劉光鼎三橫兩豎兩個(gè)三角和新生代海相殘留理論

1、中國(guó)油氣的二次創(chuàng)業(yè) 2001年8月17日，劉光鼎院士給國(guó)務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)寫了一份關(guān)于中國(guó)油 氣資源第二次創(chuàng)業(yè)的報(bào)告。這份報(bào)告的背景是：上世紀(jì)90年代以來, 我國(guó)的石油消費(fèi)年平均遞增6.7%，而同期國(guó)內(nèi)石油生產(chǎn)的年均增長(zhǎng) 率僅為1.6%。從1993年中國(guó)開始進(jìn)口石油，當(dāng)年進(jìn)口石油3000萬 噸，近幾年來我國(guó)石油 天然氣的進(jìn)口量逐年增加，石油已成為國(guó)家經(jīng) 濟(jì)建設(shè)持續(xù)發(fā)展的瓶頸。如何保持能源有效供給，我們面臨的挑戰(zhàn)是 十分嚴(yán)峻的。半個(gè)世紀(jì)以來，我國(guó)經(jīng)歷了油氣資源的第一次創(chuàng)業(yè)，使 原油年產(chǎn)量達(dá)1.67億噸，天然氣產(chǎn)量達(dá)241億立方米，分別位居世 界第五位和第十五位。但截止到2004年我國(guó)石油進(jìn)口量達(dá)到了 1.

2、2 億噸。而上個(gè)世紀(jì)末我國(guó)預(yù)測(cè)的石油、天然氣資源量都很大，其中石 油是940億噸，卻只探明了 22% ；天然氣是38萬億立方米，僅找到 了 7%。中國(guó)油氣的出路在二次創(chuàng)業(yè)。 此報(bào)告發(fā)出十天之后，時(shí)任國(guó)務(wù)院副總理的溫家寶同志就做出了 要重視油氣資源戰(zhàn)略勘察工作，爭(zhēng)取在前新生代海相碳酸鹽巖地層 中有新的突破”的批示。 新中國(guó)石油的第一次創(chuàng)業(yè) 作為新中國(guó)石油勘探的經(jīng)歷者，劉光鼎告訴記者，在中國(guó)的找油 歷史中孫建初和潘鐘祥兩位先生是不應(yīng)該被忘記的。在20世紀(jì)三四 十年代之前，全世界的石油都是在海相沉積地層里找到的。 海相生油 理論認(rèn)為，在海洋環(huán)境里面沉積下來的地層蘊(yùn)藏著豐富的石油，地質(zhì) 上管它叫做海相

3、生油。中國(guó)廣泛分布著的是陸相沉積地層， 而當(dāng)時(shí)認(rèn) 為陸相生油是不可能的。1937年孫建初先生從國(guó)外回來，他跑到了 河西走廊去找油，因?yàn)樗J(rèn)為河西走廊是一個(gè)會(huì)有海相地層的山間盆 地。 他果然在石油溝和白楊河里頭看到了油苗， 于是他就追蹤這個(gè)油 苗, 從而發(fā)現(xiàn)了玉門油礦，這就是解放前年產(chǎn)12萬噸原油的玉門油 礦。 但是孫建初發(fā)現(xiàn)的石油，卻并不是蘊(yùn)藏在海相地層，而是陸相地 層， 是在陸相碎屑巖的老第三紀(jì)地層里找到的。另一位潘鐘祥先生在 陜北、四川工作時(shí)，就發(fā)現(xiàn)中國(guó)的湖泊、河流里頭的沉積同樣也可以 生油。潘鐘祥先生1941年去美國(guó)，才把他的陸相生油理論的文章發(fā) 表，引起了很大的轟動(dòng)。潘鐘祥的陸相生油理

4、論是說海水從大陸退出 去以后，在中國(guó)大陸上的河流、湖泊和沼澤中也可以生油。他的文章 在親身實(shí)踐的基礎(chǔ)上論述了陜北和四川的陸相生油， 這是中國(guó)在世界 石油史上的一個(gè)極大的貢獻(xiàn)。 全國(guó)解放以后，開展了大規(guī)模的油氣勘探，李四光、黃汲清先生 應(yīng)用潘鐘祥先生首先提出來的陸相生油理論推動(dòng)了全國(guó)的油氣勘探 工作，取得了巨大的成績(jī)。1959年，在東北松遼平原上發(fā)現(xiàn)了大慶 油田，1960年人民日?qǐng)?bào)的頭版頭條上發(fā)表了一條消息叫洋油 的時(shí)代一去不復(fù)返了。大慶油田后來發(fā)展到年產(chǎn) 5000萬噸，而且 是穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)30年。1963年，又發(fā)現(xiàn)了勝利油田，后來產(chǎn)量達(dá)到每 年3000萬噸，最好的時(shí)候達(dá)到了 3300萬噸。196

