《宇宙新论 之 天地本源》

（杨建立著）

第十三章 矿脉天成

    早在新石器时代，人类便有使用煤的记录。煤炭的主要用途是作为燃料。煤炭成为18世纪工业革命中的主要能量来源，蒸汽火车、蒸汽船等开始成为工业国家中的主要交通运输工具。同时炼钢业也需要大量的煤炭。城市的照明、暖气和烹调等也需要使用煤气。英国在18世纪末发明了许多地下采煤的技术，从此采煤进入了大规模商业开采的时代。挖煤的机器大约在1880年代发明出来。到了1912年，蒸汽挖掘机科技方面的进步使得露天开采变得可能。

    煤炭在18世纪至1950年代是西方国家的主要工业和运输能量来源。在我国，根据有关部门统计，截至2015年底，煤矿总规模为57亿吨。

    另一方面，石油的开采技术在20世纪初得到很大的发展，在美国、中东和印尼发现了大规模油田。石油作为燃料的优点多于煤炭。石油及其附属品在1950年代以后开始成为主要的燃料，很快地蒸汽机被内燃机所取代。

煤炭、石油、天然气，这些产自地下的能源矿藏，现在仍然是我们主要的能源支柱。由于很大一部分人认为，煤炭、石油、天然气来自于古代动植物遗体埋藏地下变化而生成的，故此，它们也被称作是“化石能源”。但是，有关煤矿、油气田的成因至今仍有争议。动植物遗体说、无机成因说，争论不休，莫衷一是。

一、煤炭

    传统煤炭成因理论，认为煤是植物遗体经过生物化学作用和物理化学作用而转变成的沉积有机矿产，是多种高分子化合物和矿物质组成的混合物。是亿万年前大量植物埋在地下慢慢形成的。

无论是中国还是世界其他国家，一般将煤按照成因进行分类，或按照工业用途进行分类。

煤炭成因分类，据说是根据成煤植物的不同而进行的。

    传统理论认为，远在3亿多年前的古生代和1亿多年前的中生代以及几千万年前的新生代时期，大量植物残骸经过复杂的生物化学、地球化学、物理化学作用后转变成煤，从植物死亡、堆积、埋藏到转变成煤经过了一系列的演变过程，这个过程称为成煤作用。

    一般认为，成煤过程分为两个阶段：泥炭化阶段和煤化阶段。前者主要是生物化学过程，后者是物理化学过程。

    第一阶段泥炭化阶段是植物在泥炭沼泽、湖泊或浅海中不断繁殖，其遗骸在微生物参加下不断分解、化合和聚积，在这个阶段中起主导作用的是生物地球化学作用。低等植物经过生物地球化学作用形成腐泥，高等植物形成泥炭，因此成煤第一阶段可称为腐泥化阶段或泥炭化阶段。

    传统煤的成因分类，主要分为由高等植物生成的腐殖煤、由低等植物生成的腐泥类，以及由上述两类混合形成的腐殖腐泥煤、腐泥腐殖煤、以及残殖煤5大类。其中以腐殖煤在地球上的比例最多，约占全部煤的95%以上。

    传统理论有一个重要证据是：在煤炭中发现了植物的枝、杆、叶等碳化标本。

    这是一整套很是完美的理论，有前因、有后果，头头是道。有理论、有机制，前后呼应，有证有据，煞有介事。但如果仔细想想，也许我们被这些科学家给“忽悠”了。

在煤田，很多的煤层厚达3米到10米。大型煤田煤层厚度最大可达百米以上，一个矿区煤储量达数百万亿立方米，储量之丰富令人叹为观止。

我们知道，煤与木炭的燃烧值不一样，其比例大约是1比10。按照传统理论推断，也就是大约十吨木材才能形成一吨煤。因此我们可以想象，一个三米厚的煤层要有30米厚的木材，经过高温高压形成煤。10米厚的煤层需要有100米厚的木材堆积。是什么力量可以把如此巨多的树木聚集在一起而形成一个煤田呢？在历史上存在有如此丰富的原始森林吗？有如此大量的森林在某一时刻迅速沉入地下聚集吗？为什么在煤层中没有见到大量植物状态的煤炭，而是大量结晶块状的或粉状的煤呢？大家知道山西的煤质好，煤炭结晶发亮，非常光泽亮丽。

