石油成因这类问题到底是个什么问题？(图)

寒武纪

去年底有不间断的会议，不间断的汇报和汇报，然后不断传出职业重组的传言。本以为过年可以放松一下，可家里不想出事，累死了！偶尔去阿果集团看看，关于石油产地的争论还在时不时进行着，看来关心的人还是不少的。有时我会问自己，作为专业技术人员，职业重组在即，企业前途未卜，此时想这些问题未免太没良心了。同时，作为一个幸存企业的技术人员，又怎么能和股票端的人相比呢？人家旱涝保收，不愁吃穿，你的首要考虑是生存。说不定明天你就得卖大米了，那油是怎么产生的，跟你没关系。但有时还是忍不住要上网查看吵架的情况，甚至有人忍不住插上几句，其实大部分时候我后来都后悔了。据说胡适有个卖麻饼的朋友。他每天走在大街小巷卖弄和喊叫，但他一直在讨论欧美的政治制度，期待为祖国找到一条长治久安的道路。胡适说，每次想到这里，他都觉得乐观。假装你是买饼干的人，给胡适的人带点乐观。

我最近一直在想，石油的起源问题到底是什么？有人认为石油成因问题是石油地质的核心问题！好吧，这看起来确实是个大问题，那么这真的很重要吗？是不是重要？是不是重要？众所周知，任何起源或原因的问题都是一个大问题。比如宇宙的起源、生命的起源、人类的起源等等。这些问题可能从人类第一次仰望星空开始就一直萦绕在古今人们的脑海中，不断地燃烧着我们可怜的大脑。细胞 。古往今来，无数先贤不断问：我是谁？我在哪里？我要去哪里？千百年来，应该说这些问题还远远没有得到解答。这么多人在取笑——我是谁？我就是我！我在哪里？我在哪里-这些答案是开玩笑的，但是有问题吗？天知道。如果你真的不知道你在哪里？我可以悄悄告诉你：问GPS，但你一定想知道你是谁，不如问哲学家。那么，石油的来源问题似乎被归类为一个大问题，但不一定是重要问题。

那我先解释一下什么是大问题，什么是重要问题。鲁迅曾问：坐在菩提树下念佛法度度众生的法门，还是救度一个即将冻死的人，只穿一件外套，这算什么大成就？坐在菩提树下，禅修净化全人类的方法，当然是一件大事，也是一个值得思考的大问题；只穿一件外套，救出一个快冻死的人，无疑是一件小事。当然，这不是什么大问题，但对于垂死的生命和正在帮助的人来说，这是一个非常重要的问题。所以加缪认为伽利略后来顺从天主教是对的，毕竟地球绕着太阳转还是太阳绕着地球转，与生命相比是无关紧要的。

“我是谁？我在哪里？”的问题千百年来迷惑了无数聪明人，但人类不仅来自远古，而且还将走向未来。同样，虽然石油的起源尚未确定，但并不妨碍石油工业百年的发展，也不妨碍石油成为工业的血液。因此，石油成因的研究是一个大问题，但并不重要。想菩提树下救人，可能会引出佛陀、耶稣或孔嘉尔先生，但这并不要求每个人都去做。大多数人都必须脚踏实地地过自己的生活，才能让一些人坐在菩提树下。正如郭德纲所说，如果你在大街上说你是圣人，你会扇你耳光吗？虽然是相声的负担，但也说明这个世界不需要太多的圣人。圣人不死，盗贼不止。

所以我认为石油的来源问题不仅是一个科学问题，而且是一个哲学问题。这是一个科学问题，需要理性和实践检验；这是一个哲学问题，所以它需要推测和怀疑，“我思故我在”。从实践的角度来看，就像所有形而上学问题一样，它可能没有用，至少不是很有用，就像石油工业没有它一样会发展。但它涉及到终极与源头的问题，因此也具有很大的魅力，体现了无用的特点。所以，就像我之前说的，把自己当成买芝麻的人，给胡适带来一些乐观。

无论是有机的还是无机的，人类工业开采的石油都是在地下深处形成的。对此应该没有异议，但反对的程度有多深。因此，如果要证实或证伪石油来源的问题，有两个距离不能说是不可逾越的，至少目前难以跨越：一个是对极其复杂的地下深处的肤浅认识，另一个是人类生命周期与地质尺度严重不匹配。