5、5年又發(fā)現(xiàn)遼河油 田，后來產(chǎn)量達(dá)到2000萬噸。到20世紀(jì)六七十年代，東部這些油 田就有1億噸的產(chǎn)量。到20世紀(jì)80年代，中國(guó)的原油年產(chǎn)量已經(jīng) 達(dá)到了 1.67億噸，占世界第5位。這是我國(guó)油氣的第一次創(chuàng)業(yè)，陸 相生油給中國(guó)的石油、天然氣的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。劉光鼎說：但陸 相生油理論也造成了中國(guó)油氣勘探上的思想禁錮和認(rèn)識(shí)誤區(qū)，半個(gè)世 紀(jì)以來，我們一直在陸相地層里找油，甚至還把陸相找油的方法和思 路應(yīng)用于海相地層勘探。過去50年來我們只是在新老第三紀(jì)里找油, 只有大慶是中生代白堊紀(jì)的，其他的地層都沒有涉及到，那么我們今 天是不是應(yīng)該向前新生代，就是向中生代、古生代，甚至于元古代地 層來尋找石油呢？

6、” 第二次創(chuàng)業(yè)的依據(jù) 近年，劉光鼎院士從地球物理場(chǎng)出發(fā)探討 中國(guó)大陸構(gòu)造宏觀構(gòu) 架”以及 礦產(chǎn)資源的地球物理預(yù)測(cè)”的問題，在此基礎(chǔ)上他提出了前新 生代海相殘留盆地的認(rèn)識(shí)，為中國(guó)油氣資源的二次創(chuàng)業(yè)提供了理論依 據(jù)。劉光鼎說：中國(guó)的石油和天然氣的資源潛力都很大。 解放以來, 做過幾次石油預(yù)測(cè)，上個(gè)世紀(jì)末對(duì)石油的評(píng)價(jià)是我國(guó)石油的總資源量 達(dá)到了 940億噸，而現(xiàn)在只發(fā)現(xiàn)了 22%，還有78%沒找到。天然氣 總的資源量有38億萬立方米，現(xiàn)在僅僅探明了 7%，絕大多數(shù)的天 然氣還沒有發(fā)現(xiàn)。所以應(yīng)該說還有很大的潛力可以挖。 因此擺在我們 面前的任務(wù)是兩條，第一條就是新生代油氣藏應(yīng)該繼續(xù)深化， 來發(fā)掘 隱蔽

7、的地層巖性油氣藏。過去我們都是找構(gòu)造油氣藏，就是所謂的背 斜或斷塊，我們找到它，打鉆，來發(fā)現(xiàn)油氣?，F(xiàn)在在這種構(gòu)造油氣藏 之外，還要找古代的河道，古河道砂里面也會(huì)含油氣。勝利油田應(yīng)用 高分辨率地震資料和層序地層學(xué)，幫助把河道砂找出來了。近年勝利 油田的增產(chǎn)，主要是找到了河道砂，在河道砂里發(fā)現(xiàn)了新的油氣。” 其實(shí)早在 六五”期間，劉光鼎就曾經(jīng)有過向前新生代找油的實(shí) 驗(yàn)。當(dāng)時(shí)劉光鼎提出了幾個(gè)課題，其中一個(gè)就是在南方碳酸鹽巖，也 就是在海相地層里尋找油氣，但經(jīng)過 10年的奮戰(zhàn)沒有突破。 七五”期間，劉光鼎在東海的油氣調(diào)查中，來到一個(gè)名字叫靈峰 1井的探井，該井在2800米的深度上，打到了花崗片麻巖，發(fā)

