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  地质通报  2018, Vol. 37 Issue (5): 920-929  
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舒思齐, 张洪涛, 肖序常. 基于无机成因的油气勘查概念模型(BRCF)[J]. 地质通报, 2018, 37(5): 920-929.
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Shu S Q, Zhang H T, Xiao X C. The conceptual model of oil and gas exploration on the basis of inorganic origin theory (BRCF)[J]. Geological Bulletin of China, 2018, 37(5): 920-929.
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作者简介

舒思齐(1977-), 男, 博士, 高级工程师, 从事矿业可持续勘查开发研究。E-mail:shusiqi@sina.com.cn

文章历史

收稿日期: 2017-11-20
修订日期: 2018-03-10
基于无机成因的油气勘查概念模型(BRCF)
舒思齐1 , 张洪涛1 , 肖序常2     
1. 中国地质调查局, 北京 100037;
2. 中国地质科学院地质所, 北京 100037
摘要: 基于超基性岩蛇纹石化成油理论,根据构造条件和沉积条件,提出了石油勘查概念模型——“BRCF”模型:B代表侵入地壳超基性岩;R代表储油层;C代表盖层;F代表深大断裂。运用该模型分析了波斯湾地区油气田和中国典型油气田油气成藏规律,并预测了中国大陆油气勘查靶区。
关键词: 有机成因    无机成因    “双机”成因    超基性岩    蛇纹石化    油气勘查模型    
The conceptual model of oil and gas exploration on the basis of inorganic origin theory (BRCF)
SHU Siqi1, ZHANG Hongtao1, XIAO Xuchang2     
1. China Geological Survey, Beijing 100037, China;
2. Institute of Geology, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037, China
Abstract: According to the tectonic setting and sedimentary condition, the conceptual model of oil and gas exploration, "BRCF" model, is built on the basis of the origin theory of serpentinized ultrabasic rocks. B is the ultrabasic rocks intruding the earth's crust. R is the oil-bearing reservoir. C is the cap rock. F is deep fracture. The model was used to analyze the reservoir-forming regularity of typical oil and gas fields in Persian Gulf and China's continent and to predict the oil and gas targets in China's continent.
Key words: organic origin theory    inorganic origin theory    dual origin theory    ultrabasic rocks    serpentinization    exploration model of oil and gas    

油气成因是一个非常复杂的理论问题,也是石油地质学的重要研究内容之一。油气的成因是长期争论不休的问题,争论的核心是油气起源物质和生成过程。针对油气起源物质和油气生成的理化过程,不同学者提出了不同的油气成因假说[1-6],主要包括无机成因、有机成因和“双机”(有机+无机)成因三大学派。

早在18世纪中叶,俄国化学家罗蒙诺索夫(1763)认为,石油和煤炭一样是由泥炭在高温作用下(蒸馏)生成的。这是最早的石油有机成因论,常被称为蒸馏说。拜沃特(1853)首先证实了石油馏分显示旋光性。由于从生物界常可得到旋光性的物质(如,胆甾醇存在于动物的胆汁、鱼肝油及蛋黄中,植物性甾醇存在于植物油及脂肪中),因此石油有机成因论者,将其作为石油有机成因的有力证据。Treibs(1934)首次证实,卟啉化合物广泛存在于不同时代、不同成因的石油及沥青中。这一重要发现,首次在原油成分和它们的祖系生物源物质之间建立了直接的联系, 使石油有机成因说有了可靠的依据。J.M.亨特于1962年在缺氧条件下加热绿河页岩中的干酪根时, 获得了烃类化合物。1963年在第六届世界石油会议上, P.H.阿贝尔森(Abe1s)首先发表了石油形成的干酪根起源说。随后干酪根热降解成油, 逐步为大多数学者认可。Tissot等(1984)以巴黎盆地下面的托尔阶页岩为研究对象,建立了干酪根热降解生烃的演化模式,提出并完善了干酪根晚期生烃学说,总结了油、气的生成、演化和分布规律。20世纪,古勃金和维尔纳茨基形成了较完整的烃原岩理论,将石油有机成因说推向了新的高度。基于有机成油,有学者创立并发展了海相生油理论和陆相生油理论,有力地指导了世界石油勘探工作,并发现了一批世界级大油田[7-9]

有机生油论的各种指标虽然客观上能够指导找油的实践,却有许多现象无法解释,在油气成因机理上存在种种困惑[10-12]。这促使许多学者对油气的无机成因进行探索。最早提出石油无机成因理论的是俄国化学家门捷列夫,他在1876年首次提出石油由无机物生成假说,即石油是地下深处的重金属碳化物与下渗水相互作用生成的。目前,具有较大影响的油气无机成因主要有三大学派。一是石油成因“宇宙说”。俄国的索柯洛夫于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。近年来,众多科学家在陨石、月岩样品和若干行星大气圈内发现烃类气体和有机物[13-14]。二是地幔脱气说。该假说认为,在地球深部存在大量甲烷及其他非烃资源,经过地质历史时期的变化,这些气体向地壳运动并形成无机成因的油气藏。当地球开始凝聚时,原始大气保留在上地幔和地壳中。当存在地幔柱并有深大断裂时,这些气体可通过断裂、火山活动或地壳运动得到释放[15]。袁学诚等[16]提出,油气是地幔内(软流圈)物质无机生成,然后运移到海相盆地或陆相盆地中聚集成藏,并提出在中国找油最有远景的3片地区。三是费托地质合成说。该假说认为,在大陆岩石圈中当具有蛇纹石化产生氢、脱碳作用生成二氧化碳和500℃以下的温度条件时,便可通过费-托反应生成油气。该假说代表性成果有“超基性蛇纹岩底劈说”和“板块构造控制生油说” [17-19]。近年来,世界各地发现了无机成因的石油,使石油无机成因获得一批实例佐证。如,西丽洋陨石坑的花岗岩基底在370Ma以前被一个直径约40km的陨石撞击而破碎,美国Cornell大学Thomas Gold教授(1987)在该陨石坑实施了钻探,并钻获15t油。前苏联科学家在摩尔曼斯克的科拉半岛施工了SH-3超深井, 钻到压强为11500MPa深度岩石时, 发现了裂隙并钻获碳氢化合物。瑞典电力公司实施的第一口探井(Graveberg No. 1 well)在6500m深的前寒武纪岩层中取得85桶原油。前苏联科学家在第聂泊-彼得洛夫斯克盆地前寒武纪结晶岩基底的12个钻探区,找到油储量达2×108t,并未发现生物指示因子。刘广志[20]分析认为,上述深钻钻取的石油为无机成因,并指出非生物源石油天然气的存在是人类用之不竭的洁净能源。

