现代油气成因理论综述.doc

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1、_前言 石油和天然气的成因问题是石油地质学的前缘学科之一，也是石油地质的热门话题。因为不仅涉及到油气成因理论的创新，而且关系到深部油气的勘查方向和最大程度扩大能源储备的问题。对于油气成因，除了“生物成因论”和“地幔成因论”之外，尚有“地幔热柱成因论”、“宇宙尘石油雨成因论”、“地下放电放光成因论”、“古陨石坑成因论”等等概括地说，就是“有机”和“无机”的成因争论。20世纪中期，我国大庆油田在陆相有机成因理论的指引下，发现了世界上最大的中、新生代陆相油田，突破了“中国贫油论”的束缚，取得了辉煌的成绩。近年来由于我国冀东南堡大型油田、四川盆地普光大型海相油田、松辽盆地徐家园子油田火山岩气田的发现，

2、无疑是对单一的“生物成因论(有机成因论)”提出了挑战。然而石油成因理论不仅关系到生命起源等重大科学问题，而且对于石油勘探工作有着实际的指导意义。有机生油论指导我们找到了目前绝大多数的油气资源，然而无机成因油气田的不断发现，以及无机生油论取得的一些令人瞩目的研究成果，使我们不得不重新审视生油理论，以求解放思想，拓宽视野，在新领域探寻石油资源。现在认为石油基本上是无机成因的，而天然气的成因却是二元的即有机成因和无机成因。 油气成因理论应该是不断发展、不断进步、不断丰富的过程。上世界七十年建立的油气有机成因理论极大地推动了石油工业的发展，指导地质学家们发现了众多的油气田。但是油气的无机成因理论也在发

3、展丰富取得了一些列的成就。以及一些无机成因的油气田的发现更是极大地鼓舞了长期坚持油气可以无机形成的地质学家，进一步推动了有机无机成因理论的发展。同时也有一些理论认为尤其是两种机制同时作用的结果，即油气中的碳元素来自生物有机质即为有机成因，而油气中的氢元素部分却是来自无机自然界的。更有一些理论运用地球动力学的模式直接打破了油气传统的有机或者无机成因划分，将二者融为一体运用地球动力学模式进行分析和研究进而指导油气田的勘探。一油气有机成因 油气的有机成因理论包括早期生油说和晚期干酪根热降解。油气的有机成因理论大家已较为熟悉在这里我只做简要的介绍。油气的有机成因理论中最重要的是上世纪七十年代法国科学家

4、Tissot等创立的干酪根晚期热成烃理论,揭示了常规油气的形成、演化和分布规律，描述了油气生成、破坏的阶段性和基本过程在指导现在常规油气的勘探中发挥了无可替代的作用。干酪根晚期热降解生烃理论认为液态烃形成的温度范围为 60-120( 即Ro在0.6%-1.35%之间 ),当地层温度超过 120( Ro1.35%)时有机质和液态烃将发生分解形成以甲烷为主的气态烃类。世界上绝大部分已发现的石油均存在于65.5-149的温度范围，高于此范围的石油则被天然气所取代。故将此温度界限称之为“液态窗”。 该理论认为在约 4500m以下深度的地温环境下石油和天然气将不能形成有商业价值的油气藏。然而勘探实践和理

5、论研究表明石油特别是天然气可稳定地存在于更大的深度。因此对深层石油和天然气的研究应着眼于突破传统的经济死亡线在现行勘探深度以下研究和寻找石油和天然气特别是天然气资源。这说明传统的油气有机成因理论即干酪根晚期热降解理论存在着一定的局限性，不能用于指导地壳更深层的油气资源的勘探。二.油气无机成因 从1763年俄国学者洛蒙诺索夫注意到油气的成因与火山活动有关，提出了无机成因油气的启蒙思想以来，无机成因油气说几度兴衰。油气无机成因理论出现两个多世纪以来，形成了多种无机成因油气观点，概括起来有以下几种：宇宙说、碳化说、岩浆说、变质说和核变说。目前影响较大的非无机生油气的几个学派。其中之一是Gold的地幔

