顛覆傳統(tǒng)找油理論的林隆棟

■ 陳偉立

石油人物

顛覆傳統(tǒng)找油理論的林隆棟

■ 陳偉立

在201 6年4月中旬科技部的一次會(huì)上，有負(fù)責(zé)同志談到，作為國(guó)家重大工程的載人航天工程實(shí)施20多年來(lái)，成功發(fā)射飛船和目標(biāo)飛行器，將航天員送入太空，實(shí)現(xiàn)了一系列重大跨越，取得載人航天“十全十美”的成績(jī)時(shí)，隨即問(wèn)在座的地學(xué)界同志：天上這么熱鬧！你們“地下”有什么新突破和顛覆性技術(shù)啊？

機(jī)緣巧合，于首個(gè)“中國(guó)航天日”（4月24日）前夕，我應(yīng)邀出席了“第五屆流體地球科學(xué)與礦產(chǎn)資源及自然災(zāi)害學(xué)術(shù)研討會(huì)”，從中獲悉“地下”油氣源頭進(jìn)行創(chuàng)新性的勘探找油新模式。它另辟蹊徑與傳統(tǒng)找油模式協(xié)調(diào)并進(jìn)，以有機(jī)、無(wú)機(jī)說(shuō)“一家親”的兩條腿跑步，攜手共享大自然賦予人類的油氣資源。

傳統(tǒng)找油模式側(cè)重于侏羅系、二疊系等的生油層或盆、湖沉積生油凹陷，即有機(jī)生油。換言之，油氣是由藻類等漂游生物的尸體而生。這一理論的應(yīng)用，自19世紀(jì)中葉到人類開始采油至現(xiàn)今，國(guó)內(nèi)外一直沿襲了長(zhǎng)達(dá)170年；而具有源頭驅(qū)動(dòng)模式創(chuàng)新的找油理論，專注于沉積凹陷＋盆地基底研究，并著重于區(qū)域構(gòu)造背景上殼、幔深部構(gòu)造的研究，找到地殼內(nèi)低速高導(dǎo)層（或巖石圈地慢柱、軟流圈侵入體）深大斷裂后，再找圈閉擇優(yōu)上鉆。換言之，傳統(tǒng)模式是從上往下找油氣，而創(chuàng)新模式是從地球深部、盆地基底自下向上找油氣。后者多一套盆地基底含油系統(tǒng)，勘探廣又深、預(yù)測(cè)把握性強(qiáng)、省錢、省力，且承認(rèn)有機(jī)物在來(lái)自深部無(wú)機(jī)流體的加溫、加氫、催化作用下也能轉(zhuǎn)化成油氣。

找油新模式的提出者和踐行者林隆棟教授，從1959年至今，究其尋油經(jīng)歷，堪稱攻堅(jiān)克難地踩著礁石挺進(jìn)在下有急流暗涌的深溝河道上，并一直不離不棄地奮斗在新疆石油地質(zhì)勘探一線長(zhǎng)達(dá)57年。克拉瑪依油田是新中國(guó)發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)油田，給當(dāng)時(shí)四億五千萬(wàn)人民帶來(lái)莫大的鼓舞。可是，五年后的1960年代其產(chǎn)量逐漸下滑，1976年油田到了萎縮期，勘探隊(duì)伍陸續(xù)調(diào)往內(nèi)地。

1979年參加百日泉油田開發(fā)、勘探會(huì)戰(zhàn)的林隆棟教授，驚奇地發(fā)現(xiàn)克烏斷裂與20多年來(lái)傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)截然不同的新情況并提出了新建議。不料遭到除宋漢良、汪德寶等少數(shù)人外的絕大多數(shù)人的激烈反對(duì)。他冒著被勞改的風(fēng)險(xiǎn)，在宋漢良的支持下布了5口井，用了半年時(shí)間于1980年7月底，全部完鉆、出油。從而開闊了勘探思路，對(duì)克烏斷裂有了新認(rèn)識(shí)。這僅僅是拉開了勘探新模式的序幕。克拉瑪依西邊的加依爾山，原認(rèn)為是“有根”的，自克烏斷裂，從高角度逆斷裂改為上陡下緩凹面向上的逆掩斷裂（或稱犁式斷裂）后，才知它是無(wú)根的，是從西邊20～30千米外推覆過(guò)來(lái)的大推覆體。那么山之下又是什么呢？上世紀(jì)80年代地震勘探揭示，在大推覆體之下發(fā)育向西增厚、厚度大于6千米的古凹陷，據(jù)地史推測(cè)，應(yīng)是中、下古生界海相地層，其中沉積的有機(jī)物在多種因素作用下可轉(zhuǎn)化成油氣。這表明古生代早、中期，克拉瑪依西邊發(fā)育著古亞洲洋，當(dāng)時(shí)的水系是往西流的。肖序常院士非常同意這種觀點(diǎn)。