8、現(xiàn)了 有1桶的原油。在花崗片麻巖里能夠有油，這是過去地質(zhì)學(xué)家、地球 物理學(xué)家都沒敢想的問題。這個(gè)地層經(jīng)過同位素測(cè)定是17.6億年, 是元古代地層。在地質(zhì)上認(rèn)為元古代，就是前寒武紀(jì)那個(gè)時(shí)候還沒有 生物呢，怎么會(huì)有油呢？但是，這卻為劉光鼎向前新生代找油的理論 提供了現(xiàn)實(shí)的佐證。 有一次劉光鼎去 貴州考察，地質(zhì)隊(duì)的同志常跟他去 貴陽東面100 公里左右一個(gè)叫麻江的地方，那里有個(gè)10億噸儲(chǔ)量的古油藏，現(xiàn)在 已經(jīng)破壞了。劉光鼎說，當(dāng)時(shí)咱們國(guó)家的石油拿到手的儲(chǔ)量只有14 億噸，而麻江古油藏，如果沒有破壞，一個(gè)油藏就有10億噸的儲(chǔ)量。 雖然這個(gè)油藏被破壞了，但是不是可以啟發(fā)我們應(yīng)該往古生代探索 呢？麻江古油

9、藏已經(jīng)被抬升暴露到地表而破壞了，所有油氣都揮發(fā) 了，這確實(shí)是很遺憾的一個(gè)事兒，但是，中國(guó)960萬平方公里的陸 地，近300萬平方公里的海域，是不是所有的古生代油氣藏都破壞 就發(fā)現(xiàn)了破 了？古油藏會(huì)不會(huì)還有沒有遭受破壞的？反過來再認(rèn)識(shí), 壞的時(shí)期，主要是在中生代，就是印支期、燕山期、喜馬拉雅期，這 三期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)破壞得很厲害，但是劉光鼎深信還有殘留下來的， 所以 他就給這種地質(zhì)構(gòu)造起名字叫海相殘留盆地。我經(jīng)過了 10年才開始 認(rèn)識(shí)了這么一點(diǎn)兒?！眲⒐舛φf。 油氣二次創(chuàng)業(yè)提出的這幾年，海相殘留盆地勘探已經(jīng)取得許多成 績(jī)，如日產(chǎn)1059噸的勝利油田 勝海古2井”日產(chǎn)天然氣106立方 米的大港千米橋 板

10、深7井”初估儲(chǔ)量近10億噸的塔河古生代油田, 都證實(shí)了中國(guó)海相殘留盆地有豐富的油氣藏。 三橫兩豎兩個(gè)三角和新生代海相殘留理論 經(jīng)過幾十年的地球物理實(shí)踐，劉光鼎在重力、磁力和地震分析成 像等的基礎(chǔ)上，認(rèn)識(shí)中國(guó)大地構(gòu)造的宏觀構(gòu)架及其演化歷史， 他將中 國(guó)大地構(gòu)造的格架簡(jiǎn)單地概括為三橫、兩豎、兩個(gè)三角，并解釋說: 第一橫是天山 陰山燕山，基本是一個(gè)東西方向，在這個(gè)地方 以北是蒙古，以南西邊是塔里木，東邊是華北。這個(gè)地方在古生代以 前有個(gè)蒙古洋，蒙古洋閉合，南北兩面兒碰撞到一塊兒，形成天山 陰山一一燕山結(jié)合帶。第二橫是昆侖山一一秦嶺一一大別山，又是一 個(gè)東西方向，塔里木、青藏、柴達(dá)木、松潘、華北以及揚(yáng)

11、子都在這一 帶，所以這又是一個(gè)不同塊體的結(jié)合帶。第三橫，就是揚(yáng)子跟南華的 界限，就是南嶺，基本上也是一個(gè)東西方向。所以，三橫是不同塊體 的結(jié)合部位。兩豎，一個(gè)是大興安嶺 太行山武陵山這條線, 這條線在重力圖里，它是一個(gè)陡變的梯階帶，就是地殼厚度變化很快 的一個(gè)地帶；另一個(gè)是賀蘭山 龍門山。這兩條豎的，就把中國(guó)分 成了三塊。當(dāng)間兒這一塊是鄂爾多斯和四川，地殼厚度都在45公里 左右，非常穩(wěn)定。賀蘭山 龍門山以西，地殼厚度從50公里增加 到70公里，世界上地殼最厚的喜馬拉雅就在這個(gè)地方，也就是世界 的第三極，完成了這個(gè)地殼增厚是在中生代時(shí)期內(nèi)。然后，大興安嶺 太行山一一武陵山以東，地殼是減薄的，地殼

