石油成因之谜课件.ppt

1、石油成因之谜石油成因之谜 1959年的年的9月月26日大庆油田发现井日大庆油田发现井“松基三井松基三井”喷射出让人喜极而泣的棕褐色原油喷射出让人喜极而泣的棕褐色原油 当今世界所消费的全部能量中,有一半来自石油,所以人们称当代为“石油时代”。人类认识石油已有久远的历史。据史料记载,早在公元前3世纪,我国四川省已经学会用石油和天然气作燃料烹食、取暖和照明了。但是,大规模的工业开采石油却只有100多年时间。由于石油的价值越来越被重视,石油需求量与日俱增,寻找新的油田已成为当务之急,而石油成因的研究可以为找矿提供理论指导,所以这一课题一向为国内外地质学家所关注。石油成因之谜石油成因之谜 石油成因,总的

2、可分为无机起源说和有机起源说两大派。19世纪的德国地理学家洪堡、俄国化学家罗蒙诺索夫均设想石油源于无机物。1876年,门捷列夫明确提出,石油是地球形成时碳与铁相互化合生成的碳化铁与地表水反应后的产物。由于无机起源说解释不了石油的复杂化学成分和油田的实际地质分布,所以20世纪以来这种观点影响越来越小。石油成因之谜石油成因之谜 有机起源说创立于19世纪中叶,随着油田地质和石油化学研究的深入,支持它的证据越来越多。例如,石油中含有的“卟啉”与植物的叶绿素和动物的血红素相似;石油具有成因于生物的有机物质才具有的旋光性;石油中碳12的丰度高于碳13也可以用生物的光合作用来说明尤其有力的证据是,世界上99

3、%以上的油田都产生在与生物作用关系密切的沉积岩中。因此,自50年代以来,有机起源说已被学术界公认。石油成因之谜石油成因之谜 但是,在有机起源说内部,关于石油是成因于古代动物的灾变死亡,还是成因于被称为“海洋牧草”的沟鞭藻一类浮游植物在地质变迁中的高压还原;是生成于海相地层,还是生成于陆相地层,今天尚未定论.在这方面我国地质学家潘钟祥等依据在发现大庆,胜利等油田过程中形成的理论,提出陆相生油论,对一向占优势的海相生油论提出了严重的挑战。石油成因之谜石油成因之谜 值得注意的是,由于近年来在宇宙中发现了几十种复杂有机物,石油地质勘探也证明地壳深处存在油气补给源,所以“无机成因说”又重新提出,大有“卷

4、土重来”之势.自美国德克萨斯开凿了世界上第一口油井至今一百余年里,开采出来的石油已有数千亿吨,人类的吃穿用行样样离不开石油,但至今说不清石油的来龙去脉,这也算了知难行易吧!石油成因之谜石油成因之谜 关于石油的起源，早在100200年前，俄国两位有名的科学家分别提出了石油的有机成因和无机成因以来，学者们也就分成旗帜鲜明的两大学派，各持一说，至今仍争论不休，难分胜负。世界上第一个试图探索石油成因的是俄国的罗蒙诺索夫。早在1763 年，他就提出了以下观点：石油成因之谜石油成因之谜 地下肥沃的物质，如油页岩、碳、沥青、石油和琥珀等等，都起源于植物。因为油页岩不是什么别的东西，而是古代从结果实的地方和从

5、树林里被雨水冲刷下来的烂草和烂叶变成的黑土，它像淤泥般沉在湖底等环境，树脂和石油以它们的（重量）轻和可燃性表明它们的成因也是同样的。石油成因之谜石油成因之谜 1876 年，俄国另一位著名人物、元素周期表的创始人门捷列夫提出了一个截然不同的观点：地球上有丰富的铁和碳，在地球形成初期可能化合成大量碳化铁以后又与过热的地下水作用，遂生成碳氢化合物，而碳氢化合物类似于石油。已生成的碳氢化合物沿地壳裂缝上升到适当部位储存冷凝，形成石油矿藏。石油成因之谜石油成因之谜 “碳化说”在上世纪末和本世纪初曾流行一时，但不久因为在地球深处并没有发现大量碳化铁的迹象，而且地球深处也不可能有地下水存在，此说渐渐被人们所

