可以開鑿更深的油井。1886年以后，汽車工業出現，遂使石油作為一個產業迅猛發展起來。

現代找油的方法其實和古代一樣，仍然是順著地表上冒出的石油、天然氣痕跡找，只不過隨著科學技術的發展，可以視作地下石油、天然氣痕跡的東西越來越多而已，比如所謂航空遙感技術找油，就是根據油、氣（主要成分是烴類）從地下外滲引起的巖石褪色、濁變和地表植被病變特征來尋找地下油氣分布范圍的。①

早期發現“油苗”后，是用鉆機往下鉆，就形成了油井。那時的油井都不深，美國德雷克井深不過20米②，也沒有什么地質學知識，但是，再往下發展，就會發現有些井出油后很快就干了，有些井遇到巖石難以下鉆，于是，已經形成初步知識體系的地質學就進入了石油領域。經過一段時間的研究，形成了有關石油的地質學說。這個學說最主要的幾個關鍵詞是：儲油層、蓋層、圈閉、背斜。地質學是以研究巖石為主要內容的，他們發現，地下的石油是儲存在一個有限的區域內的，這就是儲油層，當然儲油層不像是水缸那樣的大型容器，而是散布于地下巖石中各種大小不同的小孔小縫中，如同海綿一樣。儲油層的油在壓力作用下會流動，之所以能聚集在一起，是因為在這個儲油層的上部被更為緊密、結實的巖石給蓋住了，在油層的下部，被比油更重的水給頂住了。上面蓋住石油的巖層就叫“蓋層”，這個蓋層一般像口倒扣在地上的鍋一樣，被稱為“背斜”。鍋（背斜蓋層）下扣著的是飽含石油的有很多小孔和裂縫的巖層，油層下是水。整個蓋層與水之間的儲油空間就叫“圈閉”。背斜式圈閉是發現較早的圈閉類型，后來，發現有各種不同形狀的圈閉類型，如透鏡狀圈閉、尖滅狀圈閉等。所以后來發展到找油，就是找圈閉。現在最常用的地震勘測方法，就是利用人工地震反射回的地震波等信號，分析地下巖層密度、形狀、范圍等，以尋找可能儲存油氣的“圈閉”。那些冒出地面的“油苗”實際上就是從“蓋層”裂縫中滲出去的石油。

尋找“圈閉”是現在石油地質科學家、勘探科學家們最主要的工作。

發現了石油之后，怎么把它弄出來呢？早期的辦法也很簡單，就是用水桶撈，因為那時的油井淺，油冒出來后離井口很近，德雷克井的油面離井口只有2米，③油多了就用水泵泵，后來隨著油井的加深，發展出了各種抽油機械。圍繞著抽油機，又出現了一大批石油機械專家，數十年來，為加大儲藏在巖石孔隙的石油流入油井中的速度和數量，發展出水平鉆井技術和水力壓裂技術。一般來說，儲油層垂直厚度較厚時，數百米垂直打下去的井就夠了。但有的儲油層水平分布的距離較大，如數百米，但垂直分布較薄，如只有幾十米、甚至幾米，這時，沿其水平分布的方向鉆井，就會提高采收率，一般斜角大于或等于86度的井稱為水平井。④此外，還有定向井、叢式井等等。所謂水力壓裂技術，就是用高壓泵把水（包括其攜帶的支撐物如砂子等，術語稱作壓裂液）壓到地下儲油層，以擴大儲油層巖石的縫隙，使石油更多更容易地流入油井，以提高采收率。這樣，圍繞著采油又出現了一大批油田開發專家。

①蔣有錄、查明主編，《石油天然氣地質與勘探》，石油工業出版社，2006年5月第一版，P348。

②王才良著，《世界石油工業140年》，石油工業出版社，2005年2月第一版，P8。

③王才良、周珊編著，《找油的故事》，石油工業出版社，2006年7月第一版，P3。

④ 陳濤平、胡靖邦主編，《石油工程》，石油工業出版社，2000年2月北京第一版，P82 、P376。

當然，現代石油勘探開發技術遠不只上面所提到的那些技術，但大致的原理就是那么回事兒（本文為達到通俗講解的目的，盡量少用專業術語，所以，關于有些基本概念的定義與解釋與專業書籍略有不同，關于這些概念的更準確的技術含義要以相關的專業書籍專業定義為準）。本文談及這些科普知識的目的有二：一是為下一節要講到的石油成因理論做些知識上的鋪墊；二是告訴大家，石油工業內的主要專家們都集中在哪些領域，都在忙著什么，以便幫助大家理解，為什么石油專業內的大多數專家對石油成因這類科學問題并不感興趣。

