邓运华院士等：试论世界油气形成的三个体系

油气是最受近代人类社会关注的资源。每天新闻媒体必报道的两项价格：一是股价，二是油价。由于逐渐枯竭而影响人类未来生存与发展的资源，首先是油气。各大国际石油公司为了人类的发展而提供油气，也为了各自石油公司的盈利到地球的每个角落进行油气勘探。中国的石油公司也不例外，近10年来也都相继走出国门开展海外油气勘探。

海外油气勘探大致可以分为两类：一是成熟盆地的勘探，二是新盆地的勘探。成熟盆地的生储盖条件已经被证实，并发现了油气田，通常情况下，这类盆地已经被勘探和研究了较长时间，油气的勘探程度较高，主力油气田已被找到，勘探潜力不大，风险较低，再发现大油气田的概率很小，进入的门槛也很高。新盆地的勘探研究程度很低，生储盖条件仍未被证实，尤其是生烃条件未被钻井所揭示，这类新盆地的勘探风险大，但发现大油气田的潜力也大，进入的门槛低。不断地进行新盆地的勘探才能保持勘探活力，才能不断地发现新的大油气田，为人类社会发展提供优质的能源。

大量的勘探实践和研究结果证实，油气是沉积盆地内岩石中的有机质生成的。地球上最早的烃源岩形成于新元古代，距今约800 Ma。地球的表面积约5.1亿km2，从古元古代至今，地球表面积的73%～81%被海洋和湖泊所占据，而海洋和湖泊所在之地几乎均为沉积盆地。

如果将每个地质时代的沉积盆地叠加在一起，现今地球上约90%的表面积被沉积岩或沉积物所覆盖。大量勘探实践证实，并非有沉积岩的地方就有油气田，油气田的分布很不均匀，只在少数沉积岩内富集油气。那么在浩茫的地球上，去哪里可能找到油气富集的新盆地呢？这既是石油公司面临的一个现实问题，也是一个重大的理论问题。带着这个问题，笔者近10年来分析了大量的资料，进行了深入的思考，现提出一些新的观点，期望与同行进行讨论。

笔者认为，寻找新的含油气盆地必须首先寻找烃源岩，即油气的“源控”最重要。在海外新盆地勘探中，烃源岩是核心要素，有机质丰度控制了烃源岩的质量和油气的生成量。在不考虑保存条件的情况下，烃源岩的有机质丰度取决于当时生物的繁衍程度（即生产力），生物繁衍程度受控于营养物质的浓度、环境温度、水体的清洁度和含盐度等，而在相似纬度的较大地区，其温度及水体的清洁度和含盐度是相似的，因此生物的繁衍程度取决于营养物质，正如农作物的生长取决于肥料，养殖鱼虾的成长取决于饲料。从古至今，一切生物的生长受控于营养。那么，沉积盆地内控制生物生长的营养物质来源于何处？又受什么因素控制呢？通过对全球主要含油气盆地的系统研究，笔者认为沉积盆地内生物生长所需的营养物质主要来源于河流。地球上油气主要分布于三个体系，即河流-湖泊体系、河流-海湾体系、河流-三角洲体系。

“陆相生油（即湖相沉积岩生油）”观点是中国老一辈地质学家首次提出的，该观点对世界油气地质理论的发展做出了重大贡献。勘探实践证实，世界上越来越多的石油生成于湖泊沉积岩，非洲大陆中东部、非洲西海岸、美洲东海岸、印度尼西亚西部及中国中东部等许多大油区的石油均来源于中生代—新生代湖相盆地。湖相石油主要是由湖泊中的藻类死亡后保存于沉积岩中经演化生成的，在欠补偿沉积中，藻类生长主要取决于湖水中的营养物质。大气降水含营养物质很少，湖水中营养物质主要来源于河流，尤其是源远流长的大河流，这类河流的流域广阔，河水中溶解了大量的磷、钾等矿物质，矿物质被带入湖泊之后为藻类的生长提供了良好条件。湖泊的周边均为陆地，且湖泊是许多河流的归宿。几乎所有湖相含油气盆地（如渤海湾盆地、松辽盆地、鄂尔多斯盆地、中苏门答腊盆地、艾伯特盆地、迈卢特盆地、坎普斯盆地等）在烃源岩形成时，都有源远流长的河流汇入，河水挟带的泥沙在湖泊边缘形成三角洲的同时，河水中溶解的矿物质被带入湖泊，促进裂谷期藻类的生长，为优质烃源岩的形成提供了保障。河流-湖泊体系是地球上陆相重要的含油领域。

