矢志不渝,自強不息
發表時間 2019-09-25 14:44 來源 未知

   ——“有機地球化學終身成就獎”獲得者徐永昌的科研人生

  作為一門分支學科的名字,1984年氣體地球化學正式出現在“火山、地震、資源勘探和地球內部的氣體地球化學”國際學術會議上,其所研究的領域涉及地球的各個圈層,構成了氣體地球化學的完整體系。通過氣體地球化學的研究不但可以加深對地球的了解,獲得地球形成、演化的新認識,而且能為解決資源、環境、災害問題提供重要的科學依據。中國科學院地質與地球物理研究所蘭州油氣資源研究中心徐永昌研究員是我國氣體地球化學學科開拓者,在氣體、石油及同位素地球化學方面作出了系統的、創造性的貢獻。
 


 

  數十年如一日投身科研事業,取得碩果累累

  1951年,徐永昌畢業于重慶市一中。1955年在北京地質學院畢業前夕,因國家需要從金屬非金屬專業轉石油天然氣專業。從那時起,他就對氣體地球化學科學研究事業產生了濃厚的興趣,從此數十年如一日地專注于該領域的研究。

  1956年4月分配到中國科學院地質研究所。其后從事油氣研究的人員統一調配至蘭州地質研究所工作。

  1959年,在侯德封教授指導下,以黃汝昌、黃第藩為代表的一批年青人完成了我國第一部陸相生油專著工作“西北區陸相油氣田形成分布規律”,1960年徐永昌代表研究集體出席了在上海舉行的中國科學院學部委員會議,是大會主席團成員、做了陸相石油成因的大會報告,并受到郭沫若等領導的接見。1963--1965赴前蘇聯科學院進修同位素和氣體地球化學。

  1980年后,徐永昌重新開始了油氣地學,特別是氣體地球化學的系統研究。在“六五”、“七五”和“八五”幾個國家重大科技攻關天然氣項目中,是項目領導小組成員之一,科學院課題負責人,以國家重大課題為契機,徐永昌取得了多方面的科學成果,所在實驗室也先后被批準為科學院的首批開放實驗室和氣體地球化學國家重點實驗室。徐永昌被任命為實驗室主任。

  數十年辛勤耕耘,終獲碩果累累,徐永昌在自己所執著奉獻的事業中,譜寫了令人矚目的篇章。

  提出科學的天然氣成因理論體系,為勘探新領域提供科學依據

  徐永昌發展了氣體地球化學學科,將學科發展與生產實踐緊密結合,提出了“多源復合、主源定型、多階連續、主階定名”的天然氣形成和成藏理論,提出和完善了生物-熱催化過渡帶氣的天然氣成因新類型,拓寬了天然氣勘探領域,并成功應用于勘探實踐。

  工作初,徐永昌參加了陸相石油成因專著《中國西北區陸相油氣田形成與分布規律》的編寫。1962年在科學通報發表石油成因研究的綜述性論文。“六五”為國家攻關項目“中國煤成氣開發研究”負責人之一。

  徐永昌闡明了煤成氣地球化學特征,提出了綜合判識模式,提供了資源量計算參數。完成《煤成氣地球化學》攻關總結,發表“中原及華北油氣區煤型氣地球化學特征”等相關論文十余篇。產業部門認為徐“是我國大中型煤成氣田研究和發現的主要貢獻者之一” 。該項目獲1987年國家科技進步一等獎(名列三),“七五”任國家天然氣科技攻關課題領導小組成員。研究中提出了新的“天然氣成因分類體系及其綜合判識標志”、“生物-熱催化過渡帶氣”新理論。

  徐永昌的成果突破了以成油理論為基礎的成氣模式,開拓了勘探開發1000~2500m層段自生氣藏的新領域,受到國內外同行學者的重視。遼河油田運用此理論,至1993年,先后探明“過渡帶氣”儲量20億方,控制天然氣41.9億方,《遼河盆地天然氣形成演化及成因類型》專著獲1990年院科技進步二等獎(名列一)。
 