以地壳的层状结构为例。该模型的建立很大程度上依赖于地震波速。南斯拉夫科学家莫霍罗维奇研究了 1909 年 10 月 8 日发生在南斯拉夫的地震。从震中 39 公里至 2405 公里的 29 个点的地震记录中，清晰地看到了两对 P 波和 S 波震相。第一对为直达波，另一对为第一波以7.8-8.1km/s的速度通过深部。这种不连续性后来被确定为地壳的底部，或简称为“莫霍面”。后来，康氏面、古腾堡面等地球深层界面相继被发现。 1970年5月，苏联在科拉半岛西北部钻探了当时世界上最深的超深井，1987年达到12000米。当时根据地球物理资料，有一口大约9000m（约6s）的反射，被认为是康氏表面，但实际钻探结果表明，花岗岩下根本没有玄武岩层！该井还产生了许多意想不到的预钻结果，证明了直接观察地壳内部的重要性。虽然这口井不再是世界上最深的，但几口深井的深度却是如此。与地球的半径相比，这个深度小得可怜。即便是和十分之一级别的所谓莫霍面深度相比，直接观察地球深处的难度可见一斑。

因此，深部地下数据的获取只能主要依靠间接获取，一种方法是地球物理，另一种方法是地球化学。这两种方法的共同点是，人们希望通过仪器与所研究的世界建立联系。正如一位知识史学家所说：人们对地球内部的探索必须通过地震学家的思想来折射，而地震学家的探索则通过他们使用的仪器来折射。然而，乐器与世界的关系并不是立即显而易见的，这些作品都是解释性的。由于多种覆盖技术的使用和大型计算设备性能的提高，人工地震技术尽管成本高昂，但其精度远超其他区域地球物理技术。尽管如此，使用地震技术对沉积盆地进行表征可能已经取得了长足的进步，但对基底内部进行成像仍然非常困难。 1990年代，为了研究莫霍面，在松辽盆地采集了12s的地震资料。但盆地基底内部的成像极为复杂，对地质现象的认识也是多解的。下面发育了许多相交的网格，不仅无法分清是韧性剪切带、深部断层，还是花岗岩地基等地质现象，甚至无法确定哪些可能是干扰波。不过不用担心，无论如何，莫霍解释了它。为什么？事实上，没有这套材料，莫霍面已经被“解释”过了，已经存在于人们的脑海中。只是你认为Moho有什么特点的问题，就像Korra的深潜一样，Kang的脸也被“解释”出来了。至于地球化学，我知识太少，无法评论。但是，地球化学获得的第一手数据必须是间接的。即使有各种夹杂物，也不知道有多少可以确定完全没有污染。这些地球化学专家可能心知肚明，但外行很难猜到。

西方地质学家认为，理论科学区别于物理和化学的根本特征是，除了理性之外，它还是一门历史科学。其目的之一是重建地球的历史，即重建独特地质事件的时间序列。整个人类历史只有几百万年，文明史只有5000年左右，现代地质史只有300年。时隔60年再去石心峰看《贾宝玉》，应该不会有什么变化。但如果是一万年，那我认为不会有太大的变化——一万年对人类来说可能意味着永恒，但对地质学来说，只是一瞬间。有些地质问题不考虑时间是很难理解的。当霍尔看到阿巴拉契亚山脉的厚度达到一万多米时，必须考虑时间因素。如果地球的年龄只是基督徒所认为的几千年，那么如此厚的地层绝对是一个奇迹！加拿大阿塔巴斯科河厚厚的石油沥青矿床很难理解，但如果从这两方面考虑：一是地质时代的产物，二是局部堆积而不是区域发育，那么它的规模也正常。事实上，如果将大庆油田的油全部转化为沥青，再次暴露于地表，其最大厚度可达数百米。当然，还有达尔文的进化论。如果不是地球进化史漫长，那么生命的进化根本无法接受。

说了这么多时间的例子，无非是地质历史悠久，时间的不可逆性，造成了地球历史信息的不完整和隐蔽，增加了破译的难度。例如，恐龙的灭绝现在被大多数人认为是一场灾难。证据是在K-T线地层中发现了高浓度的稀有元素铱。事实上，这样的证据是偶然获得的。比较现在与过去的方法是基于地球发展的稳定性，但地球的演化是一个非常复杂的动态过程。可能有一个总体趋势，但其间的波动可能很大。比较现在和过去的方法，大概只是对当时的地质环境进行简单的、定性的重建。比如，在通过古生物化石重构当时的气候、土壤等环境条件时，我觉得有时候生物的适应能力也不容忽视。比如，光看女生冬天穿什么，恐怕很多人都会产生中国华北比俄罗斯贝加尔湖还冷的错觉。