2000年前后盆地構(gòu)造格架綜合工程探測(cè)結(jié)果，橫剖面上有4個(gè)成果：（1）在古凹陷之下，于中下地殼內(nèi)又出現(xiàn)地震速度倒轉(zhuǎn)，即低速高導(dǎo)層，高23千米、寬約60千米，這是幔源底辟，是地幔軟流圈侵入上來(lái)的橄欖巖變成蛇紋巖，從深部上來(lái)的氫、一氧化碳、二氧化碳在鐵族元素催化下進(jìn)行費(fèi)托合成反應(yīng)，生成油氣；（2）橫剖面東西二側(cè)各發(fā)育深達(dá)40多千米的殼幔斷裂直通到大推覆體下；（3）加依爾山大推覆體東邊發(fā)育2條隱伏斷裂（瑪湖斷裂、克烏斷裂），西邊發(fā)育4條斷到地面斷裂（加依爾山前斷裂、達(dá)爾布特?cái)嗔选⒐D斷裂、鐵廠溝斷裂），這6條斷裂在深達(dá)12千米處收斂為1條，并與之下的殼幔斷裂相連接而溝通；（4）莫霍面隆起達(dá)43千米，是新疆境內(nèi)隆起最高，即地殼最薄地方。之后不久，大地電磁測(cè)探縱剖面，在低速高導(dǎo)層之下又發(fā)現(xiàn)地幔軟流圈高高隆起達(dá)65千米（深1 20～1 85千米），長(zhǎng)240千米，也叫地幔柱或幔源柱，這里蘊(yùn)藏著深部碳—?dú)潴w系聚合成的烴堿流體。

至此，山下密藏的七大景觀才全部揭開！原來(lái)山下隱藏著三大烴灶，靠殼幔斷裂和犁式斷裂向淺部輸送。近3億年來(lái)天天都在生油、運(yùn)移、成藏、成苗，至今克拉瑪依市內(nèi)旅游景點(diǎn)的黑油山，每天還冒油、冒氣，這均表明油氣是多期垂直運(yùn)移、油氣藏沿?cái)嗔褞С蕦毸健⒋闋畈粩嗤庖菟隆？芍^之“地下深部天天敲鑼打鼓唱大戲”，一派熱鬧非凡的景象，而地上卻安寧寂靜，鴉雀無(wú)聲，只待報(bào)油喜鵲的頻頻鳴叫聲起。

近半個(gè)多世紀(jì)的摸索，由淺到深突破傳統(tǒng)的老舊勘探理念，創(chuàng)立170年來(lái)從地球深處向上找油氣的勘探新模式，至今，該模式創(chuàng)建地——克拉瑪依油氣富集帶已找到14個(gè)油田，全部都在低速高導(dǎo)層、地幔柱范圍內(nèi)，石油儲(chǔ)量、產(chǎn)量均占全盆地70%以上。2013年統(tǒng)計(jì)表明，這里探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量占全盆地75%、原油年產(chǎn)量占盆地70%，是新疆油田公司勘探、開發(fā)的重點(diǎn)區(qū)，也是令人向往的旅游勝地。

這是新疆油田公司勘探最成功之地。而今回憶起上個(gè)世紀(jì)50年代初上克拉瑪依勘探時(shí)，曾遭到大多數(shù)持傳統(tǒng)觀念者的極力反對(duì)，爭(zhēng)論持續(xù)了4個(gè)年頭。慶幸當(dāng)時(shí)決策者力排眾議的英明決斷與遠(yuǎn)見卓識(shí)才有了今天上述的局面。當(dāng)傳統(tǒng)模式指導(dǎo)盆地南緣、東部、腹部、北部勘探時(shí)，曾有過(guò)痛苦的失敗教訓(xùn)。最后盆地出現(xiàn)與克烏斷裂帶平行的北東向三大油氣富集帶，這是盆地莫霍面、基底；甚至蓋層均是以南北向開放性斷裂為主造成的，是油氣來(lái)自深部的明證。林隆棟教授正是總結(jié)了經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)后提出這一勘探新模式的。

