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“黑金”石油是如何形成的?已开采150年的石油资源会枯竭吗?

 维达说 2023-05-03 发布于河南

同样一块土地在不同的时代有着不同的价值和意义。如今我们看来是富饶的宝地,在数百年前可能却是令人恐惧的荒蛮僻野,比如阿拉斯加。1867年,俄国沙皇把阿拉斯加以720万美元的价格,廉价的卖给美国人时,他根本不会料到这是一笔多么失败的生意:这片严酷的冻土下埋藏着巨额的财富—石油。而且石油在地球出现的位置似乎也非比寻常:中东酷热的沙漠、阿拉斯加寒冷的冻土、狂风巨浪的北海…

冰原覆盖下的阿拉斯加油气资源极其丰富,日输油量达1800万桶。

作为一种乌黑粘稠的液体,石油曾引得烽烟四起、战火燎原,也会带来滚滚财富,瞬间把严酷的沙漠变成宝库,即便是如今,石油仍然关系到国家的安全,经济的发展,深深影响人们生活的方方面面,那么这种被称为“现代社会的血液”的神奇液体是从哪里来的呢?经过上百年的开采,石油会枯竭吗?

乌黑粘稠的石油是现代社会的血液,深刻影响人类生活的方方面面。

中学时代的教科书,解释石油是数千万到数亿年前的地质时期,由海洋、湖泊中生物遗体沉积而成,似乎石油是由像恐龙这样的大型动物死亡以后的尸骨演化来。其实这种画面造成了很多误解,其实石油在化学上属于多种烃类(碳与氢的化合物)的混合物,烃类家族从只有一个碳原子的甲烷到几十个碳原子的复杂有机化合物,再加上它们的衍生物、聚合物、混合物,形成了各种形态的多种物质,石油、天然气只是烃类在自然界各种形态的赋存形式之一。其来源主要是微生物。微生物死亡以后沉淀于较深的海底或湖底,这里的还原环境使它保存下来并与沉积物一起被深埋。

古生物沉积化油说的过程图解

当埋深还不够大时,只有几十度的地温使厌氧的甲烷菌群落还能生存,它们以沉积物中的有机质为“食”,代谢的产物是甲烷,从而形成生物气藏。随着沉积物的成岩过程,埋深加大、温度更高,用石油地质学家的话来说,有机质越来越成熟了。在自然催化物的作用下,这期间以经过化学反应生成液态烃为主,即生成石油。

波斯湾、里海、北海在地质时期是一片温暖古浅海

所以石油也主要集中在四种古地质环境中:大型稳定地块上的古浅海和湖群、陆地边缘的上陆坡、山前褶皱带和古裂谷。其中中东伊朗和阿拉伯两大陆块区和它们碰撞挤压形成的扎格罗斯山前褶皱带正是前三个类型的代表。这里是平原与山脉结合部位的一个巨大地壳块体拼合带,在地质构造上具有相对的活动性,有巨厚的优质生油岩层,有良好的石膏、盐类封盖层,有疏松的砂岩和多孔的碳酸盐岩作储集层,有能使石油富集成藏的大型褶皱(特别是背斜)。当然能同时具备这些条件,是相当难得,所以中东地区有特别丰富的油藏。

里海地区与中东地区的石油天然气资源分布示意图:伊朗与伊拉克交界的扎格罗斯山脉山前是石油富集带

早在公元前2000年的巴比伦王国时代,地面上着火的大窟窿(地质上的大气苗)就成为国王处死敌人的刑场。北宋学者沈括,也在《梦溪笔谈》中创造了“石油”一词。只是当时古人科技能力有限,难以像采矿一样开采地下的石油。直到19世纪中后期才实现对石油的大规模开采,并催生了约翰·洛克菲勒这样富可敌国的“石油大王”。当然,石油进入人类社会大显身手,离不开第二次工业革命中新型内燃机的大量应用,使得汽油、柴油的价值愈发重要。

石油炼制的化工产品作用广泛

到了第一次世界大战前夕,石油不仅仅用于炼制汽油、柴油,还是合成橡胶(如轮胎)、合成树脂(如各种包装塑料)、石蜡(如化妆品添加剂)等石化产品的原材料。当时美俄两国的石油产量就占据了全球九成,而靠煤矿和铁矿发家的英国、德国、法国却惊恐地发现,自己国内居然无油可采…当时已被探明拥有丰富油田的罗马尼亚、中东和印度尼西亚,很快成为各国石油公司明争暗斗的角力场。同时靠石油驱动的内燃机,被装配到飞艇、飞机、坦克上投入战场,改变了人类数千年来的作战样式,奠定了立体化、机械化战争的雏形;海洋上,对高航速的不懈追求,也让新一代军舰纷纷把燃煤锅炉换成了燃油锅炉。到了二战时期,石油更是成了关系战争成败的关键战略物资。

世界石油消耗呈指数级增长

于是石油的消耗呈指数级别增长。奠定了现代社会的生存和繁荣的石油,生产生活几乎一天也离不开。但当我们看到越来越多的油井、油田由盛转衰并最终关闭后,人们心里开也始担忧石油枯竭后的“贫油时代”的过早到来。其实对于石油枯竭的担心,早在10年前就有国际能源专家预测地球上的石油资源只够开采40年,然而这个预测期限在如今看来显然要突破。

石油按照油藏性质来分,可分为常规石油和非常规石油两种,成分都是由饱和烃、芳香烃、非烃和沥青质构成。

那么石油就不会枯竭吗?不是的,作为微生物经过亿万年地质作用后的烃类混合物,石油枯竭是肯定的,但至少不会短时间内枯竭。这是由于油气工业为了获得盈利,只愿开发在已有技术条件下能流入开发井井筒而易被集中采出的部分油气,即常规油气。这种高度富集的可流动油气是烃资源中的“稀有珍品”,它是现代石油工业150年来的主要开采对象。除此之外还有很多开采难度系数高的非常规油气,如页岩石油气、可燃冰等(美国页岩油气技术获得突破,其页岩油产量占国内石油总产量的70%以上,可日产1217万桶,一举使美国成为全球第一大石油生产国)。

世界页岩油分布图

如今,石油作为创造社会财富的关键因素,也是影响全球政治格局、经济秩序和军事活动的最重要的一种商品,在国家发展中具有不可替代的基础地位,几乎所有国家都把石油安全置于能源战略的核心位置,以石油为代表的能源问题必将继续成为未来数十年国际竞争、合作的筹码。

备注:文中部分配图引自网络,如有侵权请联系删除。

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