3 石油形成原因的“有機論”和“無機論”

雖然人們認識和使用石油已經很長時間了，但對石油是怎么形成的，至今仍沒有搞清楚，這也沒什么難理解的，人類已經出現了至少一萬年以上的時間（按有些學者的說法應該在10到20萬年以上的時間），但現在也不知道自己是怎么來的，甚至連準確的出現時間也不知道。說明科學的認識能力是非常有限的。

目前關于石油形成原因的解釋，主要有兩派意見，一派是有機成油論，即認為石油是由地表動植物（主要是浮游植物和浮游動物）在地質運動過程中，沉積到地下，在一定的溫度和壓力作用下，變成了石油；另一派是無機成油論，即認為石油是由地下深處如上地幔涌上來的無機物在一定的溫度和壓力條件下反應生成的。兩派學說的首創人都是俄國科學家，有機說是由羅蒙諾夫在18世紀中葉提出來的，無機說是由門捷列夫在1876年提出來的。當然，發展到現在，無論是有機說還是無機說，都與當時有很大不同。下面，我們簡要介紹一下兩派學說的主要觀點。

（1）油氣有機成因說的主要觀點

1、世界上已經發現的油氣田幾乎都分布在沉積巖中，這些沉積巖原來是露在地表的，曾經是動植物居住的載體，在地質運動的作用下，攜帶著有機物不斷被埋入地下、水下，而在目前發現的石油儲存層以及其附近的地層中，有機物的含量都較高，這說明，石油與沉積巖中分散的有機質具有成因相關性。而在地殼深處沒有露在地表的結晶基巖中，沒有找到工業性油氣聚集（也找到一些，只是量不大，達不到工業開發的標準）。

2、石油的碳同位素組成同生物有機質（尤其是脂類）的碳同位素組成相近，而與無機碳酸鹽巖相差甚遠。這可能表明石油與生物具有成因上的相關性。

3、大量油氣測試結果表明石油可能是在100攝氏度以下的低溫狀態條件下形成的。

4、在石油中發現了卟啉，類異戊二烯型烷烴、萜類和甾族等被稱為生物標志化合物的物質，這些化合物的化學結構僅為生物有機質所特有，表明它們在成因上有相關性。

5、許多學者對近代沉積物進行的研究表明，在近代沉積物中確實存在著油氣生成過程，至今還在進行著，而且生成的油氣數量也很可觀。

另外，對現代石油有機成因說的成立具有較強支撐作用的是20世紀70年代初，法國地球化學家蒂索（Tissot）的干酪根熱降生烴演化理論。所謂干酪根是地殼中存在的一種不溶于酸的有機質，蒂索證明在一定的溫度和壓力條件下，干酪根可以轉化為烴類物質，即石油。

現在，對石油地質和勘探有實際意義的石油成因有機說的大致內容是，在現在發現的儲油層下方或附近，有一個有機質（主要是干酪根）含量較高（0.5%以上）的碳酸鹽巖層，這個巖層被稱為生油層，這個生油層生成的石油天然氣在壓力的作用下，運移到儲油層，因遇到良好的圈閉條件，而形成油氣藏。所以，往往把找到富含有機物的所謂生油層（也叫生烴層）作為尋找儲油層的線索。這個生烴的巖石層就叫“烴源層”，以“烴源層”作為尋找儲油層油氣藏的思路就是“源控論”。

當然，有機成因說存在著很多理論上不能自圓其說的矛盾，以及實踐上被證明的矛盾，比如有的所謂“生油層”距儲油層遠達數十公里，無法解釋生成的石油是怎么運移過來的；再比如就算在儲油層附近發現有富含有機質的碳酸巖鹽層，但這里的有機質是生油排烴后的遺存呢，還是石油散逸過來的呢？無法證實。在這方面，有機論是互相矛盾的，按他們的說法，這個“生烴巖”里的有機質（干酪根）是已經排烴即生成石油后的遺存物，應該排烴越干凈遺留的有機物越少才是，可在勘探實踐中卻發現，在所謂“生烴巖”里有機質含量越低的地區越難找到大的油氣藏。總之，有機成因說雖然是主流學說，但也面臨著種種挑戰。