6、脱气理论;其中之二是费-托地质合成理论。1.地幔脱气说1.1Gold氏的理论 Gold 等依据太阳系、地球形成演化的模型, 认为地球深部存在着大量的甲烷及其它非烃资源,这些甲烷在地球形成时就已存在,大量还原状态的碳是在地壳深部被加热而释放出来的。经过地质历史时期的种种变化,这些甲烷向上运移, 并大量聚集在地壳深度15km左右的地带,形成无机成因的油气藏。Gold 认为,大陆板块边缘褶皱带、大型地壳裂谷、地震活动带、活火山或死火山附近,以及已查明富集油气的线性带的外延部位均是油气概率极高的地区。如前所述,来自地幔的烃,可以进入到大气圈中,也可运移到沉积储层,也可运移到火成岩、变质岩中,更可以进入

7、水圈。北极地区大量气水合物的发现正是甲烷等烃类气体向上运移而形成的类冰态化合物。著名天体学家Ahrens( 1994) 在论述地球起源时明确指出:地球是吸积形成的, 被吸积的物质是冷却的, 因此,它们保留了相当一部分挥发份(水、 甲烷、 氨和稀有气体等)。1.2幔汁说 幔汁说由杜乐天所倡导。杜乐天通过对地幔流体及软流层地球化学的多年系统的深入研究,在1987 年提出幔汁说的基础上,于1993 年提出了地球有5 个气圈的新假设。该假设认为:地球是一个充气的球,它内部存在压力极大,而且温度和密度都很高的气体,这些气体构成了从地球表面一直到地核的至少 5 个气圈。其中地壳气圈( 即气圈,位于地壳81

8、0km以下)对于人类具有重大的意义,它蕴藏着可供人类大规模开发利用的巨大天然气资源。1. 3幔源油气 前苏联科学院地质研究所极重视地球深源气的研究, 根据他们的理论,以及实验模拟,并从大量的地球化学资料,论证了在强还原条件下形成的深源气是氢气、 各种烃类气及硫化氢。他们认为:在上地幔这种特有的温度和压力条件下,液-气相是氢和烃的巨大储气库。 2.费-托地质合成说2. 1俄罗斯学者的“ 超基性岩底辟说” 俄罗斯学者卡罗斯、萨尔基索夫等( 1986)根据大量折射波、反射波、转换波的研究和分析,提出地壳结晶基底非层状特征的新概念模型。尔后,沃里沃夫斯基提出了陆壳岩浆潜入式增长的超基性蛇纹岩底辟说。他

9、们认为: 陆壳的结晶部分不全是由高变质的层状结晶岩所构成,即在花岗岩(花岗片麻岩) 与玄武岩中间夹有可塑性的超基性蛇纹岩。在地壳发展早期是双层结构,后来由于可塑性的超基性岩的挤入使上下层分离,并发生破裂, 即所谓的“ 超基性蛇纹岩底辟说” 。这种超基性岩在地球物理上的显著特点是低速、高导性。根据上述机理,上层的花岗岩(花岗片麻岩)呈不连续的断块似乎飘浮在这层超基性岩上。地幔脱气生成的CO2、 CO、 H2 沿玄武岩的破裂带上升到超基性的蛇纹岩带, 发生了著名的费-托合成反应:费-托合成的烃类伴随着岩浆活动(如火山喷发)沿花岗岩缺失的“通道”上升,并运移到储集层形成油气藏。 蛇纹石化超基性岩是油