海洋犹如更大的湖泊。从营养物质的来源、生物的生长、烃源岩的形成来看，海洋与湖泊并无明显的差别，只不过海洋比湖泊面积更大、水体更深。大洋深处的火山喷发是矿物质的重要来源，有的湖泊内也有火山或岩浆作用（如鄂尔多斯盆地）带来的矿物质，但是大洋中火山喷发带来的矿物质很容易被稀释。大洋上升流确实为少数盆地内生物的生长带来了营养物质，但大洋上升流只能为其对应的开阔海岸盆地带来矿物质，从而促使藻类大量生长，而世界上大多数的海相含油盆地是靠近大陆的海湾盆地，如波斯湾盆地、西西伯利亚盆地、墨西哥湾盆地、马拉开波盆地、北海盆地、南大西洋盆地、苏尔特盆地等，这些盆地在其烃源岩形成时期都是近岸的海湾型盆地，大洋上升流不能到达海湾。海湾是河流的入海口，河流带来了丰富的矿物质，从而促使藻类等水生生物生长并大量繁殖。海湾相对闭塞，与大洋交换受阻，水中的矿物质可以保持较高的浓度，使得水生生物能够长时间大量生长；另外，海湾风浪小，也有利于有机质保存。因此，河流-海湾体系是海相石油分布的主要场所。

根据成因分类，天然气可分为三类：一是生物气，二是煤型气，三是裂解气。生物气是有机质在低温（地温小于75 ℃）时，由微生物作用形成的天然气。近几年在东地中海、孟加拉湾发现了大型生物气田，过去在西西伯利亚、美国西海岸及柴达木盆地也曾发现大型生物气田，但整体而言生物气储量所占比例较小。倾油型烃源岩在高温条件下裂解生成天然气，是中东-北非、东非海岸大型气田的主要气源。但是世界上分布最广、储量最多的天然气是由煤系烃源岩生成的煤型气，如尼罗河三角洲盆地、密西西比三角洲盆地、南里海盆地、库泰盆地、北卡那封盆地、萨哈林（库页岛）盆地、孟加拉湾盆地、塔里木盆地、东海盆地、琼东南盆地等盆地（区域），这些盆地（区域）中的天然气主要由煤系烃源岩生成。中国 70%的天然气属于煤型气。大的煤型气区分布于河流-三角洲体系。源远流长的河流带来的大量泥沙在入海口沉积下来，形成了肥沃的土壤，加之温湿的气候有利于高等植物的生长，植物死亡后被薄层海水覆盖在还原环境下发生腐殖化、凝胶化、泥炭化，并形成了煤、碳质泥岩和暗色泥岩，即为煤系地层，经深埋后生成天然气。三角洲地区的储层发育，储盖配置好，有利于天然气富集。因此，河流-三角洲体系是煤型气分布的主要场所。

本书的观点源于笔者在海外勘探研究实践中的思索，希望能借此为学科的发展尽一些绵薄之力。

邓运华

2019年12月16日于北京

本文摘录自《试论世界油气形成的三个体系》（邓运华　杨永才　杨婷 著.北京：科学出版社，2021.01）一书文前，有删减，标题为编者所加。

试论世界油气形成的三个体系

邓运华　杨永才　杨婷 著

ISBN 978-7-03-066710-6

定价：188.00元

责任编辑：何 念（henian@mail.sicencep.com）

内 容 简 介

本书以世界主要含油气盆地的系统研究为基础，系统阐述沉积盆地内生物生长所需的营养物质主要来源于河流，河流注入沉积盆地的营养物质控制生物的繁衍程度，进而控制烃源岩的有机质丰度。地球上的油气主要分布于三个体系，即河流-湖泊体系、河流-海湾体系、河流-三角洲体系。河流-湖泊体系是陆相石油分布的主要场所，河流-海湾体系是海相石油分布的主要场所，河流-三角洲体系则是世界上许多大气区分布的主要场所。本书部分插图配有彩图二维码，见封底。

本书可供从事石油地质综合研究及油气勘探的人员参考，也可供高等院校地质相关专业的师生参考使用。

作 者 简 介

邓运华，海洋石油勘探家，现任中国海洋石油总公司副总地质师，2015年当选中国工程院院士。长期工作在海洋石油勘探一线，开创性地提出浅层油气运聚理论，指导勘探实践，带领团队在渤海发现7个大型油田、贡献27亿m3石油地质储量；提出的中国近海两个油气带地质思想，准确预测了南海北部深水区天然气区域展布，并被后来的钻探所证实；首次提出“河流-海湾体系是世界海相石油分布的主要场所”新论断，用于战略选区，带领团队在非洲、南美洲发现多个大中型油气田。

从事海洋油气勘探工作33年来，3次被评为省部级劳动模范，获国家科学技术进步奖4项、省部级科学技术奖10项，2009年被评为全国杰出专业技术人才，出版专著3部，以第一作者发表论文41篇。