“深天”“深?！焙汀吧畹亍笔俏覈?guó)乃至全世界都在大力推進(jìn)的重大科研課題，具有重大的理論與實(shí)踐意義，對(duì)于石油和天然氣的勘探開(kāi)發(fā)，更是如此。那么，從我們居住的地表往下究竟多少是“深層”呢？

【資料圖】

關(guān)于地層“深部”的判別有不同的標(biāo)準(zhǔn)。目前，大多數(shù)學(xué)者都是依據(jù)埋藏深度來(lái)劃分的，由于不同盆地同一深度對(duì)應(yīng)的地層溫度或孔隙度或滲透率是不相同的，因此，不同學(xué)者提出的深度界限也不統(tǒng)一，包括3500米、4000米和4500米，等等。

石油業(yè)界通常將地層埋深超過(guò)4500米定為深層。我國(guó)東部、西部地質(zhì)條件有差異，國(guó)土資源部2005年頒布了劃分標(biāo)準(zhǔn)。規(guī)定東部盆地以3500米為深部界限，3500~4500米為深層，大于4500米為超深層；西部盆地4500~6000米為深層，大于6000米為超深層。國(guó)內(nèi)還有按鉆井深度劃分的，垂直深度4500~6000米為深井，垂直深度超過(guò)6000米為超深井，超過(guò)9000米為特深井。我國(guó)近年來(lái)油氣勘探獲得的重要發(fā)現(xiàn)大多在深層、超深層范圍內(nèi)。

縱觀石油天然氣勘探歷史，最初鉆探的油層僅有幾十米、幾百米或者上千米，大多數(shù)油田的油層深度都在2000～3000米，最深的也就在4000米左右。目前，已經(jīng)在從地表到7000多米的深度都發(fā)現(xiàn)了石油，最深的石油鉆井已經(jīng)超過(guò)9000米，最深的天然氣井深達(dá)7482米，最深產(chǎn)油井深度為5344米。2019年7月，中國(guó)石油的鉆井隊(duì)在塔里木盆地輪南地區(qū)鉆成了深度達(dá)8884米深的輪探1井，并且發(fā)現(xiàn)了商業(yè)性油氣。

有人做過(guò)估算，世界各盆地中4500米深度以下進(jìn)行石油勘探的面積可達(dá)1600多萬(wàn)平方千米，在地球上沉積巖層越厚的地方，深部找到石油和天然氣的希望越大。

石油勘探的實(shí)踐也證明，一個(gè)產(chǎn)油區(qū)內(nèi)的淺部或深部都有可能發(fā)現(xiàn)新的油氣層，在深部找到新的油氣層的希望更大。一些石油地質(zhì)學(xué)家估計(jì)80%的油氣田深層都有尚未發(fā)現(xiàn)的油氣層存在。

中國(guó)是地震多發(fā)的國(guó)家，大地震深度一般在10～20千米。中國(guó)又是一個(gè)地層發(fā)育極為豐富的國(guó)家，從最古老的太古宇到第四紀(jì)系地層相對(duì)連續(xù)發(fā)育，且各個(gè)地質(zhì)歷史時(shí)期均有各種造山運(yùn)動(dòng)。中國(guó)還是一個(gè)各個(gè)地質(zhì)歷史時(shí)期形成的深大斷裂均有的國(guó)家。大盆地邊緣一般都是20~30千米深的大斷裂，斷裂深度可達(dá)到下地殼底部。

地球科學(xué)和大數(shù)據(jù)的研究發(fā)現(xiàn)，中國(guó)大地震空間分布與大煤田、天然氣田的空間分布相對(duì)一致。中國(guó)大地震發(fā)生在大盆地周邊的深大斷裂帶。地震、煤氣田、大斷裂三者一致，有斷裂但沒(méi)有大煤田或天然氣田的地區(qū)一般沒(méi)有發(fā)生過(guò)大地震，煤田下部可能是天然氣田。天然氣田在大盆地深度為8000米的地層中。沉積盆地邊上就是10～20千米的深大斷裂，且處于大地震震中。這就產(chǎn)生了一個(gè)令人深思的問(wèn)題：地殼的更深處有豐富的油氣資源嗎？

經(jīng)典地球科學(xué)理論認(rèn)為，石油和天然氣是百萬(wàn)、千萬(wàn)年前的地質(zhì)歷史時(shí)期地表和海洋生物遺體的有機(jī)質(zhì)，快速埋藏保存在沉積土石之中，經(jīng)過(guò)各種化學(xué)反應(yīng)逐漸形成的，保存在有致密蓋層下方的圈閉地層之中。埋藏深度很深的沉積地層一般都相對(duì)古老。古生代深埋的沉積盆地形成時(shí)間距今2.5億～5.4億年。

石油和天然氣的比重或密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于巖石，且具滲流能力。各種巖石都有空隙、裂隙、斷層等不連續(xù)面。這些不連續(xù)面就是油、氣和流體的高滲透通道。因此，有人認(rèn)為，深部油氣應(yīng)該早已滲流到淺部地應(yīng)力低、溫度低的地層圈閉，或排放到大氣之中。