    石炭纪、二叠纪和侏罗纪是煤炭形成的主要地质时期，这个时期的岩层确实发现了一些动植物化石。但是其繁盛程度达不到植物学家讲的“仅少部分稳定组分保存下来形成残煤”的程度，更不用说形成1723平方公里、总储量362亿吨、累计厚度上百米的“准格尔煤田”和面积为1400平方公里、储量640亿吨、有25个层面、总厚174.9米、单层厚度达141米的“沙尔湖煤田”。这样巨大煤田用“植物成因”根本无法解释。

二、石油

传统理论认为，石油像煤一样是古代有机物演变而来的。按照这一理论，石油是由史前的海洋动物和藻类尸体经过漫长演化并最终形成的。通常陆地植物更容易形成煤炭而非石油。这些史前时代的浮游生物或者藻类大量被掩埋在海底或者湖底的缺氧环境中。在此后漫长的地质年代中这些有机体与底泥混合之后被成岩作用包裹在高温、高压的状态中。这些古生物遗体首先形成腊状的油母(又称为油母岩矿)直到今天在全世界各地的油页岩中仍然可以找到这种物质。之后油母被进一步加热生成液态或者气态的烃类。由于这些碳氢化合物(烃)比附近的岩石中的水轻它们就会向上渗透到附近的岩层中直到渗透到上面紧密无法渗透的、本身又多孔的岩层中才会停止迁徙并聚集到一起的石油形成油田。    这一有机成油理论已成为人类勘探新油田的利器，本身也日臻完善。

但随着石油地质工作研究的深入，一些不利于有机成因说的证据渐渐显现出来。人们注意到在世界上已发现的三万多个油田中，八个特大油田就占了全部储量的一半左右。

如果说石油是由史前古生物遗体演变而成的，那么就不会出现这种情况。因为生物在地球上的分布虽然并不均衡，有的地方多，有的地方少，但绝不会造成如此巨大差别。就像你很难想象全世界一半的人口都集中居住在纽约、墨西哥城或者上海等八个特大城市中一样。而且，有些油田在垂直方向上分布很深，而且越往深处成油条件越好。在其他一些专家看来，似乎在它的深部，有源源不断的油气供给。

    还有另外一个事实，在几十年前钻探无结果的地方，近几年却探出了丰富的石油气，说明石油气极有可能是近几十年内才生成的。

    早在1950年代初，前苏联就发现了石油来源的全新理论。苏联科学家组成了跨学科队伍，在政府设立的秘密基地里仔细研究了西方有关石油和天然气来源的科学文献。研究结果让这些科学家大吃一惊，他们的结论是，美国人所称石油源自于生物的理论纯粹一派胡言。而且石油储量也不像美国人所说的那样非常有限，事实是世界上发现的油田越来越多。1956年宣布了团队研究结论：“原油和天然气与地下埋藏的生物没有内在联系，它们是地球深处涌出的太初物质。”文中的“太初物质”一词，通俗一些讲，就是指地球形成之初，从宇宙空间吸积来的原始的建筑材料。

    而且，苏联人还发现废弃的油田可以自我修复，即“自充式”油田。他们认为石油是在地壳深处的高温高压下自然生成的，与钻石的生成条件相仿。是地壳深处的太初物质，在高压下冷喷发进入地壳浅层地带。

    前苏联在这种理论指导下，成绩斐然。被西方科学家认为是晶基地质不毛之地的第聂伯-顿涅茨盆地有了重大发现。他们在那里一共钻井61口，其中37口具有商业开采价值，成功率高达60%。而美国的勘探成功率只有10%左右。而且在那里发现的油田面积可以与阿拉斯加北坡的巨大油田相媲美。

    冷战时期，苏联科学家将自己的理论和经验作为国家高级机密，直到2003年伊拉克战争后，五角大楼才开始意识到前苏联掌握石油来源新理论的战略意义。美国在沙特、科威特、伊朗等国大肆抢占石油资源的同时，苏联人却在埋头苦干，在号称石油荒原的西伯利亚勘探出11个大油田和1个超级油田，使苏联在1980年代一跃成为世界上最大的石油生产国。