10、气生成的“发生器”,油气的费托合成反应便在此带发生;沉积盆地由于有孔隙好的砂岩、白云岩等,成为油气的“存储器 ;上地幔是油气生成的“原料库”。这三者缺一不可,但必须有“通道”相互连通。这是目前对地壳结构的新的认识,从而为油气非生物( 无机) 生成理论注入了新的活力,使非生物(无机)成因论摆脱了“烃类无法存在于上地幔的高温条件”的困境。 沃里沃夫斯基研究了上述陆壳结构与含油气盆地的关系, 特别是研究了世界 9 个大型、超大型含油气盆地的结构、地球物理参数,发现这些大型、超大型含油气盆地的沉积层均直接与蛇纹石化超基性岩或玄武岩接触而缺失花岗岩, 他把这种盆地称为“缺花岗岩型盆地”,并认为凡底部缺失

11、花岗岩的盆地,均蕴藏着巨大的油气资源。2. 2板块构造与费-托地质合成 费-托地质合成反应能否在地质条件下实现,困难主要在于催化剂、 氢气和二氧化碳的来源问题。2. 2.1氢来源 自然界常见到超铁镁岩的蛇纹石化,伴随蛇纹石化过程有氢气放出,其反应方程是:10( Mg 1. 86Fe0. 14 ) SiO4+ 14. 2H2O5Mg 3Si2O5 ( OH) 4+3. 8( Mg 0. 95Fe0. 05 )( OH) 2+ 0. 4Fe3O4+ 0. 4H2Janecky 和 Sey fr ied( 1986) 用海水对大洋橄榄岩作了蛇纹石化的模拟实验, 温度在200和300,压力为50 MP

12、a(没有CO2 ) ,结果有磁铁矿沉淀和氢气生成。上述反应是可逆的,即如果蛇纹石与水镁石反应, 则可生成橄榄石、 磁铁矿、水和氢气。这个反应即所谓脱蛇纹石化作用。 因此,只要地壳上发生超铁镁岩的蛇纹石化及其逆反应脱蛇纹石化,便可产生大量的氢,而大洋中脊、 板块俯冲带、 裂谷则都是超铁镁岩蚀变生氢的有利场所。2.2.2CO2来源 蛇绿岩、科马提岩等超铁镁岩经常有白云石、菱镁矿等碳酸盐矿物共生,在蛇纹石化过程中,这些碳酸盐矿物有可能部分或完全离解脱碳生成CO2。 板块俯冲、岩浆侵入、裂谷等地质背景均适宜CO2 的排放,这部分CO2 可按费-托合成原理转化成烃类。2.2.3催化剂 研究表明:在费-托

13、合成反应中,不仅金属铁有催化活性,离子化(氧化)的铁有与金属铁一样的催化活性。在合成过程中由于CO2 的离解,表层磁铁矿会不断氧化成赤铁矿;同时在氢的作用下,它又重新还原成磁铁矿。研究还表明:在500的温度下,氧化铁可以与它的承载物(氧化硅或氧化铝)交换阳离子, 即铁离子进入了承载晶格比较稳定的位置,因而获得了良好的催化活性。由此推测铁硅酸盐可能也是费-托合成反应的活跃催化剂, 而磁铁矿、赤铁矿、铁硅酸盐都是地壳中常见的矿物,完全可以满足费-托合成反应的需要。2.2.4发生费-托合成反应的有利构造部位 目前看来,最适宜的部位是:俯冲板块的接触带、蛇绿岩推覆体中、裂谷作用所薄化的地壳中,具体地说

14、,这种俯冲沉积岩含大量碳酸盐,而蛇绿岩仰冲到陆架碳酸盐之上。俯冲碳酸盐沉积物中所排出的水和脱碳作用所生成的CO2,将沿着上覆的地幔岩石圈及蛇绿岩的底面上升,为蛇纹石化,H2O、 CO2 的还原以及烃类的合成创造良好条件。此类大型推覆体本身的质量,可能有助于把所产生的流体向克拉通内部驱赶。三.油气有机无机混合成因 尽管大量资料显示烃类特别是石油的形成主要与沉积有机质有关,但由于有机质赋存于无机矿物颗粒之间,特别是其中富集大量的水,成为化学反应活跃的介质,并可能参与化学反应。成岩演化不仅对有机质成烃演化起促进作用，而且环境条件的变化亦相应地促进无机岩石的转化。因此， 有机质无机矿物水之间构成了一个