同时,有学者认为,油气成因兼具“有机”和“无机”两重属性。戴金星等[21]指出,无机成因气存在无疑, 并已有充足的地球化学依据说明无机成因可形成工业价值的气田(藏),然而其与有机成因气田(藏)相比则是凤毛麟角。郭占谦[22]认为, 石油和天然气的生成具有一次性与可再生2种属性,有机生烃、无机生烃与合成生烃3种机制;区带模型、灶体模型、催化模型,无机生成机制的气态模型与液态烃模型,合成生烃机制的有机合成、无机合成、混合合成等多种模型。李爱勇等[23]从松辽盆地、鄂尔多斯盆地、三水盆地及苏北盆地碳同位素组分阐明油气来源皆与地壳和地幔贡献有关,即有机与无机成因兼而有之。张少云等[24]分析了中国含油盆地的多旋回、二元结构、叠合盆地特征, 提出“油气成因二元论”的观点,认为石油和天然气既可由沉积有机质转化而成,也可由来自地球深部流体中的无机物生成烃,并列举出二元成烃8个方面的证据。滕吉文等[9]在以有机物成油为主体的前提下,指出无机物可生成部分石油,并运移、渗透到各油田的储集层中是完全可能的。基于这样的分析、研究和探索,提出石油的双机(a有机+b无机)混合成因的新理念。

笔者认为,油气成因极为复杂,既可能是纯粹的生物原因,也不排除无机成因。其因时间、空间及系统的“穿透性”而变得丰富多样,对油气生成的贡献也因此而异。在不同地质环境下有机物和无机物对生成油气的贡献不一。本文对超基性岩蛇纹石化生油理论作进一步讨论,并由此探索建立石油勘查概念模型的可能性,使油气勘查方向多一个选项,同时对中国石油勘查靶区优选提出合理化建议。

1 石油勘查“BRCF”概念模型 1.1 费托合成理论

1923年,Kaiser Wilhelm研究院的德国化学家Franz Fischer和Hans Tropsch发明了费托合成技术(Fischer-Tropsch synthesis)。它是以合成气(CO和H2)为原料在催化剂和适当反应条件下合成以石蜡烃为主的液体燃料的工艺过程。其反应过程可以用下式表示:nCO+2nH2→[-CH2-]n+nH2O;副反应有水煤气变换反应为:H2O+CO→H2+CO2

二战期间,德国已有人工合成石油(费托合成),并生产了德国战争中使用石油总量的9%。南非萨索尔公司于1980年和1982年相继建成2座年产1.6×106t的费托合成油工厂(SASOL-Ⅱ、SASOL- Ⅲ)。这2套装置皆采用氮化熔铁催化剂和流化床反应器。产品组成为甲烷11%、C2~C4烃33%、C5~C8烃44%、C9以上烃6%,以及含氧化合物6%。不同于萨索尔公司采用熔铁催化剂,中国兖矿集团首次将沉淀铁催化剂运用于高温费托合成操作,并于2007年完成了5kt/a高温费托合成中试装置的长周期运转试验[25-26]

1.2 蛇纹石化生油机理

蛇纹石化是指中、低温热液对含镁岩石进行交代而产生蛇纹石的一种水岩蚀变作用。蛇绿岩指一组由蛇纹石化超镁铁岩、基性侵入杂岩和基性熔岩,以及海相沉积物构成的岩套,又称蛇绿岩套。完整的蛇绿套包括基性熔岩(常具枕状构造),基性岩墙、岩床(辉长辉绿岩、辉绿岩和粗玄岩等,常为群体出现),均质辉长岩、堆晶(累积)辉长岩、层状超铁镁质岩;超铁镁质岩(主要为斜辉橄榄岩、二辉橄榄岩)、纯橄岩等。与其伴生的有斜长(钠长)花岗岩、放射虫硅质岩、复理石沉积等。以上是较理想的剖面,实际上由于构造运动、消减破坏, 组合完整的蛇绿岩出现在同一剖面是鲜见的[27]

蛇纹石化作用可以广泛存在于纯水、SiO2-H2O体系和CO2-H2O体系中(公式1~14)。其标志产物为蛇纹石,化学式为Mg3Si2O5(OH)4

Toft等[28]认为,蛇纹石化的最初阶段只生成富铁蛇纹石和富铁水镁石(公式1和公式2),磁铁矿是在进一步蛇纹石化过程中才生成的(公式16和公式17)。此外,影响磁铁矿生成量的因素还有温度、SiO2的活度和蛇纹石的重结晶及成分相互置换作用[29-30]。形成磁铁矿的同时,铁质端元的二价铁被氧化为三价铁,水中的氢被还原为氢气(公式15)。在一氧化碳或二氧化碳存在的环境中,由于费-托聚合反应,碳可被还原为甲烷和其他烷烃化合物及不定形的碳酸盐相(公式18和公式19)[31]

在纯水环境下,典型的蛇纹石化反应过程有:

$ \begin{array}{l} {\rm{2}}{\left( {{\rm{Mg, Fe}}} \right)_{\rm{2}}}{\rm{Si}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}{\rm{ + 3}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O = }}\\ {\left( {{\rm{Mg, Fe}}} \right)_{\rm{3}}}{\rm{S}}{{\rm{i}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{5}}}{\left( {{\rm{OH}}} \right)_{\rm{4}}}{\rm{ + }}\left( {{\rm{Mg, Fe}}} \right){\left( {{\rm{OH}}} \right)_{\rm{2}}} \end{array} $ (1)
$ \begin{array}{l} {\rm{2}}{\left( {{\rm{Mg, Fe}}} \right)_{\rm{2}}}{\rm{Si}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}{\rm{ + 5}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O = }}{\left( {{\rm{Mg, Fe}}} \right)_{\rm{3}}}{\rm{S}}{{\rm{i}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{5}}}\\ {\left( {{\rm{OH}}} \right)_{\rm{4}}}{\rm{ + }}\left( {{\rm{Mg, Fe}}} \right){\left( {{\rm{OH}}} \right)_{\rm{2}}}{\rm{ + Fe}}{\left( {{\rm{OH}}} \right)_{\rm{2}}}{\rm{ + }}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}\left( {{\rm{aq}}} \right) \end{array} $ (2)
$ \begin{array}{l} {\rm{6}}{\left( {{\rm{Mg, Fe}}} \right)_{\rm{2}}}{\rm{Si}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}{\rm{ + 13}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O = 3}}{\left( {{\rm{Mg, Fe}}} \right)_{\rm{3}}}{\rm{S}}{{\rm{i}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{5}}}\\ {\left( {{\rm{OH}}} \right)_{\rm{4}}}{\rm{ + 3Mg}}{\left( {{\rm{OH}}} \right)_{\rm{2}}}{\rm{ + F}}{{\rm{e}}_{\rm{3}}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}{\rm{ + 4}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}\left( {{\rm{aq}}} \right) \end{array} $ (3)
$ {\rm{2M}}{{\rm{g}}_{\rm{2}}}{\rm{Si}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}{\rm{ + 3}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O = M}}{{\rm{g}}_{\rm{3}}}{\rm{S}}{{\rm{i}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{5}}}{\left( {{\rm{OH}}} \right)_{\rm{4}}}{\rm{ + Mg}}{\left( {{\rm{OH}}} \right)_{\rm{2}}} $ (4)
$ \begin{array}{l} {\rm{6MgSi}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}{\rm{ + 3}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O = M}}{{\rm{g}}_{\rm{3}}}{\rm{S}}{{\rm{i}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{5}}}{\left( {{\rm{OH}}} \right)_{\rm{4}}}{\rm{ + }}\\ {\rm{M}}{{\rm{g}}_{\rm{3}}}{\rm{S}}{{\rm{i}}_{\rm{4}}}{{\rm{O}}_{{\rm{10}}}}{\left( {{\rm{OH}}} \right)_{\rm{2}}} \end{array} $ (5)
$ {\rm{M}}{{\rm{g}}_{\rm{2}}}{\rm{Si}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}{\rm{ + MgSi}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}{\rm{ + 2}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O = M}}{{\rm{g}}_{\rm{3}}}{\rm{S}}{{\rm{i}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{5}}}{\left( {{\rm{OH}}} \right)_{\rm{4}}} $ (6)
$ \begin{array}{l} {\rm{6MgSi}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}{\rm{ + 2CaMgS}}{{\rm{i}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{6}}}{\rm{ + 3}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O = }}\\ {\rm{M}}{{\rm{g}}_{\rm{3}}}{\rm{S}}{{\rm{i}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{5}}}{\left( {{\rm{OH}}} \right)_{\rm{4}}}{\rm{ + C}}{{\rm{a}}_{\rm{2}}}{\rm{M}}{{\rm{g}}_{\rm{5}}}{\rm{S}}{{\rm{i}}_{\rm{8}}}{{\rm{O}}_{{\rm{22}}}}{\left( {{\rm{OH}}} \right)_{\rm{2}}} \end{array} $ (7)
$ \begin{array}{l} {\rm{C}}{{\rm{a}}_{\rm{2}}}{\left( {{\rm{Mg, Fe}}} \right)_{\rm{5}}}{\rm{S}}{{\rm{i}}_{\rm{8}}}{{\rm{O}}_{{\rm{22}}}}{\left( {{\rm{OH}}} \right)_{\rm{2}}}{\rm{ + 2}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O + 2}}{{\rm{H}}^{\rm{ + }}}\left( {{\rm{aq}}} \right){\rm{ + }}\\ {\rm{M}}{{\rm{g}}^{{\rm{2 + }}}}\left( {{\rm{aq}}} \right){\rm{ + F}}{{\rm{e}}^{{\rm{2 + }}}}\left( {{\rm{aq}}} \right){\rm{ = 2}}{\left( {{\rm{Mg, Fe}}} \right)_{\rm{3}}}{\rm{S}}{{\rm{i}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{5}}}{\left( {{\rm{OH}}} \right)_{\rm{4}}}{\rm{ + }}\\ {\rm{2C}}{{\rm{a}}^{{\rm{2 + }}}}\left( {{\rm{aq}}} \right){\rm{ + 4Si}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}\left( {{\rm{aq}}} \right) \end{array} $ (8)

在富SiO2的流体体系中,典型的蛇纹石化反应过程有:

$ {\rm{3M}}{{\rm{g}}_{\rm{2}}}{\rm{Si}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}{\rm{ + Si}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}\left( {{\rm{aq}}} \right){\rm{ + 4}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O = 2M}}{{\rm{g}}_{\rm{3}}}{\rm{S}}{{\rm{i}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{5}}}{\left( {{\rm{OH}}} \right)_{\rm{4}}} $ (9)
$ \begin{array}{l} {\rm{3}}{\left( {{\rm{Mg, Fe}}} \right)_{\rm{2}}}{\rm{Si}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}{\rm{ + Si}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}{\rm{ + 4}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O + 4}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}\left( {{\rm{aq}}} \right){\rm{ = }}\\ {\rm{2M}}{{\rm{g}}_{\rm{3}}}{\rm{S}}{{\rm{i}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{5}}}{\left( {{\rm{OH}}} \right)_{\rm{4}}}{\rm{ + 2F}}{{\rm{e}}_{\rm{3}}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}} \end{array} $ (10)
$ \begin{array}{l} {\rm{3MgC}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}{\rm{ + 2Si}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}{\rm{ + 2}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O = }}\\ {\rm{M}}{{\rm{g}}_{\rm{3}}}{\rm{S}}{{\rm{i}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{5}}}{\left( {{\rm{OH}}} \right)_{\rm{4}}}{\rm{ + 3C}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}\left( {{\rm{aq}}} \right) \end{array} $ (11)
$ \begin{array}{l} {\rm{3CaMg(C}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}{{\rm{)}}_{\rm{2}}}{\rm{ + 2Si}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}{\rm{ + 2}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O = }}\\ {\rm{M}}{{\rm{g}}_{\rm{3}}}{\rm{S}}{{\rm{i}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{5}}}{\left( {{\rm{OH}}} \right)_{\rm{4}}}{\rm{ + 3CaC}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}{\rm{ + 3C}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}\left( {{\rm{aq}}} \right) \end{array} $ (12)

在富CO2的流体体系中,典型的蛇纹石化反应过程有:

$ \begin{array}{l} {\rm{2M}}{{\rm{g}}_{\rm{2}}}{\rm{Si}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}{\rm{ + C}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}\left( {{\rm{aq}}} \right){\rm{ + 2}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O = }}\\ {\rm{M}}{{\rm{g}}_{\rm{3}}}{\rm{S}}{{\rm{i}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{5}}}{\left( {{\rm{OH}}} \right)_{\rm{4}}}{\rm{ + MgC}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}} \end{array} $ (13)
$ \begin{array}{l} {\rm{6}}{\left( {{\rm{Mg, Fe}}} \right)_{\rm{2}}}{\rm{Si}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}{\rm{ + 3C}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}{\rm{ + 6}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O + 5}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}\left( {{\rm{aq}}} \right){\rm{ = }}\\ {\rm{3M}}{{\rm{g}}_{\rm{3}}}{\rm{S}}{{\rm{i}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{5}}}{\left( {{\rm{OH}}} \right)_{\rm{4}}}{\rm{ + 4F}}{{\rm{e}}_{\rm{3}}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}{\rm{ + MgC}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}} \end{array} $ (14)
$ {\rm{3F}}{{\rm{e}}_{\rm{2}}}{\rm{Si}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}{\rm{ + 2}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O = 2F}}{{\rm{e}}_{\rm{3}}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}{\rm{ + 3Si}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}{\rm{ + 2}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}\left( {{\rm{aq}}} \right) $ (15)
$ {\rm{3Fe}}{\left( {{\rm{OH}}} \right)_{\rm{2}}}{\rm{ = F}}{{\rm{e}}_{\rm{3}}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}{\rm{ + }}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}\left( {{\rm{aq}}} \right){\rm{ + 2}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}\left( {{\rm{aq}}} \right) $ (16)
$ {\rm{6Fe}}{\left( {{\rm{OH}}} \right)_{\rm{2}}}{\rm{ + }}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}{\rm{ = 2F}}{{\rm{e}}_{\rm{3}}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}{\rm{ + 2}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}\left( {{\rm{aq}}} \right) $ (17)
$ \left( {{\rm{2n + 1}}} \right){{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{ + nCO = }}{{\rm{C}}_{\rm{n}}}{{\rm{H}}_{{\rm{(2n + 2)}}}}{\rm{ + n}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}} $ (18)
$ {\rm{4}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{ + C}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}{\rm{ = CH_4 + 2}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}} $ (19)

前苏联学者耶兰斯基1966年根据部分油田发现于蛇纹岩或蛇纹化强烈的橄榄岩中,认为油气可通过橄榄石的蛇纹石化作用形成。这种蛇纹石化作用多发生在地壳深部的坳陷,生成的油气沿裂隙升入沉积岩中形成油藏[19]。Szatmari[18]提出,在磁铁矿和赤铁矿催化作用下,消减的沉积碳酸盐岩大规模地变质,或火成去碳酸盐作用产生的二氧化碳与上地幔岩石圈和逆冲断层蛇绿岩席的蛇纹石化(在空气缺少的环境中)生成的氢, 在磁铁矿和赤铁矿催化剂作用下反应生成油气。板块斜列运动产生的深断裂有助于流体的流动和蛇纹石化,并有利于烃的形成。Berndt等[32]根据300℃和50MPa压强下的橄榄岩蛇纹石化试验,证明超基性岩石在非生物烃类气体生成过程中具有关键意义。试验数据显示,橄榄岩中的二价铁转化为磁铁矿中的三价铁。

近年来,科学家在菲律宾、土耳其、阿曼、新西兰、日本、意大利、葡萄牙、希腊等国家的内陆蛇纹石化橄榄岩中发现了非生物成因甲烷。Etiope等[33]在葡萄牙大陆性蛇纹石化超基性岩石中发现了非生物起因的甲烷,证实甲烷可通过地球深部超碱性液体循环输运,广泛富集于储集岩中。Etiope等[34]在希腊蛇绿岩超碱性泉水中发现了甲烷。Charlous等[35-36]等在中大西洋脊蛇纹石化超基性岩石露头区域发现富含甲烷的喷流。

2 油气勘查“BRCF”概念模型

油气藏是油气聚集的基本单位,也是油气勘探的对象。石油和天然气在形成初期呈分散状态存在于生油气地层中,它们必须经过迁移、聚集才能形成可供开采的工业油气藏。这就需要具备一定的地质条件。这些条件可概括为“生、储、盖、圈、运、保”六个字,即生油层、储集层、盖层、圈闭、油气的运移和保存。本文根据蛇纹石化超基性岩生油理论、沉积条件和构造条件建立了油气勘查概念模型,即“BRCF”模型(图 1)。

图 1 石油勘查“BRCF”模型 Fig.1 The conceptual model of oil and gas exploration: BRCF 1—油气一次运移;2—油气二次运移;3—地面油气苗;4—蛇纹岩露头;红色粗线—深大断裂;深蓝色粗线—裂隙;暗红色区域—粒变基性岩套;青色区域—花岗片麻岩套

“B”为生油层,即蛇纹石化的超基性岩层。超基性岩石按主要矿物含量可分为纯橄榄岩、橄榄岩、辉岩和角闪岩。大量地质、地球物理和地球化学研究资料显示,在地幔物质开始侵入之前,大陆地壳总厚度为30~35km,其初始剖面分为2层:上层为花岗片麻岩,下层为粒变基性岩,由地幔物质运动的扩散机制形成。地幔对地壳最强烈的热动力作用发生在元古宙前里菲期,太古宙地壳的粒变基性岩层底部被扩散状的线性-弧形的垂向或倾斜通道系统冲破,原生的地幔物质沿这些通道进入地壳内,把粒变基性岩分割成为单个的等体积块体。次生的蛇纹岩化橄榄岩沿上地幔冲破的通道达到较软弱的太古宙地壳,使花岗片麻岩层垂直脱离其粒变基性岩基础,将主要物质凝固在花岗片麻岩层与粒变基性岩层之间。太古宙花岗片麻岩套同样不能保持其原始的完整层状结构,之后会被分离成单个的等体积块体,同样有扩散状线性-弧形通道系列,并被蛇纹岩化的超基性胶结层占据。这一状态最终导致花岗片麻岩块体的垂向-移置的不稳定状态,更形象地说,是在“流动”的地幔物质表面上的漂浮状态。太古宙地壳的花岗片麻岩套不仅表现出其脱离(剥离)粒变基性岩,而且由于新形成通道的发展,还将其破碎成大小不同的坚硬块体。蛇纹岩化的超基性岩沿这些通道和地壳剖面渗入更高水平,达到玄武岩岩浆溢出和深水沉积的水平[17]。由于深大断裂、火山活动和地壳运动,部分蛇纹石化超基性侵入岩在地表出露,其出露面积约占整个岩浆岩的0.4%。地表蛇绿岩是地下存在蛇纹石化超基性基体的重要指示。

“R”为储集层,即具有连通孔隙、允许油气在其中储存和渗滤的岩层。储集层的孔渗性越好越有利于储集油气,储集层的概念仅说明储集层具备储集油气的能力,并非所有的储集层都已经储集了油气。绝大多数油气藏的含油气层是沉积岩(主要是砂岩、灰岩、白云岩),只有少数油气藏的含油气层是岩浆岩和变质岩。储集层是控制油气分布、储量及产能的主要因素。按岩性分类,储集层包括碎屑岩储集层、碳酸盐岩储集层和特殊岩性储集层3种。

“C”为盖层,位于储集层之上,能够封隔储集层,使其中的油气免于向上逸散的保护层。天然气藏的盖层要求高。按照岩性分类,盖层包括膏岩类盖层、泥质岩类盖层、碳酸盐岩类盖层。