（2）油氣無機成因說的主要觀點

在介紹油氣無機成因說之前，先簡要地介紹一下石油和天然氣的化學成分。

按教科書上的概念，石油是天然生成的、以液態烴為主要化學組份的可燃有機礦產，這種礦產成分復雜，現已鑒定出上萬種有機化合物，主要是烴類（超過425種），還含有數量不等的非烴化合物和多種微量元素，所以，石油實際上是多種有機化合物的混合體。①

天然氣的成分主要是氣態烴，同時含有數量不等的多種非烴氣體。烴氣主要為C1（碳）—C4的烷烴，即甲烷到丁烷，其中以甲烷（CH4）最多。②

從上述這些敘述中，一般讀者需要記住兩點：一是石油和天然氣是組成成分非常復雜的混合物，所以，由其組成成分來尋找其形成原因是非常困難的事情；二是石油和天然氣的主要成分是甲烷，所以，可以把甲烷的形成視作是石油的形成，這就是我們在油氣的成因理論中，常看到甲烷這個詞的原因。甲烷是碳、氫兩種元素構成的，這兩種元素也是石油燃燒產生熱量的主要元素。

油氣無機成因說可以大致被歸納為兩類：

1、泛宇宙說

該派學說認為包含烴類在內的有機化合物是在宇宙天體的無機演化過程中形成的，地球也不例外，在其形成時就包含有有機物，隕石和行星中普遍發現了有機化合物，地球火山噴氣和幔源巖漿巖中存在有機包裹體等，是這一類成因說的主要證據。具體來說這一類成因說包括以下兩種觀點：

（1）宇宙說：由俄國學者索可洛夫于1889年首次提出，他認為碳氫化合物（烴類）在地球形成的早期階段就已形成了，后來被巖漿所吸收，當巖漿進一步冷卻和體積收縮時，包含在其中的碳氫化合物就沿裂縫分離出來，即是人們見到的石油天然氣。

（2）地幔脫氣說：由美國天文學家高爾德（Gold）1993年提出，他認為地球深部存在著大量的甲烷及其它非烴資源。這些甲烷在地球形成時就已大量存在，它們在地球分異演化的早期，從地球深部被加熱釋放出來。經地質歷史時期的種種變化，這些甲烷向上運移，有的在上地幔和地殼中停留，有的被釋放在大氣圈中。在地殼中停留的進入沉積巖后可能成為油氣藏。

①、②蔣有錄、查明主編，《石油天然氣地質與勘探》，石油工業出版社，2006年5月第一版，P12、P31。

作為一個證據，前蘇聯的一口萬米以上的探井，在7000米深處的角閃巖（而非攜帶有機物的沉積巖），發現了瀝青包裹體和高濃度的H2、CH4、He、N2及鹵水，證明了地殼深處有非生物成因的甲烷。①

2、地球深部的無機合成說

這類成因說的共同點在于，油氣是在地球深處，在高溫、高壓和催化劑的作用下由水、二氧化碳、氫等簡單無機物反應形成的。具體說來，主要有以下幾種學說。

（1）門捷列夫的碳化合物說：該假設認為在地球內部水與重金屬碳化物相互作用，可以產生碳氫化合物。由于無法證實地球的深部存在金屬碳化物，所以，這種學說沒有得到人們的認同，但這是最早提出的有關油氣形成的無機假說。

（2）高溫生成說：俄國科學家切卡克留克1971年提出，在深約150km的上地幔層內，在高溫高壓的作用下，水和二氧化碳被還原成烴類。

（3）蛇紋石化生油說：前蘇聯學者耶蘭斯基提出橄欖石的蛇紋石化作用可以產生烴類，橄欖石的蛇紋石化作用發生在埋深在20至40km的地殼玄武巖層底，是橄欖巖同12至22km深處的深水圈層接觸的結果。這種接觸發生在地殼深坳陷，由于延伸擴張、裂開，水沿斷裂進入橄欖巖發育帶，生成的烴類又沿著斷裂進入沉積巖。（關于蛇紋石化作用生烴問題，中國學者王先彬研究員等對此有深入的研究，本刊本期刊登了他們的專題文章，可供讀者深入了解。）