2014年，林隆棟教授將自己由下向上找油氣的構(gòu)思與實(shí)踐在和初次認(rèn)識(shí)的幔源油氣理論的提出者、該領(lǐng)域內(nèi)的大家——杜樂(lè)天先生交談中，欣喜地發(fā)現(xiàn)兩人不謀而合，相互驗(yàn)證了地下深部確實(shí)存在著非化石能源的石油天然氣。

關(guān)于在逆掩斷裂大推覆體下找油藏起到巨大指導(dǎo)作用的地幔柱、低速高導(dǎo)層對(duì)找油氣藏起到了巨大的導(dǎo)向性作用，也被袁學(xué)誠(chéng)教授在不同時(shí)間、不同地點(diǎn)注意到了。袁學(xué)誠(chéng)和林隆棟教授，2014年10月因贈(zèng)送歐亞地學(xué)大斷面圖相識(shí)，2015年6月又因相同觀點(diǎn)合作，新模式在我國(guó)具有普遍意義和可操作的現(xiàn)實(shí)性。現(xiàn)在已知的大港油田、冀東油田、華北油田、勝利油田、中原油田、蘇北油田、河南油田、蓬萊油氣田都分布在華北地區(qū)五大抱團(tuán)的巖石圈蘑菇狀地幔柱之內(nèi)，與克拉瑪依油區(qū)類似，仍有巨大勘探潛力。若能以新模式觀點(diǎn)繼續(xù)進(jìn)行探索研究，將會(huì)出現(xiàn)嶄新局面。

我國(guó)南海近年也發(fā)現(xiàn)巨型的復(fù)蘑菇狀地幔柱，東西寬約1 800～2500千米（泰國(guó)曼谷—菲律賓馬尼拉），南北長(zhǎng)約2500～2800千米（我國(guó)海口—爪哇海），柱頭頂面埋深68～80千米，柱尾深達(dá)地下2000多千米。南海多油氣，地質(zhì)上已找到確切、有力依據(jù)。

福建與江西交界處：大田、永安、寧化、寧都、興國(guó)之下方，也發(fā)現(xiàn)巖石圈蘑菇狀地幔柱，埋深1 1千米、高75千米、東西長(zhǎng)150千米；在其西邊發(fā)育有低速高導(dǎo)層，埋深17千米、厚5～6千米、東西長(zhǎng)100千米，且發(fā)育有4條斷裂通至地表。它上面有4個(gè)盆地都見油氣顯示：福建的舉嵐—均口盆地、連城盆地（福建有18個(gè)大小盆地，唯獨(dú)這2個(gè)有顯示，這是油氣喜鵲在下面仰頭向上呼喚呢！）。還有江西的石城-禾口盆地、寧都盆地。在傳統(tǒng)模式者看來(lái)，這里是禁區(qū)——花崗巖遍地，無(wú)從下手。惟有新模式從下往上找油氣，才有突破的可能。

油氣勘探創(chuàng)新模式打開了新思路、新途徑，即只要有低速高導(dǎo)層、有深大斷裂、有圈閉，哪怕是沉積巖、火成巖、變質(zhì)巖都可以從地球深部源頭找到油氣。這是古今中外，還不被人們重視而忽略的油氣藏地帶，它將為石油工業(yè)進(jìn)行的再創(chuàng)業(yè)，打一個(gè)漂亮仗。

歐亞地學(xué)大斷面圖是探測(cè)深達(dá)100～200千米的巖石圈地幔斷面，相當(dāng)于超深鉆，是驅(qū)動(dòng)新模式找油的指路明燈。該斷面在我國(guó)境內(nèi)長(zhǎng)達(dá)5000千米，在俄羅斯、北冰洋境內(nèi)也長(zhǎng)達(dá)5000千米。從我國(guó)東南臺(tái)灣島→福建→江西→湖南→重慶→四川（綿陽(yáng)）→柴達(dá)木→甘肅敦煌→哈密→可可托海→俄羅斯至北冰洋。林隆棟、袁學(xué)誠(chéng)、李玉琪等人以大膽地科學(xué)踐行，小心地科學(xué)求證，準(zhǔn)備先做我國(guó)部分石油地質(zhì)解釋，待取得成果、經(jīng)驗(yàn)后再往西行。

上述長(zhǎng)達(dá)一萬(wàn)公里的能源大動(dòng)脈，亦將在油氣勘探新模式下展示我們對(duì)歐亞進(jìn)行深度交流與沿線諸多國(guó)家合作的情懷，共同打造“一帶一路”建設(shè)的新豐碑。將是我國(guó)人民對(duì)世界的又一個(gè)貢獻(xiàn)。