“F”为深大断裂构造系统。深大断裂构造系统控制了盆地的形成、分布、构造、沉积演化和油气资源分布。主要表现为:①作为深切入岩石圈地幔、软流圈、地壳深部的结构破损面,深大断裂是深部构造-热活动的中心区。在区域伸展的背景下,深部地幔物质运动十分活跃,深大断裂诱发岩石圈地幔熔融和深部物质上侵,引发和促进深部成盆作用。因此,它是决定盆地形成的诱发点,也是盆地深部构造作用继续发展的控制点,控制岩石圈地幔熔融向深大断裂周邻扩展,引起盆地伸展中心的迁移。深大断裂常引起周边地区岩石圈及莫霍面隆起,发育热壳、热幔,火山活动规模大、期次多,具有高地热流场。②在区域张扭性应力场下,深大断裂发生强烈的平移和斜向运动,引发成盆部位强烈的走滑拉分作用。因此,深大断裂周邻地区是走滑拉分成盆作用的始发区和中心区,其周邻凹陷具有较大的拉张量率,发育大中型深断陷,继承性快速沉降,并控制盆地构造活动中心的扩展和迁移。③在深大断裂的走滑挤压构造作用下,其周邻凹陷发育继承性良好、规模较大的走滑挤压鼻状隆起构造。④深大断裂周邻发育比深值较高的深断陷,形成湖盆水体的垂向分带,有利于深湖区矿物质的保存。深大断裂周邻深断陷与隆起区构成陡峭地形, 有利于发育继承性大中型沉积体系,形成大中型储集体。⑤深大断裂引起周邻地区较强的构造-热衰减沉降作用,在靠近深大断裂的一侧常形成残留断陷区,沉积间断时间短,使深水湖相建造能获得及时封盖,发育大中型构造圈闭。因此,深大断裂周邻的凹陷油气资源丰度高,含油气层系多,油气田规模大,而远离深大断裂的凹陷油气资源丰度远低于紧邻深大断裂的凹陷[37-40]

3 波斯湾油气生成规律 3.1 波斯湾油气特征

截至2009年,全球已发现大型油气田1021个,其中波斯湾盆地209个,拥有世界上最大的油田和气田,其中大型油田155个、大型气田54个。波斯湾盆地石油剩余探明储量为1.03×1011t,占世界石油剩余探明储量(1.91×1011t)的56.6%,这些储量主要分布于沙特阿拉伯、伊朗、伊拉克、科威特和阿联酋5个国家。波斯湾盆地天然气剩余探明储量为76.18 × 1012m3,占全球天然气剩余探明储量(187.49×1012m3)的40.6%,这些储量主要分布于伊朗、卡塔尔、沙特阿拉伯和阿联酋4个国家[41]

3.2 波斯湾盆地油气生成规律

波斯湾盆地位于从阿拉伯地台到阿尔卑斯褶皱建造——托伏罗-扎格罗斯之间的过渡地区,占有阿拉伯半岛的中央和东北部分及波斯湾。自西向东延续2000km,宽度最大达500km。盆地面积近10400km2。波斯湾盆地主要包括扎格罗斯次盆地、阿曼次盆地和阿拉伯次盆地[42]。白国平等[43]根据盆地的构造和沉积发育特征,将阿拉伯次盆地进一步分为5个次级盆地,鲁卜-哈利地质省、维典-美索不达米亚地质省、西阿拉伯地质省、中阿拉伯地质省和马利布-沙布瓦地质省。波斯湾盆地油气田生油规律符合“BRCF”概念模型。

生油层(B层):位于阿拉伯地台的东北坡上,褶皱的前寒武系贝加尔基底下沉深度为10~15km,波斯-莫索不达米亚洼地,由结晶地壳的蛇纹岩化的超基性岩层构成,下沉深度为18~20km。盆地中央地区莫霍界面的埋藏深度是25~28km。“无花岗岩”地壳的总厚度在此仅为8~12km,其平均层速度为6.43~6.8km/s。盆地下面的软流圈顶界面相对高抬起,达90km,热流值升高。在布格重力异常场上,盆地表现为宽阔的重力极大[17]。盆地中央地区地幔物质侵入地壳形成超基性岩石并蛇纹石化。波斯湾盆地东部深大断裂发育,部分蛇纹石化超基性岩浆沿深大断裂上升至地表。在盆地的东部、北部和南部地表有蛇纹岩露头[17]

储集层(R层):良好的储集层广布于波斯湾盆地,这些储集层以厚度大、孔隙度高、渗透率高及裂缝系统广泛发育为主要特征(图 2)。就储集层的岩性而言,波斯湾盆地约80%的石油储量和95%的天然气储量储于碳酸盐岩储集层,其余的20%石油储量和5%天然气储量则储于以砂岩为主的碎屑岩储集层。波斯湾盆地分布有里菲期—石炭纪的全部沉积,主要为陆相粗粒碎屑岩,仅局部地区为盐类地层。剖面下部是深水溶蚀洼地剖面。其大部分(0~4km)是致密的、石化了的、以碳酸盐岩为主的新生代前(古新世—晚白垩世)的沉积。固有的深水溶蚀洼地中沉积剖面最上面的1/3部分被疏松的、年轻的(上新世—第四纪)、以陆相为主的沉积(A系列,为盐上层)覆盖。剖面中部是盐层,厚度约1.6m,其上(B系列)是渗有蒸发岩(硬石膏、石膏、白云石、石盐)的泥灰岩;其下是盐,厚度近lkm[43]

图 2 波斯湾盆地储集层及盖层时空展布[43-44] Fig.2 Spatial distribution of oil and gas reservoir strata and cover strata

盖层(C):波斯湾盆地的盖层以蒸发岩为主,页岩和致密碳酸盐岩也可以构成有效的盖层。区域盖层包括下三叠统苏代尔(Sudair)组含膏页岩层、上侏罗统希瑟(Hith)组硬石膏层、白垩系致密石灰岩和页岩层,以及中新统加奇萨兰组(Gachsaran)硬石膏和盐岩层(图 2[43]

深大断裂构造系统(F):波斯湾盆地主要受北东-南西向的挤压应力作用,盆地周缘发育一系列断裂构造:高扎格罗斯断裂(HZF)、山前断裂(MFF)、迪兹富勒湾北东—南西走向的左旋走滑断裂、法尔斯西部近北—南向右旋走滑断裂。扎格罗斯缝合带主要断裂为扎格罗斯主冲断裂(MZF),为板块缝合线,其走向和长度与褶皱带一致。扎格罗斯缝合带又称扎格罗斯碰撞带,是扎格罗斯碰撞造山带的核心构造带,被认为是阿拉伯板块和中伊朗板块的边界[45]。缝合带蛇绿岩分布的不规则性反映碰撞板块的边缘不规则。Neyriz蛇绿岩套被认为是西特提斯洋壳的碎片,由几个冲断叠置在一起形成。地球化学研究结果表明,仰冲蛇绿岩套可能来源于洋中脊或Ca/K岛弧[45]。波斯湾盆地主要发育构造气藏,其次是构造-地层气藏。波斯湾盆地构造油气藏的类型较简单,主要受3个因素控制:盐流动、基底活动和侧向挤压[41]