（4）費-托合成說：英國前倫敦皇家學會主席、化學家羅賓遜提出，地球上原始的石油可能是20億年前通過費—托合成形成的。所謂費—托合成（反應）是指二氧化碳和氫在300至400攝氏度的溫度條件下，在鈷、鎳等鐵族催化劑的作用下，生成烴和水的化學反應，是石油工業上廣泛應用的非生物催化反應。很多持無機成油論的學者用此反應來解釋地下深處的無機生烴過程，但他們之間又有所不同。（具體的內容可參考本期所刊發的張景廉和張之一先生的專題論文）。

泛宇宙說和地幔深處合成說的共同點是：石油、天然氣都是由無機物形成的，從地球深處而來的。所不同的在于，泛宇宙論認為早在地球形成的宇宙年代中，有機烴已經形成，縮入地幔深處；而地幔深處合成說認為，地幔深處并沒有現成的有機烴，而是由無機物在一定溫度壓力條件下，正在合成為有機烴的。

以上，我基本上是按照蔣有錄和查明先生主編的“十五”國家級規劃級教材《石油天然氣地質與勘探》的相關章節，經過簡化后介紹了有機成油論和無機成油論的主要觀點，為通俗起見，略去了其中的分子式和化學公式。需要說明的是，對任何科學問題的簡化都是以“犧牲”或“模糊”細節上的準確性為代價的，無論是原教材的介紹（那也是一種簡化后的文本）還是本文的簡化介紹，都省略了很多細節問題，而這些細節又往往是各位學者爭論的焦點，并非無足輕重。如欲深入進行具體的科學研究，還必須去了解原始的科學文獻，獲得更準確的認識。本刊后面刊及的那些專業性論文，基本上反應出了無機成油論的所有觀點，比本文之中簡而化之的介紹要深入準確的多，如果讀者在那些文章中發現了本文未述之事，或與本文所述有所不同的觀點，應以那些專業文章所述為準。

①蔣有錄、查明主編，《石油天然氣地質與勘探》，石油工業出版社，2006年5月第一版，P44。

盡管我已經盡可能地簡化和通俗化了，但是相信還是有很多讀者對油氣成因理論一頭霧水，因為還是覺得觀點太多，一時難以記住。那么，我便大著膽子，進行進一步的簡化和通俗化，按我自己的理解對兩種成油學說進行概括，這種概括更為簡單易記，但在專業學者看來，會有更多的“漏洞”需要填補，不過我覺得并不打緊，對一個純粹外行的讀者來說，跟隨興趣、填補知識“漏洞”的過程，也就是由外行變成內行的過程，知識體系的完善與觀點的校正會自然發生。

簡單地說，有機成油論認為石油、天然氣是地表上的動植物沉積到地下形成的，石油、天然氣就是遠古動植物的化石，所以才被稱為“化石燃料”，由于沉積到地下的動植物是有限的，人類大規模的開發利用，會使這些不可再生的“化石燃料”枯竭，在不遠的將來，人類將無任何油、氣可采。而無機成油論認為，石油、天然氣不是來自地表動植物的沉積，而是來自地球深處的物質（或者是在地球形成過程中已形成的有機烴，或者是由地球深處無機物不斷反應合成持續形成的有機烴），從時間上看，只要地球存在，這些油氣就存在，源源不斷地從地球深部（如地幔）冒出來，足夠人類使用的，在數量上，遠遠超過有機成因論者的估計，石油、天然氣不僅不會枯竭，而且只要方法得當，就會取之不竭、用之不盡。

迄今為止，這兩種學說都還是理論假設，都不能稱之為被實踐檢驗過后的確鑿的科學結論。石油的有機成因理論被接受的時間長，應用范圍廣，滲透到了有關石油的各專業學科領域，是各專業學科的知識基礎，是目前的主流觀點。但是，近二十年來，石油的無機成因理論的證據越來越充分，解釋力越來越強，相比之下，已被接受多年的有機成油論那些無法自圓其說的漏洞就越來越明顯。按中國石油天然氣集團公司科技發展部2006年編寫的一份官方性的研究報告的說法：目前，主流的觀點認為絕大部分石油是有機形成的，而天然氣是無機形成的。關于石油的成因還是個需要深入研究討論的問題。①