15、相互联系、相互制约、 相互促进转化的整体。按照有机成烃观点，油气中的主体元素C、H和辅助元素 N、S、O等都来自先体有机质，与有机质相比烃类相对富氢（表 1），而这些氢由原始有机质中一部分化合物聚合而产生。事实上，无论是何种自然有机质组成，要形成石油，如果以C作为标准，必是一个富氢去其它元素（ N、S、O等）的过程。目前流行的看法是氢主要来自有机组分本身，由于一部分有机质的缩合， 提供氢以形成烃类 。但是，在沉积源岩中从水中提供的氢可能比有机质缩聚产生氢更有利。因为含有机质的所有沉积物中都含有水，因此，沉积水与烃类的产生过程密切相关。大体上水控制着源岩有机质的沉积环境，而在地下环境中，水提供了

16、烃类形成氢的来源，也是油气烃类运移的动力和运载体。从这一点而言，即使所谓有机成因的烃类，其元素碳的来源基本上来自有机质，而其中氢的来源除有机质外，还应有大量的无机来源，特别是气态烃。1. 混合成因的证据1.1油田水的证据 大量的实践证明，油田水中化学成分垂直剖面的一般变化规律为：水的矿化度随深度增加，水中NaCl逐渐被CaCl2 所替代，硫酸盐含量减少,Br含量增加。油田水成分复杂。与油气有关的水一般都以高矿化度为特征，并含有一些特殊的微量组分I、Br、B、Sr、铵等，当然还富含有机组分。这些特征显示，在没有外来水参与下，与油气共生的水以高矿化度为特征，并随深度增加而矿化度增高。但从地质演化来

17、看， 如果没有有机质，沉积物在压实过程中，溶液从岩层中挤出，随深度的增加，则溶解固体的浓度（即矿化度)逐渐降低。油田水与非油田水的这种明显差别,决非原始水体、演化环境之差别，应主要与其是否含油气、特别是有否有机质参与成岩演化有关。 传统的观念认为，油气中的氢主要来自另一部分有机质的缩合。随埋深增加，CO2脱出进入水体，应该具有pH降低的趋势,但事实上油田水随深度增加而pH增大，矿化度增高， 这种变化暗示随着有机质演化程度增高，低分子量烃类的出现，水中的以质子形式参与烃类的形成，使油田水、特别是自生水的pH增大，矿化度增高。因此，在有机质成油过程中，油田水的矿化度增大,pH值升高应起因于水中参与

18、烃类的形成,有机质演化程度愈高，形成烃类分子愈小，所需H+ 愈多，水的矿化度愈大，pH值愈高。1.2 氢同位素组成的证据大量的资料表明， 烃类的氢同位素可以反映母质沉积环境。因此，烃类的氢同位素组成可用来判识源岩沉积环境， 进而进行油气对比(Schoell M)。其主要标志是咸水环境沉积源岩形成的烃类氢同位素偏重，而淡水环境偏轻。Schoell认为，与陆相相比，海相源岩生物甲烷同位素富氘约。海相有机质形成的天然气 而陆相淡水沉积的则是。尽管有机质随演化程度增加，有变重趋势，但目前认为主要的控制因素还是有机母质的沉积环境(沈平登)。烃类的氢同位素组成与沉积水体的盐度有关，而与原始有机质关系不甚明

19、显。热成因甲烷的氢同位素组成与源岩沉积时水体盐度有较密切的关系，即产自淡水沉积源岩的甲烷偏轻,咸水沉积源岩者偏重。咸水沉积盆地中发现烃类的氢同位素组成反映的是咸水特征。由于沉积同生水是咸水，后期的成烃演化中部分氢来自同沉积的咸水，导致同位素呈咸水环境特征。例如，我国莺歌海盆地为新生代海相沉积盆地，但其生油气母质为陆源有机质，其甲烷D值显示海相特征,为-119-176(沈平等)。库德良采夫通过实验证明，同一油田范围内不同层位中的石油，虽然在比重和其它标志上极不相同，但其氢同位素组成是不变的。与此同时，一个含油气区不同的油田，其氢同位素组成变化却相当大。说明同一油田具有相同的油水系统，而不同油田油