4 中国油气田成油规律和油气勘查选区建议 4.1 中国油田分布规律

塔里木盆地、准噶尔盆地、鄂尔多斯盆地、松辽盆地、渤海湾盆地和四川盆地是中国主要的产油气盆地。中国含油气盆地均被火成岩带包围,这种“火包水”的盆山关系是中国含油气盆地的特殊风格。该盆地中的主要油气田符合“BRCF”模型。

生油层(B层):中国含油气盆地呈现沉积岩、火山岩兼有的“水火二元结构”地层格架:塔里木盆地在晚震旦世、早寒武世、奥陶纪、晚石炭世晚期—晚二叠世均有火山活动;鄂尔多斯盆地在早寒武世、晚二叠世、下侏罗统延安组沉积时期、下白垩统志丹组沉积时期有火山活动;松辽盆地开始填充的上侏罗统火石岭组、其上的下白垩统沙河子组、营城组、泉头组第四段的扶余油层、青山口组、嫩江组等层段均见火山岩,还有海西期与燕山期的花岗岩侵入体;四川盆地在上震旦统灯影组、寒武系、奥陶系、上泥盆统沙窝子组、下二叠统栖霞组、中三叠统雷口坡组等中见火山岩,海西期有基性、超基性岩侵入、燕山期有花岗岩侵入;渤海湾盆地胜利油区中侏罗统三台组、上侏罗统—下白垩统蒙阴组、侏罗系—上白垩统均见火山岩,在含油层段的古近系中基性火山岩分布面积达900km2;大港油区的中上侏罗统可见不同相的火山岩,在古近系孔店组、沙河街组第三段、新近系馆陶组、明华镇组上部有基性喷发岩;华北油区上侏罗统辛庄组、下白垩统芦沟桥组、丰台组、上白垩统无极组、古近系沙河街组第四段夹玄武岩;濮阳油区的下寒武统辛集组、上寒武统凤山组、下奥陶统冶里组、亮甲山组、中石炭统本溪组、太原组、古近系孔店组、沙河街组第四段均见火山岩[39]。通过火山运动把地壳深部的超基性岩带至近地表,通过蛇纹石化和费托反应生成石油。

储存(R层):中国海相碳酸盐岩分布范围较广,总面积超过450×104km2,是主要的油气储集层。中国海相碳酸盐岩层系多位于叠合沉积盆地的中深层,具有年代老、埋深大、成岩历史漫长而复杂及储集层类型齐全的特点,但规模、有效储集层主要有3类:沉积型礁/滩及白云岩储集层、后生溶蚀-溶滤型储集层和埋藏-热液改造型白云岩储集层。沉积型礁/滩及白云岩储集层以发育基质孔为特征,后生溶蚀-溶滤型储集层以缝-洞系统或孔-洞系统为特征,埋藏-热液改造型白云岩储集层以晶间孔、晶间溶孔为主,伴生少量的缝洞。这3类储集层都可形成大型油气田(群)[46]

盖层(C层):油气勘探的实践表明, 油气藏的盖层不仅是形成油气藏的重要因素, 还决定油气在空间上的分布和聚集量。可靠的盖层是形成大中型油气藏的必要条件之一。中国油气田的盖层主要为均质泥岩,个别油气田的盖层为石膏和盐岩[47]

深大断裂构造系统(F):深大断裂是深地含油气物质进入近地表的有效通道。中国油气田周围都存在深大断裂,松辽盆地有北安-阜顺、哈尔滨-满洲里、嫩江-长治、依兰-伊通等深大断裂;辽河油田和大港油田均临近郯庐断裂;新疆油田正处于新构造运动活跃地区,天然地震和活动断裂十分发育。克拉玛依油田紧邻达尔布特活动断裂,独山子油田位于清水河子断裂北侧,依奇克里克油田、英买力油田和轮南油田紧邻天山活动断裂系。松辽盆地、渤海湾盆地、准噶尔盆地与塔里木盆地均有连接地球深部的深大断裂构成的通道[39]

4.2 中国石油勘查开发建议

20世纪20—30年代,世界上发现的石油资源绝大部分在海相地层中,这种勘探实践提供的客观事实,使美国和西方的许多地质家形成了只有海相才能生油的概念。1922年,美国斯坦福大学地质系教授E.Blackwelder在《中国和西伯利亚的石油资源》一文中曾预言,中国将永远不能产出大量的石油[48]。潘钟祥(1941)在美国发表了《中国陕北和四川白垩系的非海相石油》,文中指出“石油不仅来自海相地层,也能够来自淡水沉积物” [49]。李春昱[50]依据产石油可能的地层、储集石油可能的地质构造,指出在陕甘绥宁边区和华北平原具有发现新油田的可能。李四光[51]从沉积条件和构造条件2个方面论述对油气成因的影响,并从西北大地构造型式的观点推论中国石油勘探远景。谢家荣[52]依据大地构造、沉积厚度及现知油气苗的分布情况,将中国含油气区域分为三大类。本文基于无机成因的油气勘查概念模型(BRCF),分析了中国大陆超基性岩石分布、构造条件和沉积条件,认为中国具有大型油气田勘查潜力,并对中国油气资源勘查建议如下。

(1)加大莫霍面隆起或剧烈变化的盆地深部油气勘查

莫霍面的隆起和剧烈变化通常伴随地幔物质向上底辟和对减薄地壳的“补位”,导致结晶地壳破碎、改造乃至消失, 形成所谓的“无花岗岩”型盆地。建议将莫霍面隆起幅度相对大、莫霍面与基底面呈镜像关系、存在深大断裂系统、岩浆活动强烈的地区列为油气勘探优选地区, 并重点进行地震勘探详查和钻探检验。根据中国主要盆地莫霍面特征[53-56],建议加大松辽盆地内部、东北隆起区和东南隆起区,鄂尔多斯盆地南缘和西北缘,塔里木盆地中部隆起、北部隆起,准噶尔盆地西缘、东缘、东北缘和东南缘隆起区,柴达木盆地西南缘,郯庐断裂带沿线盆地(如渤海湾盆地),四川盆地西缘等地区的油气勘查工作。建议关注造山带沿线莫霍面隆起区和剧烈变化地区的油气勘查工作。减少在莫霍面分布平缓, 呈斜坡状或下凹状的盆地区的油气勘探投入。

