人類在幾千年前就開始利用石油資源
但隻是到了20世紀
石油的開采和利用
才使得石油在世界能源中
逐漸代替煤炭的地位
進而開啟“石油時代”
如今,石油產(chan) 品已經滲透到
人們(men) 衣食住行的方方麵麵
從(cong) 塑料、女士的連褲襪、口紅等日常用品
到化肥、汽油、煤油、瀝青等
各類石油產(chan) 品在不同的領域內(nei)
有著廣泛的、不同的用途
誰占有石油,誰就占有了世界
因為(wei) 他可以用柴油統治海洋
用高度精煉的石油統治天空
用汽油和煤油統治陸地
亨利·伯倫(lun) 格,1918年
◎ 卓筒井掘井原理圖
卓筒井,發明於(yu) 北宋慶曆年間,當時四川盆地的人們(men) 用於(yu) 開采井鹽。它的原理現在看來很簡單,是利用古人舂米時的杠杆原理,通過人的足踏來帶動一個(ge) 鑽頭上下運動,從(cong) 而達到打井的目的。西方人羅伯特·K.G.坦普爾在《中國:發明與(yu) 發現的國度》中詳細記載了很多中國先人的偉(wei) 大科技成就,提到卓筒井時,他認為(wei) 是中國宋代鹽井鑽井技術直接引發了西方現在鑽井技術的發明,就連現在的機械鑽井取鹽、采石油、采天然氣都是在卓筒井技術的基礎上演變而來的。(製圖/宋維亞(ya) ,圖自《中國國家地理》2007年1月)
石油,在哪兒(er)
石油在地球出現的位置似乎非常莫測
中東(dong) 酷熱的沙漠
阿拉斯加寒冷的凍土
狂風巨浪的海洋
……
石油到底從(cong) 哪裏來
許多人都知道石油和天然氣
主要來自地質時期埋藏的生物
石油
作為(wei) 多種烴類(碳與(yu) 氫的化合物)的混合物
它主要來源於(yu) 微生物
微生物死亡以後沉澱於(yu) 較深的海底或湖底
這裏的還原環境使它保存下來
並與(yu) 沉積物一起被深埋
當埋深還不夠大時
隻有幾十度的地溫
厭氧的甲烷菌群落還能生存
它們(men) 以沉積物中的有機質為(wei) “食”
代謝的產(chan) 物是甲烷
從(cong) 而形成生物氣藏
隨著沉積物的成岩過程
埋深加大、溫度更高
用石油地質學家的話來說
有機質越來越成熟了
在自然催化物的作用下
這期間以經過化學反應生成液態烴為(wei) 主
即生成石油
石油集中在4種古地質環境中
大型穩定地塊上的古淺海和湖群、
陸地邊緣的上陸坡、山前褶皺帶和古裂穀
世界石油分布與(yu) 流向圖
圖自《中國國家地理》2003年5月
中東(dong) 為(wei) 什麽(me) 石油多
放眼望去,中東(dong) 的自然條件相當惡劣
但就在這片荒涼貧瘠的土地下
卻發現了巨大的石油寶藏
中東(dong) 占全球陸地麵積的5%
卻擁有世界最大的油田群
某些小國(如科威特和卡塔爾)
可以說整個(ge) 國家就坐落在幾個(ge) 大油田上
依托這些成群的大油田
海灣國家成為(wei) 重要的石油生產(chan) 和輸出國
中東(dong) 伊朗和阿拉伯兩(liang) 大陸塊區
和它們(men) 碰撞擠壓形成的紮格羅斯山前褶皺帶
正是前麵提到的
四種利於(yu) 油氣富集的古地質環境中
前三個(ge) 類型的代表
這裏有巨厚的優(you) 質生油岩層
有良好的石膏、鹽類封蓋層
有疏鬆的砂岩和多孔的碳酸鹽岩作儲(chu) 集層
有能使石油富集成藏的大型褶皺
(特別是背斜)
這些條件同時具備是相當難得的
所以中東(dong) 地區有特別豐(feng) 富的油藏
◎ 在20世紀,石油產(chan) 量的地理分布有了很大變化。20─40年代,東(dong) 半球的石油供應大部分依賴於(yu) 西半球。但第二次世界大戰後,中東(dong) 地區高產(chan) 油田的發現,頃刻間讓世界的石油供應轉向對中東(dong) 的依賴。但中東(dong) 許多國家在傳(chuan) 統文化、思想體(ti) 係和宗教上卻與(yu) 西方國家差別很大,有些甚至是對立的。出口石油的中東(dong) 阿拉伯國家屬於(yu) 伊斯蘭(lan) 文明,而進口石油的發達國家大多屬於(yu) 基督教文明。在曆史上這兩(liang) 個(ge) 文明之間的衝(chong) 突持續了1300年以上。阿拉伯人並不感激西方人來此開采和購買(mai) 石油,他們(men) 認為(wei) 西方人是利用他們(men) 的石油資源去發財。(圖自《中國國家地理》2001年12月)
