同學們，什麼是三大化石燃料？
煤、石油、天然氣！
想必這個知識點，我們從小學就get到了吧
來，跟著小編再複習一遍：
來源：https://ocean.si.edu/conservation/gulf-oil-spill/what-are-fossil-fuels
化石燃料是一種由自然過程形成的燃料，如被掩埋的死亡生物體的厭氧分解，含有源自遠古光合作用的有機分子，在燃燒中釋放能量。化石燃料含碳量很高，包括石油、煤炭和天然氣。化石燃料常用的衍生物包括煤油和丙烷。化石燃料的種類從碳氫比低的揮發性物質（如甲烷），到液體（如石油），再到幾乎純碳組成的非揮發性物質（如無煙煤）。（定義來源：維基百科）
2011年世界化石燃料消費統計，
來源：https://earthtechling.com/2013/03/fossil-fuel-subsidies-620-billion-clean-energy-well/
其中，
石油，作為其中一種全球使用量最高的化石燃料，各國對其的理論研究、勘探與開採都予以高度重視。
常規遊梁式抽油機，業內稱「磕頭機/馬頭機」
來源：https://www.celebritynetworth.com/articles/how-much-does/1-trillion-dollars-oil-discovered-west-texas/
固定式海上採油平臺
來源：https://liftingvictoria.com.au/ndt-wire-rope-inspection/attachment/oil-rig-category/
並且對於我們老百姓的方方面面，當然也離不開石油的影子：
來源：自製
傳統石油生成理論認為，石油是古代有機物演變而來的，即由史前的海洋動物和藻類屍體經過漫長演化並最終形成。
簡單點說，
石油就是是古生物的「遺蹟」，即現在廣為接受的有機成因油氣理論。
其中，按發源地可分為陸相生油和海相生油理論；按生油機制來分可分為常規與非常規油氣理論。
常規與非常規油氣理論的生油機制
來源：https://cla.auburn.edu/ces/energy/explanation-of-categories-and-peak-oil/
據中科院院士王鐵冠老先生在記者採訪中所說：
迄今為止，有機成油理論在指導油田的勘探方面發揮了重要作用，目前世界上95％以上的油田，都是在這一理論的指導下發現的。
那可能小夥伴們可能會感嘆：
那未來石油豈不是要面臨枯竭！天呀！沒了石油，那我還怎麼...
...抖個包袱,截屏選自馮鞏小品,雖然有那麼一丟丟兒不合適...
別擔心，
他來了，他來了，他帶著禮物走來了，
他就是石油峰值論的剋星，石油枯竭論的救星————
「無機成因油氣理論」
要想了解無機論，
Firstly，
先要跟著小編學會一個詞組: Abiogenic Hydrocarbons 非生物成因油氣
知識小課堂: hydrocarbons意為碳水化合物/烴類。因油氣主要由C、H構成，故通常作為油氣的代名詞
至於油與氣的區分問題，某些無機論學者支持將油與氣分開，但未廣泛認可，故小編不再詳細區分...
Secondly，
跟著小編一起看看無機論的歷史吧。
①
無機論的提出:
1.無機論最早於1877年由前蘇聯化學家、礦物學家Dmitri Ivanovich Mendelyev 提出:
對，你沒猜錯，就是我們的化學周期表老爺爺門捷列夫...
他認為油氣的形成是由地球內部的水和碳化鐵相互作用而產生的。
理論上，碳化鐵（F7C3）是地球固體內核的潛在組成部分
地球深部碳鐵化合物遇水後，各自的C與H脫離，結合生成穩定碳氫化合物。
圖片及公式來源: 參考文獻[3]
2.1958年前蘇聯在莫斯科召開「關於石油成因問題的全體工會會議」（1958 ALL-Union Conference on the Problem of the Origin of the Petroleum），會上包括D.I. Mendelyev，N.A. Kudryavtsev，P.A. Kropotkin（三者被稱為「俄羅斯油氣無機論三傑」）和V.B. Porfir＇ev等眾多前蘇聯無機論支持者集思廣益，提出了很多大膽的假設與推論。
前蘇聯科學院（Russian Academy of Sciences）
來源：http://en.kremlin.ru/events/president/news/15401
②
無機論體系的建立:
其中比較重要的理論階段有:
1.N.A. Kudryavtsev（1959）提出無機成因油氣的生成不僅需要嚴格的地幔條件（rigorous mantle conditions），還需要參與無機碳源還原反應的自然催化劑（natural reducing agents）存在。
並在同一年通過實驗驗證了超鎂鐵質巖的蛇紋巖化對生烴體系具有催化作用。
2.V.B. Porfir＇ev（1974）認為無機油氣與地球內部的斷裂息息相關，如裂縫（rifts）、地塹（gradens）和斷層（faults）等。
他曾公開說：
油氣礦床與深斷裂帶的成因聯繫是如此的清晰並眾所周知，這都無需文件證明!
並且，
I. 他反對「烴源巖」概念及生烴巖假說：
認為關於什麼巖石可作為生烴巖是沒有科學標準的，生烴和生烴巖與沉積環境是沒有任何關係的。
II. 他反對「乾酪根」理論（Kerogen Theory）：
認為乾酪根嚴重缺H，且只在高溫（170～500℃）與強還原（高含量氫氣或甲烷）環境中才能生烴，而對於地球淺層的自然體系下不能實現。
又一狠人！...