20、水系统的差异是造成氢同位素组成变化的直接原因，从侧面说明烃类中的一部分氢来自沉积水体，这种氢应属无机氢，并随烃类碳数愈小， 水中氢进入烃类的比例愈大，因此，在甲烷的氢同位素上体现更为明显。1.3成烃模拟实验结果的证据 实验表明，无水热模拟实验的产物中存在大量天然原油中很少见到的烯烃(Hoering T C)，而加水热模拟实验的产物在化学组成上接近天然原油，不含烯烃(Lewan M D等) 。毫无疑问，水能促进烯烃加氢。热模拟实验过程中， 当加热温度接近水的超临界温度(超临界水临界点为374，22.1MPa,性质有极大变化，其介电常数由常温常压下的80变为20， 与某些有机溶剂如乙醇（25）、丙

21、酮（20.7）、二氯乙烷（10）等的介电常数相近)时，加水热模拟实验的烃产率大为提高,说明超临界水对有机质成烃具有加氢作用。 传统的有机成油论认为,沉积盆地中油气的生成温度为60-150,认为热模拟实验过程只是以实验室的短时高温来弥补地质过程的长时低温的实验手段。然而，世界上的大油气田总是与中新生代板块活动引起的各种大陆边缘、大陆碰撞带有关。大陆边缘裂谷盆地中的深大断裂，不仅可能使地球深部的挥发分运移上升，为油气生成提供氢源，更可能为上部沉积层提供热能，使有机质在相对较高的温度和相对短暂的地质时期内大量生烃(刘文汇等)。2.氢的来源及加氢机理 从化学观点来看，任何有机质形成石油烃类均可认为是沉

22、积有机质被破坏并氢化的过程，也就是原始物质进行裂解（破坏）和所分裂的产物进行氢化的过程(张文汇等)。对于沉积有机质或者干酪根来说其C含量相对于油气而言都是富集的。而油气相对于干酪根而言是富氢的，因为有机质成熟演化的过程实际上就是一个氢化的过程。传统的干酪根热降解生烃的观念认为油气中的H是源自干酪根自身的是其在缩合的过程中脱去的。但是外来H的加入无疑会加快反应的速率挺高产烃量，而外来H的来源是多样的。2.1氢的来源 地壳中存在有机成因和无机成因两类氢，有机成因氢是有机质在演化过程、特别是在生物作用下转化形成的。地壳中无机成因的氢是主要来源：水在高温条件下分解或在放射性元素作用下发生放射性分解形成

23、氢气( 等）， 水与氧化亚铁在催化反应也可形成氢。岩浆来源是无机氢的主要来源。火山岩中氢体积含量与岩石体积之比可达3.96% (等）。氢的重要来源总体上除深部沿深大断裂运移而来的挥发性气体以氢气形式参与成烃外，无论是高温岩石化学反应，还是放射性作用成氢，均与岩石中的水有关。因此，水成为成烃中重要的氢源。2.2加氢及氢化作用机制 在有机质成烃的高演化阶段，有机质中富碳而贫氢； 有机质提供了成烃所需要的另一部分氢；粘土矿物和过渡金属镍、钴、铁、铜及某些金属氧化物的催化作用使无机氢与有机质结合形成烃类。3.油气混合成因总结 有机质与以水形式存在的无机氢相互作用形成烃类的证据是：（1）油田水的高矿化度