大西洋如何成為(wei) “儲(chu) 油罐”
談論陸地上的大油田,總也避不開中東(dong)
而說起海洋石油,大西洋是個(ge) 寶庫
有地理學常識的人都知道
太平洋周邊環繞著活躍的火山和地震帶
而大西洋卻處於(yu) 一圈富饒的石油區的擁抱之中
——
西岸的墨西哥灣、亞(ya) 馬孫扇和巴西海盆
東(dong) 岸的北海海盆、幾內(nei) 亞(ya) 灣、
剛果扇和安哥拉海盆
都是世界重要海洋石油產(chan) 區
同是大洋
為(wei) 什麽(me) 大西洋如此享受上天特殊的眷顧
因為(wei) 大西洋是拉張型海洋
活動的板塊邊界位於(yu) 中央海嶺
與(yu) 周邊的美洲、非洲和歐亞(ya) 大陸
基本上平穩過渡
從(cong) 大陸到海洋
形成陸架—陸坡—陸裙—深海平原的穩定體(ti) 係
陸源沉積物可以順暢地進入洋盆
並可在各個(ge) 適當的地理部位形成油儲(chu)
2億(yi) 多年前的三疊紀
世界上存在一個(ge) 泛大陸
美洲、歐洲和非洲還是連在一起的
大約1.8億(yi) 年前,泛大陸中部開始開裂
美洲向西漂去,歐洲和非洲逐漸東(dong) 移
中間形成了一個(ge) 大裂穀
到了1億(yi) 年前的白堊紀中期
裂穀最終被拉成了一個(ge) 南北貫通的洋盆
大西洋就此誕生
當時,大西洋的規模遠不如今天宏大
兩(liang) 岸的陸源剝蝕物被河流裹挾
源源不斷地流到這裏
越沉越多,越埋越深
上麵又被新的地層蓋上了“蓋子”
形成了一個(ge) 密閉的“儲(chu) 油罐”
大量有機質因地熱的烘烤
而轉化為(wei) 石油和天然氣
大西洋就是一個(ge) 海洋油氣田產(chan) 生的模板
每個(ge) 環節都如教科書(shu) 一般標準和規範
◎ 我國勘測命名的國際海底地理實體(ti) 名稱中,大西洋海底的中國名字取自《詩經》中的《風》篇。(圖自《中國國家地理》2017年8月)
中國石油工業(ye) 之源,在陝北
陝北的石油勘探史源遠流長
宋朝的沈括在陝北任職期間
對當地的石油做了詳盡的考察
他在《夢溪筆談》中寫(xie) 道:
“鄜、延境內(nei) 有石油,
舊說高奴縣出脂水,即此也。”
首次提出“石油”這個(ge) 礦物名稱
他還預言說此物後必大行於(yu) 世
從(cong) 19世紀70年代始
許多的外國學者曾把目光或足跡
留在這片土地上
1905年
慈禧太後曾令延長知縣督辦石油官廠
也就是延長油礦的前身
後來,在日本技師佐藤彌市郎的協助下
該廠於(yu) 1907年,在延長縣城西門外
打成了“中國陸上第一口油井”——延1井
“油水並出”
湧出了中國石油工業(ye) 的源流
◎ 茫茫雲(yun) 霧之間,億(yi) 噸級油田
圖為(wei) 陝北姬塬油田的抽油機不知疲倦地工作著。除了姬塬以外,黃土高原上還有西峰、靖安、紅河等十個(ge) 儲(chu) 量在1億(yi) 噸以上的“巨無霸”油田。(圖自《中國國家地理》2017年10月)
大慶油田,承重的輝煌
早在20世紀三四十年代
全世界的石油都是在海相地層裏找到的
當時國際學術界都認為(wei)
隻有在海相地層裏才能找到油氣
但是中國石油天然氣的第一次創業(ye) 是陸相生油
即在湖泊、河流和沼澤裏
形成的陸相地層裏
找到石油
1937年,探明並開發了玉門油礦
1941年
玉門油田的原油第一次噴出地表時
中國的石油工業(ye) 才剛剛起步
圖自《中國國家地理》2004年12月
1959年中國發現了大慶油田
大慶油田的發現、投產(chan)
把“中國貧油”的帽子扔進了太平洋
支撐起了國產(chan) 原油的半壁江山
從(cong) 地圖上看
鬆花江、嫩江如同兩(liang) 隻輕舒的臂膀
伸向鬆遼平原的東(dong) 北方向
大慶正好被抱在這兩(liang) 隻胳膊的懷裏
整個(ge) 大慶就坐落在
著名的地質構造“大慶長垣”之上
這塊區域麵積大體(ti) 上和上海相當
如果要說更廣義(yi) 的“大慶油田”
則指大慶的勘探區域,範圍更大
——幾乎包括了黑龍江省全境
和內(nei) 蒙古海拉爾盆地等
在大慶油田曆史陳列館裏有這樣一個(ge) 圖表:
大慶和世界上幾個(ge) 大油田
如前蘇聯的羅馬什金、
土庫曼斯坦的古姆達格等穩產(chan) 時間對比
在產(chan) 量和時間對應的坐標係裏
隻有大慶的曲線節節攀升
然後長時間停在高處
這在全球都是非常罕見的