    前苏联人用这么一个假设来讽刺西方石油化石学说：以世界上最大的油田--沙特的加瓦尔油田为例，按照石油化石学说，要生成该油田已产出的石油，需要一个长、宽、高各30公里的立体空间，在里面填满恐龙肉，而且还要100%转化为石油。这简直是天方夜谭。

三、天然气

    传统理论认为，天然气与石油生成过程既有联系又有区别：石油主要形成于深成作用阶段，由催化裂解作用引起，而天然气的形成则贯穿于成岩、深成、后成直至变质作用的始终。成岩、深成、后成、变质等词，是科学家人为划分出来区分天然气生成过程中的几个阶段。与石油的生成相比，无论是原始物质还是生成环境，天然气的生成都更广泛、更迅速、更容易，各种类型的有机质都可形成天然气--腐泥型有机质则既生油又生气，腐植形有机质主要生成气态烃。因此天然气的成因是多种多样的。归纳起来，天然气的成因可分为生物成因气、油型气和煤型气。

    1、生物成因气

    生物成因气—指成岩作用（阶段）早期，在浅层生物化学作用带内，沉积有机质经微生物的群体发酵和合成作用形成的天然气。其中有时混有早期低温降解形成的气体。生物成因气出现在埋藏浅、时代新和演化程度低的岩层中，以含甲烷气为主。

    如在西西伯利亚683～1300米白垩系地层中，发现了可采储量达10.5万亿方的气藏。我国柴达木盆地（有些单井日产达1百多万方）和上海地区（长江三角洲）也发现了这类气藏。

2、油型气

油型气包括湿气（石油伴生气）、凝析气和裂解气。它们是沉积有机质特别是腐泥型有机质在热降解成油过程中，与石油一起形成的，或者是在后成作用阶段由有机质和早期形成的液态石油热裂解形成的。

    与石油经有机质热解逐步形成一样，天然气的形成也具明显的垂直分带性。在剖面最上部（成岩阶段）是生物成因气，在深成阶段后期是低分子量气态烃（C2～C4）即湿气，以及由于高温高压使轻质液态烃逆蒸发形成的凝析气。在剖面下部，由于温度上升，生成的石油裂解为小分子的轻烃直至甲烷，有机质亦进一步生成气体，以甲烷为主石油裂解气是生气序列的最后产物，通常将这一阶段称为干气带。

    3、煤型气

    煤型气是指煤系有机质（包括煤层和煤系地层中的分散有机质）热演化生成的天然气。煤田开采中，经常出现大量瓦斯涌出的现象，如四川合川县一口井的瓦斯突出，排出瓦斯量竟高达140万立方米，这说明，煤系地层确实能生成天然气。

    煤型气是一种多成分的混合气体，其中烃类气体以甲烷为主，重烃气含量少，一般为干气，但也可能有湿气，甚至凝析气。

    煤型气也可形成特大气田，1960年以来在西西伯利亚北部K2、荷兰东部盆地和北海盆地南部等地发现了特大的煤型气田，这三个气区探明储量22万亿方，占世界探明天然气总储量的1/3弱。据统计（M.T哈尔布蒂，1970），在世界已发现的26个大气田中，有16个属煤型气田，数量占60%，储量占72.2%，由此可见，煤型气在世界可燃天然气资源构成中占有重要地位。我国煤炭资源丰富，据统计有6千亿吨，居世界第三位，聚煤盆地发育，现已发现有煤型气聚集的有华北、鄂尔多斯、四川、台湾—东海、莺歌海—琼东南、以及吐哈等盆地。

    以上理论看起来几乎是完美无缺的。但是，随着人类对太空的了解不断加深，我们发现，木星、土星、天王星、海王星，这些有大气覆盖类木行星，大气中都有相当数量的甲烷等有机气体存在。包括地球、火星两个有大气覆盖的类地行星，以及土卫六等有大气覆盖的卫星，大气中都有不同比例的甲烷存在。而甲烷就是天然气的主要组分。土卫一泰坦，也有冻结的液态甲烷和氨汇入湖泊和沼泽中。

    过去几年，人们用夏威夷冒纳凯阿火山上的红外望远镜对火星进行观测，天文学家利用光谱仪对光进行分解，以测知大气层中存在的元素，发现火星大气上存在大量甲烷，其数量随地点不同而不断变化。因为甲烷会在火星大气中迅速扩散，火星上必然有不断提供甲烷的源泉，表明甲烷很可能是地壳下面发生的化学反应产生的。