(2)在沿蛇绿岩分布带附近的沉积盆地布置油气勘查

蛇纹石化超基性岩在地面露头形成蛇绿岩分布带。根据“BRCF”模型,蛇纹岩露头是地下超基性岩石的指示。中国地表广泛分布的蛇绿岩带为寻找地下超基性岩提供了线索,并为确定石油勘查靶区提供依据。

中国蛇绿岩分布之广,时代跨度之大,类型之复杂,是世界各国少见的。中国蛇绿岩主要分布在西部、西南部和北部,中部和南部较少。中国元古宙蛇绿岩分布零星。显生宙蛇绿岩主要分布在古亚洲洋、秦祁昆洋、古特提斯洋、新特提斯洋和环太平洋5个区域。古亚洲洋蛇绿岩带包括西准噶尔、东准噶尔、天山、北山、内蒙和东北蛇绿岩。秦祁昆蛇绿岩带位于塔里木、华北和扬子地块之间, 包括西昆仑、阿尔金和北祁连蛇绿岩,向西进入中亚地区。古特提斯洋蛇绿岩带从西欧—中亚—西藏北部—青海南部折向南东,经川西—滇西—东南亚, 呈向南东张开的喇叭口。新特提斯洋位于古特提斯南部,从西欧经南欧、中亚、巴基斯坦、克什米尔、西藏南部,一直延伸到东南亚的缅甸-苏门答腊。环太平洋蛇绿岩带包括中国的东北和台湾[27, 57]

基于中国境内构造条件、沉积盆地和蛇绿岩分布(图 3),考虑到油气储集层和盖层地质要求, 建议在中国大陆蛇绿岩分布带附近的盆地区域开展油气勘查工作:一是在准噶尔盆地东北缘、西缘、西南缘和东缘进一步加强油气勘查工作;二是在塔里木盆地东北、西南缘和东缘开展油气勘查工作;三是在西藏西南象泉河盆地和羌塘盆地东部和东北缘开展油气勘查工作;四是在二连盆地东北部和西部加强油气勘查工作,五是在柴达木盆地西缘和东南缘加强油气勘查工作;六是在东北三江盆地加强油气勘查工作。

图 3 中国大陆蛇绿岩分布及油气勘查建议靶区 Fig.3 Distribution of serpentinite in China' s mainland and the suggested targets for oil and gas exploration
5 结论

(1)基于超基型岩蛇纹石化成油理论、沉积条件和构造条件建立了石油勘查概念模型,即“BRCF”模型。

(2)分析波斯湾地区油气田成因,发现波斯湾地区油气田成因符合“BRCF”模型。

(3)基于“BRCF”模型,提出油气田靶区选取条件:一是加大莫霍面隆起或剧烈变化的盆地深部油气勘查;二是沿蛇绿岩分布带附近的盆地布置油气勘查工作。并结合中国大陆莫霍面特征和蛇纹岩分布特征,提出中国大陆油气勘查靶区建议。