地球是一个复杂的耗散系统，具有复杂的结构、状态、规律和性质，时间尺度与人类生命周期严重不匹配，导致地球历史信息不完整，隐蔽性难以解码。访问这些信息的性质和间接性质。因此，地质研究的方法实际上可以归类为反演方法。反演方法的多重解是不可避免的，产生多重解的主要原因是边界条件的变化，所以初始模型的建立在所有反演中都至关重要。但由于地下条件极其复杂，时间尺度巨大且不可逆，地质学初始条件的建立受限于目前的知识水平和技术能力。石油成因问题作为地质问题之一，也无法跨越这两个距离，因此其论证大多成为理论推导。假设证明假设，基本无法验证或证伪。基于解释的推论必须符合格式塔变换理论（如鸭子和兔子）。即便如此，石油成因问题也不是不可识别，但我们的认识可能是有限的、阶段性的，甚至是片面的。

1962年，随着《科学革命的结构》的出版，库恩迎来了科学认识的新纪元。按照库恩的新科学观石油勘探构造分析，科学是一种非累积性的活动，科学是通过常规科学和科学革命交替发展的。在常规科学时期，科学是范式指导下的解谜活动。在解谜活动的过程中，范式会受到异常现象的冲击，异常现象的积累会带来范式的危机，最终会产生新的范式。清单科学观点最具革命性的特征是它强调新旧范式的不可通约性。在此基础上，库恩确立了自己独特的科学发展图式。科学是前科学阶段，通过分歧达成共识，并进入正规科学时期。传统科学以某种范式为专业基础，在该范式的支配下从事解谜活动。在解谜过程中，范式越来越完善，在完善的同时，异常现象也不断增多，最终使旧范式一贫如洗。由于应对和陷入危机，引发了一场科学革命，新范式取代旧范式占据主导地位，进而进入常规科学的新时期。科学就这样分阶段进行，永无止境。但这种永无止境的发展过程并没有预先设计的目标，也不是某种终极现实或绝对真理的近似值。科学家不是发现真理的勇敢探索者，而是在既定的工作世界观中解谜的人。

按照库恩的科学发展图式，当前的有机事业大致相当于常规科学阶段。这一阶段的基本特点是范式日益完善，在实践过程中取得了巨大的成功。当然，它也面临着来自体制内外的诸多问题和质疑。 1970年代以来，沉积物中不溶性有机质干酪根热降解成烃（油气）理论确立了其在有机生油理论中的优势，并相应产生了一系列油气发现指标（找矿标准） ）。其中，最基本的一点就是寻找有机质丰度高的优质成熟区——高成熟烃源岩发育的区域。应该说，这些认识在石油勘探时期取得了巨大的成功。这一成功不仅体现在形成了一系列实用可靠的找油指标（勘探标准），还体现在对绝大多数已知油田的系统性和自洽性解释上。如松辽盆地，从有机质成因来看，烃源岩为青山口组，尤其是青1段暗色泥岩，当然还有一些嫩一、2段。原油向上运移至中央组合的萨普皋油层，乃至上部组合的黑底庙油层，并向下运移至阜阳油层，形成大庆油田多个主要产层。当然，在李传良教授看来，石油是不可能向下迁移的。一般认为，石油向下运移是地层超压驱动的。这正是李教授所反对的。对这个问题有意见，所以让专家来拆开它。事实上，根据成油较晚的解释，虽然阜阳油层位于油源层之下，但石油能否向下运移并不重要。热史分析表明，清一段大规模排烃期大致为明水组末期。至此，松辽盆地的区域构造形态基本定型。因此，即使不考虑向下排烃，庆1段石油也可以通过断层和砂体的横向运移进入阜阳油层。考虑到平面分布的特点，这种横向迁移一直发挥着重要作用。因此，在大多数情况下，有机原因理论是一个系统的、自洽的理论。虽然在干酪根的转化和油的初始运移方面还存在一些缺陷，但在实践中仍然非常有效，这可能是有机成因理论一直被很多人认可的根本原因。