24、和高pH值，暗示水中的H+以质子形式参与了烃类形成；（2)甲烷的氢同位素与源岩沉积环境有密切联系，反映烃类中的部分氢来自沉积水体；（3加水热模拟实验的产物在化学组成上接近天然原油；在一定温度下，加水热模拟的烃产率及残余物氢指数均高于无水热模拟，表明水参与了有机质成烃过程。 从有机与无机相互作用利于大规模成烃的角度看，烃类不仅是单纯有机物质一定演化阶段的产物，更重要的是无机质的相互作用，特别是烃类物质除碳以外另一个重要的元素 氢多途来源，对探讨油气大规模形成聚集具重要意义，对我国高演化碳酸盐源岩成烃的研究，有一定的指导作用(刘文汇等)。四.煤成烃 我国含煤盆地达 400 多个, 煤炭资源量超过

25、55 000亿吨, 其中埋深在1000m以上的煤炭资源量53 %, 是煤成烃勘探的重要领域。目前已分别在鄂尔多斯盆地 吐哈盆地等找到了大型煤成气田和重要的煤成油田。煤成油气成因与评价已成为当今煤成烃勘探评价中十分关注的理论与实际问题(刘德汉等)。1. 煤的显微组成 煤的主要显微成分有壳质体、壳屑体、微类脂体、藻类体、基质镜质体、惰质体、角质体、树皮体、烛煤等。不同的显微组分具有不同的生烃能力。生烃能力较强的为含H量高的，但煤的生烃能力不仅取决于是否含有含氢量高的组分，更取决些这些组分在煤中的含量。2. 煤成油、成气规律 实验与观测分析结果表明, 煤成气 成油的控制因素主要取决于煤岩组成和煤的富

26、氢程度, 即煤的 H/C(原子比)高, 壳质体、壳屑体、微类脂体、藻类体、沥青质体的含量高,以及荧光基质镜质体的含量高的煤,则生烃总量高生油性能好。但是由于多数煤层壳质体藻质体等富氢的煤岩组成含量不多, 因此煤中基质镜质体性质与含量对煤成烃的实际贡献和对煤成油气的控制作用较大。在化学组成结构上, 煤中甲基、亚甲基、次甲基的总量和它们之间的相对含量对煤的生烃量与生油生气的控制作用较大, 烷基含量高, 生烃量大, 烷基中亚甲基和次甲基含量高, 生油性能好。 除了煤岩组成类型 沉积环境影响煤成烃性能以外, 煤化作用形式和煤化作用阶段也十分重要, 煤成油主要发生在中等演化程度的烟煤阶段, 并由实验结果

27、表明, 基质镜质体的轻烃和液态烃产出相对较早, 在烟煤阶段早期已有烃类产出。此外, 由实验结果表明, 未经地质沥青化作用的褐煤腐殖体, 虽然 H/C 并不太低, 但热解和生烃实验中液态烃产率和总烃产率较低(刘德汉等)。3. 煤成烃的特征 煤化作用的各个阶段都可能产生一定数量的天然气，但煤成气具有一定的普遍性；煤成气不一定是干气，但是比相同演化阶段腐泥型干酪根生成的油型气甲烷含量高；较为富氢的腐殖煤在低中煤化阶段可产生一定数量的液态烃，煤成油多为低成熟的轻质油和凝析油；煤成烃的模式证实，伴随盆地不同的演化阶段，具有多阶段生烃的特征，其生气量大于生油量。五.油气形成的地球动力学模式 油气形成的地球

28、动力学模式的本质在于：在岩石圈发育的一定阶段，油气形成作用特别活跃。基于约翰威尔逊、O G索罗赫津和s A鸟沙科夫等的观点，应把岩石圈地球动力演化看作是大洋空间的开启和闭合，和大陆物质在这些空间同时形成的一个有规律的过程，即岩石圈演化的地球动力旋回。在这些旋回中，岩石圈自身的发育经历了不同的阶段和时期，其中最有利于油气形成的时期是裂谷期，即局部和整体的俯冲(仰冲)作用期。裂谷期最典型的特征是含有机质沉积岩的大量聚积、地球内部的高温作用和其他许多有利油气生成的条件。从地球动学观点得出的油气形成方面的主要结论是：-依据岩石圈的演化进程，油气形成是一个强度不同和周期性重复的过程：-地球内部的地球动力

