論"玄武巖與石油"的關(guān)系

要說石油與玄武巖有什么關(guān)系，好像風(fēng)馬牛不相及。但是當(dāng)把地礦部的巨著“各省區(qū)域地質(zhì)志”與石油部巨著“中國石油地質(zhì)志”融合在一起閱讀，會(huì)發(fā)現(xiàn)石油與玄武巖有十分密切的關(guān)系。所有存在有機(jī)生油地質(zhì)條件的沉積盆地，必須有玄武巖相伴才能形成油氣藏。所謂有機(jī)生油條件，是指水盆地必須具有穩(wěn)定沉降的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，濕潤的氣候與強(qiáng)還原的環(huán)境，及充足的有機(jī)質(zhì)供給等。

以黑龍江省為例，在白堊紀(jì)有巨大的湖泊沉積區(qū)，中生代又有海相超基性美鐵熔巖，陸上有基性橄欖石安粗巖，盆地周邊有玄武巖噴發(fā)，相應(yīng)在松遼盆地形成大慶油田。

與黑龍江省相鄰的吉林省，中生帶在太平洋板塊俯沖作用下形成許多斷陷湖盆，伴隨裂隙式玄武巖安山巖噴發(fā)，形成白堊紀(jì)烴源層與眾多油田。

河北省玄武巖分布與油田關(guān)系更為典型，冀中坳陷與黃驊坳陷第三紀(jì)玄武巖面積各為 12500平方千米、5000平方千米，與早第三系生油區(qū)及華北油田、大港油田的面積基本一致。在兩油區(qū)外，火成巖也很廣泛，其中 97%為中酸性巖，基性巖只占2.87%，因而僅有一些金屬礦產(chǎn)伴生，未發(fā)現(xiàn)油氣。(見圖1)

圖1

內(nèi)蒙古區(qū)巖漿活動(dòng)頻繁，從古生代到侏羅紀(jì)都是中酸性熔巖噴發(fā)，到白堊紀(jì)出現(xiàn)玄武巖，分布很廣。 在西部阿拉善地區(qū)玄武巖與氧化環(huán)境的褐紅色砂巖互層沒有石油。 在東部二連湖盆、地面與井下均發(fā)現(xiàn)玄武巖，形成二連含油區(qū)。 在第三紀(jì)、第四紀(jì)也有玄武巖，它們與氧化陸相粗碎沉積、冰川沉積相伴，未形成油氣資源。

遼寧省除新生代外，侵入巖漿均為中酸性，中生代噴出巖也為中酸性，僅在遼西白堊紀(jì)出現(xiàn)少量玄武巖。 第三紀(jì)以玄武巖噴發(fā)為主，鉆井揭示古新統(tǒng)有很厚玄武巖層，同期沉積了下第三系以沙河街組為主的烴源層，形成遼河油田。

山東省各地質(zhì)時(shí)期巖漿活動(dòng)很少，第三紀(jì)出現(xiàn)基性與超基性巖噴出，同期在濟(jì)陽坳陷形成勝利油田。

湖北省古生代為海區(qū)，無玄武巖活動(dòng)。 白堊紀(jì)至第三紀(jì)東部有玄武巖噴出。 在被第四系覆蓋的中部地區(qū)沉積了白堊紀(jì)漁洋組、第三紀(jì)潛江組、新溝組生油巖，形成相應(yīng)含油區(qū)。

河南省在前寒武紀(jì)有基性巖，古生代、中生代均為中酸性火山巖，到第三紀(jì)有玄武巖分布。 在東濮凹陷沉積早第三紀(jì)沙河街組生油層，在南襄盆地沉積核桃園組生油層，共構(gòu)成河南油氣區(qū)。

陜西省絕大部分被黃土覆蓋，巖漿活動(dòng)主要集中在秦嶺、巴山、隴山區(qū)，以花崗巖類為主，僅在奧陶系，志留系有少量酸性夾基性熔巖。 但在黃土區(qū)有許多三疊紀(jì)、侏羅紀(jì)油氣田。 是否黃土覆蓋下也有火山巖？ 沒有這方面資料。

甘肅省石炭紀(jì)、二疊紀(jì)、侏羅紀(jì)、白堊紀(jì)均有玄武巖噴出，形成以侏羅紀(jì)、白堊紀(jì)為主，石炭系、二疊系為副的生油層，在酒西、酒東和其他小盆地有眾多中小油田。