12、的厚度從 38公里 向東逐漸減低，到?jīng)_繩海槽變成了 18公里，這樣子一個(gè)減薄的過程, 是在新生代完成的。兩個(gè)三角包括，柴達(dá)木、祁連山和松潘、甘孜地 區(qū)。所以，對(duì)中國(guó)大地構(gòu)造的格架用最宏觀、最簡(jiǎn)潔的表達(dá)就是三橫、 兩豎、兩個(gè)三角。 劉光鼎指著地圖告訴記者，第一次創(chuàng)業(yè)集中工作 的地方在三橫、兩豎、兩個(gè)三角的當(dāng)間兒，而第二次創(chuàng)業(yè)，就要在三 橫、兩豎、兩個(gè)三角當(dāng)間兒的新生代沉積盆地的下面來找，只是要搞 清楚不同時(shí)期的盆地原型與造山帶之間的關(guān)系。 劉光鼎說，在太古代和元古代的時(shí)候，中國(guó)有四個(gè)陸核，即華北、 揚(yáng)子、南華、塔里木，其中以華北最老，基底可以達(dá)到38億年，是 屬于太古代，揚(yáng)子、南華跟塔里木，都是

13、十幾億年元古代形成的。也 就是說當(dāng)時(shí)海水里冒出來了這么幾個(gè)陸核。 然后就向塊體過渡。在古 生代末印支期前后，中國(guó)古大陸形成，但當(dāng)時(shí)還沒有青藏。青藏形成 過程中，對(duì)于整個(gè)中國(guó)大陸是一個(gè)強(qiáng)烈的擠壓改造的過程， 使地殼明 顯增厚。到晚白堊一一中漸新世的時(shí)候，東部太平洋這邊開始起作用 了，太平洋板塊逐漸往中國(guó)大陸靠近，在中國(guó)的東部就出來了一些箕 狀的坳陷，并沉積下來了陸相地層。在菲律賓板塊向歐亞大陸聚斂過 程中，在中國(guó)東部及海域里形成拉張的環(huán)境， 使地殼減薄沉降并形成盆地，等到晚漸新世到第四紀(jì)的時(shí)候，菲律賓板塊俯沖到歐亞板塊之 下，而板內(nèi)有沉降，所以在中國(guó)東部這些油氣盆地上面都蓋了一層第 四紀(jì)的被子”

14、這就是中國(guó)大地構(gòu)造的演化歷史。在這里劉光鼎強(qiáng)調(diào) 了兩條，第一條就是陸核之間，為海水覆蓋，因此有海相地層存在。 也就是說，在古全球構(gòu)造的時(shí)候，中國(guó)有廣泛的海相沉積。第二，中 國(guó)古陸形成，海水退出，河流、湖泊沉積下來了陸相地層，而陸相地 層主要是新生代時(shí)形成的。 從中晚元古代到古生代，海相碳酸鹽巖是有廣泛分布的，其中有 機(jī)質(zhì)生烴的條件，要比湖泊、河流、沼澤的陸相沉積優(yōu)越，至少生物 繁殖要比湖泊豐富得多；同時(shí)，古生代海相地層遭受中生代多期造山 運(yùn)動(dòng)的破壞，擠壓改造，其中油氣藏受到了剝蝕和破壞，麻江古油藏 就是一例。但是肯定會(huì)有殘留盆地，或者沒有受到破壞的部分，其中 仍舊蘊(yùn)藏有大量的油氣資源，所以只要

15、保存條件好，古生代海相殘留 盆地，就會(huì)比新生代陸相碎屑巖盆地更有利于油氣的生成和儲(chǔ)集。劉 光鼎說，最近在四川的東部，湖北的西部，找到鮞?；?guī)r的生物礁灘 就有天然氣，而且天然氣量非常豐富。古生代風(fēng)化殼油氣藏在渤海周 圍，在塔里木都已經(jīng)有所發(fā)現(xiàn)。 劉光鼎說：一般來講，陸相的油藏，打一口井，日出油也就十噸、 八噸，等到海相地層里卻往往出現(xiàn)千噸井。例如在河西走廊，2000 年的冬天打到了海相古潛山油氣藏。再如 1982年在塔里木，沙參2 井打到5800米的白云巖風(fēng)化殼上，一天產(chǎn)原油1000噸，天然氣100 萬立方米。我們過去解決油氣主要靠反射地震，但是在陸相地層里頭, 所有的地震的前提條件都是水平層狀介質(zhì)， 而海相地層是個(gè)復(fù)雜地質(zhì) 體，前提條