(4)随着对中国大陆地幔柱、莫霍面等地球内部结构和蛇绿岩研究的深入,中国内陆油气勘查靶区将更加精准和进一步增多。

致谢: 感谢中国地质调查局发展研究中心何学洲高级工程师的有益讨论和为该论文绘制部分图件。

参考文献
[1] Кудрявцев H A. 反对石油有机起源假说[M]. 北京: 北京出版社, 1958: 1-20.
[2] Романов Ю А, Фомчн В Н. 石油成因的无机说和有机说[J]. 新疆石油地质, 2004, 25(5): 571–573.
[3] 张景廉. 关于油气成因的辩论——与王兰生先生商榷[J]. 石油勘探与开发, 2008, 35(1): 124–128.
[4] 王兰生. 再论国内油气无机成因理论——答张景廉先生[J]. 石油勘探与开发, 2009, 36(2): 254–256.
[5] 黄第藩, 梁狄刚. 关于油气勘探中石油生成的理论基础问题——与无机生油论者商榷[J]. 石油勘探与开发, 2005, 32(5): 1–10.
[6] 李庆忠. 生油理论值得重新审视——答黄第藩、梁狄刚《关于油气勘探中石油生成的理论基础问题》一文[J]. 石油勘探与开发, 2005, 32(6): 13–16.
[7] 石宝珩. 陆相生油理论的由来和发展(Ⅰ)[J]. 石油勘探与开发, 1981, 3: 14–17, 48.
[8] 石宝珩. 陆相生油理论的由来和发展(Ⅱ)[J]. 石油勘探与开发, 1981, 4: 37–43.
[9] 滕吉文, 刘有山, 乔勇虎. 石油双机(有机+无机)混合成因的研究与探索[J]. 地球物理学报, 2017, 60(5): 1874–1892. DOI:10.6038/cjg20170522.
[10] 李庆忠. 打破思想禁锢, 重新审视生油理论[J]. 新疆石油地质, 2003, 24(1): 75–83.
[11] 张景廉. 论石油的无机成因[M]. 北京: 石油工业出版社, 2001.
[12] 李庆忠. 生油理论值得重新审视[J]. 石油勘探与开发, 2005, 32(6): 13–16.
[13] 史继扬, 王道德, 向明菊, 等. 宁强碳质球粒陨石可溶有机质初步研究[J]. 地球化学, 1992, 21: 34–40. DOI:10.3321/j.issn:0379-1726.1992.01.004.
[14] 安腾直行. 石油和同位素地质学关于石油成因的同位素技术[C]//石油地质学译文集(第三集). 北京: 科学出版社, 1976.
[15] Gold T, Soter S. A biogenic methane and the origin of petroleum[J]. Energy Exploration and Exploitation, 1982, 1(2): 89–104. DOI:10.1177/014459878200100202.
[16] 袁学诚, 林隆栋, 许乐红. 再论无机生油假说及中国找油前景[J]. 中国地质, 2017, 44(3): 473–484.
[17] 沃里沃夫斯基B C, 沃里沃夫斯基H M(著), 任俞(译). 世界最大含油气盆地[M]. 北京: 石油工业出版社, 1991.
[18] Szatmari P. Petroleum formation by Fischer-Tropsch synthesis in plate-tectonics[J]. AAPG Bulletin, 1989, 73(8): 989–998.
[19] Porfirev V B. Inorganic Origin of Petroleum[J]. American Association of Petroleum Geologists, 1974, 58(1): 3–33.
[20] 刘广志. 非生物源石油天然气的存在是人类用之不竭的洁净能源[J]. 中国工程科学, 2000, 2(5): 92.
[21] 戴金星, 石昕, 卫延召. 无机成因油气论和无机成因的气田(藏)概略[J]. 石油学报, 2001, 22(6): 5–10. DOI:10.7623/syxb200106002.
[22] 郭占谦. 论石油与天然气的多元成因[J]. 新疆石油地质, 2008, 29(6): 768–774.
[23] 李爱勇, 真允庆, 曾朝伟, 等. 中国油气田氦、铅、锶、钕等同位素组成与"二元论"[J]. 地质调查与研究, 2008, 31(4): 353–362.
[24] 张少云, 真允庆, 汪洋, 等. 油气成因二元论及其地质-经济意义[J]. 地质找矿论丛, 2009, 14(4): 303–316.
[25] Dry M E. The Fischer-Tropsch synthesis[M]. Springer, 1981: 159-255.
[26] 张妍, 徐润, 牛传峰. 高温费托合成技术的研究进展[J]. 化工进展, 2017, 36(增刊): 142–148.
[27] 肖序常, 王方国. 中国蛇绿岩概论[J]. 中国地质科学院院报, 1984, 9: 19–30.
[28] Toft P B, Hamed J A, Haggerty S E. The effects of serpentinization on density and magnetic susceptibility:a petro-physical model[J]. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 1990, 1: 137–157.
[29] Huang R F, Sun W D, Ding X, et al. Olivine versus peridotite during serpentinization:Gas formation[J]. Science China-Earth Sciences, 2015, 58(12): 2165–2174. DOI:10.1007/s11430-015-5222-3.
[30] 黄瑞芳, 孙卫东, 丁兴. 蛇纹石化过程中铁活动性的高温高压实验研究[J]. 岩石学报, 2015, 31(3): 883–890.
[31] 丁兴, 刘志锋, 黄瑞芳, 等. 大洋俯冲带的水岩作用——蛇纹石化[J]. 工程研究(跨学科视野中的工程), 2016, 8(3): 258–268.
[32] Berndt M E, Allen D E, Seyfried W E. Reduction of CO2 during serpentinization of olivine at 300 degrees C and 500 bar[J]. Geology, 1996, 24(4): 351–354. DOI:10.1130/0091-7613(1996)024<0351:ROCDSO>2.3.CO;2.
[33] Etiope G, Tsikouras B, Kordella S. Methane flux and origin in the Othrys ophiolite hyperalkaline springs, Greece[J]. Chemical Geology, 2013, 347: 161–174. DOI:10.1016/j.chemgeo.2013.04.003.
[34] Etiope G, Vance S, Christensen L E. Methane in serpentinized ultramafic rocks in mainland Portugal[J]. Marine and Petroleum Geology, 2013, 45: 12–16. DOI:10.1016/j.marpetgeo.2013.04.009.
[35] Charlou J L, Donval J P. Hydrothermal methane venting between 12-degrees N and 26-degrees-N along the mid-Atalantic ridge[J]. Journal of Geophysical Research-Solid Earth, 1993, 98(B6): 9625–9642. DOI:10.1029/92JB02047.
[36] Charlou J L, Fouquet Y, Bougault H. Intense CH(4) plumes generated by serpentinization of ultramafic rocks at the intersection of the 15 degrees 20'N fracture zone and the Mid-Atlantic Ridge[J]. Geochimica ET Cosmochimica Acta, 1998, 62(13): 2323–2333. DOI:10.1016/S0016-7037(98)00138-0.
[37] 陈伟, 吴智平, 侯峰, 等. 油气沿断裂走向运移研究[J]. 中国石油大学学报(自然科学版), 2010, 34(6): 25–30.
[38] 加弗里什B K(著), 金衍泰(译). 深断裂在石油及天然气运移和聚集中作用[M]. 北京: 石油工业出版社, 1988.
[39] 郭占谦, 萧德铭, 唐金生. 深大断裂在油气藏形成中的作用[J]. 石油学报, 1996, 17(3): 27–32. DOI:10.7623/syxb199603004.
[40] 周荔青, 深大断裂与中国东部新生代盆地油气资源分布[D]. 西北大学博士学位论文. 2005. http://cdmd.cnki.com.cn/article/cdmd-10697-2005151819.htm
[41] 贾小乐, 何登发, 童晓光, 等. 波斯湾盆地大气田的形成条件与分布规律[J]. 中国石油勘探, 2011, 3: 8–23.
[42] Alsharhan A S, Nairn A E M. Sedimentary basins and petroleum geology of the Middle East[M]. Amsterdam: Elsevier, 1997.
[43] 白国平. 波斯湾盆地油气分布主控因素初探[J]. 中国石油大学学报(自然科学版), 2007, 31(3): 28–32, 38.
[44] Stoneley R. The Middle East Basin:a summary over view, in Classic Petroleum Provinces[J]. The Geological Society (London) Special Publication, 1990: 293–298.
[45] 文磊, 张光亚, 李曰俊, 等. 扎格罗斯褶皱冲断带构造变形特征[J]. 地质科学, 2014, 50(2): 653–664.
[46] 赵文智, 沈安江, 胡素云, 等. 中国碳酸盐岩储集层大型化发育的地质条件与分布特征[J]. 石油勘探与开发, 2012, 39(1): 1–12.
[47] 金之钧. 中国大中型油气田的结构及分布规律[J]. 新疆石油地质, 2008, 29(3): 385–388.
[48] 袁学诚, 李善芳. 无机生油假说及其在中国的应用前景[J]. 中国地质, 2012, 39(4): 843–854.
[49] 关德范. 论海相生油与陆相生油[J]. 中外能源, 2014, 19(10): 1–12.
[50] 李春昱. 从地质构造看中国油田[J]. 地质论评, 1951, 2: 29–37.
[51] 李四光. 从大地构造看我国石油资源勘探的远景[C]//李四光全集: 第7卷. 武汉: 湖北人民出版社, 1996.
[52] 谢家荣. 中国的产油区和可能产油区[C]//谢家荣文集: 第4卷. 北京: 地质出版社, 2008.
[53] 熊小松, 高锐, 张兴洲, 等. 深地震探测揭示的华北及东北地区莫霍面深度[J]. 地球学报, 2011, 32(1): 46–56.
[54] 熊小松, 高锐, 李秋生, 等. 深地震探测揭示的华南地区莫霍面深度[J]. 地球学报, 2009, 30(6): 774–786.
[55] 熊小松, 高锐, 张季生, 等. 四川盆地东西陆块中下地壳结构存在差异[J]. 地球物理学报, 2015, 58(7): 2413–2423. DOI:10.6038/cjg20150718.
[56] 绍学钟, 徐树宝, 周东延. 塔里木盆地地壳结构特征[J]. 石油勘探与开发, 1997, 24(2): 1–5.
[57] 张旗, 周国庆, 王焰. 中国蛇绿岩的分布、时代及其形成环境[J]. 岩石学报, 2003, 19(1): 1–8.