    我们知道，除地球之外，以上所有的其他星球没有任何动物、植物、微生物存在的证据，也没有发现其他生命体征的存在，天然气有机成因理论，在这些星球上是不可能成立的。

美国卡耐基研究院发布的一项研究成果，进一步拓宽了我们的视野，为无机生成理论提供了新的支持。利用金刚石砧压槽和激光热源，研究人员成功地使得甲烷所处的环境压强超过2万倍标准大气压，温度也达到了从华氏1300度到2240度之间。这种极端环境，与距离地面64公里至150公里处的上地幔的环境非常类似。结果他们发现，甲烷在这种环境中除了可以生成乙烷之外，还可以生成丙烷、丁烷、分子氢和石墨。而之前科学家认为，在这样的环境下，只可能生成石墨这样耐高温的物质。更令研究人员感到惊奇的是，他们发现这个化学反应过程是可逆的。即把乙烷放在同样的环境下，也可以生成甲烷，这表明在地球深处的这种合成烃类的反应过程，更多是受热力学控制的，并不一定需要有机物。这一论文的作者之一的亚历山大·戈查罗夫(Alexander Goncharov)教授指出，早在2004年美国印第安纳大学的科学家就做过类似实验。在相当于5万至11万个标准大气压的环境下压缩水、氧化铁和方解石，然后将这些混合物加热到1500摄氏度，以此模仿地幔中的环境。在化学反应结束后，研究人员在反应产物中发现了甲烷气体。但这次,生成的有机产物更加复杂，显然是又前进了一步。

四、天然气水合物

    2005年4月14日，中国在北京举行中国地质博物馆收藏中国首次发现的天然气水合物碳酸盐岩标本仪式。宣布中国首次发现世界上规模最大被作为“可燃冰”即天然气水合物存在重要证据的“冷泉”碳酸盐岩分布区，其面积约为430平方公里。

2009年9月中国地质部门公布，在青藏高原发现了一种名为可燃冰的环保新能源，预计十年左右能投入使用。粗略估算，远景资源量至少有350亿吨油当量。

  2013年6～9月，我国海洋地质科技人员在广东沿海珠江口盆地东部海域首次钻获高纯度天然气水合物样品，并通过钻探获得可观的控制储量。此次发现的天然气水合物样品具有埋藏浅、厚度大、类型多、纯度高4个主要特点。控制储量1000～1500亿立方米，相当于特大型常规天然气矿规模。

    日本在2013年3月12日成功地在爱知县渥美半岛以南70公里、水深1000米处海底开采出可燃冰并提取出甲烷，成为世界上首个掌握海底可燃冰采掘技术的国家。日本于3月12日～18日，6天之内成功开采出12万立方米气体，后因泥沙堵住钻井通道而中止。

    2013年8月，《祁连山及邻区天然气水合物资源勘查》项目组再次在青海省天峻县木里镇DK-9科学钻探试验井中，成功钻获天然气水合物实物样品，单层厚度超过20米。

    2016年6月25日，广州海洋地质调查局通报，继我国在南海发现大面积可燃冰分布后，我国首次在南海北部陆坡西部海域发现规模空前的活动性冷泉“海马冷泉”，分布面积约618平方公里。它的发现是我国天然气水合例勘查的重大突破！

    科学家的评价结果表明，仅在海底区域，可燃冰的分布面积就达4000万平方公里，占地球海洋总面积的 1/4。2011年，世界上已发现的可燃冰分布区多达116处，其矿层之厚、规模之大，是常规天然气田无法相比的。科学家估计，海底可燃冰的储量至少够人类使用1000年。

    在本州岛海岸线30英里外，科学家们发现了一条蕴藏量惊人的海沟：在海沟里的甲烷呈水晶状，大约有500米厚，总量达40万亿立方米。这个储量尽管还不能与沙特或者俄罗斯的石油资源相比，但也足够日本用上一阵了。

    2018年10月18日，在天津举行的2018（第二十届）中国国际矿业大会上，《中国矿产资源报告2018》正式发布。据报告显示，初步预测，中国海域天然气水合物资源量约800亿吨油当量。