 

  徐永昌是國家“七五”攻關課題《天然氣(含煤成氣)資源評價與勘探測試技術研究》總報告主筆之一,獲地礦部科技進步一等獎(名列四)。“八五”任國家攻關項目科學院總課題《天然氣成因理論及大中型氣田形成地學基礎研究》第一負責人(總經費350萬元)。提出了“多源復合、主源定型、多階連續、主階定名”的天然氣成因新模式,撰寫的《天然氣成因理論及應用》專著獲1995年中科院自然科學一等獎(名列第一)和1996中科院科技進步一等獎(名列第一),“八五”攻關項目獲 1997年國家科技進步一等獎(名列三),攻關成果經國家級鑒定被認為達國際先進水平,“多源復合……”等理論被評為國際領先水平。

  “九五”期間,徐永昌研究了未熟-低熟油的同位素特征及其分餾機理,同行學者給予了很高評價。2000年在“陸相生油及其衍生熱點”論文中提出了陸相油氣生成“環境控源、源控藏”的地質構架。2002年在云南陸良盆地發現世界首例純生物成因乙烷。早年(1988)提出的有機物低演化階段可以形成工業氣藏的認識(生物-熱催化過渡帶氣),近年受到油氣地學界的重視,2006年與吐哈油田科技人員共同論證了該區探明的1000億方天然氣即為與過渡帶氣相關的低熟氣。

  發展稀有氣體地球化學學科,將同位素地球化學與生產實踐緊密結合

  徐永昌開拓了稀有氣體地球化學在油氣地學中的研究和應用,提出40Ar、4He的源巖年代積累效應及其估算公式,建立了中國含油氣盆地稀有氣體地球化學分布模式,首次發現了幔源氦的工業儲聚,提出了殼幔復合型氦資源的新類型及裂谷區域是有利的勘探區。

  在稀有氣體地球化學研究方面,70年代初,徐永昌率先將氬同位素用于天然氣地球化學研究,提出天然氣中40Ar的年代積累效應及源巖年齡估算公式,基于稀有氣體及有關研究提出四川威遠氣田是我國乃至世界最古老的前寒武系自生自儲氣藏,論文“Natural Gas in Sinian Reservoirs of the Weiyuan Area, Sichuan Province: The Oldest Gas Field in China”,受到國際上廣泛關注,成為前寒武紀油氣資源研究的基礎文獻。

  徐永昌將40Ar源巖年代積累效應這一基礎研究成果,用于判識中原與華北地區以第三系為儲層的自生自儲油型氣和石炭-二疊系運移來的煤成氣,對當時確證煤成氣工業氣藏起到了重要作用。

  徐永昌系統研究了中國含油氣區稀有氣體地球化學特征,結合烴類氣體的碳、氫同位素、非烴氣體的碳、硫同位素,綜合研究了氣-氣及氣-源對比,成為油氣研究勘探中重要且有效的手段。

  徐永昌有創意地將各含油氣區天然氣中3He/4He值與我國構造域劃分有機地結合起來,葉連俊院士認為有關論文“是一篇有所發現和突破的文章,……文章的意義遠不止于天然氣藏展布與預測的地球化學問題,而且對天然氣展布與大地構造結構演化許多相關的理論問題都是有意義的”。

  徐永昌撰寫了《Geochemistry of Noble Gases in Natural Gases》專著,它是基金委選定的迎接30屆國際地質大會固體地球科學叢書之一。涂光熾院士認為“是第一部以本國實踐寫出的稀有氣體地球化學專著,具國際水平”。

  首次發現幔源氦在沉積殼層的工業儲聚。“七五”期間,徐永昌發現我國東部一批工業氣井和氣藏中氦含量大于0.1%,且3He/4He>10-7,經計算30%~60%為幔源氦,表明氦的工業儲聚與幔源氦的加入有關。這是自然界一項新發現,不僅證實了一種新的氦資源,而且對研究幔源揮發分的脫出、運移、聚集與成藏有重大的理論和實際意義。經國際聯機檢索,是世界首例新發現。1992年獲中國科學院自然科學二等獎(名列第一)。
 