有機成因論和無機成因論關于目前所發現的石油的儲藏構造（圈閉、蓋層）方面沒有爭議，所爭議的是油氣的形成原因。這兩種學說最易被人們記住的結論是對油、氣儲量的估計，有機論認為油、氣資源趨向于枯竭，而無機論認為油氣資源幾乎可以無限期地開發利用。從科學原理和實驗證據上，越來越不利于有機論，而無機論越來越被更多的學者所接受。在這兩者間，還有一些折中的學說，如多元成因論，即認為油、氣資源有一部分是有機形成的（比如后面我們所刊發的郭占謙先生的論文就是持此種觀點的），再如有機無機成因混合說，即認為地球深部來源物質對沉積有機質轉化為油氣也起了重要的作用②（在我們的采訪中，持無機成油論的張量廉先生也不否認這一點）。（但筆者認為，在所謂“多元成因論”和“有機無機混合論”中，如果承認地球深處無機物質可以形成油氣資源，那么在邏輯上，就必然會接受無機成油論關于油氣資源儲量前景的估計，也就是說，未來人類所能開發的石油、天然氣資源，主要是無機成因的。）

從社會科學的角度看，石油無機成因論為中國提供了可持續發展的能源前景，如果我們在中國主權范圍內的領土和領海能找到足夠自己用的石油、天然氣資源，就會擺脫對進口油氣資源的依賴，略為夸張些說，就可以將中國從戰爭的邊緣挽拉回來（至少可以消除一個重要的戰爭理由），對于中國實現和平崛起的偉大夢想具有至關重要的意義。

可是，如此重要的科學假設，在中國的石油勘探開發界卻遭遇了強大的冷遇，目前，研究石油無機論的只是少數學者，主流石油科學領域對此學說談不上反對，只是漠視，好像其不存在一樣（本期相關的專題訪談文章會有詳細的說明）。

為什么會如此？

依筆者的分析，既有科學知識方面的原因，也有社會文化方面的原因。

①方朝亮、劉克雨主編，《世界石油工業關鍵技術現狀與發展趨勢》，石油工業出版社，2006年4月第一版，P33。

②蔣有錄、查明主編，《石油天然氣地質與勘探》，石油工業出版社，2006年5月第一版，P47-48。

所謂科學知識方面的原因是指人類科學知識發展過程中，科學假設從提出到被證實或證偽，都要經歷一個漫長的過程，人類不能一下子就認識到全部真理，只能逐步地先認識部分真理，再在深入探索研究的過程中，發現新的真理。而新學說取代舊學說總需要一個漫長的過程，在已經被接受的舊學說面前，新學說需要更多的證據和更多的拷問，這是人類科學知識發展史上的自然現象。石油無機成因論相對于已被廣泛接受的有機成因論就是一種新的學說，有機論已經積累起的龐大知識和強大的思維定勢非一朝一夕所能改變，無機成因論要想獲得徹底的證實，還有太多的工作要做。

所謂社會文化方面的原因是指，在現有的科學知識基礎上已經形成了滿足不同利益訴求的社會結構，如不同的公司、政府或公司內不同的部門等，這些結構是由具體的人構成的，這些人的利益從本質上講是靠現有的科學知識體系而來的，因此，出于維護既得利益的要求，他們會拒絕接受新的科學知識，哪怕現有的知識是謬誤，新的知識是真理。比如，如果一旦接受了無機成因論，世界上各國都能在本國內找到足夠的石油、天然氣，美國就失去了借助中東石油控制全球的力量，所以，美國的石油公司想方設法的阻撓人們接受石油的無機成因學說（下文會介紹美國學者亨道爾對此動機的詳細描述）。再比如，現有的石油公司的專家都是靠有機成因論獲得其職業地位的，公司內部的研究機構也是按有機成油論設立的（如專門分析烴源巖的研究部門），如果一旦無機成因論成立，這些部門可能被裁撤，這些專家的權威地位會被取消，這種對生計的危機感也會影響到他們對新學說的接受。

上述兩種原因是世界性的、普通的，非中國所獨有，只是因為我們是中國人，對自己國家所面臨的問題有更直接的感受和更強烈的憂患意識，所以更急切地渴望國內的石油界能對石油無機成因論給予必要的重視。