陸殼厚度在20～40千米。沉積巖覆蓋在火成巖之上，原始沉積物都是從火成巖經(jīng)物理化學(xué)風(fēng)化形成的。火成巖是地殼的結(jié)晶基底，厚度很大。沉積巖厚度薄，為0～5千米。在地槽造山帶，沉積巖厚度可達(dá)10千米。地殼沉積巖的平均厚度不到3千米。地殼厚層火成巖沒(méi)有任何古代生物遺體，因此，按照經(jīng)典地球理論，它們不可能產(chǎn)生油氣。深部沉積地層一般被火成巖包圍，沒(méi)有其他外來(lái)的有機(jī)物源。

地球科學(xué)界和石油勘探界已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，油氣地質(zhì)勘探向地殼深部進(jìn)軍，深入到地表以下5000～10000米，是對(duì)經(jīng)典的地球科學(xué)理論和認(rèn)識(shí)的突破。

按照目前公認(rèn)的地球科學(xué)理論，尤其是石油地質(zhì)學(xué)理論，隨著向地殼深部延伸，油氣的含量應(yīng)該越來(lái)越少，甚至消失。在5千米到10千米深度的地殼內(nèi)勘探油氣，就是對(duì)經(jīng)典地球科學(xué)理論和認(rèn)識(shí)的突破?？v觀科學(xué)發(fā)展史，這種突破往往會(huì)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

地殼深部的沉積盆地真的會(huì)有豐富的油氣資源嗎？在目前僅有假設(shè)的情況下能向地球深部進(jìn)軍嗎？

一些地球科學(xué)家提出，地幔地核產(chǎn)生極高壓甲烷氣體，不斷聚集在深大斷裂帶。隨著氣體聚集量的增加，壓強(qiáng)也不斷增大。最終，大量極高壓氣體突然擠脹開(kāi)裂高度擠壓的巖石斷裂，高速逃出，形成地震。一部分高壓氣體逃出地表，進(jìn)入大氣，在地面留下山崩地裂的同時(shí)，在大氣中造成變化，形成降溫和降雨。另外一部分高壓氣體進(jìn)入水平地層，充填巖石空隙、孔隙和空洞，儲(chǔ)存在其中，形成了高壓大氣田，等待人們的認(rèn)識(shí)、探明和開(kāi)采。當(dāng)然，這部分高壓氣體也會(huì)順著高滲透率的斷裂面等通道，緩慢滲流到地表，再進(jìn)入大氣，給空氣增添碳和氫元素。人們還用這種觀點(diǎn)解釋大西洋百慕大飛機(jī)和艦船屢屢失事的原因——正是飛機(jī)和艦船的發(fā)動(dòng)機(jī)吸入了從海底深處（地殼深部）突然釋放的大量易燃甲烷氣體，引發(fā)了爆炸！

目前，隨著地質(zhì)勘探工作的持續(xù)深入，深層勘探的比重逐漸增大。以中國(guó)為例，對(duì)西部盆地如塔里木盆地、四川盆地進(jìn)行了深層勘探, 尤其是塔里木盆地探井深度均大于4000米, 目前開(kāi)展的勘探均屬深層勘探范疇。四川盆地的深層勘探也占有相當(dāng)?shù)谋戎? 如川東石炭系天然氣勘探均屬深層勘探。即使在埋藏深度較淺的東部地區(qū)，發(fā)現(xiàn)油氣藏的深度也在不斷增加。

我國(guó)超深層及古老地層油氣勘探潛力巨大。以新疆塔里木盆地庫(kù)車、四川盆地元壩大型氣田為代表，超深層（大于7000米）天然氣儲(chǔ)量規(guī)模超萬(wàn)億立方米；以塔北-塔中過(guò)渡帶（7200～7500米）、庫(kù)車克深-大北（6900～7500米）等為代表的超深層石油取得重大突破；以四川盆地安岳特大型氣田為代表，元古界-寒武系天然氣儲(chǔ)量規(guī)模超過(guò)1.56萬(wàn)億立方米，展示了我國(guó)疊合盆地超深層油氣勘探開(kāi)發(fā)的巨大潛力。

我國(guó)已完成一批高難度超深井，亞洲最深井馬深1井、東部最深井勝科1井、西部最深井塔深1井、克深氣田克深7井和克深902井等，推動(dòng)了我國(guó)石油行業(yè)超深井鉆井技術(shù)向高難度發(fā)展。

還有一系列問(wèn)題需要解決——我國(guó)超深層油氣到底有多少資源？分布在哪里？是否存在無(wú)機(jī)成因氣等新型油氣資源？與此相關(guān)的科學(xué)問(wèn)題包括超深層及古老地層油氣成藏機(jī)理、資源潛力和油氣富集區(qū)等。因此，油氣勘探向地殼深部進(jìn)軍，不僅僅是地球物理勘探的重大理論創(chuàng)新，更要給出原創(chuàng)地球科學(xué)新理論的重要依據(jù)。

來(lái)吧，努力尋找、叩開(kāi)地殼深部的油氣大門吧！

作者：王大銳

標(biāo)簽： 地球科學(xué) 四川盆地 深大斷裂