科学思维在石油地质研究中的运用_石油地质学试题及答案
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科学思维在石油地质研究中的运用
摘要：科学思维对于科学研究至关重要，本文结合石油地质研究对科学思维进行阐述，指出在石油地质发展中，研究应充分运用逻辑思维，追根溯源，抓住事物本质；事实积累与理论思维相结合；突破惯性思维，实现思维超越；重视运用形象思维，突破研究瓶颈；此外，研究者还应注意使经验科学与理论科学相结合，在继承前人成果的基础上追求创新，从而有效的推进科研的进步。
关键词：科学思维；石油地质研究；追求创新
科学技术是第一生产力。放眼古今中外，人类社会的每一项进步，都伴随着科学技术的进步。尤其是现代科技的突飞猛进，为社会生产力发展和人类的文明开辟了更为广阔的空间，有力的推动了经济和社会的发展。运用正确的方法进行科学研究是促进科技进步的关键，而且科学研究离不开科学思维。在不同时代，都有与其科学发展水平相适应的科学思维方法。中世纪前，科学研究通常采用请教权威，从思辨到思辨的思维方法，而近代科学则坚持实验第一，采用逻辑思维与数学定量归纳分析等思维方法进行研究。中国科学院院长路甬祥曾经说过:“大凡在近代科学上独树一帜，在理论上有重大发现，在技术上有划时代创造的卓越科学家和发明家，往往都十分重视在哲理思维引导下的科学思维，并在科技方法论上显示了新颖独特的风格”。因此，在科学技术高度发达的今天，科研工作者更需要寻找符合当今时代的科学思维方法，从而充分调动所掌握的知识信息和技术，推动科学研究。
恩格斯在《自然辩证法》中指出：“自然科学从经验领域走进了理论领域，经验的方法就不中用了，只能求助于理论思维”。科学思维方式是在处理和接受知识的过程中逐渐形成，包括三种基本类型：逻辑思维、形象思维、直觉思维[1]。这三种思维的不同组合构成其具体的科学思维方式。逻辑思维是在感性材料认识的基础上，运用概念、判断、推理等形式对客观世界间接、概括的反映过程，是科学思维中最普遍、最基本的类型。形象思维是在形象反映客体的具体形状或姿态的感性认识基础上，通过意象、联想和想象来揭示对象的本质及其规律的思维形式。直觉思维是在不受某种固定逻辑规则约束而直接领悟事物本质的一种思维形式。从推理过程看，逻辑思维“好像是思维过程里的线型的处理”，形象思维“是多途径处理，是综合处理” [2]。一般而言，以不同思维方式去看待和处理接受的知识，便会在头脑中形成不同的知识成份，因此，培养良好的科学思维方法对于科学研究的发展非常重要。
如何在科研中有效运用科学思维以及如何通过实际科研过程总结出新的适宜的思维方式是科研工作者所必须思考与探究的。鉴于本文作者为地质工程专业学生，本文将结石油地质研究发展中所遇到的困难及解决方法对科学思维中几个问题进行阐述。
（一）运用逻辑思维进行研究，追根溯源，抓住事物本质
科研中，除了研究前进行知识储备外，在进行实验实践研究时，还必须通过逻辑思维对所获得的结果进行客观分析，才能抓住事物的本质，有效推动此领域科研的发展。在进行石油地质研究中，我们不但要正向逻辑上从生烃岩系出发，研究生烃中心和排烃中心位置、生排烃量、运移及聚集规律，寻找原生和次生油气藏。也要反向逻辑上从油气的保存、储集出发，强调从圈闭的落实、评价、优选，着眼点在储集层的含油气性。同样在盆地研究中，正向逻辑上从原型沉积盆地入手，追索盆地形成、改造及油气的控制。反向逻辑上从盆地保存的现状入手，强调研究残留盆地和变形盆地的改造作用，并着眼现存的原生和次生油气藏[3]。如胡朝元等人在总结我国大庆油田机制时，没有仅仅停留在表面，而是从油气藏的保存、储集位置出发，追溯到烃源灶位置，提出了不同于前人的独特的提出了“成油系统”概念，继而发展为“源控论”，该理论至是有形成后很少有大规模的长距离运移，而往往是就近储聚成藏[4]。在该理论指导下，继大庆油田之后，我国东部中生界、新生界发育的陆相沉积盆地，先后又发现了胜利、华北、河南、大港、辽河、江苏等一大批油田，从此我国石油年产量跨入了亿吨级行列。胡朝元等地质学家的研究指导我们要运用科学思维透过现象看本质，只有抓住本质机理，研究才能有质的突破。