從(cong) 這樣的角度看
討論東(dong) 北在石油資源方麵對全國的巨大貢獻
一個(ge) 大慶已然足夠
◎ 大慶油田和幾個(ge) 同類的世界著名油田的穩產(chan) 時間比較圖
橫坐標代表投產(chan) 時間,縱坐標是該油田采油速度與(yu) 最大采油速度之間的比值,比值為(wei) “1”時,即達到“巔峰時刻”。一般而言,油田都會(hui) 經曆投產(chan) 、高產(chan) 、幾年穩產(chan) 而後自然遞減,留下一條或陡或緩的不規則拋物線。隻有大慶油田,創造了連續27年穩產(chan) 、高產(chan) 的“世界奇跡”。(圖自《中國國家地理》2008年10月)
找“大慶”,去南海
很多學者有一種共識
把南海看作“大西洋式的小洋盆”
因為(wei) 其形成過程與(yu) 大西洋非常神似
南海南部的南沙地塊、
加裏曼丹地塊的一小部分
和西巴拉望曆史上曾與(yu) 華南大陸相連
直到3500萬(wan) 年前的始新世末期
發生徹底破裂,不斷南移
才與(yu) 華南大陸之間形成南海海盆
南海的北部、西部與(yu) 南部
都沒有明顯的板塊邊界
在開裂過程中又不斷有沉積物向裏麵堆積
而且南海還發育有很多斷裂帶
形成了良好的油氣通道
再加上底部的熱流值也比較理想
總之,南海各個(ge) 方麵的成油條件都具備
總體(ti) 來看非常不錯
所以有學者堅稱南海是“第二個(ge) 波斯灣”
◎ 南沙海域沉積盆地及油氣聚集區示意圖
在南沙海域我國的九段線內(nei) 及其附近,分布著20多個(ge) 沉積盆地,盆地內(nei) 藏有儲(chu) 量相當可觀的油氣資源。(圖自《中國國家地理》2013年1月)
南海在構造體(ti) 製上並沒有完全克隆大西洋
它的能源南北分布不均問題
很可能受製於(yu) 南海海盆構造發育史的不對稱
南海南部原本存在較為(wei) 廣闊的海域
破碎的北來地塊與(yu) 陸緣發生碰撞
疊加上新的山前坳陷盆地
多種類型的沉積物匯集在一起
規模和過程比北部強很多
而且南部生物礁也較北部更為(wei) 發育
不要小看生物礁的作用
它們(men) 在海洋中可以構建起宏偉(wei) 的碳酸鹽岩體(ti) 係
而碳酸鹽岩又是另外一種生、儲(chu) 油的“寶庫”
這等於(yu) 為(wei) 海洋石油的生成又開了一個(ge) 源
這些得天獨厚的先決(jue) 條件
都使北部地區難以望其項背
這也是為(wei) 什麽(me) 南海南部石油開采熱火朝天
而北部則顯得落寞許多的原因
南海到底有多少石油?
我們(men) 暫且不去探究南海的能源總儲(chu) 量
單從(cong) 產(chan) 量上看
2009年
中國在南海北部的年產(chan) 量是1500萬(wan) 噸
而南部的曾母盆地、萬(wan) 安盆地、
文萊—沙巴盆地等
可以輕鬆達到5000萬(wan) 噸的水平
超過北部地區3倍有餘(yu)
雖然由於(yu) 地質條件的差異
北部還有大量的天然氣可供開發
但總體(ti) 上“南優(you) 北劣”的局麵一時不會(hui) 扭轉
◎ 2009年,在曾母暗沙附近,《中國國家地理》編輯部考察隊遇上了一艘長達100多米的駁船,它被一條石油勘探船拖著,駁船上裝載的是石油鑽井平台的組裝部件,它們(men) 都屬於(yu) 馬來西亞(ya) 。這一路上,遇到的一處處已建的、在建的、將要建造的馬來西亞(ya) 石油鑽井平台,深深地觸痛了每一個(ge) 人的內(nei) 心。有數據顯示,截止到21世紀初,馬來西亞(ya) 已在南海打出近百口油氣田,年產(chan) 石油3000萬(wan) 噸,天然氣近50億(yi) 立方米。(攝影/馬宏傑,圖自《中國國家地理》2010年10月)
石油,被稱為(wei) “現代社會(hui) 的血液”
盡管它為(wei) 人類社會(hui) 發展帶來了一些便利
但也因其所產(chan) 生的巨大利益
引得烽煙四起、戰火頻發
它不僅(jin) 關(guan) 係到
國家總體(ti) 安全、社會(hui) 經濟發展
還關(guan) 係到全球氣候治理等諸多重大領域
因此
研尋更為(wei) 高效、更加清潔的“綠色能源”
成為(wei) 新時代的重大課題
來源:中國國家地理
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