 

  將同位素地球化學學科與生產實踐緊密結合。徐永昌在一批論著中討論了利用氦、氬同位素解決油氣成因和油氣源對比等相關問題;對天然氣地化研究中廣泛運用的δ13C1-Ro模式,提出了連續沉降盆地和沉降—抬升—沉降二次成氣盆地具有不同模式。得到國內外廣泛的認同和引用,對解決生產實踐問題有顯著效果;基于低演化油氣形成的實踐,提出了低演化期和成熟期的δ13C1-Ro具不同模式,從理論上論述了其內在的原因,實踐上解決了如吐哈盆地低演化氣的判識等。對不同賦存狀態氣體的同位素特征的認識,開拓了油氣源對比的新思路、新方法;建立低演化階段碳同位素瑞利分餾模式和資源量計算方法,為低演化階段天然氣勘探提供了有創意的科學信息。

  環境與全球變化和防災、減災的氣體地球化學。上世紀七十年代,徐永昌提出蘭州西固區出現的蘭色煙霧,可能是化工區工業污染形成的新型光化學煙霧,并組織研究,成果獲甘肅省科技進步二等獎;開展了大氣CO2濃度變化及同位素組成特征研究、陸相貝殼碳、氧同位素組成及氣候環境研究、窯街煤礦CO2突出成因、防治與利用的研究等,在科學通報等刊物發表了一批論文。

  氣體地球化學國家重點實驗室奠基人,重視青年培養和國內外學術交流、自強不息

  徐永昌有效地將重大科研任務與實驗室建設有機結合起來,通過國家重點攻關課題帶動,建成了一個有較高水準的中青年科技群體和配套的,國際水準的測試技術系統,使實驗室先后被批準為中科院開放室和國家重點實驗室。學風嚴謹,重視育人,學生中八人次獲科學院一等獎。

  近50多年,徐永昌一直堅持在西北科研戰線工作,勤奮敬業,自強不息。2000年至今,先后擔任國家973項目“高效天然氣藏形成分布與凝析、低效氣藏經濟開發的基礎研究”及“中國煤層氣成藏機制及經濟開采基礎研究”兩個項目的跟蹤專家,并一直堅持第一性科學研究。

  同時,徐永昌和團隊成員進行了廣泛的國際學術交流。與國際同行知名學者建立了密切的合作關系,他們對徐及國家室的學術和技術成就給予過極高評價。俄羅斯科學院院士加里莫夫、日本地球化學協會理事長脅田宏等認為,“多源復合、多階連續”的天然氣成因理論是“對油氣地質學的重要貢獻”。產業部門認為是“天然氣攻關的重大成果”,“既是天然氣形成演化的特征,而且也適用于石油的形成演化;擴展了找油找氣領域,對油氣資源評價提供了新的理論依據,已被廣大油氣勘探工作者和研究人員所接受,并用來指導勘探實踐”。

 

專家簡介:

  徐永昌,男,1932年五月出生于重慶,中國科學院地質與地球物理研究所蘭州油氣資源研究中心研究員。是我國氣體地球化學學科開拓者,在天然氣、稀有氣體及同位素地球化學方面作出了系統的、創造性的貢獻。主筆和參與撰寫專著、文集17部,發表中英文論著220篇,其中SCI收錄40余篇,EI收錄16篇,CSCD收錄101篇。始終將科研工作緊密地與國民經濟需求相結合,獲國家及院部級科技獎12項,其中國家科技進步獎一等獎2項(名列第三),院部級一等獎3項,先后被評為全國、中國科學院以及甘肅省先進科技工作者,獲全國“五一”勞動獎章和政府特殊津貼。2011年在全國有機地球化學學術會議上被授予“有機地球化學終身成就獎”。

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