下面兩節，我將具體分析油氣無機成因論難以被普通接受的原因。

4 油氣成因理論與石油勘探開發實踐的關系

本節是想從知識形成的角度來認識油氣無機成因論尚未被普遍接受的原因，而要分析清楚這個原因，就要從分析有機論被接受開始。

還得以簡單的方式提出問題，再以簡單的方式回答問題。

問題：油氣成因學說對找到油氣資源并把油氣資源弄出來（即上文所說的石油勘探開發實踐）有什么用？

答案：沒有用！迄今為止，無論是有機成因論還是無機成因論，對找到石油和弄出石油都沒有發揮直接的作用。而這，也正是石油無機成因論被漠視的最深刻的知識上的原因——反正沒有用，接受誰都一樣，接受不接受誰也一樣！

上述簡單化的答案是筆者個人的觀點，歡迎各位專家學者批評指教。為了把這個觀點說透，筆者也就不得不再往復雜里說了。

前文我已經說過，在目前的油氣勘探開發實踐中，實際上是根據“油氣露頭”、“油苗、氣苗”以及其它顯露在地表的油氣痕跡找到油氣資源的，尋找的只是油氣資源的儲藏構造，而油氣開采也只是從具體的儲藏構造中把油氣資源盡可能多地弄出來而已（目前的石油開發技術并不能把地下已發現的油氣資源全弄出來，總會有殘余油氣留下，所能做到的只是提高采收率而已）。發現和開采這些油氣資源與它們是何種原因形成的、又是從哪里來的這些油氣成因理論的核心問題幾乎沒有關系。所以，真正對勘探開發實踐有用的知識是對圈閉巖層的判斷、對地下儲油層結構的分析等，基于此種知識基礎上的技術就更多了，如更好的鉆頭，更能控制地下井孔軌跡的定向控制技術，更適合儲油層巖石孔隙結構特征的壓裂技術，等等。各大石油公司的主要資金和精力都投入到這些馬上就能“刀下見菜”的實用科技上面，對那些更接近哲學的油氣成因理論探討沒有興趣。盡管人們都知道，這些更為基礎的理論探討一旦被證實，會顛覆現有的勘探開發模式，創造出全新的生產力，但在其沒被證實之前，人們還是忙著在自己能把握的范圍內找油、采油，等著那些理論被證實再說吧，反正自己懶得、也不會在這上面花錢花精力，這種情況在具有實用主義文化傳統的中國就更為明顯。

但為什么說已被廣泛接受的油氣有機成因論，也沒有起作用呢？教科書上不是說有機成因論“卓有成效地指導了世界油氣勘探實踐嗎？ ①

那么，我們就得來分析油氣有機成因論在整個現存的石油科學知識體系中的具體功能和作用是什么。據筆者的分析，基于油氣有機成因論的知識實際上只是對油氣勘探實踐結果的理論性解釋，而不是指導下一步勘探開發的原則，而且，這種解釋因為得不到下一步勘探開發實踐的證實，因而也無法站得住腳。

具體舉三個例子：

第一個例子是標志著地質年代的地層與勘探開發的關系。最早地質學是根據地層中的古生物化石判斷地層年代的。按照有機成因論的說法，石油是由動植物化石形成的，那就得說明白是哪個年代的動植物形成的，比如說，在距今1.35-2.05億年的侏羅紀地層中發現了石油，可以解釋為那是侏羅紀的動植物化石變成了石油，但是并不能說找到了侏羅紀就找到了石油，世界上沒有一個石油公司是靠尋找某一曾經發現過有油氣藏存在的地層年代去找油的。事實上，幾乎在所有地質年代的地層里（從古生代的寒武紀到新生代的第四紀）都找到過石油，反過來看，各年代的地層也都有沒找到油氣資源的區域。由此看來，基于有機成因論的地層學在石油勘探開發實踐中，目前所實際起的作用只是個地層年代標記符號而已，與能否找到油沒有關系（不過按傾向無機成因論的李慶忠院士的說法，“生油層層位的不斷下移也正可能說明油氣是無機生成，從深部通過斷層運移上來的。詳見后面李院士的相關文章）。