云南省火山巖資料不詳，只知在晚二疊紀(jì)有溢流玄武巖，但生油巖很多，如綏江地區(qū)古生代有生油巖，楚雄盆地三疊紀(jì)也有生油巖，并形成一些油田，后地殼抬升只有殘留痕跡。

廣西地區(qū)未見到火山巖資料，在桂平盆地古生代均能生油，在十萬大山盆地石炭紀(jì)、二疊紀(jì)、三疊紀(jì)均有生油巖，后被剝蝕僅剩下含油痕跡。 百色盆地在第三紀(jì)生油，有百色油田。

廣東省在古生代、中新生代多為中酸性火山巖，但在省中部三水盆地第三紀(jì)有五次玄武巖碎屑噴發(fā)，形成布心組生油層與三水油田。 此外在雷州半島有第三紀(jì)玄武巖，同期形成油氣藏。

與雷州半島隔海相望的海南島北部福山凹陷地表有玄武巖，地下有石油，南部地表沒有玄武巖，未發(fā)現(xiàn)油氣資源。

臺(tái)灣省白堊紀(jì)前均為變質(zhì)火山巖，稱大南澳群。 白堊系在澎湖白沙島油田鉆井中見30米玄武巖夾層，下第三系在省西部、西北部石油井中也多見玄武巖，同期在上述區(qū)域內(nèi)發(fā)現(xiàn)長康、寶山、白沙島、青草湖、出磺坑等油田。

四川從震旦紀(jì)到石炭紀(jì)巖漿活動(dòng)很少，晚二疊紀(jì)至三疊紀(jì)有大量玄武巖噴發(fā)，侏羅紀(jì)演變?yōu)榘采綆r，這三個(gè)時(shí)期是四川主要生烴階段和油氣形成期。

新疆準(zhǔn)噶爾盆地古生代各時(shí)期地層中幾乎都有玄武巖出現(xiàn)，如彩南油田石油源自具玄武巖夾層的石炭系，克拉瑪依油田石油源自具玄武巖夾層的二疊系，而且在第一油氣區(qū)還以玄武巖為儲(chǔ)層，面積30平方千米，厚300-1100米。

青海省侏羅紀(jì)有安山玄武巖噴發(fā)，第三紀(jì)為堿性玄武巖，第三系是主要生油系，侏羅紀(jì)為次要生油期，形成22個(gè)含油盆地。 僅柴達(dá)木盆地進(jìn)行勘探，發(fā)現(xiàn)一些有氣藏。

在西藏地區(qū)三疊紀(jì)、侏羅紀(jì)、白堊紀(jì)、第三紀(jì)均有玄武巖噴發(fā)，同時(shí)沉積四套生烴層。 已知在西藏中部倫坡拉盆地有以第三系為生儲(chǔ)層的含油區(qū)，在羌塘盆地地表也有多處侏羅紀(jì)油苗。

在國內(nèi)有些地區(qū)有玄武巖但因不具備有機(jī)生油條件，沒有油氣資源。 例如山西省侏羅紀(jì)、白堊紀(jì)有玄武巖，但沉積為含煤火山巖建造，未構(gòu)成生油條件。 第三紀(jì)有玄武巖地表噴發(fā)，但處于多次沉積間斷時(shí)期，也不具備成油環(huán)境。

福建省早石炭紀(jì)、早侏羅紀(jì)為海陸交互相，處于弱還原環(huán)境，有玄武巖僅能成煤。 第三紀(jì)為山間盆地，充填粗碎屑巖與玄武巖，只沉積了煤與油頁巖。

江西省石炭紀(jì)有玄武巖，但處于成煤環(huán)境，中、新生代以中酸性巖漿噴發(fā)為主，玄武巖很少，是成煤環(huán)境，均與油無緣。

浙江省火山巖中酸性占93.84%，僅白堊系、第三系有很少玄武巖。 在白堊紀(jì)某些盆地中，曾發(fā)生過生油過程，但后期地殼上升，過程中斷。 第三紀(jì)時(shí)也因地殼上升不具備成油條件。

