關(guān)于油氣的有機成因或無機成因，一直是石油地質(zhì)學研究爭論的熱點。有機成因理論因其可以較為準確地指導油氣生產(chǎn)，得到越來越多的支持。但隨著現(xiàn)代觀測及實驗技術(shù)的不斷創(chuàng)新，以及近年來眾多新型油氣藏的涌現(xiàn)，無機成因?qū)W說和無機油氣資源再次得到科學家的關(guān)注。

　　無機油氣主要是指地幔捕獲的地球早期原始氣體或水巖反應(yīng)(費托合成)形成的油氣，以無機烷烴氣、氫氣、二氧化碳以及稀有氣體為主。目前在美國加利福尼亞灣的瓜馬斯盆地、加拿大地盾、巴西桑托斯盆地、中國東部裂谷盆地等都發(fā)現(xiàn)了豐富的無機油氣資源，也在一定程度上得到了開發(fā)應(yīng)用。

　　此前，中國科學院院士戴金星、金之鈞分別帶領(lǐng)研究團隊對我國東部的松遼、渤海灣、蘇北、三水、鶯歌海等盆地天然氣進行了系統(tǒng)研究，通過氦同位素和烷烴氣碳氫同位素組成，證實了這些盆地的烷烴氣部分來自于深部無機烷烴氣的貢獻。通過計算得出松遼盆地慶深氣田無機烷烴氣貢獻率在25%~53%以上，無機烷烴氣儲量超過500億方，首次證實無機烷烴氣可以形成工業(yè)性氣藏，為無機成因的烷烴氣的勘探開發(fā)提供了關(guān)鍵的理論支撐。

　　氫氣也是無機天然氣的一種重要的清潔能源。自上世紀80年代起，美國地質(zhì)調(diào)查局(USGS)堪薩斯州分局與CFA石油公司在堪薩斯盆地施工的Henis和Scott井，氫氣的含量穩(wěn)定在34%(沉積巖)和90%(前寒武基底)，日產(chǎn)氫氣約93.2立方米和370立方米，持續(xù)時間超過30年。在我國東部地區(qū)郯廬斷裂帶附近，天然氣中氫氣含量從0.01%到5.5%不等。金之鈞等人根據(jù)玄武巖中橄欖石和輝石斑晶的熱釋氣體組分和含量，估算東營—惠民凹陷幔源火成—巖漿活動輸入氫氣約441億方。2015年《自然》雜志報道，前寒武紀大陸圈層每年可向地球輸入5.1萬億方氫氣。

　　氦氣由于具有特殊的物理化學性質(zhì)，被廣泛應(yīng)用于國防、軍工以及化學分析等科研生產(chǎn)的各個方面。據(jù)USGS公布的資料，全球氦資源量大約為519億方，其中美國占世界總資源量近40%(約206億方)，目前已大規(guī)模開采60多年。卡塔爾為101億方、阿爾及利亞82億方、俄羅斯68億方、加拿大20億方。USGS預(yù)測，我國氦氣資源量11億方，僅占世界2%左右。迄今為止，氦唯一的來源仍然是含氦天然氣，其具有工業(yè)經(jīng)濟價值的含量下限為0.05%。我國東部斷裂帶附近的含油氣盆地是深部幔源氦氣藏的主要分布區(qū)域，如松遼盆地芳深9井氦氣含量最高可達2.743%。由于氦氣只能與烷烴氣共同成藏，因此，在尋找無機烷烴氣藏過程中可以兼顧氦氣資源。

　　無機二氧化碳來源較多，主要包括深部地幔脫氣、深部巖漿和深部流體熱作用下的碳酸鹽巖分解等成因。無機二氧化碳在我國東部含油氣盆地廣泛分布，僅南海北部探明二氧化碳儲量超過1萬億方。這些二氧化碳氣藏為實施二氧化碳驅(qū)油技術(shù)提供了便利而廉價的氣源，成為油氣田“增產(chǎn)增效”的有效手段。

　　“熱液石油”也是未來油氣勘探值得關(guān)注的領(lǐng)域。深部流體在侵入沉積盆地過程中攜帶了大量的物質(zhì)和能量，促使沉積盆地有機質(zhì)成熟生烴，形成“熱液石油”。與正常石油形成相比，“熱液石油”可在幾萬年甚至幾千年時間形成，幾乎是“瞬時”形成。“熱液石油”最早發(fā)現(xiàn)于加利福尼亞灣的瓜伊馬斯盆地，地處東太平洋海隆與圣安德烈大斷裂相接的高熱流裂谷帶。此外，在東北太平洋的米德爾裂谷和埃斯卡諾巴海槽、東非裂谷的坦噶尼喀地塹、南戈爾達海嶺的紅海海槽等均發(fā)現(xiàn)有熱液石油天然氣。最近，我國蘇北盆地黃橋富二氧化碳油氣藏、塔里木盆地塔中—順南—順北等地區(qū)也發(fā)現(xiàn)了熱液石油。

　　總之，無機油氣和熱液石油將是未來幾十年油氣勘探的重要領(lǐng)域之一，尤其是無機烷烴氣、氦氣和氫氣將成為重要的可持續(xù)資源增長點。目前我們雖然已對這些無機油氣資源的成因機制有一定的認識，但對其資源潛力和富集規(guī)律的了解仍知之甚少，這為尋找具有商業(yè)開發(fā)價值的無機油氣帶來諸多挑戰(zhàn)。因此，筆者建議對深大斷裂發(fā)育的深層—特超深層盆地或者深部流體活躍的新生盆地加大無機油氣資源的基礎(chǔ)地質(zhì)理論和技術(shù)攻關(guān)，實現(xiàn)油氣資源的多元化勘探。

　　(作者單位：中國石化石油勘探開發(fā)研究院)