一。概述

　　在谈油气生成之前，还得先说清楚什么是石油和天然气这个问题。

　　对石油这个名字，大家不会太陌生了，但究竟什么是石油?回答恐怕就不那么确切了。对这个问题，这里不妨用一句话来表达，那就是：“石油是地下岩石中生成的、液态的、以碳氢化合物为主要成份的可燃性矿产”。

　　这里还要特别提到的就是天然气，天然气作为石油的伴侣，它也是以碳氢化合物为主要成分，而是以气体状态从地下岩石中来到地面的。从广义上来说，天然气除了以碳氢化合物组成的可燃气体外，凡经地下产出的任何气体都可称为天然气。如二氧化碳气、硫化氢气等。不过，通常所说的天然气都是指的可燃性气体。从地下采出来的石油，没有经过加工提炼成各种产品以前通称为原油。原油的化学元素主要是碳、氢、氧、氮、硫，其中碳和氢所占的比例最高，含碳84~87%，含氢12~14%，剩下的1~2%为氧、氮、硫、磷、钒等元素。这些元素的大多数都是以化合物的形态出现。我们可以把石油中名目繁多的化合物分成两大类，一类是由碳、氢元素组成的化合物，即通常称为烃类的化合物,如链烷烃、环烷烃、芳香烃，这是原油的主要成份。另一类是含氧、氮、硫的非烃化合物，如含氧的酚、醛、酮;含氮的叶琳;含硫的硫醇、噻吩等。

　　原油的物理性质最直观的就是丰富多彩的颜色，由浅到深有白色、淡黄色、褐色、黑绿色以至黑色。我们常见到的石油一般都是黑色的。颜色的深浅和其中含有的非烃类物质的多少有关，含量高的颜色就深。此外，用仪器测得的原油物理性质还有密度、粘度、凝固温度以及在荧光灯下发出颜色各异的荧光等。这些不同的物理性质都是与它的化学成分和含量有关。例如，原油的凝固温度就与蜡的含量有关，蜡含量高，凝固温度也高，反之，凝固温度就低。

　　我们了解原油的化学成分和物理性质，目的是为了寻找它、改造它和利用它。

　　有的原油要通过人工的措施改造它的性质，如高粘度的原油不易流动，就要采取提高温度的办法，降低它的粘度，使它易于流动，达到多采油的目的。

　　原油的化学成份和物理性质更直接显示出作为一种资源可供人们广泛利用，如原油的“发热量”就意味着它是重要的能源。众多的化学成份就意味着是广泛的工业原料。因此，对石油的开发和利用已成为人类文明社会的一种标志。

　　二。石油的生成条件

　　要使沉积物中的有机质能够保存下来，需要有特定的地质条件。

　　大家都知道“水往低处流”的道理。泥沙和有机质是在水的携带下，在一个低洼的地区沉积下来。因此，首要的地质条件就是要有一个低洼的地形。这种低洼地形，根据它的规模大小，分别称为盆地、坳陷、凹陷、洼槽等，并在各个地质历史时期中是不断变化的。若随着地壳的运动继续下沉，它就能继续保持低洼的地形，可以继续接受沉积物，使地层厚度不断增大。若随着地壳运动上升，则低洼幅度就逐渐变小，接受沉积物就少，使沉积的地层厚度变薄。如果升到水面以上，则失去了低洼的形态，不但不接受沉积物了，反而使早先沉积的东西会被风化剥蚀掉。由此可见，不断下沉的盆地或坳陷对有机质的聚集才是有利的。

　　这里提到了两个因素，一个是地层沉积，另一个是盆地下沉。它们在进行过程中都有一个快慢问题，前者叫“沉积速度”，这与沉积物来源的充足与否有关系;后者叫“沉降速度”，这与地壳运动的强弱有关系。二者要有恰当的配合是最为理想的。如果沉积速度小于沉降速度，就会使洼地内水体的深度相对增大，使有机质的下沉到底的距离加长。这样沉积物受水中氧的作用时间也就长了，对有机质会起到破坏作甩。如果沉积速度大于沉降速度，则洼地的水体会变浅，甚至干枯成为陆地，使有机质暴露在大气中受氧的作用，以致遭到更大的破坏。因此，有利于有机质保存的另一个地质条件，就是两种速度要大体相当，即沉降多少，沉积物就补充多少。这被称为“补偿性的沉积速度”。

　　要生成石油还有一个必须具备的地质条件，就是缺氧的“还原环境”。这就是要求接受沉积物后的洼地水体能保持封闭或半封闭，或富含有机质的沉积物能迅速被后来的沉积物所覆盖，使之与氧隔绝，防止有机质的氧化和逸散。

　　现代的生油理论还认为，生物体中的有机质先要转化成一种特殊的有机质，这种特殊有机质叫做“干酪根”，再由干酪根转化成石油。这种转化要在一定的物理化学条件下才能实现，这个条件主要是地下温度。干酪根开始变成石油的温度范围大致是100~130°C，因为地下温度从浅到深是逐渐升高的，早先的沉积物不断被后来的沉积物所覆盖，埋藏也就越来越深，有机质只有在达到一定的埋藏深度时才能转化成石油。

　　除了温度的因素以外，还与埋藏的时间长短有关，温度和时间两个因素可以互补。也就是说如果温度低一些但埋藏时间较长，或者温度高一些但埋藏时间较短，两种情况对干酪根转化成油的影响效果都是一样的。

　　可见，生成石油的地质条件是综合性的，它既需要在沉积过程中保持“补偿沉积速度”的条件，又需要使得沉积物能具有缺氧的“还原环境”，还需要有相应的地层温度(即要有一定的地层埋藏深度)的作用等多方面因素的配合，才能有效地生成石油。

　　三。天然气的生成条件

　　天然气作为石油的伴侣，虽然在组成上都是以碳氢化合物为主要成份的，但天然气的生成条件要比石油更为多样化。就生成阶段来说，石油要达到一定深度才能大量生成，而天然气从浅到深都能生成;就物质来源来说，生成石油主要以水中浮游的动、植物或称腐泥型有机质为主，而生成天然气，除此以外还可以有高等植物或称腐植型的有机质;就成因来说，有有机成因的，也有无机成因的，这种多样化的成气条件为我们提供了更为广阔的找气领域。

　　根据天然气的形成条件，大致可以分为五种类型:

　　生物气－－在尚未固结成岩石的现代沉积淤泥中，有机质在细菌的作用下，可生成以甲烷为主的天然气，俗称沼气。

　　早期成岩气－－沉积物中的有机质在其埋藏深度尚未达到生成石油深度以前，一部分腐植型的有机质即可开始生成甲烷气。

　　油型气－－有机质进入生成石油深度以后，除大量地生成石油外，同时也伴随着生成天然气。随着埋藏深度的不断增加，生成的天然气也逐渐增加，而生成的石油却逐渐减少，直到生成的全部都是干气，即甲烷气时，就停止了生油。

　　煤型气－－含有煤层的沉积岩层叫做煤系地层，煤型气就是指煤系地层在时间和温度的作用下生成的天然气，其主要成份也是甲烷。从找油来说，煤型气不是勘探对象，但从寻找可燃气体为能源来说，煤型气也不应忽视，因为使用的手段、方法和形成气藏的地质条件大体都和找油、找油型气一样。

　　近年发现的鄂尔多斯大气田，就可能是属于煤型气。

　　无机成因的天然气－－由火成岩或地热所产生的气体，如二氧化碳、甲烷、硫化氢等。

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