    全球天然气水合物的储量是现有天然气、石油储量的两倍，具有广阔的开发前景，美国、日本等国均已经在各自海域发现并开采出天然气水合物，据测算，中国南海天然气水合物的资源量为700亿吨油当量，约相当中国陆上石油、天然气资源量总数的二分之一。

可燃冰在全球主要分布在两类地区：一是水深300米至3000米的海底；二是陆上冻土区，尤其是南北极冻土区。有预测显示，全球天然气水合物资源量相当于21万亿吨油当量。天然气水合物在地球上的存量相当可观。

无机成因学说

认为煤碳、石油和天然气是远古植物和动物的遗体形成的说法，也许很难驳斥。在地球上，由于动植物的存在，部分煤炭、石油、天然气存在有机生成的可能性，这一点我们无法排除。尤其是天然气，在沼泽中，有机物遗体在水和微生物的共同作用下形成“沼气”，沼气的主要成分就是“甲烷”。地球上部分天然气属于有机合成的可能性是有的。但是，这一事实完全没有排他性，不能排斥天然气无机合成的可能。

    早在1876年，元素周期律的发现者门捷列夫，就在实验室注意到，水与金属碳化物(碳化铁、碳化铝)能在高温高压下起化学反应，生成类似石油的碳氢化合物。受此启发，他提出一种假设，认为地球上有丰富的铁和碳，因此在地球形成初期可以化合成大量的碳化铁。这些碳化铁又与当时过热的地下水作用，遂生成碳氢化合物，这些碳氢化合物沿地壳裂缝上升到适当部位储存冷凝，从而形成石油矿藏。

    继“碳化说”之后，1889年俄国的索柯洛夫也提出了石油成因的“宇宙说”。他认为，地球在诞生伊始尚处于熔融的火球状态时，吸收了原始气中的碳氢化合物，随着原始地球不断冷却，被吸收的碳氢化合物逐渐冷凝埋藏在地壳中，于是形成了石油。进入上世纪六十年代以后，天文学家利用光谱分析，在宇宙中发现了大量的有机物质，有力地支持了宇宙说。碳氢化合物不仅见于一些行星的大气和彗星的彗核中，有的甚至可以构成巨大的分子云。在陨石中，人们甚至还找到了更复杂的有机物，但它们的形成都与生物作用无关。这些事实说明，许多有机物完全可以通过非生物途径形成的。在以上发现支持下，现代主张石油无机成因说的研究者认为，在地球形成早期，甲烷及其他碳氢化合物参与了地球的组成。之后，在地球内部热力和压力的促使下，它们从深部释放出来，在某种有利的环境下进一步合成了石油。至于石油中含有的有机质，无机成因说的主张者们认为，那是原生石油在运移过程中受到了有机物的污染，从而造成了石油成分的复杂化。同时，他们也不否认一部分石油可能来自古生物遗体的可能性。

    从20世纪50年代开始，挑战主流的无机成油说盛行。天文学家托马斯·戈尔德(Thomas Gold)以及俄罗斯石油地质学家尼古莱·库德里亚夫切夫算是最早的开创者。这个理论认为，在地壳内已经有许多碳，其中一些碳很自然地以碳氢化合物的形式存在，由于碳氢化合物比岩石空隙中的水轻，因此会沿岩石缝隙向上渗透，并最终形成油气。

    中国石油天然气总公司西北地质研究所原高级工程师张景廉教授就是中国国内研究无机成油理论的代表人物之一。在对中国一些已知油气田进行了分析、论证之后，他认为像克拉玛依油田、塔里木盆地巨量志留系沥青、辽河油田原油等，都很难用传统的有机生成理论解释。

油、气、煤一般是联系在一起的，油田区一定有天然气，油田的边缘一般有富有煤田。煤中有油的痕迹也是屡见不鲜，例如：焦油煤、煤焦油、瓦斯等等。这都是一个不争的事实。而且，有沙漠的地方一定有富集石油，沙漠的边缘地带一定有富集的煤田。

矿脉天成

那么，煤炭、石油、天然气，究竟是怎样形成的呢？

  地球等行星和太阳一样，其物质基础来源于上一代恒星生命末期的超新星爆炸抛射出来“超重物质”和“奇异物质”，它们吸积气体、尘埃、碎块，共同混杂而成的，这些问题我们在《新星之源》等章节里已有所述。