①蔣有錄、查明主編，《石油天然氣地質與勘探》，石油工業出版社，2006年5月第一版，P46。

②李玉琪、惠榮《大慶油田發現的原因分析》，《西安石油大學學報（社科版）》，2013年第一期。

第二個例子是沉積相的例子，即海相沉積和陸相沉積的問題。曾經有外國學者依海相沉積才能生油的理論，而中國是陸相沉積盆地為主，便判斷中國找不到石油，即所謂“中國貧油論”。所謂海相沉積是說那個沉積層在遠古是大海，海里的動植物資源多，沉積量大，形成的油氣資源多，而陸地動植物資源少，所以形不成那么多的油氣資源。中國的學者潘鐘祥等在上世紀40年代提出陸相沉積也能生油的陸相生油說，而這里的陸相主要指的是古代的內陸湖形成的沉積，大概是說如果湖足夠大，也會有足夠的動植物資源作為形成油氣的原料。這個“陸相說”在很長時間內被宣傳為中國找油的根據。但事實上，無論大慶油田還是新疆諸油田，都不是根據海相和陸相沉積來找到的，而是根據地面的“油氣露頭”和地下“圈閉”找到的，“陸相說”實際起的作用也只是為最高決策者下決心提供理由而已，沒有發生實際的指導作用，正是因此，關于大慶油田發現的原因才眾說紛紛。②事實上，中國內陸各油田下面都是海相、陸相雜陳的，只不過年代不同而已。海相沉積和陸相沉積與油氣生成間找不到明顯的因果聯系，有的海相沉積有油，有的海相沉積就沒有油，陸相也一樣。在沉積相與油氣資源間，沒有確定的因果關系。沒有一個石油公司能奔著海相或陸相沉積去找油的。

第三個例子是“烴源巖”，按照有機成因說的“生、儲、蓋”理論，油氣是從富含有機質（干酪根）的碳酸鹽巖巖層中生成的，經過運移，到達蓋層下面，形成油氣藏，這個富合有機質的巖層被稱為“烴源巖”。但在勘探實踐中，找到這個烴源巖并不意味著就找到了油氣藏，因此，實際找油還得去找儲油圈閉，而不是找“烴源巖”，所謂“烴源巖”以及基于此的“源控論”（即烴源巖的有機質含量決定了能形成多少油氣資源，用術語表達就是“烴源巖的有機質含量對油氣資源的形成有控制作用）只是對已經發現的油氣藏的來源所做的一個理論解釋，而且是一個漏洞百出的解釋，從來沒有作為指導油氣勘探開發實踐的理論原則。

本文舉出的上述三個例子不是為了批評油氣有機成因論，而是想說明，有機成因論在整個石油科學體系中，所實際發揮的功能只是解釋已經發現的勘探成果，而不是指導勘探開發實踐的指針。人們總是要對已經發現的一切給出各種解釋，而且總要對自己的行為動機找出理由，于是，這種解釋便極易泛濫為知識堆積。

油氣有機成因論之所以被普遍接受的真正原因并不是因為其正確，而是因為它在直觀上更符合那些年代里人們的認識方式。早在用石油煉制照明用油之前很久，人類就用植物提煉照明用油了，這一直觀經驗是有機成因論容易被接受的巨大潛意識基礎，由于事實上也不用這種解釋找油，它正確與否與能否找到油沒有關系，只要大家心理上能接受就行，于是，便通過體制化的教育復制給下一代和下幾代人，成為主流學說了。

說油氣成因理論對油氣勘探開發實踐沒起作用，并不意味著它不想起作用和永遠不能起作用，人們之所以解釋油氣勘探開發的實際后果，就是為了能形成一些理論，來指導下一步的實踐工作。有機成因論之所以沒能對勘探開發起實際的指導作用，主要在于它的解釋力太差，與事實相差太遠，缺少內部的邏輯一致性。如果有新的解釋理論出現，提供了更為完整強大、符合勘探實踐所發現的所有事實的解釋的話，那么就可以指導實踐，而這種理論一旦被證實，整個勘探開發實踐就將發生一場革命。