29、方式包括俯冲作用和裂谷作用首先是油气形成的决定性因素。油气形成的地球动力学模式包括俯冲一仰冲地球动力成烃方式、裂谷成因地球动力成烃方式和负压地球动力成烃方式。1. 俯冲一仰冲地球动力成烃机理 俯冲和仰冲型地球动力方式是大洋边缘俯冲带所特有的。俯冲带通常会出现在由深水海槽、沉积柱、岛弧和边缘海盆或者由深水海槽、沉积柱和边缘海盆构成的特殊组合。在各种情况下，俯冲带后部深处受到的加热程度最大。除此以外，俯冲机理还表现在：含分散有机质的大量沉积物(沉积柱)卸载并直接进入有合适温压条件的吸收带；在100200万年的(100400)高温作用下，有机质进入了与人工实验蒸馏条件可比照的演化状态；在这种状态下，

30、经过短的地质时期的高温作用，从植物和动物残留物中产出了合成石油。换句话说，在逆掩断层带出现了特殊的天然蒸馏釜，在该釜中，有机质经过短的地质时期就可转化为滴状液态石油(俄罗斯)。2.裂谷成因地球动力成烃机理该机理指裂谷的内陆或陆缘系统所固有的裂谷成因地球动力方式成烃作用。这里所说的裂谷在地壳的现代构造中常常指内地台裂谷。在地壳盖层的上部，与这种裂谷相吻合的构造有：位于大陆被动缘上的裂谷内盆地、坳陷、台向斜或单向裂谷。裂谷和裂谷内的盆地被富含有机质的(47 km)厚层沉积物充填。从热地幔(软流圈突出部)和岩石圈底板附近来的高温热流激发着有机质向滴状液态油转化，于是便出现了这样一种情形：巨大的沉积柱

31、象一个天然“大锅”一样经受着深部热流的强加热。从岩石圈底部上来的由水、氢、氮、二氧化碳、甲烷和其他成分组成的重新被加热的矿化水挤压出液态和气态烃并将其运移到沉积壳层上部的储集层。在这种情况下，如同俯冲和仰冲情形一样，烃源岩的埋深不一定很大并可以大量成烃，现代红海“热坑”就是一例(俄罗斯)。3.负压地球动力成烃机理 在研究岩石圈诸多成油条件中的上述两种主要的地球动力条件的同时，还应注意到另一种地球动力方式，即负压地球动力方式。该方式是许多大的地台盆地包括一些山间盆地所特有的。负压地球动力与俯冲地球动力和裂谷地球动力的区别在于：地下相对低的受热程度；“迟缓的”成油成气过程；为了活化这一过程，23

32、km深度也就是最佳温压条件区(油气主带)的原始沉积物需要更大的加载(H B瓦索耶维奇)。油气形成的全部现代理论和所有被发现的油、气在地壳的聚集和分布规律完全出自于负压(或盆地)观点下。对于该成烃观来说则需要：淡盐水盆地的存在；还原性沉积地球化学环境；特殊的油源岩层；长期(数亿年)稳定的构造坳陷状态；足够的源岩层埋深(该深度能使该层处于高温条件下生油气主带)；一定的静压力(可将原始油从源岩排驱至储集层)等。而且，如果含分散有机质的沉积岩进入俯冲或裂谷地球动力环境，那么上列成烃所需的条件将让位于对岩石圈油气形成有更大、更有决定意义的地下地球动力条件。4.油气形成的地球动力学模式对自然界碳循环的新解

