矢志不渝,自强不息
发表时间 2019-09-25 14:44 来源 未知

   ——“有机地球化学终身成就奖”获得者徐永昌的科研人生

  作为一门分支学科的名字,1984年气体地球化学正式出现在“火山、地震、资源勘探和地球内部的气体地球化学”国际学术会议上,其所研究的领域涉及地球的各个圈层,构成了气体地球化学的完整体系。通过气体地球化学的研究不但可以加深对地球的了解,获得地球形成、演化的新认识,而且能为解决资源、环境、灾害问题提供重要的科学依据。中国科学院地质与地球物理研究所兰州油气资源研究中心徐永昌研究员是我国气体地球化学学科开拓者,在气体、石油及同位素地球化学方面作出了系统的、创造性的贡献。
 


 

  数十年如一日投身科研事业,取得硕果累累

  1951年,徐永昌毕业于重庆市一中。1955年在北京地质学院毕业前夕,因国家需要从金属非金属专业转石油天然气专业。从那时起,他就对气体地球化学科学研究事业产生了浓厚的兴趣,从此数十年如一日地专注于该领域的研究。

  1956年4月分配到中国科学院地质研究所。其后从事油气研究的人员统一调配至兰州地质研究所工作。

  1959年,在侯德封教授指导下,以黄汝昌、黄第藩为代表的一批年青人完成了我国第一部陆相生油专著工作“西北区陆相油气田形成分布规律”,1960年徐永昌代表研究集体出席了在上海举行的中国科学院学部委员会议,是大会主席团成员、做了陆相石油成因的大会报告,并受到郭沫若等领导的接见。1963--1965赴前苏联科学院进修同位素和气体地球化学。

  1980年后,徐永昌重新开始了油气地学,特别是气体地球化学的系统研究。在“六五”、“七五”和“八五”几个国家重大科技攻关天然气项目中,是项目领导小组成员之一,科学院课题负责人,以国家重大课题为契机,徐永昌取得了多方面的科学成果,所在实验室也先后被批准为科学院的首批开放实验室和气体地球化学国家重点实验室。徐永昌被任命为实验室主任。

  数十年辛勤耕耘,终获硕果累累,徐永昌在自己所执着奉献的事业中,谱写了令人瞩目的篇章。

  提出科学的天然气成因理论体系,为勘探新领域提供科学依据

  徐永昌发展了气体地球化学学科,将学科发展与生产实践紧密结合,提出了“多源复合、主源定型、多阶连续、主阶定名”的天然气形成和成藏理论,提出和完善了生物-热催化过渡带气的天然气成因新类型,拓宽了天然气勘探领域,并成功应用于勘探实践。

  工作初,徐永昌参加了陆相石油成因专著《中国西北区陆相油气田形成与分布规律》的编写。1962年在科学通报发表石油成因研究的综述性论文。“六五”为国家攻关项目“中国煤成气开发研究”负责人之一。

  徐永昌阐明了煤成气地球化学特征,提出了综合判识模式,提供了资源量计算参数。完成《煤成气地球化学》攻关总结,发表“中原及华北油气区煤型气地球化学特征”等相关论文十余篇。产业部门认为徐“是我国大中型煤成气田研究和发现的主要贡献者之一” 。该项目获1987年国家科技进步一等奖(名列三),“七五”任国家天然气科技攻关课题领导小组成员。研究中提出了新的“天然气成因分类体系及其综合判识标志”、“生物-热催化过渡带气”新理论。

  徐永昌的成果突破了以成油理论为基础的成气模式,开拓了勘探开发1000~2500m层段自生气藏的新领域,受到国内外同行学者的重视。辽河油田运用此理论,至1993年,先后探明“过渡带气”储量20亿方,控制天然气41.9亿方,《辽河盆地天然气形成演化及成因类型》专著获1990年院科技进步二等奖(名列一)。
 


 

  徐永昌是国家“七五”攻关课题《天然气(含煤成气)资源评价与勘探测试技术研究》总报告主笔之一,获地矿部科技进步一等奖(名列四)。“八五”任国家攻关项目科学院总课题《天然气成因理论及大中型气田形成地学基础研究》第一负责人(总经费350万元)。提出了“多源复合、主源定型、多阶连续、主阶定名”的天然气成因新模式,撰写的《天然气成因理论及应用》专著获1995年中科院自然科学一等奖(名列第一)和1996中科院科技进步一等奖(名列第一),“八五”攻关项目获 1997年国家科技进步一等奖(名列三),攻关成果经国家级鉴定被认为达国际先进水平,“多源复合……”等理论被评为国际领先水平。

  “九五”期间,徐永昌研究了未熟-低熟油的同位素特征及其分馏机理,同行学者给予了很高评价。2000年在“陆相生油及其衍生热点”论文中提出了陆相油气生成“环境控源、源控藏”的地质构架。2002年在云南陆良盆地发现世界首例纯生物成因乙烷。早年(1988)提出的有机物低演化阶段可以形成工业气藏的认识(生物-热催化过渡带气),近年受到油气地学界的重视,2006年与吐哈油田科技人员共同论证了该区探明的1000亿方天然气即为与过渡带气相关的低熟气。

  发展稀有气体地球化学学科,将同位素地球化学与生产实践紧密结合

  徐永昌开拓了稀有气体地球化学在油气地学中的研究和应用,提出40Ar、4He的源岩年代积累效应及其估算公式,建立了中国含油气盆地稀有气体地球化学分布模式,首次发现了幔源氦的工业储聚,提出了壳幔复合型氦资源的新类型及裂谷区域是有利的勘探区。