③
無機論體系的完善:
新一代前蘇聯地質學家P.A. Kropotkin（1985）繼承了Mendelyev的思想，提出了著名的「克魯泡特金地球排氣學說」（Kroptokin's Earth Exhaust Theory）：
該學說同時吸取了Mendelyev的油氣沿山前斷裂分布學說和Vernadsky的地球排氣學說，並開創性提出地球排氣中的「熱排氣」和「冷排氣」兩個分支學說。
來源：參考文獻[4]，些許修改
其中，
熱排氣：指與火山過程、熱液過程相關的高溫二氧化碳氣。
冷排氣：指低溫的烴類氣體,泥火山就是冷排氣的一種具體表現形式。
並提出：
(1) 油氣成藏是從地幔深處穿過結晶基底向上運移的地球排氣過程中的一個副產品；
(2) 假若碳氫化合物石油、天然氣在地殼的任何一個地段都出現的話，那麼這些碳氫化合物就是以種濃度而貫穿到全部地質剖面中，自基巖一直到剖面上部為止都包括在內。（即著名的「克魯泡特金定律」）
都是狠人！都說俄羅斯戰鬥民族民風彪悍，不曾想在學術上也那麼強勢！...
經過①～③階段，歷經100多年，由此俄羅斯學派無機成因油氣學說體系完全建成。
當代學者又將其統稱為俄羅斯—烏克蘭無機學派（Russian-Ukrainian Theory of Deep, Abiotic Petroleum Origins）
在Mendelyev，Kudryavtsev和Kropotkin「俄羅斯油氣無機論三傑」所建立的理論框架下，各國的油氣無機論支持者開始了漫長的探索之路,
其中特別值得一提的是:
在此期間,美國天文學家Thomas Gold於1979-1999建立並完善了無機成因油氣相關的Deep Gas Theory以及提出地球深部存在「Deep Hot Biosphere」的大膽假設：
大洋中脊側翼的微生物群落結構假說
來源：參考文獻[3]
※其中關於這兩學派紛爭，有一些有趣的小故事，
比如前蘇聯科學家們秘密參會搞研究，所獲理論成果皆以俄文在國內刊登發表，導致語言不通，美國無機理論落後十幾年；
再比如又是怎樣的一次機緣巧合,讓Gold有幸相識Porfir＇ev，從此打破了前蘇聯無機論知識的壟斷等等。
以及中國學者杜樂天先生，獨創「HACONS」幔汁學說和地球五氣圈學說：
杜老前輩早年留學莫斯科大學，深受俄派油氣無機論三傑的影響，真可謂中國油氣無機論第一人...
幔汁垂向分帶示意圖（未按比例尺）
來源：參考文獻[5]，些許修改
地球氣圈分層示意圖（未按比例尺）
來源：參考文獻[5]，些許修改
這兩個理論小編均不詳述，感興趣者自己查閱資料哦...
Last but not least，
借用Kropotkin於1971年發表文章中一句話來概括無機成因油氣理論：
關於超基性巖石、隕石、彗星和行星組成的所有已知信息都表明，地球深層存在著急劇還原的環境。現有的天然還原劑，如游離氫、金屬鐵鎳和初級烴，確定了對烴類混合物形成最重要的物理介質的特性。這就是非生物成因理論的核心。
最後，
小編鬥膽發表點個人意見：
我覺得吧，
無機成因油氣作為一新興理論，至今仍存在著很多迷點，但它的理論優勢、前瞻性、以及對未來石油領域的影響是肯定不容忽視的，
...至少無機理論下石油真的不再有枯竭一說了，這對我們老百姓是好事，對不...
我想這可能也是世界各地的支持者們還在默默地堅持與摸索油氣無機論的動力源泉吧。
無機成因VS有機成因，這是一場沒有硝煙的學術大戰，無論最終的結果如何，暫不提石油行業會不會因此而變革，但一陣陣振奮人心的學術風暴，小編相信一定在所難免！
最後的最後，
對於無機成因油氣的探索，小編想分享給大家幾句話：
1. The Great Nature is rich and colorful, and there is no room for it in a Procrustean bed full of those dull formulas.
——P.A. Kropotkin
譯：大自然是豐富多彩的，那些呆板公式的普洛克路斯貳斯的床裝不下它。
（其中普洛克路斯貳斯的床（A Procrustean Bed），源於希臘神話典故，指強求一致）
2. The unanswered questions—what we know we don’t know—far outweigh what we know.
——Robert M. Hazen and Craig M.Schiffries
譯：那些沒有回答的問題，即我們明白自己不知道的問題，要遠遠超過我們知道的。
以及若干問題：
1. 地球深處儲存了多少碳？
2. 碳的儲存庫是什麼？
3. 碳是如何在儲層之間移動的？
4. 地球內部深處和地表之間是否存在顯著的碳通量？
5. 深層微生物生命的本質和生存範圍是什麼？
6. 是否存在甲烷和其他碳氫化合物的深層非生物來源？
7. 深層有機化學究竟在生命起源中扮演著什麼樣的角色？
——Robert M. Hazen and Craig M. Schiffries
來源：參考文獻[3]
參考文獻：
[1] Mukhopadhyay P. K., Mossman D. J., Ehrman J. M..Review on the origin of oil and hydrocarbon gases within our solar system: biogenic or abiogenic?[J].Proc Spie,2010,7819.
[2] Geoffrey P. Glasby.Abiogenic Origin of Hydrocarbons: An Historical Overview[J].Resource Geology,2006,56(1).
[3] Hazen R. M., Schiffries C.M..Why Deep Carbon?[M].Carbon in Earth. 2013.
[4] 邵麗英,李玉琪.克魯泡特金的油氣無機成因和地球排氣學說簡述[J].西安石油大學學報(社會科學版),2018,27(05):25-30.
[5] 杜樂天.地球的五個氣圈與氫、烴資源——兼論氣體地球動力學[J].鈾礦地質,1993(05):257-265.
[6] 杜樂天.幔汁(HACONS流體)地球內動因探索[J].地球學報,2009,30(06):739-748.
美編：黃紫薇
校對：李玉鈐