| 大陆层控构造：多个视角找油气 |
| 2008-5-21 14:34:00 (909 次阅读) |
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李扬鉴说，我国地质构造复杂多样，中国大陆受到欧亚大陆板块、印度次大陆和太平洋板块演化发展的影响，形成了独特的构造格架和丰富的矿产资源。研究其发展及动力学机制，对全球构造的研究和世界地质科学的发展具有很重要的意义。近些年，他把大陆层控构造学说与流体地球观相结合，研究找油找气问题，对与地幔流体息息相关的油气资源的形成及分布提出了许多独到的见解。
地幔流体中的碳和氢可以合成石油
李扬鉴认为，没有地幔流体，便没有油气资源，这和金属热液矿床一样，形成石油、天然气藏的也是热液体作用，甚至可以认为石油、天然气实质上就是超临界的地幔流体—幔汁沿深部断裂上升减压降温的相变产物。根据新的流体地球观，地球物理测定的中地壳低速低阻层及上地幔软流层，实际上都是气储层、气源层。无机成因的石油，是高温的地幔流体所带来的氢、碳和起催化作用的金属元素，在中地壳塑性层中合适的温压条件下，进行费—托合成反应形成的，或进入上地壳与碳酸盐岩合成反应的产物。根据国内外学者研究，在温度300～400摄氏度、压力约200兆帕的中地壳低速低阻层中，地幔流体中的碳和氢可以合成无机成因的石油。
李扬鉴认为，所谓有机成因的石油，也是由于地幔流体对地层中的有机质加氢、加热和催化合成的。石油中氢原子数为碳原子数的1.8倍，然而所谓的生油母质干酪根或地层中的有机质中大约93%是碳。所以2002年我国学者提出，有机质或干酪根演变成石油，需要大量加氢。2005年我国学者指出，生油岩中的碳也与地幔流体活动有关。演变成有机质的生物大量繁殖，也离不开地幔流体提供的各种养分；而且许多黑色页岩实际上还是内生碳交代矿床或内生碳喷流的产物。
“由此可知，地幔流体的聚集、上升和侧迁，是形成包括有机成因、无机成因在内不同成因类型油气资源共同的前提。与地幔流体侵入有关的中地壳低速低阻层，则成为地幔流体富集程度的标志。”李扬鉴说，研究一个地区控制地幔流体活动及其中地壳低速、低阻层赋存状况的构造类型及演化，对认识该地区油气资源的远景和分布规律具有重要的意义。在传统勘探理论的指导下，以往只注重盆地内部构造和沉积物性质及其相互关系，强调的只是生、储、运、盖、圈、保等有关油气藏形成的条件，但是，盆地下面深部构造和地幔流体对油气资源形成的作用却未能引起足够的重视。李扬鉴说，而今深部地质和地幔流体研究取得了大量成果，拓宽了人们的视野，把盆内构造研究与盆下构造研究相结合，把盆内沉积物性质及其组合与地幔流体活动相联系，从而建立起一个研究范围更广泛、认识更加深入的新的理论体系，已经成为当务之急。大陆层控学说在这方面将是一个有用和有效的工具。
大陆层控构造理论居国际领先水平
上世纪80～90年代，李扬鉴发表了一系列论文，建立了与成油成矿、地质灾害息息相关的压剪性正断层和扇型逆冲断层两个新概念和盆—山系、冲叠造山带、弧后盆地、正断层上盘逆牵引构造和纵弯褶曲应力应变场成因机制等五个新模式。他的学术论文，曾连续三届被中国地质学会作为我国地质科学的最新重要成果，选入献给国际地质大会的论文集。
自从1966年加拿大地球物理学家威尔逊根据海洋地质提出板块构造学说以来，各国学者一直试图把其引入对大陆地质的解释，但始终未能如愿。李扬鉴说：“我发现大陆构造的形成，是多动力、多层次、多阶段的，而有别于板块构造学说等的单动力成因观、单层次构造观和单阶段演化观。”