上一代的白矮星中心，由于强大的自身引力造成挤压力的作用而发生变化。但星球表层大部分物质，还是“超固态”的碳、氧等元素为主。“热核爆炸”型超新星爆发，炸碎了整个星球，“超固态”的碳和氧，以及爆炸生成的“奇异物质”碎块，成为了下一代星体建筑材料中的一部分。也就是说，我们地球诞生时，体内本身带有大量的“超固态”碳元素、氧元素，当然还有钙、镁、铁等等。

地球生成之初，混杂在地球深部的“超固态”的碳元素，由于重力的原因，沉积在地下深部，当它们遇到合适的温度、压力，吸聚一定能量后缓慢还原成为正常的碳原子。在地壳之下汇聚一起，随着地球表面进一步冷却、固化，进而形成煤矿。

    我们提出这一观点，也是有天文观测依据的。前面的《大道初具》一章我们已经提到过，在距离太阳约2.17～3.64天文单位的空间区域内，聚集了大约50万颗以上的小行星，被称为“小行星带”。

小行星带由原始太阳星云中的小“碎块”构成的，而这些“碎块”是上一代星体发生“超新星爆发”产生的。由于种种原因，没有能够整合成为较大的行星，至今仍然处于“一盘散沙”的状态，保持了原有的物质本来的面目。

    小行星带包含两种主要类型的小行星。在小行星带的外缘，靠近木星轨道的，以富含碳质的C-型小行星为主，此类小行星占总数的75%以上。与其它的小行星相比，颜色偏红而且反照率非常低。它们表面的组成与碳粒陨石相似，化学成分、光谱特征都是太阳系早期的状态。

在地球形成之初，这种碳质的碎块，作为“太初物质”进入地球内部的可能性极大，这就是地球内部碳元素的来源，也是生成煤炭、石油、天然气的物质基础。

  另外，地球内部的“奇异物质”，会不断生成大量的放射性核素。放射性核素是不稳定的，它们会自发的蜕变，成为另一种核素，同时放出各种射线，这就叫做放射性衰变。

    放射性衰变形式有多种：β-衰变、β+衰变、EC衰变、IT衰变、N衰变、P衰变、SF衰变等。

其中p衰变，释放出质子，质子夺得一个电子，就成为一个“氢”原子。N衰变释放出的是“中子”，单个的中子很不稳定，在自然环境下，约10分钟左右就会转变为“质子”。

我们知道，中子穿透力极强，普通物质是由分子组成的，分子是由原子组成的，原子则是由原子核和核外电子构成的，而原子核只占原子体积的几千亿分之一。中子本身不带电荷，因此几乎可以毫无阻碍地通过原子核之间的缝隙，穿透普通物质，包括金属物质。

但是当它遇到“超重物质”时就不同了，我们在前几章中已经描述过“超重物质”特性，超重物质是上一代白矮星表层碳、氧等“超固态”物质破碎成的碎块，虽然保持着原来物质的原子结构，但原子核之间的间隙已经被积压的所剩无几。可想而知，如果中子闯入这种“超重物质”之中，只有两种结果，一是被原子核吸收，成为原有元素的同位素；二是在这些物质之中像无头苍蝇一样跌跌撞撞，四处碰壁，被滞留在超重物质之中，很快蜕变为质子（氢原子）。

如果地球中心或者散落在地球较外层的“奇异物质”碎块P衰变和N衰变所释放出来的质子和中子受到阻碍，没有能够透出地表，射向宇宙空间的话，这将成为地表之下“氢”元素的来源。

    地球内部从“奇异物质”上脱落、释放出来的氢元素，在地球内部高温、高压环境里，与碳元素合成碳氢化合物是顺理成章的事。

在现实的地质勘探中，人们发现了地球内部放射性物质与石油生成有关的证据，就是“油”与“铀”常常伴生。这一发现，给以我们的理论强有力的支撑。

“油”“铀”伴生

在勘探矿藏的过程中，常常会出现这样的情形：在寻找油气矿藏时，意外地发现了金属矿藏；或是在找金属矿藏时，意外地发现了油气田。例如在对中国的鄂尔多斯、二连浩特、吐哈、松辽等地的油气矿藏进行勘探时，却意外地发现这些油田的上方往往赋存铀矿，呈现出“上铀、下油”的现象。显然，这不是一种偶然的巧合，这种油气矿产与金属矿藏“伴生”的关系，也表明两者之间存在一定的内在联系，是地球内部活动的共同结果。