即使是经常被引用为无机成因例子的西西伯利亚盆地，其实也有一种解释，即有机成因的解释。据悉，该盆地已发育巴振诺夫组、秋明组、三叠系坦北组等多套烃源岩。与松辽盆地清一段相比，大多在规模或地球化学指标上较大。而不是。特别是巴热诺夫组是鄂毕河中部大油田的主要产油层。由黑色沥青质硅化泥岩组成，有机质含量高，可达23%。从有机油生成来看，这无疑是一块非常好的烃源岩。并且听了齐穆尔基耶夫的《小厚度基底走滑断层形成油气藏》的讲座。首先，他表示，他应用的3D地震数据质量与国内目前水平相差甚远。他应用“小断距基底走滑断层控藏”理论，据说取得了100%的成功。其实这里有两个问题：一是如果“小断距基底走滑断层控藏”的成功率取决于圈闭的实施，那么这并没有摆脱有机成因的烃源岩问题。滑动断层与圈闭的形成关系更为密切，但油源是来自深部还是来自巴热诺夫组尚不确定；其次，西西伯利亚盆地本来就是一个大型含油气盆地，应该有37口以上的探井。那些相信有机成因理论的探井，齐穆尔基耶夫没有介绍成功率，是不是漏掉了什么？

虽然我不学地质，但我还是了解地质学的三大争论。一是著名的“水火”之争，争论的焦点是地球上的岩石是由各盆地沉积形成的（即“水力”）还是岩浆作用（即“火成岩”）。二是“渐变与突变”之争，即地质过程的发展是像莱尔所说的那样以缓慢渐变为主，还是以快速突变为主。是固定论与活动论的争论，讨论的是包括大陆和海底在内的岩石圈板块是否永久固定在地球坐标系中石油勘探构造分析，或者是否曾多次发生过大规模的水平漂移。

原因是这三个主要辩论与其他一些较小的辩论相似。当然，也有历史局限。更重要的是，研究人员从地质学的某个角度或侧面出发，未能将地球视为一个具有整体性的系统。结果虽然有自己的依据和观点，但只是同一件事的不同方面。所以我一直对非黑即白的争吵保持警惕，尤其是在进行了近 30 年的探索工作之后。

记得我毕业的时候，我单位有个西南师兄叫赵子元。现在的年轻人很少听说过他，在大庆石油文献中也很少看到他的名字，但我想他应该是松辽盆地油田勘探史上一个值得铭记的人物。他以微尺度构造控油的思路，在三赵凹陷实现了80%的探井成功率，取得了很好的效果。应该说，松方屯、升坪、磨凡屯油田的发现与他息息相关。当时，他仍在使用具有非常稀疏的勘测网络的二维模拟地震数据。取得这样的成绩并不容易。那时，“四人帮”刚刚被推翻。应该说是科学之泉，但对他来说，却成了他生命中的三伏。从此，我们的师兄渐渐淡出了探索的领域。我毕业的时候，他是我们研究所负责的工程师，一个很闲的职业。他几乎在职业生涯的最后一部分时间都在学习中医。据说他的水平不错，还有很多人求他针灸，但难掩一生的寂寞。快要退休的时候，他想写一篇关于自己的报道，他有一次把稿子给了我，希望我能帮忙润色。其实他的文笔很好，只是没有人能帮他发表。最后，这个报告文学其实和它无关——就这样结束了。那个时代的人不太重视写文章，所以师父留下的不多，能找到的文章也很有限。从这里开始，我只收集了他写的两份生产报告，现在看起来也很水平。 “改造控制施工，构造控制沉积，构造控制油气水分布”等认识也在今天熠熠生辉。

但是这位学长也表现出某种偏执狂。在他眼里，只有构造才是控制储层的因素，岩性储层是无稽之谈，后期妄想症更加严重。例如，有时我向他展示一口不在构造中的井，并问他是否可以将其视为岩性储层。他会认真寻找井附近的故障。如果有，他会说断层是主控因素，所以还是结构。水库，如果没有人会怀疑数据本身。因为这些问题是有争议的，有时许多人无法理解。不过，他后来的性格，让我更加理解了网络上那些持有无机成因论的人所表现出的攻击性和偏执狂。意见稍有不同的是敌人，如果没有敌人制造敌人，斗争就会继续下去。太郁闷了，也许吧！尤其是那些认为真理掌握在自己手中而无法发挥的人，可能会更加郁闷——“欲过黄河，必攀太行雪山”、“拔剑环顾”不知所措”。自由导致爱，压抑导致深爱，深爱可能会模糊一个人的视野和思想，就像一个大哥对岩性储层的偏见一样。事实上，所有油气运移向上的圈闭都是潜在的油藏。

