“陆相”也精彩——中国人创立并发展了“陆相生油理论”
2018-07-23 09:19阅读:
综合整理/本刊记者 耿燕丽
中国是最早提出“陆相生油理论”的国家,这一理论打破了西方“唯有海相生油”的错误观点。今日看来,如果没有“陆相生油理论”的出现,中国石油工业将停滞不前。
一个理论的诞生往往伴随着争议,“陆相生油理论”亦是如此。从观念的根深蒂固到打破传统,“陆相”理论掀起了世界风暴,赢得了世界肯定。在这座理论丰碑下,蕴藏着一部“惊世之作”和石油前辈们不甘落后的民族气节。
美孚不行中国行
自1878年近代石油勘探技术在中国出现以来,中国的石油工业被“无故”搁置了半个世纪,其中一个重要原因是“中国陆相贫油”的观念束缚了人们的思想。
1913年美孚石油公司曾组织了一个调查团到中国的山东、河南、陕西、甘肃、河北、东北和内蒙古部分地区进行石油勘探调查,打了几口百十来米深的探井,均没有收获。
据此,美国明尼苏达大学埃蒙斯教授于1921年撰文认为:“所有的产油层几乎毫无例外地都是海相地层或与海相地层密切相关的淡水地层。”支持这一说法的还有E.克拉克、N.M.古勃金等世界著名的石油地质学家。他们一致认为石油只有在海相沉积中才能形成。
美孚试水失败似乎印证了“中国陆相贫油”的观点,1922年美国斯坦福大学地质学教授勃拉克韦尔德也在一篇题为《中国和西伯利亚的石油资源》一文中认为:中国将永远不能产出大量的石油。
勃拉克韦尔德的依据是:中、新生界没有海相沉积物;古生代大部分地层不能生成石油;除西部和西北某些地区外,几乎所有地质时代的岩石,都是遭受强烈的褶皱、断裂,并受到火成岩不同程度的侵入。
与国外所云的“贫油”论调相反,中国老一辈地质学家以扎实的地质理论基础结合多年石油勘探经验,建立了适合中国的“陆相找油”理论。著名地质学家李四光在1928年撰文指出:“美孚的失败,并不能证明中国没有石油可办。”
20-30年代,以谢家荣、潘钟祥、黄汲清、孙健初等为代表的地质学家先后到陕北高原、河西走廊、四川盆地及天山南北进行油气地质调查,并分别于1937年和1939年在陆相盆地中找到了新疆独山子油田和甘肃玉门老君庙油田。
这两个油田的发现震惊了全世界,“中国陆相贫油”观念开始摇摇欲坠。为打破“美孚谎言”,1936年孙健初三出嘉峪关,对玉门老君庙和石油沟进行了地质和石油资源的详细勘察。1938年冬,李四光与严爽、靳锡庚等一行9人更是骑着骆驼,顶沙冒雪到达玉门老君庙,在所有地质工作者的不懈努力下最终发现了老君庙油田。
老一辈石油地质学家正是以坚持实践第一的工作作风,以及对大自然奥秘不断求索的精神,拉开了中国陆相生油理论诞生的序幕。
一篇论文惊世人
1941年,一篇题为《中国陕北和四川的白垩系石油的非海相成因问题》的论文首次在美国石油地质家协会会议上宣读。这篇惊世之作,正是“陆相生油理论”的雏形。
提出“中国陆相生油”这一崭新命题的是当时在美国攻读博士学位的中国青年潘钟祥。
1931年,潘钟祥从北京大学毕业后,曾先后4次到陕北进行石油地质调查,发现油苗主要产于三叠系延长层及侏罗系延安组中。通过对岩层所含植物、淡水瓣鳃类和鱼类化石的分析,最终确定为河流、沼泽、泥沼及湖相沉积,属陆相沉积。
1935年他又赴四川进行石油地质调查,其中发现油气产于白垩系下部的自流井层(后划为侏罗系)。侏罗系由灰黑色页岩及一、二层石灰岩组成,富含瓣鳃类化石,是湖相沉积,至此,他对“四川主要油层,普遍属于上三叠纪(海相地层)”表示怀疑。
20世纪40年代初,潘钟祥赴美留学。在美国堪萨斯大学和明尼苏达大学地质系学习期间,他根据对国内外石油地质文献的综合分析,联系考察到的上述地质现象,认为证据确凿,觉得有提出“陆相沉积也能生油”的必要。为此,他根据生油理论,深入论述了陕西、四川的陆相地层有丰富的有机物质堆积,有足够的水量和盐分及不渗透的粘土质保护层,具备了生油的主要条件,如果有适宜的构造,就能成为良好的油田。他的观点受到其导师、美国著名经济地质学家K.K.兰德斯的好评。
1941年,《中国陕北和四川的白垩系石油的非海相成因问题》一文发表在了美国《石油地质学家协会志》(AAPG)上。论文明确指出:“石油也可能生成于淡水沉积物,并且可能具有工业价值”。