5 政治對科學真理的遮蔽——威廉·恩道爾的爆料

①（美）威廉·恩道爾著，《石油大棋局》，中國民主法制出版社，2011年8月第一版，前言P03-05。

威廉？恩道爾，美國著名經濟學家、地緣政治學家，長期旅居德國，2011年出版了一部著作《石油大棋局》，在這部著作中，他指出所謂石油是數億年前生物形成的化石燃料（即油氣有機成因論）是由美、英幾個大公司在政府的支持下，炮制的彌天大謊，目的是為了支持地球上的石油、天然氣資源有限，達到產能峰值后就會衰減直至枯竭的結論。只有這樣，美國才能利用石油這個砝碼，控制全球。基辛格說得明白：“如果你控制了石油，你就控制了所有的國家。”①按恩道爾的說法，俄羅斯和烏克蘭的科學家自斯大林時代就研究石油的無機成因論，到上世紀90年代后已經在無機成因論的指導下，在烏克蘭和越南成功地找到了石油，而美國的石油科學家們事實上也是同意無機成因論的，但他們害怕這一學說被廣泛接受后會破壞美國借石油控制世界的戰略，所以，在大石油公司和政府的支持下，想方設法地壓制無機成因學說的傳播，并編造出各種謊言，來攻擊無機成因說，捍衛有機成因說。恩道爾的書已有中文譯本出版，語言生動、見解犀利，有興趣者可以深入一讀。

對于恩道爾的觀點，我并不完全相信，對于這個人的真實身份，更是毫無所知，我實在有些不能理解這個像斯諾登一樣爆料的美國人的真正動機是什么。但是，可以肯定的有兩點：一是國際石油學術界總體上對油氣的無機成因論持冷漠態度是事實，這背后美國人做的小動作是非常明顯的；二是美國以石油作為控制世界的武器也是事實，近年來他們在中東地區發動的戰爭和制造的各種事端證明了這一點。

恩道爾的爆料提醒我們要警惕，美國把科學理論也當作其控制世界的戰略武器，一方面，他們否定和壓抑可能讓其它國家獨立發展的任何科學理論（如石油的無機成因說），另一方面，編造可能誤導別的國家發展的所謂科學理論（如所謂“頁巖氣革命”），而這些問題，正是當下事事以美國為“國際先進標準”的中國所迫切需要注意的。以頁巖氣為例，雖然美國人吹噓他們的頁巖氣開發已占了天然氣的25%以上，但是，至今沒有見到他們開發、使用頁巖氣的具體的科學上的證據。而我國已經投入了巨額財力進行的頁巖氣開發幾乎沒見到任何成效，按恩道爾的說法，可能是“中計了”。

6 油氣無機成因論可能是我國油氣資源發展根本轉折的契機

我們欣慰地看到，在油氣成因學說這一當今“科學前沿的重大課題”①中，少數優秀的中國科學家走在了前列，比如杜樂天教授、李慶忠院士、王先彬研究員、張景廉高級工程師、郭占謙高級工程師等。他們從各個角度證明了油氣無機成因論的可成立性，并指出了以該理論指導中國石油天然氣勘探開發的前景。但是，我們也同樣憂慮地看到，這些具有遠見卓識和真正的科學探索精神的科學家們是何等的勢單力孤，他們的學說并沒有被從事油氣勘探開發實踐工作的主流學術界所接受，更沒有為石油決策者所重視。現代世界里，石油行業已是資源和技術高度密集的產業，如果沒有高層決策者的決斷與支持，如果沒有主流學術界的配合與研究，要想證明這一理論，并使其發揮效力是根本不可能的。故此，本刊編輯了這期專輯，希望引起更多的雖非石油界專業人土，但也關心中國油氣資源發展的人的關注。

在學理上，筆者是傾向贊同油氣無機成因論的，因為它的證據更為充分，邏輯上基本能圓滿自洽，在實在性與可靠性上，都超過了有機成因論。筆者認為，在社會政治經濟層面上，我國更有證實（或證偽）這一理論的迫切性，如果證實這一理論并且將其運用于指導油氣勘探開發實踐的話，我們就能突破老牌世界大國對中國的能源遏制，實現和平崛起的中國夢；如果證偽了這一理論，也會促使我們早日另謀它策，尋找新的發展出路。從科學技術的層面上來看，目前已經具備了證實（或證偽）這一理論的基礎條件，可能只需要投入并不太多的資金，就可能取得根本性的突破。現在所需要的只是兩點：一是決策者們的明智與決斷，二是學術界的人從那些急功近利的應用性研究中抬起頭來，正眼看一看這種理論。

我們深切地期待著！

①方朝亮、劉克雨主編，《世界石油工業關鍵技術現狀與發展趨勢》，石油工業出版社，2006年4月第一版，P32。