6、否定。这一期间，天文学家利用光谱分析，发现太阳系某些行星、大气层和彗星核部都有碳氢化合物存在。它们显然与生物作用无关。石油成因之谜石油成因之谜 俄国的索柯洛夫即于1889年推出石油成因“宇宙说”，认为地球在诞生伊始尚处于熔融的火球状态时，吸收了原始大气中的碳氢化合物。随着地球不断冷却，被吸收的碳氢化合物也逐渐冷凝埋藏在地壳中形成石油。反对者则指出，地球形成的大气成分与现代大气差不多，不可能存在大量碳氢化合物；即使有的话，遇到高温且熔融状的地球也早就分解了。石油成因之谜石油成因之谜 人们把“碳化说”、“宇宙说”称为无机成因说。还有一种无机成因说，叫“火山说”。持“火山说”的人不多，他们认为石油是

7、火山喷发作用的产物，但世界上位于火山带的油矿毕竟是极少数，这种学说无法解释大量的不存在于火山带的油矿的形成。到了1888年，杰菲尔继承罗蒙诺索夫的有机成因说，向无机成因说“发难”。他认为所有石油都是海生动物的脂肪经过一系列变化而形成。不久又有人提出植物残骸在湖或海底受温度压力等影响生成有机质，然后再转化成石油的观点，其中有的强调海生植物的重要性，有的则说陆生植物对石油生成更有利。石油成因之谜石油成因之谜 本世纪30 年代，前苏联科学家古勃金综合两家意见，发表“动植物混合成说”，认为动植物的混合物经一系列变化更有利于生成石油。石油有机形成的最新理论认为，形成石油和天然气的有机物包括陆生和水生的生

8、物，而以繁殖量最大的浮游生物为主。它们同泥沙和其他矿物质一起，在低洼的浅海、海湾或湖泊中沉积下来，首先形成有机淤泥，有机淤泥被新的沉积物所覆盖，造成与空气隔绝的还原环境。随着低洼地区不断沉降，沉积物不断加厚，有机淤泥承受的压力和温度也不断加大，经过生物化学、热催化、热裂解、深部高温生物化学、热催化、热裂解、深部高温等阶段，逐渐转化为石油和天然气。石油成因之谜石油成因之谜 本世纪4050 年代，人们普遍认为石油烃类是沉积岩中的分散有机质在成岩作用早期转变而成的。有人在现代沉积物中发现了与沉积物几乎同时形成的烃类物质，在此基础上提出了有机成因早期成油说，又称“分子生油说”。60 年代，取代“分子生

9、油说”的是晚期成油说。晚期成油说认为，当沉积物埋藏到较大深度，到了成岩作用的晚期、蕴藏在岩石中的不溶有机物质-酐酐酪根酪根，才达到成熟热解而生成石油，因此又被称为“酐酪根生油说”。石油成因之谜石油成因之谜 然而，无机成因学派并未偃旗息鼓。1951年，在过去40年中一直是有机成因论者的苏联地质学家库德梁采夫，突然180度大转弯，创立“岩浆说”。他深信地球深处的岩浆中不仅存在碳和氢，而且还有氧、硫、氮及石油中的其他微量元素。它们在岩浆由高温到低温的变化过程中，自会发生一系列的化学反应，从而形成一系列石油中的化合物。然后伴随着岩浆的侵入和喷发，这些石油化合物在地壳内部的有利部位经运移和聚集而形成石油

10、矿藏。美国康奈尔大学的天文学家高尔德，1977年起，在宇宙说和岩浆说的基础上，多次提出：石油来自地球深处，而且早在45 亿年前地球形成时就已产生。石油成因之谜石油成因之谜 他反驳有机说的理由是：世界上油矿的规模比其他任何沉积矿体都大得多，已查明的油气储量也比原先根据生物成因说估计的高出数百倍之多；最难以解释的是许多油气伴生氦，但生物对氦的浓集不起任何作用；再有，生物作用不能很好说明世界油田分布高度集中的现象（指中东）。另外，按照传统理论，花岗岩是火成岩，不可能有油气，可是高尔德预言，瑞典中部一个欧洲最大的陨石冲击坑呈环状的锡利延地区，系由花岗岩构成，却因有陨石撞击产生巨大裂缝，足以使地下深处的碳氢化合物流到地壳表层。为此，瑞典国家能源局在陨石坑里钻了7口500米左右深的探井，居然都见到了少量天然气，似乎证实了高尔德的假说。由此可见，现由此可见，现在对石油的成因下结论，还为时过早。在对石油的成因下结论，还为时过早。石油成因之谜石油成因之谜