著名地质学家黄汲清院士评论说:“该文明确提出了陆相地层也可以生油并能形成油田,这在当时是一种新颖的见解。它对中华人民共和国成立以来的找油工作有着重大影响。”
这是中国人最早提出的“陆相生油”论点,也是向“只有海相才能生成有工业价值石油”论点的挑战。
实践之中获肯定
“陆相生油理论”的提出为在中国陆相盆地中找到大量石油提供了依据。根据这一理论,从50年代中期起,我国石油勘探的重点开始东移。
50年代末,在松辽盆地发现了特大型油田——大庆油田。该地原油产自白垩系陆相储层,油源岩也由陆相湖泊沉积物形成,厚度达1000米以上。大庆油田的发现不仅为中国甩掉了“贫油”的帽子,而且雄辩地证明了陆相油气藏的形成不仅是可能的,而且可以存在很大规模的油气聚集,形成大中型乃至特大型油田。大庆油田的发现表明,依靠对陆相地层的研究可以发展中国的石油工业。
从60年代以后,中国相继开发了渤海湾(包括大港与辽河油田)、江汉、南襄、苏北、北部湾、二连等油气盆地和地区,它们都是在陆相含油气盆地中形成的油气藏。尽管陆相盆地的石油地质条件相对海相盆地要复杂得多,但油气储量是丰富的。例如,在渤海湾盆地发现的一系列陆相油田,具有大中型规模,有的单井日产量可达千吨以上。陆相石油地质研究在短时期内从勘探实践到确立理论取得如此明显而巨大的进展,的确使世界石油地质界的一部分科学家难以理解和接受。直到1966年,仍有一些国外著名地质学家发表文章,认为中国人在渤海湾地区取得的巨大成就和“陆相生油论”是“不可能的,是耸人听闻的说法”。
从60年代后期到70年代,世界陆相盆地中又有一重大发现,人们在澳大利亚的吉普斯兰盆地和库珀盆地找到了一系列由陆相沉积所形成的大中型油气田。中国在进入70年代以后,先后在湖北江汉盆地、陕甘宁地区以及苏北和豫西南等地区发现了一批油气田。1975年末,河北任丘的古潜油田的发现开拓了石油勘探的新领域。陆相石油地质理论也经历了从背斜油田、断块油田到复式油气聚集带等不同的认识论发展阶段。
随着中国、澳大利亚等国石油地质专家对一些陆相盆地的深入了解和研究,“陆相生油理论”已被越来越多的石油地质学家、地球化学家所接受。在这一理论的发展过程中,中国为此作出了极其卓越的贡献。加拿大多伦多大学地质系主任A.D.马洛尔教授在了解了中国陆相含油气盆地的情况后,著文说:“中国油气藏普遍形成于陆相沉积。作为陆相沉积盆地专家,我从那里(中国)学到了许多有关盆地的知识。”
功勋碑下留作名
一纸论文立功碑,百家争鸣和声美。在创立和发展“陆相生油理论”的过程中,引来无数专家的推动。伴随着石油工业的发展,他们的名字将永垂史册。
随着《中国陕北和四川的白垩系石油的非海相成因问题》的发表,潘钟祥的名字永刻在了“陆相生油理论”的顶端。他不仅打开了陆相研究的大门,更成为了中国地质研究的领路人。
在其发表不久,黄汲清、翁文灏等人在1943年初编写的《新疆油田地质调查报告》中也提出了陆相生油的观点,指出新疆二叠系、三叠系、侏罗系及下第三系均为可能生油层。此外,谢家荣、侯德封、阮维周、严爽、尹赞勋和王尚文等学者也都对陆相生油问题进行了研究,提出了重要的研究成果。
随着新中国石油事业的蓬勃发展,潘钟祥进一步研究了陆相生油问题。1957年,他发表了《中国西北部的陆相生油问题》。研究了从20世纪40年代以来国内外学者有关陆相生油问题的研究成果及看法,以及通过对中国西北部的陆相油田的介绍,进一步论证得出了“陆相不仅能生油,而且是大量的”这一重要结论。
20世纪50年代,潘钟祥与苏联专家Г.Е.梁布兴合作进行石油地质学教学工作,他讲授中国石油地质特征和介绍中国油田的分布规律,突出了陆相生油观点。梁布兴对潘钟祥的陆相生油观点十分推崇,讲授生油理论时多次进行介绍,并合作撰写了论文带回苏联发表,还合作编写《石油地质学原理》专著(地质出版社,1959),为中外学术交流作出了贡献。
至20世纪50年代末,国际地质学界还在分析世界各地发现的陆相地层产出的原油,尽管存在不同的来源与成因解释,但已孕育着陆相生油理论。应当说明的是,在这一时期,一些中外学者虽承认了陆相石油生成和聚集的事实,却还不能证明具有较大规模的有机质堆集、转化、运移,并能够形成较大型油气田。
陆相生油理论不仅对中国的石油勘探起到了巨大的作用,而且影响到国际上。著名美籍华人学者李庆远高兴地说:“我看现在应该是外国人向中国学者学习陆相生油理论和找油经验的时候了。”