现在我们知道，纯构造油藏和岩性油藏，如果不是绝对不存在，但两者并无区别是不争的事实。勘探分阶段进行。如果过了流域普查阶段，想单一因素控制水库根本不现实。如大庆油田早期，人们总结了对次生构造带控油的认识，并在多地推广这种认识。大庆油田是在长垣上发现的，所以在很多地方也划定了长垣。现在有些油田和大庆长园同名，但那些长园显然没有大庆长园那么成功。为什么？长垣其实有很多地方高点。如大庆长垣萨普层发育7个高点。大庆油田的幸运是石油供应充足，整个长垣几乎是满的。不过，其他的长渊，恐怕就没有这么幸运了。有限的油量可能只能满足那些长垣局部高点的聚集，而下部油气聚集的概率大大降低，实际上是三级控油。后来发现，即使构造好，如果油藏不匹配，含油量还是不好。此时考虑复合油藏。也有后来发现的好和坏的油藏——其实随着勘探的不断深入，单一因素解决问题的能力越来越差，还要考虑更多的因素——这是一个趋势。

作为一种范式，有机原因理论总是应该被一个新的范式所取代。如果我做一个预测，有机起源理论会被无机起源理论取代吗？它可能是也可能不是。但我相信，无论是有机原因还是无机原因，都不是目的。我更愿意相信，下一个新范式将是一个能够容纳现有有机和无机原因理论的综合理论，或者是两者相互渗透形成的新假设。一般来说，无论新理论多么成功，旧理论都不会成为过去。相反，成功的新理论通常包含旧理论，并大大扩展了我们可以准确描述的现象范围。例如狭义相对论将人类知识延伸到高速运动领域，广义相对论延伸到大质量物体领域，量子力学和量子场论将人类知识延伸到微观领域。但如果将这些理论应用到日常生活中，它们就会退化为 20 世纪之前存在的表达式：牛顿的经典力学，或者法拉第麦克斯韦等人的经典场论。尤其是有机因论等在实践中取得了巨大成功的假说，对于一些在实践中形成的确凿的知识，新的假说可能是不可避免的。

有机和无机的原因似乎如此对立，也许它们彼此并不矛盾。首先，有机和无机本来就是人为的划分，也就是说，它们有共同的物质基础。其次，从实践的角度来看，无论持有什么理论，只要在工业上应用，就必须找到那些可以大规模积累的油藏进行工业开采。因此，除了油源，还需要稳定可靠的盖层、完整有利的圈闭、良好的保存条件。这些条件在沉积盆地中往往存在的概率很高。也就是说，在实践层面，无论是有机的还是无机的，最终的重点大多是沉积盆地，也就是两者的实际目标相差不大，所以油从哪里来真的无所谓从。既然已经定位在现实中，那又何必问主人公的出身呢？也就是说，有机成因论和无机成因论并不是不可通约的。就像哲学史上唯物主义与唯心主义、辩证法与形而上学的冲突一样，两者之间的争论是在同一规范下可以公平沟通的冲突，是元话语内的冲突。尽管他们内部似乎存在着激烈的争论，但这并不影响他们的相互理解和解释，因为他们有着共同的理论前提。库恩之所以强调新旧范式的不可通约性，是因为他把科学共同体变成了一个封闭的社会，没有任何理论和范式是不可侵犯的。 And from this point of view I prefer Popper - emphasizing that the scientific community is an open society, where "knowledge is objective and essentially guesswork". In fact, the research on the origin of petroleum should not only rely on the research methods of chemistry, physics and biology, but also the art of speculation, so it should accept multiple understandings and hypotheses with an open vision and mind. Perhaps postmodernism, which regards science as a game, the fairness of the game lies in the understanding that the legitimacy of one game cannot be imposed on other games, and is more suitable for the discussion of the cause of petroleum.