33、释最后，油气形成的地球动力学模式还有一个重要的意义，即对自然界碳循环新的非传统观点的解释。该观点认为，组成油、气的基本元素碳和氢在自己的循环过程中不仅经过大气圈、生物圈、水圈和岩石圈，而且还经过地球附近的宇宙空间和地幔。图4实线表示传统的自然界碳循环周期，而虚线则表示对碳循环周期的新认识。两种下行循环线路在到达生物圈时汇合，植物和动物接收了碳，并将其加工成有机物质，故碳未直接进入地球。接下来，便出现了碳在地下的局部“流失”，并以油气藏和煤、碳酸盐的形式在岩石圈被“保存起来”。这就是对自然界碳循环的新认识。看来，这一新认识可在一定程度上调和油气成因的“有机论”和“元机论”。即使烃类气体是从地幔来

34、到地表的，作为烃类气成分的碳反正曾经存在于地球生物圈的活体并在其中发生转化。说到石油成因，从地球动力学观点看，研究它已失去了意义，因为碳，还有组成石油的其他成分，是在不同的时代和不同的空间(宇宙，有机体，地幔)出现的，并在地球出现生物圈时就已开始了自己的循环，而且随着有机生命的不断繁荣，石油的“生成”不断加强。总结 油气的成因是多样的，我们应坚持开放的眼光去看问题，去看待油气的成因。油气成因理论随着时代的发展而发展，新的理论的出现不是对就理论的取缔而是对其进一步的补充和发展。油气的有机成因、无机成因、混合成因、煤成烃还有动力模式都能够解释众多的石油地质现象，同时推动油气成因理论的发展，进而指导

35、油气田的勘探，从而发现更多的油气资源为人类社会的发展服务。参考文献: 1 解光新，李小彦庄 军.煤层中菌藻生物及其成烃能力研究.堪田地腰与勘探.2001 2 刘德汉等.煤成烃的成因与评价.石油勘探与开发.2005 3 杨光,许洪东.煤成烃研究现状及应用以三江盆地绥滨坳陷为例.世界地质.2001.9:20-3 4 刘德汉,张惠之,戴金星等.煤岩显微组分的成烃实验研究与评价.科学通报.2000.2:4-45 5 王先彬,郭占谦,妥进才扥等.宏非生物成因天然气形成机制与资源前景.中国基础科学.2006.4:12 6 孙 萍.浅谈油气无机成因说.海洋地质动态.2001.2:2-17 7 刘 婷.无机成

36、因烃类气体地球化学研究综述.内蒙古石油化工.2011:12 8 陈碧辉,李巨初.无机成因油气及其发展前景.矿物岩石地球化学通报.200210:4-21 9 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.石 油 学 报.2001.11:6-22 10 刘云生,户宗廷,周征宇,陈跃昆.油气无机成因探析与我国油气勘探新方向展望.江汉石油学院学报.2004.9:3-26 11张景廉,张平中,吕锡敏等.油气无机成因学说的新进展.地球科学进展.1998.2:1-13 12王兰生.再论国内油气无机成因理论.石油勘探与开发.2009.4:2-36 13 张景廉,张虎权,卫平生.再谈油气成因和

37、拓宽勘探领域问题.天 然 气地 球 科 学.2006.4:2-17 14 黄光辉张敏.烃源岩显微组分生烃贡献的定量描述方法. 15 刘文汇,王万春.烃类的有机（生物）与无机（非生物）来源油气成因理论思考之二.矿物岩石地球化学通报.2000.7:3-19 16 王先彬,妥进才,李振西等.天然气成因理论探索-拓宽领域寻找新资源.天然气地球科学.2003.2:1-14 17 张少云,真允庆,汪 洋等.油气成因二元论及其地质一经济意义.地质找矿论丛.2009.12:4-24 18 宋岩,徐永昌.天然气成因类型及其鉴别.石油勘探与开发.2005.8:4-32 19 刘见宝.生油理论研究新进展.世界科技研究与发展.2009.12:6-31 20 石兰亭,郑荥才,张景廉等.海相、陆相油气及其成因概述.海相油气地质.2009.1:1-14 21.油气形成的地球动力学模式及其理论和实践意义.天然气地球科学.2002.8:(3-4)-1314_