近期,针对“幔源油气理论引领廉价石油到来”与崔永强博士进行了讨论,对其主张的“热力学定律和高压实验‘一票否决’有机成因”、“幔源油气-断裂供烃”的适用性等问题有不同意见。
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1.关于有机成因被热力学定律“一票否决”
崔博士认为“所有生命分子的化学势均小于甲烷,且随其聚合度的增大而减小。相反,乙烷以上烃类分子的化学势均大于甲烷,且随其聚合度的增加而增加。从生命分子演化到烃类分子,是一个从低化学势演化到高化学势的过程,它违背热力学第二定律关于自发过程必须向熵增方向演化的规定。因此,有机成因理论被热力学第二定律一票否决”。然而,众多的干酪根生烃模拟实验表明,干酪根生烃模拟温度仅仅需要300-400度,压力30-50M左右,这样的条件在埋深7000-10000米时可以实现,远达不到崔博士主张的1500度和3万个大气压的地幔条件,即使崔博士自己也承认:“′干酪根生烃反应在沉积层中不能发生,或者大规模发生。因为自然界无法提供所需要的温度条件。加上不能大规模发生,是的确存在侵入岩加热沉积层的情况′。
现有的生烃模拟,并不需要非上地幔不可苛刻的温压条件,能检测到烃类分子的存在,反应完全能够发生。从热力学角度讲,只要化学反应能够发生,都是符合热力学第二定律的,并未被“热力学第二定律一票否决”。这表明,崔博士用以证明有机生烃被“热力学第二定律”一票否决理论的破产。
干酪根分子结构上不同于生命分子,崔博士强调热力学第二定律“一票否决”并“证伪”生命分子生烃(没有提供过一个生命分子的热力学数据,也没有举过一个实例进行计算验证),所有生命分子的化学势都低于甲烷的化学势,但并不能“证伪”干酪根生烃(同样没有进行热力学计算,因为干酪根本就不具有统一的分子式,更何谈化学势),“证伪”生命分子生烃并不能推理和演绎出“证伪”干酪根生烃,定性有机成因被热力学定律“一票否决”还为时尚早。
除了干酪根生烃途径,植物也可以通过生物化学作用合成烃类,生成乙烯,芳香烃,萜类等,烃类分子在植物组织内广泛存在,并不需要地幔条件。如:
乙烯的生物合成途径:1964年利伯曼 (M. Liberman)等提出乙烯来自蛋氨酸。1979年亚当斯(D.A.Ada-ms)和杨 (S. F. Yang) 发现1-氨基环丙烷基羧酸(ACC)为乙烯生成的直接前体,并确定了植物体内乙烯生物合成的途径:蛋氨酸→腺苷蛋氨酸(SAM)→ACC→乙烯。
甲戊二羟酸途径(MVA途径):生成烯类、萜类、甾体类化合物。
橡胶树中橡胶的生物合成与调控 https://wap.cnki.net/touch/web/Journal/Article/ZWSL200912025.html
巴西橡胶树天然橡胶生物合成中关键酶及相关基因研究进展 https://wap.cnki.net/touch/web/Journal/Article/RDNK200601012.html
崔博士大肆推销其臆想的油气有机成因被热力学第二定律“一票否决”,幸运的是,几乎没有人被崔博士不着边际的论述所迷惑或蛊惑并带入歧途,避免了重大的经济损失,实属勘探界的幸事。
2.关于“化学热力学和高压实验成果是石油无机成因从科学假说迈向科学理论的重要转折点”
“高压实验表明,在小于3万个大气压的条件下,热力学第二定律不允许有机质生成碳数大于甲烷的烃类,这个压力条件相当于地下深度100km”
“当压力达到5万个大气压、温度达到1500℃时,系统自发地产生具有天然石油分布特征的多种烷、烯类物质”
崔博士没有提出更多高压实验的细节,但实验采用的50000大气压(5000Mp)和1500℃这个实验条件如何实现及能否代表上地幔存在诸多疑点。用于固-液反应的可承压5000Mp的压力容器是如何制造出来的?5000Mp压强意味每平方厘米将承受500吨的压力,任何材料都有抗拉和抗压强度,“超高压”压力容器对材料有特殊的要求,中国2019年即将下水的深潜器(即将号称世界最牛的深潜器)也只是只能承受180Mp压力,目前能查到的压力容器特种用钢最大抗拉强度630Mp;5000Mp的压力是如何实现的,目前能查到的液动增压泵最大增压为640Mp;此外,密封是如何实现的?测量是如何完成的?
3.关于“幔源油气-断裂供烃”对油层空间分布规律的控制
任何正确的油气理论必须能够解释目前的勘探现状,解释目前绝大多数已发现油气田的油气层空间分布规律,或者必须通过解释某些油田的油气分布规律、提炼主控因素。如此才能达到预测油气分布规律,指导油气勘探部署的重任,无法实现上述目的的理论只能是假说。
以鄂尔多斯盆地为例,沉积盖层厚度近10000米,含油层位主要大面积分布在盖层中上部(埋深1000-3000米)延长组和延安组部分层段(具有层控性),存在延长组长7、长9、长4+5油页岩,也就是烃源岩(崔博士不承认),其中主要烃源岩(崔博士认为烃源岩也就是油页岩含油是假象)稳定分布在延长组长7的中下部(厚度30-110m,分布范围接近10000平方公里)。
按幔源油气-断裂供烃观点,油气是如何实现垂向断裂供烃→选择性侧向长距离运移→大面积充注成藏在延长组和延安组部分层段,尤其是如何大面积选择性充注油页岩-烃源岩(下图红框范围内)。虽然,崔博士也强调页岩的塑性和致密性使页岩地层不具备储集层应有的储集空间和渗透能力。为什么未选择性充注其上的白垩系地层或其下的中下三叠系地层或其它下部地层(下图红框范围外)?油气运移充注的模式是什么?渗流机理是什么?崔博士始终不愿正面回答并希望研究者忘掉烃源岩,忘掉烃源岩含油这一事实。也就是该假说目前还无法解释勘探现状。
总之,油气分布具有“层控性”,油气无机理论目前还无法给出合理的解释,也无法解释勘探现状,用以“证伪”油气有机的所谓“高压实验”和“热力学第二定律”还存在诸多疑点,对引用的文献还缺乏深入的理解,如何严密论证油气无机成因及勘探指示意义,如何“证伪”油气的有机成因,包括崔博士在内的油气无机论者学者尚需要通过解剖已知油藏,尚需要做大量的具体的验证工作,不能仅仅发挥观点“搬运工”的角色。
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