  在稀有气体地球化学研究方面,70年代初,徐永昌率先将氩同位素用于天然气地球化学研究,提出天然气中40Ar的年代积累效应及源岩年龄估算公式,基于稀有气体及有关研究提出四川威远气田是我国乃至世界最古老的前寒武系自生自储气藏,论文“Natural Gas in Sinian Reservoirs of the Weiyuan Area, Sichuan Province: The Oldest Gas Field in China”,受到国际上广泛关注,成为前寒武纪油气资源研究的基础文献。

  徐永昌将40Ar源岩年代积累效应这一基础研究成果,用于判识中原与华北地区以第三系为储层的自生自储油型气和石炭-二叠系运移来的煤成气,对当时确证煤成气工业气藏起到了重要作用。

  徐永昌系统研究了中国含油气区稀有气体地球化学特征,结合烃类气体的碳、氢同位素、非烃气体的碳、硫同位素,综合研究了气-气及气-源对比,成为油气研究勘探中重要且有效的手段。

  徐永昌有创意地将各含油气区天然气中3He/4He值与我国构造域划分有机地结合起来,叶连俊院士认为有关论文“是一篇有所发现和突破的文章,……文章的意义远不止于天然气藏展布与预测的地球化学问题,而且对天然气展布与大地构造结构演化许多相关的理论问题都是有意义的”。

  徐永昌撰写了《Geochemistry of Noble Gases in Natural Gases》专著,它是基金委选定的迎接30届国际地质大会固体地球科学丛书之一。涂光炽院士认为“是第一部以本国实践写出的稀有气体地球化学专著,具国际水平”。

  首次发现幔源氦在沉积壳层的工业储聚。“七五”期间,徐永昌发现我国东部一批工业气井和气藏中氦含量大于0.1%,且3He/4He>10-7,经计算30%~60%为幔源氦,表明氦的工业储聚与幔源氦的加入有关。这是自然界一项新发现,不仅证实了一种新的氦资源,而且对研究幔源挥发分的脱出、运移、聚集与成藏有重大的理论和实际意义。经国际联机检索,是世界首例新发现。1992年获中国科学院自然科学二等奖(名列第一)。
 


 

  将同位素地球化学学科与生产实践紧密结合。徐永昌在一批论著中讨论了利用氦、氩同位素解决油气成因和油气源对比等相关问题;对天然气地化研究中广泛运用的δ13C1-Ro模式,提出了连续沉降盆地和沉降—抬升—沉降二次成气盆地具有不同模式。得到国内外广泛的认同和引用,对解决生产实践问题有显著效果;基于低演化油气形成的实践,提出了低演化期和成熟期的δ13C1-Ro具不同模式,从理论上论述了其内在的原因,实践上解决了如吐哈盆地低演化气的判识等。对不同赋存状态气体的同位素特征的认识,开拓了油气源对比的新思路、新方法;建立低演化阶段碳同位素瑞利分馏模式和资源量计算方法,为低演化阶段天然气勘探提供了有创意的科学信息。

  环境与全球变化和防灾、减灾的气体地球化学。上世纪七十年代,徐永昌提出兰州西固区出现的兰色烟雾,可能是化工区工业污染形成的新型光化学烟雾,并组织研究,成果获甘肃省科技进步二等奖;开展了大气CO2浓度变化及同位素组成特征研究、陆相贝壳碳、氧同位素组成及气候环境研究、窑街煤矿CO2突出成因、防治与利用的研究等,在科学通报等刊物发表了一批论文。

  气体地球化学国家重点实验室奠基人,重视青年培养和国内外学术交流、自强不息

  徐永昌有效地将重大科研任务与实验室建设有机结合起来,通过国家重点攻关课题带动,建成了一个有较高水准的中青年科技群体和配套的,国际水准的测试技术系统,使实验室先后被批准为中科院开放室和国家重点实验室。学风严谨,重视育人,学生中八人次获科学院一等奖。

  近50多年,徐永昌一直坚持在西北科研战线工作,勤奋敬业,自强不息。2000年至今,先后担任国家973项目“高效天然气藏形成分布与凝析、低效气藏经济开发的基础研究”及“中国煤层气成藏机制及经济开采基础研究”两个项目的跟踪专家,并一直坚持第一性科学研究。

  同时,徐永昌和团队成员进行了广泛的国际学术交流。与国际同行知名学者建立了密切的合作关系,他们对徐及国家室的学术和技术成就给予过极高评价。俄罗斯科学院院士加里莫夫、日本地球化学协会理事长胁田宏等认为,“多源复合、多阶连续”的天然气成因理论是“对油气地质学的重要贡献”。产业部门认为是“天然气攻关的重大成果”,“既是天然气形成演化的特征,而且也适用于石油的形成演化;扩展了找油找气领域,对油气资源评价提供了新的理论依据,已被广大油气勘探工作者和研究人员所接受,并用来指导勘探实践”。

 

专家简介:

  徐永昌,男,1932年五月出生于重庆,中国科学院地质与地球物理研究所兰州油气资源研究中心研究员。是我国气体地球化学学科开拓者,在天然气、稀有气体及同位素地球化学方面作出了系统的、创造性的贡献。主笔和参与撰写专著、文集17部,发表中英文论著220篇,其中SCI收录40余篇,EI收录16篇,CSCD收录101篇。始终将科研工作紧密地与国民经济需求相结合,获国家及院部级科技奖12项,其中国家科技进步奖一等奖2项(名列第三),院部级一等奖3项,先后被评为全国、中国科学院以及甘肃省先进科技工作者,获全国“五一”劳动奖章和政府特殊津贴。2011年在全国有机地球化学学术会议上被授予“有机地球化学终身成就奖”。

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