安徽省有侏羅、白堊紀(jì)粗面玄武巖噴發(fā)在火山巖盆地中，第三紀(jì)玄武巖噴發(fā)處于地殼抬升剝蝕時(shí)期，均不能形成油。

寧夏地區(qū)巖漿活動(dòng)很弱，火山熔巖分布僅2km2，在賀蘭山北段三疊系有長8km，寬0.2至0.5km玄武巖，全區(qū)未發(fā)現(xiàn)石油。

貴州省西南部有大陸溢流峨眉山拉斑玄武巖，呈巖被在二疊系茅口灰?guī)r之上，二者之間有幾十公分的紅色風(fēng)化殼黏土，上覆地層為煤系。

湖南省在四個(gè)時(shí)期共有10.7平方千米玄武巖。 侏羅紀(jì)分為四個(gè)點(diǎn)，地層為近源快速沉積層；白堊紀(jì)分為12個(gè)點(diǎn)，地處地層剝蝕期；第三季有一個(gè)點(diǎn)，地層為紅色沉積偶夾煤與油頁巖。 均不具備形成石油的條件。

在中國中東部古生代大部分地區(qū)是海相環(huán)境，許多地方具備有機(jī)生油條件。 以湖南省為例，在泥盆紀(jì)時(shí)中南部全被海水覆蓋，還有約6萬km2的海盆地，灰?guī)r與黑色泥灰?guī)r沉積厚度可達(dá)千米，生物礁發(fā)育。 有的礁體長達(dá)5 千米，高126米，生物質(zhì)含量40-50%，還有外源有機(jī)質(zhì)供給，遺憾是沒有形成油氣藏。是因?yàn)闆]有玄武巖匹配嗎？(見圖2)

圖2

從上述可以看出，石油與玄武巖有密切關(guān)系，若有玄武巖不能生成石油，還可能導(dǎo)致形成弱還原環(huán)境成煤。例如山西，江西，福建，貴州。貴州最典型六盤水煤礦與玄武巖分布區(qū)完全一致。

目前對(duì)全球火山巖資料了解甚少，但據(jù)各褶皺帶含油氣狀況顯示，也與玄武巖有明顯相關(guān)性。

世界各大地槽沉降時(shí)均有大量玄武巖噴發(fā)，所以回返上升期形成的沉積盆地基本都會(huì)形成油氣藏。例如與古生代地槽相關(guān)的伏爾加-烏拉爾盆地、東委內(nèi)瑞拉盆地、馬來開波盆地、阿巴拉契亞盆地、秘魯與智利西部盆地、北極北坡盆地等，與新生代地槽相關(guān)的盆地有更多知名的含油氣區(qū)。(見圖3)

圖3

為什么玄武巖能促成石油生成？ 最簡單的解釋是，玄武巖噴發(fā)所帶大量高溫水蒸汽、二氧化碳、一氧化碳、甲烷等進(jìn)入沉積盆地能改變局部氣候，可提高生物繁殖率，并能促進(jìn)大氣水循環(huán)，使有機(jī)質(zhì)快速搬運(yùn)埋藏，還直接給生油層輸送甲烷甚至液態(tài)石油。 在松遼盆地東側(cè)玄武巖氣孔中就充滿原油，在峨眉山玄武巖氣孔中也充滿碳化有機(jī)質(zhì)。 但這樣的回答并不能解惑。 因?yàn)楦鞯厥窌r(shí)期，玄武巖噴發(fā)量與中酸性熔巖相比很有限，似乎不能產(chǎn)生控制石油生成那樣巨大的能量。

同時(shí)令人不解的是中酸性巖漿噴發(fā)也帶有大量水、二氧化碳、一氧化碳、氫等，在噴出過程中也具有相似的高溫高壓條件，為什么其中的氫不能與碳結(jié)合成甲烷，為什么這種噴發(fā)不能促使石油生成呢？

總之，為什么玄武巖能促使石油生成還需科研人員給予解釋。 如果科學(xué)承認(rèn)了玄武巖能促使油氣生成，那么石油的生成應(yīng)是無機(jī)作用和有機(jī)作用共同完成的。 同時(shí)，委內(nèi)瑞拉奧里諾科3350億噸超重油的成因也就可理解了。

（本文作者系 大慶油田原總工王衡鑒教授   中國地質(zhì)大學(xué)王君恒教授）