对于这种现象，石油的“有机成因”理论完全无法解释，而我们的主张却显得理直气壮：放射性核素铀提供了形成石油所需要的氢元素，它与埋藏地下“超固态”碳碎块所提供的碳元素一起，在地球深部适当的条件下合成了“油”，由于比重小，它们在地球内部上升，逐步汇集在岩石之下成为油田。

还有一个不争的事实，不仅仅是在太阳系的木星和土星的大气中发现有甲烷等碳氢化合物。近代的宇宙探测发现，宇宙中存在多达百种以上的有机物质，其中有一些更聚集成直径达若干光年的巨大有机分子云。这些似乎又证明，碳氢化合物的合成完全不需要依赖生物的转化，可以在无机环境下形成，作为“太初物质”进入地球内部，随着地球的演化，慢慢分离出来，并逐渐聚集成为油田。这也许是地球上石油、天然气形成的另一个途径。

    火山喷发

火山喷发，是一种奇特的地质现象，是地壳运动的一种表现形式，也是地球内部热能在地表的一种最强烈的显示。是岩浆等喷出物在短时间内从火山口向地表的释放。由于岩浆中含大量挥发分，加之上覆岩层的围压，使这些挥发分溶解在岩浆中无法溢出，当岩浆上升靠近地表时，压力减小，挥发分急剧被释放出来，于是形成火山喷发。

原生岩浆是地核俘获的物质熔融形成的。地核俘获熔融物质和其他一些物质形成巨厚的熔融层。这些物质其成分是不均的。原生岩浆凝固形成最原始的地球外壳。

地球液态层是由原生岩浆经变异形成的再生岩浆组成的--经过温度、成分和物态的改变而形成的。

岩浆沿着地壳中狭长线装深断裂溢出地表，称为裂隙式喷发。这类喷发一般没有爆炸现象，喷出物多为基性玄武岩熔浆，冷凝后往往形成厚度相当稳定、覆盖面积很广的熔岩被，火山碎屑物较少。在地质历史时期，由于大陆壳较薄或比较活动，曾有过多次列席喷发活动。如印度德干高原是世界上最大的玄武岩熔岩被。分布于中国西南川、滇、黔三省交界地区的二叠纪峨眉山玄武岩和河北张家口以北的第三纪汉诺坝玄武岩都属裂隙式喷发。现代裂隙式喷发在大陆上已不多见，主要分布于大洋底的洋中脊处，整个大洋壳的玄武岩是在2亿年间由大洋中脊裂谷中多次喷发并逐渐向外推移形成的，其喷发量是十分惊人的。冰岛正好位于大西洋中脊之上，所以在大陆上只有冰岛可见到此类火山喷发活动，故又称为冰岛型火山。裂隙式喷发多见于大洋底部，是海底扩张原因之一。

火山爆发喷出的大量火山灰和暴雨结合形成泥石流能冲毁道路、桥梁，淹没附近的乡村和城市使得无数人无家可归。 泥土、岩石碎屑形成的泥浆可像洪水一般淹没了整座城市，就这样改变了我们地球环境。

但火山喷发也不是百害而无一利，许多地表的矿藏是火山喷发物形成的，包括非金属资源和金属资源。    火山活动还可以形成多种矿产，最常见的是硫磺矿的形成。陆地喷发的玄武岩，常结晶出自然铜和方解石，海底火山喷发的玄武岩，常可形成规模巨大的铁矿和铜矿。另外，我们熟知的钻石，其形成也和火山有关。玄武岩是分布最广的一种火山岩，同时它又是良好的建筑材料。熔炼后的玄武岩称为“铸石”，可以制成各种板材、器具等。铸石最大的特点是坚硬耐磨、耐酸、耐碱、不导电和可作保温材料。

还有些宝石就是火山喷发出来的。与火山作用有关的金属矿产是：铜、金、银、铀、钼、硫铁矿等。

上天赐给我们这些宝贵的矿产资源，才有了今天我们人类的科技发展的物质基础。