蛇綠巖演化可能與油氣藏的發生有一定關系
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學家，1991年就當選為中國科學院院士，對大地構造和鉻鐵礦有較深入的研究，也是地質學界少數幾位贊同石油無機成因論的科學家。據肖院士說，他是近些年才轉而關心石油問題的，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平面圖，圖上是他精心做出的各種標記，他在反復比對蛇綠巖與油氣田的相關性。
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84歲高齡了，可前年還去過一次西藏。他說，搞地質學的不到現場怎么行！如今，他幾乎每天都要泡在辦公室里，不停地工作，他推薦我們去拜訪新當選的金之鈞院士，并熱情地替我們撥打電話，當時沒人接聽。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，他人現在在英國，短時間回不來，下回再找機會采訪吧。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家為我們如此操心，怎能不讓人感動。
本刊記者（以下簡稱“記”）：我們之前在蘭州拜訪了張景廉老師，他說在知名的地質學家中，您比較認同石油天然氣無機成因論，給他以很多幫助。我們來拜訪您，就是想請您從地質學的角度，談一談石油成因問題。
肖序常院士（以下簡稱“肖”）：關于石油無機論，張先生已經做得很深透了。我不是搞石油的專業人員，是搞基礎地質的，但我曾在玉門油礦待過一年。現在國家需要能源，工作總應“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新，很有深意。
記：您是搞地質構造的？
肖：對，我是搞地質構造的。
記：目前石油無機論在地球化學方面做的工作比較多，但在石油地質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學家，如果石油的無機成因論能夠成立的話，那么現在關于石油地質比如運移、成藏，是不是就要重新做解釋了？過去石油地質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。如果無機說成立的話，油氣的運移是不是可以換另外一個力學體系來解釋呢？
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），結合為碳氫化合物，出現烷類，這樣就和油氣聯系在一起了，這個反應過程也叫做“費托效應”（即費托合成效應，Fischer-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，這些地區是生產大量石油的國家，說明了蛇綠巖和油氣的密切關系。
記：目前蛇綠巖的發現，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。現在油氣多在盆地和坳陷里發現，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，很多地方已經沒有了，只有少數地方還在進行。這個是我前幾年做的數據圖，美國地區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、怎么指導勘探是問題。
記：您對青藏高原地區有較深的研究，您認為這一地區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，還要有空間有物質基礎，要有使二氧化碳還原成油氣的碳氫化合物的條件。
記：高原上的盆地里也有油氣，高原和盆地在地質年代形成的時候，究竟是一種什么樣的關系？
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，沒有適合的沉積環境，就無法合成烷類物質。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。
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。關于氣源的無機成因已經基本上確定了，預期的前景也比較驚人。關于油是不是無機成因的還有爭論。
記：從這種條件分布來說，中國哪些地方是重大的油氣產區？
肖：這就是我和張景廉先生、杜樂天先生、金之鈞先生談論的下一步找油的問題。現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注意的。
記：您對吐哈盆地怎么看？
肖：吐哈盆地實際上和準噶爾、塔里木盆地有相似性，也可以往深部進行適當勘查，該盆地庫魯克塔格山南部也值得重視。
記：為什么有些專家學者不接受無機成油論的觀點？
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，上面有一些數據，但沒有數據來源，不知道是否準確。聽張景廉老師說地科院地質所在搞中國大地深層構造剖面圖，是嗎？這個剖面圖張先生很看重，他認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該有幫助，不過它也著重的是其它礦產。
記：張先生很關注低速高導層，認為這個地方是一個生油區域，或者是發生費托反應的區域，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層找出來。地質所這邊在做剖面計劃時有沒有考慮這方面？
肖：低速高導層會畫出來，但據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。在開會的時候我會提醒他們注意和能源的關系。
記：您是搞金屬礦藏的，張先生認為石油天然氣的形成跟金屬礦藏有相關性，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系，這個觀點我還沒有仔細考慮過，但從一些現象來看是這樣的，比如蛇綠巖與鉻礦有關系，與石油也有關系。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。
記：那么鉻礦跟跟油氣田之間有沒有相應的關系？
肖：我正在考慮這個問題，包括金剛石和鈾礦與油氣的關系。
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，應該是海相陸相雜陳的一個盆地。您是根據什么判斷青藏高原不是“古特提斯”大洋的？
肖：當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，是和蛇綠巖有關系的。在青藏高原上只有雅魯藏布江一條完整的連續蛇綠巖帶，其它地方都是斷斷續續的，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、三疊紀形成的，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：西藏應進一步工作。藏南札達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：那青海的柴達木呢？它的蛇綠巖分布情況怎么樣？
肖：柴達木盆地也應該考慮，它的蛇綠巖很多都被掩蓋了。柴達木盆地西北部的阿爾金延伸地帶，還是有希望找到油氣的，茫崖油田西北不遠就出露了基性、超基性巖。南部的資料現在還不是很多。
記：您搞這么多年地質，您理解地球構造的原因是什么，它未來的發展趨勢是怎樣的？
肖：你看現在的地震，汶川地震之后，緊接著四川西邊雅安一帶又發生地震，傷亡一百多人，這都牽動著我們搞地質構造人的心。雅安地震發生之前，2005年3月，我向當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的速度向寶興、雅安方向移動，應該注意引發地震。”（詳見《青藏高原的碰撞作用及效應》，P284，2010.8）地震果真發生了，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行的。
記：您是搞基礎地質的，我們想向您請教一下，在巖石學上把沉積巖當做水成巖，那水成巖是怎么形成的？
肖：所謂水成巖，常是火成巖等經過風化等若干作用之后在洋盆里沉積出來的。
記：在風化或者沉積的過程中，因為它冒出來了，有機質就滲進來了，那有沒有可能是它原來的成分在某種化學作用下變成了有機質？
肖：有這種可能性。油氣本身是下邊上來的，或經過上地幔巖蛇紋石化作用，經過費托效應形成的，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》，你們可以看一下，他覺得“有機油氣”也是無機催化的。
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成油論，阻撓研究無機成油，有這個事嗎？
肖：不很清楚。我認識的一些俄羅斯和其他國家的科學家們都沒有受到影響。
記：那么油到底怎么產生的和最后怎么去采到油這兩件事前后有邏輯關系嗎？
肖：當然有關系了，石油怎么生成的和后期怎么得到當然有聯系，所以現在要注意。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：在您的理論指導下，鉻礦找到了？
肖：我沒有高深理論，也不說找到了。當時是五十年代后期～60年代初中期，鉻鐵礦是國家急需礦產，“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移了，因為當時藏南等地已有鉻礦線索，之后在西藏發現了鉻礦，找礦隊伍就從新疆調到了西藏搞大會戰。那些年代，西藏工業生產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，玉門的構造是怎樣的？
肖：玉門是很有意思的，祁連山在它南邊，現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，目前還沒發現石油。
記：它的地下有沒有大的深部斷裂？
肖：應該有的，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深部資料不多。
記：能總結一下您對油氣無機成因的看法嗎？
肖：油氣的無機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”。前者是在地球形成時就可能已經在下面形成烷氫了，后者是在后來反應形成的。“有機生油論”，據我所知是200年前羅蒙諾索夫院士提出的（見Proceedings of the Imperiale Academy of Sicience，1757），隨著石油科學發展以及勘探實踐，石油生因似應考慮張景廉先生等倡導的“無機生油論”。Ω
后記：上世紀五十年代，肖院士大學剛畢業不久就在地質部工作，當時的地質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院的院長，肖院士當時才二十多歲，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度：學問淵博、從善如流、寬厚仁愛！