1993年开始，在已有成果的基础上，李扬鉴等吸收了最新的科学成就，对中国大陆及其他地区地质形成及演化进行深入研究，逐渐形成了一个全面系统的学说。他们在1996年第30届国际地质大会召开前夕，公开出版了一部25万字的学术专著《大陆层控构造导论》，创立了大陆层控学说，指出地壳运动是地球自转力、陨星撞击力、重力和热力综合协调作用的产物；大陆岩石圈中各个层次的刚硬层的构造运动均受其下伏软弱层控制，分别形成了不同层次的层控构造。
多一个视角寻找油气资源
李扬鉴介绍说，从流变学角度，把大陆岩石圈构造分成薄皮构造、厚皮构造、过渡壳构造（伏地槽）和板块构造等四个层次。大陆构造主要为厚皮构造和过渡壳构造。在地质历史时期，来自地球深部具有高度挥发性的碱型地幔流体，在岩石圈的屏蔽下，对上地幔进行交代、致熔、积累，最终形成玄武岩浆。前中生代，这种碱交代作用只形成规模较小、分异不充分的异常地幔。直到中—新生代，玄武岩浆才逐渐汇集成规模巨大、分异充分的软流层。若没有软流层，便没有海底大规模扩张、大洋岩石圈和板块构造。所以，与地幔流体息息相关的油气资源，有五分之四是产生于软流层形成以来的中—新生代，而且一半以上的油集中在地幔流体大规模上涌的古赤道纬向拉张带南新特拉斯地槽。
地球在地质历史时期，由于体积膨胀和月球引力潮汐摩擦，其自转速度总体上看呈变慢趋势，使各个地质时代历年天数依次减少，从寒武纪的424天减少到现在的365天。
在地球自转速度逐渐变慢过程中，所派生平缓的经向惯性力、纬向惯性力或东西向剪切力，与重力一起，在古赤道地区产生东西向张性正断层，形成特提斯式海潮；在中纬度地区，产生呈正断层产出的平面X型断裂和东西向剪性正断层。正断层上盘产生断陷盆地（地堑、裂谷、地槽），下盘形成断隆山（地垒、裂谷间、地背斜），两者组成盆—山系。这是全球性的造盆时期，以长期缓慢的升降运动为特征，重力起主导作用。当地球受到陨星准周期性的顺向或逆向撞击时，地球自转速度便发生变快或变慢的急剧变化，从而使中纬度地区具有侧向应变空间的断陷盆地与断隆山之间发生冲叠造山运动，形成仰冲型或俯冲型冲叠造山带以及上地壳纵弯隆起。这是全球性的造山时期，以短暂的快速的水平运动为主，水平力占优势。
按大陆层控构造观点，由于油气资源与地幔流体息息相关，故盆—山系油气的产生始于地幔流体作用下出现的玄武岩浆活动期，集中于富含地幔流体的中地壳塑性层变厚、上拱的断隆山（古潜山）及其上履盖层，如分布于具有海洋侧向应变空间的中国大陆东部中—新生代盆—山系。冲叠造山带前陆盆地油气，以有利于地幔流体上涌的仰冲型溃叠造山带较佳，如鄂尔多斯盆地中、西部；俯冲型冲叠造山带次之，如秦岭印支造山带南缘。厚皮纵弯隆起带核部巨大的潜在虚脱空间强烈的吸入作用，引起地幔流体大规模上涌，为其隆起顶部和周边前陆盆地油气资源的形成，提供丰富的物质和热能来源，如青藏高原和天山地区。
专家简介：
1978年，科学的春天来到神州大地，李扬鉴一篇题为《湖北枫林矿区褶曲构造中断裂系统力学成因的探讨》的长篇论文，将他送进了化工部化学矿产地质研究院工作。14年后，他作为中国地质学会代表团成员参加第29届国际地质大会，后来又在1996年第30届国际地质大会上宣读了题为《大陆层控构造论》的论文，得到国内外地质学家高度评价。1991年，李扬鉴的论文《论纵弯褶曲构造应力场及其断裂系统的分布》在美国权威刊物《地球物理研究》发表后，便被美国学术界人士邀请加入了美国地球物理学会。
一个观念的更新，一个新理论的出现，常常会打开一片新的勘探天地。我国著名构造地质学家李扬鉴说，研究一个地区控制地幔流体活动及其中地壳低速、低阻层赋存状况的构造类型及演化，对认识该地区油气资源的远景和分布规律具有重要的意义。
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| * 以上信息为 中国石化报 提供，仅供参考！ |
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