向全社會(huì)宣傳幔源油氣理論，改變中國(guó)石油工業(yè)格局

索柯洛夫在1889年也注意到石油和巖漿的成因聯(lián)系并提出石油生成的“宇宙說(shuō)”，其依據(jù)是太陽(yáng)系中行星天體光譜分析發(fā)現(xiàn)有甲烷，以及烴類化合物可由費(fèi)-托合反應(yīng)無(wú)機(jī)合成。他認(rèn)為碳?xì)浠�合物是在地球尚處于熔融狀態(tài)時(shí)就已存在于大氣圈中，后隨著地球冷卻收縮凝結(jié)于地殼上部，并沿裂隙分離出來(lái)，當(dāng)有孔隙性地層和其上被非滲透層覆蓋時(shí)則可聚集成油氣藏。

庫(kù)德梁采夫在1951年繼承了門捷列夫和索柯洛夫的思想，提出“巖漿說(shuō)”，認(rèn)為碳?xì)浠�合物的是那些不只在行星和太�?yáng)上有，而且在地球的巖漿中也有的碳和氫形成的。在巖漿上升過(guò)程中,溫度逐漸降低,活性很強(qiáng)的甲炔基基團(tuán)發(fā)生聚合作用,依次變?yōu)閬喖谆?CH2)、甲基(CH3)、甲烷(CH4),最后形成烴類物質(zhì)；一氧化碳也能直接合成烴類物質(zhì),且在高溫高壓下形成氫和其他元素參與的烴類化合物。

克魯泡特金在1955年認(rèn)為石油天然氣與烴類巖漿起源，其實(shí)并無(wú)關(guān)系，提出固態(tài)地球是由行星冷的宇宙塵和氣體組成的，這些氣體是指參加到組成地球和其他行星的原始物質(zhì)中的氦、氮、碳?xì)浠�合物。由克魯泡特金本人主持�?976年、1985年、1991年全蘇《地球排氣作用與大地構(gòu)造》學(xué)術(shù)會(huì)議，以及由德米特里耶夫斯基主持的2002年、2006年、2008年、2010年全俄和獨(dú)聯(lián)體國(guó)家《地球排氣作用：地球動(dòng)力學(xué)、地球流體、石油與天然氣（碳?xì)浠�合物及生命）》學(xué)術(shù)會(huì)議，都強(qiáng)調(diào)了地球是冷球的思想。

上述關(guān)于烴類是否來(lái)源于巖漿的分歧，在杜樂天1996年提出的“烴堿流體地球化學(xué)”中得到統(tǒng)一。地幔流體是烴堿流體，烴類和堿類是烴堿流體的兩大組成部分。烴堿流體既可以交代地幔巖形成玄武巖巖漿，又可以交代地殼巖石和沉積巖形成中酸性火山巖。以超臨界態(tài)存在的地幔烴堿流體在上升過(guò)程中，不斷與圍巖發(fā)生交代作用，不斷從圍巖獲得金屬和硅質(zhì)組分。在臨界溫度（水的臨界溫度是374.2℃）烴堿流體將轉(zhuǎn)化為含烴、含金屬、非金屬、稀土元素的熱液，這些熱液組分將在合適的溫壓和地層條件下分異形成金屬、非金屬、油氣礦藏。所以，金屬、非金屬礦床中伴生烴類，而石油中則富含大量的金屬、非金屬、稀土等不相容元素。

石油和巖漿是地幔流體作用的不同產(chǎn)物，從深部斷裂上來(lái)的石油、從泥火山上來(lái)的石油和巖漿噴發(fā)通道上來(lái)的石油，它們都是源于烴堿流體。烴堿流體地球化學(xué)理論既支持了克魯泡特金地球是冷球的思想，又解釋了門捷列夫、索柯洛夫和庫(kù)德梁采夫觀察到的石油與巖漿的關(guān)系問題。從這個(gè)意義上說(shuō)，烴堿流體地球化學(xué)原理就是中國(guó)版的石油無(wú)機(jī)成因理論。烴堿流體中的烴類組分就是幔源油氣的源頭。

幔源油氣概念是現(xiàn)代石油地質(zhì)學(xué)的核心。為了明確現(xiàn)代石油地質(zhì)學(xué)與陸相生油理論、海相生油理論和以往無(wú)機(jī)成因理論的區(qū)別，本文提議用“幔源油氣理論”或“幔源油氣地質(zhì)理論”來(lái)概括現(xiàn)代石油地質(zhì)學(xué)。

必須指出，來(lái)自鈾礦地質(zhì)的地幔烴堿流體的概念已經(jīng)為上地幔與軟流層地球化學(xué)研究、鈾礦地質(zhì)研究和其他金屬非金屬礦產(chǎn)地質(zhì)研究所證實(shí)。

幔源油氣的生成和演化

天然石油作為H-C體系的成員，由具有高還原性的烴類分子混合物組成，并且這些烴類分子具有高的化學(xué)勢(shì)，大部分呈液態(tài)，因而天然石油處在明顯的非平衡狀態(tài)。關(guān)于組成石油的烴類分子存在和起源的首要科學(xué)問題是：在什么樣的熱力學(xué)條件下，具有高化學(xué)勢(shì)和高還原性的分子是如何演化的？

這是一個(gè)化學(xué)熱力學(xué)穩(wěn)定性問題。這個(gè)問題與石油可能存在的巖石特征無(wú)關(guān)，也與在石油中發(fā)現(xiàn)的微生物的特性無(wú)關(guān)。

建立在近代原子和分子理論、量子統(tǒng)計(jì)力學(xué)和眾數(shù)理論基礎(chǔ)之上的化學(xué)熱力學(xué)研究對(duì)上述問題給予回答。石油分子是C-H體系分子，而生物分子是C-H-O體系分子。所有C-H-O體系生物分子（以葡萄糖為代表，其分子式是C6H12O6）的化學(xué)勢(shì)（化學(xué)位、吉布斯自由能）都小于CH4的化學(xué)勢(shì)。C-H-O體系生物分子的質(zhì)量越大其化學(xué)勢(shì)越低，而C-H體系烴類分子與之相反，質(zhì)量越大其化學(xué)勢(shì)越高。熱力學(xué)第二定律禁止低化學(xué)勢(shì)分子向高化學(xué)勢(shì)分子發(fā)生自然演化。