多煤少油？科學院發(fā)現(xiàn)地下660公里的神奇現(xiàn)象，讓中國石油能自給

我國是一個“多煤少油”的國家，這也是很多人一直以來的印象。然而，一項源自地球深處660公里的新發(fā)現(xiàn)，正在徹底顛覆這一固有認知，為我們重新理解國家能源安全格局提供全新的科學視角。

科學家們在松遼盆地、渤海灣等主要油田的地下深處，發(fā)現(xiàn)了一種類似“聚光燈”的神奇地質(zhì)機制。這一隱藏在地下的關(guān)鍵作用，很可能正是解開中國油氣富集規(guī)律的核心鑰匙。

經(jīng)典理論的不足

在說到這項科學新發(fā)現(xiàn)之前，我們需先了解過去地質(zhì)學是如何解釋盆地結(jié)構(gòu)的。幾十年來，解釋裂谷盆地（如我國的松遼盆地、渤海灣盆地）形成的經(jīng)典理論，是被稱為“McKenzie模型”的經(jīng)典假說。

這個理論把盆地沉降分為兩個階段，首先，是“構(gòu)造沉降”階段，地表巖層并非是一塊完全堅硬的剛體，反而更像一大塊半凝固的瀝青；當?shù)貧蓚?cè)受到相反方向的拉伸，中間部分的巖層會被拉薄，從而導(dǎo)致地表下沉，形成洼地。

緊接著，是更為漫長的“熱沉降”階段，因為地殼被拉薄，地幔的熱量更容易傳上來，使得巖石圈受熱膨脹；但在拉伸停止后，該區(qū)域會逐漸冷卻收縮，密度增加，從而帶動地表持續(xù)緩慢下沉，最終趨于穩(wěn)定，形成凹陷盆地。

然而，這一理論卻難以合理解釋我國東部盆地的實際情況。以松遼盆地為例，其內(nèi)部堆積的沉積物厚度驚人地超過了1.5萬米；同樣，渤海灣盆地的沉降幅度也遠超常規(guī)預(yù)期。按照經(jīng)典模型，這些盆地的深度應(yīng)較為有限，不應(yīng)出現(xiàn)如此深厚的沉積層。

它們仿佛在主要的拉伸活動結(jié)束后，又被一股看不見的力量狠狠地“按”了下去，沉降得又多又深。起初，科學家們也考慮過一些常規(guī)解釋：是否這些地方的地殼天生就特別薄？或者是局部的熱效應(yīng)特別顯著？

但經(jīng)過嚴謹?shù)牡厍蛭锢硖綔y和熱流計算，這些淺層的解釋都難以完美地自圓其說。顯然，存在一種被傳統(tǒng)理論所忽略的強大機制，主導(dǎo)了這些盆地的異常沉降。

地下深處的“神奇”

這一強大機制發(fā)生在地下660公里深處的地幔層。這里存在著兩種顯著的地質(zhì)力量：一種是“冷力量”，即地幔中古老海洋板塊俯沖后留下的堅硬“殘骸”，它們是億萬年前俯沖消亡的板塊沉入地幔形成的冰冷塊體。

另一種則是“熱力量”，即地幔上涌流，這是一股富含巨大熱能和物質(zhì)、向上奔涌的“熱流”。 在漫長的地質(zhì)歲月中，熾熱的上涌流會不斷上升，冰冷的殘余塊體則會不斷沉降。當兩者相遇，致密的冷塊體阻礙熱流直接穿過，熱流只能繞行其邊緣向上運移。

當多股熱涌流統(tǒng)統(tǒng)繞行到一處時，就產(chǎn)生了奇妙的“透鏡”聚焦效應(yīng)。廣泛而分散的能量和物質(zhì)流，就會集中到了一個相對狹小的區(qū)域，通常就是這些冷塊體邊緣的上方。

高度集中的地幔熱流，會持續(xù)不斷地“烘烤”并拉扯其上方的巖石圈。這種作用以數(shù)百萬年甚至千萬年為計，緩慢而堅定地進行著。其結(jié)果就是，地表相應(yīng)的區(qū)域會發(fā)生遠超經(jīng)典理論預(yù)測的，規(guī)模巨大且持續(xù)的超常沉降，從而形成如松遼、渤海灣那樣沉積層極厚的盆地。

當然，這并不止是理論推演。我國科學家們利用遍布全國的地震站，通過分析地震波在地下不同物質(zhì)中傳播速度的變化，清晰地揭示，在松遼、渤海灣等具有“超常沉降”特征的盆地下方，確實存在代表冷塊體力量與代表熱流力量共存的結(jié)構(gòu)。

同時，結(jié)合超級計算機的數(shù)值模擬，最終重現(xiàn)了這一動力學過程，從而有力地驗證了“透鏡式聚焦效應(yīng)”理論的合理性。

神奇機制與油氣

那么，這個位于地下660公里深處的神奇機制，又與油氣資源有什么關(guān)系呢？

首先，最關(guān)鍵的是，這種“聚焦”效應(yīng)為石油的富集創(chuàng)造了得天獨厚的條件。像松遼，渤海灣這樣巨大的盆地，就像一個緩慢下沉的“凹坑”，為油氣生成帶來了三大優(yōu)勢：

第一，它為河流，湖泊帶來的泥沙和有機物質(zhì)提供了巨大的堆積空間，沉積了巨厚的，未來可以轉(zhuǎn)化為油氣的有機質(zhì)。

第二，這種沉降過程漫長而穩(wěn)定，使得有機質(zhì)能夠在適宜的溫度和壓力下，被“慢火燉煮”數(shù)千萬年，逐漸轉(zhuǎn)化成石油和天然氣。

第三，這種構(gòu)造環(huán)境相對穩(wěn)定，也意味著已生成的油氣不易被后期地殼運動破壞或逸散，得到了良好的封存。

此外，該機制還顯著加快了石油的形成速度。被聚焦的地幔熱流從盆地底部持續(xù)供熱，這種深部熱源極大加速了沉積層中有機質(zhì)的熱演化過程。簡單來說，它讓有機質(zhì)更快“成熟”為可供開采的油氣，使一些原本來不及充分轉(zhuǎn)化的有機質(zhì)得以轉(zhuǎn)換成烴類物質(zhì)。

最終，這一發(fā)現(xiàn)為我們改寫我國油氣資源的潛力版圖提供了全新的視角和強大的科學工具。過去，我們的勘探視野更多地停留在沉積層本身，而現(xiàn)在，我們意識到深部地幔結(jié)構(gòu)一樣重要。

若一個盆地下方存在這種“冷—熱物質(zhì)共存”結(jié)構(gòu)，就說明它可能曾受“聚焦”式熱流照耀，具有形成超厚沉積和高效生烴的潛力。

這不僅為新一輪油氣勘探提供了革命性的思路，也意味著我們腳下的資源“家底”可能比以往評估的更加豐厚，為能源戰(zhàn)略增添了一份來自地球深部的堅實“底氣”。

結(jié)尾

原來我們腳下深達數(shù)百公里的地球內(nèi)部，竟藏著這樣神奇的地質(zhì)機制。這項發(fā)現(xiàn)不僅讓我們重新認識了油氣形成的深部條件，更悄悄改寫了我國能源安全的可能性：以往“多煤少油”的標簽，或許只是因為我們過去看得不夠深。

未來，隨著對地幔結(jié)構(gòu)更精細的探測與模擬，我們有望更準確地識別哪些盆地下方存在這樣的“成油寶地”。或許，我們真的可以憑借這份來自地球深部的“底氣”，讓能源自給不再是一句口號，而成為一段正在書寫中的科學現(xiàn)實。