（二）事实积累与理论思维相结合麦凯维在“勘探研究前沿—基本原理综观”一文中指出：研究人员通过采集的新数据资料的数量和由这些数据资料解释获得的新知识来量度其研究的价值。石油地质研究过程中，油气成因说可充分说明这一点。关于油气成因说一直存在着激烈的争论，基本可归纳为无机成因和有机成因两大学派。前者认为石油及天然气是在地下深处高温、高压条件下由无机物变成的；后者主张是在地质历史上由分散在沉积岩中的动物、植物有机体转化而成[5]。一个公认的石油成因学说，必须以事实为基础，能够解释并预测地壳上油气生成和分布的客观规律，指导人们的实际勘探工作。大量的客观事实证明无机成因学说是没有充分的事实依据而得出的理论。例如，石油中含有的“卟啉”与植物的叶绿素和动物的血红素相似；石油的某些光学性质仅出现于生物体中；石油所含的一些化合物只能来源于生物„„尤其有力的证据是，世界上99％以上的油田都产生在与生物作用关系密切的沉积岩中。因此在学术研究过程中，我们应特别重视反复调查，尽可能多的掌握事实，避免提出一些没有充分事实依据的“理论”。
（三）突破惯性思维，实现思维超越
在科学研究中，任何理论研究都要有科学的试验验证和模型做推导，不能让惯性思维束缚，更不能滥用和扩大任何一种方法的适用范围，当外界条件改变时，一定要重新进行理性的科学分析与研究。石油地质中的油气勘探存在实践障碍与思维障碍，前者为客观地质纪录的不完整性与地质过程的难以模拟性所决定；后者为研究者主观惯性思维所制约，这就对真实揭露地下油气的赋存规律与推动油气勘探进程产生影响[6]。例如，鄂尔多斯盆地上古生界及中生界的油气层都属特低渗透储集层，按以往的认识，这类储层是不具商业价值的，即使找到了储量也被认为是什么“垃圾储量”、边际油田、难以动用等。数年之后，当人们在自己“枪毙”的地层中又重新获得高产油气流后才恍然大悟，原来许多油气田并不是新找到的。近两年，长庆油田公司在重新认识鄂尔多斯盆地、重新认识低渗透、重新认识自己的原则指导下，打破传统观念、惯性思维的束缚，更新了观念，转变了认识，继而出现了石油、天然气储量呈阶梯状跳跃式大幅度的增长，实现了历史性的突破。因此，要在成果上创新，事业上突破，就必须实现思维的超越。油气勘探的每一次突破，都伴以理论与技术的发展，这就要求石油地质工作者不断克服思维惯性，实现思维的超越，以创新思维为油气勘探的灵魂。
（四）重视形象思维，突破研究瓶颈
新奇的科学思想可能在观察、实验的启发下萌发, 但本质上仍然是想象的结晶。单纯的观察、实验, 无论积累了多少信息, 都不能直接地必然地导出创造性的科学思想，石油地质学研究尤其如此。50 年代末期碳酸盐岩研究的重大突破就是一例。当福克发现碳酸盐岩中的内碎屑颗粒时, 若以化学沉积的概念去思考和推理, 则会产生瓶颈无法继续下去，但当思考范围跨出化学沉积此一概念的束缚, 联想到碎屑岩的成因时, 就提出碳酸盐岩形成机制的新概念和全新的分类方案[7] , 被誉为碳酸盐岩研究的突破性进展。我的导师曾经给我们讲过他的一个早期的经历,也能说明联想可以突破研究的瓶颈。“50 年代他在贵州考察时, 曾在碳酸盐岩中发现过斜层理, 这用化学沉积的概念是无法解释的, 逻辑思维发生中断； 但当时自己知识储备非常贫乏, 无法以联想使中断的逻辑得以继续, 认识也因此停滞未能产生飞跃。60 年代发现可能的藻类古礁, 但藻类形体的纤弱和植根的不固, 又是难以抗浪, 难以成礁的否定因素；这时因为有了一定的知识积累, 就能联想到赤壁大战中战船联结以抗风浪的故事, 从而使中断的逻辑思维得以延续, 得出藻类相互串结亦可成礁的概念。以后在美国佛罗里达考察罗德里格斯岛时, 果然见到了红藻串结抗浪的实例”。这里起关键作用的是联想, 是形象思维使中断的逻辑思维得以延续,突破了研究的瓶颈。因此，形象思维可以帮助研究者突破研究瓶颈，适时从理论分析中解脱出来，从联想与想象的角度入手对研究是非常有意义的。
（五）经验科学与理论科学相结合，追求创新
人类有史以来，虽然早在中国四川、中东波斯湾、原苏联巴库和美国宾夕法尼亚州发现了各种产状的石油和天然气苗，并进行了小规模的钻井油气开采，但对油气分布规律性的认识，经局限于最初的“经验科学”中。直到1885年美国地质学家I.C.怀特发表背斜说的理论后，油气勘探在全球获得了蓬勃发展。1917年在委内瑞拉开波盆地发现了单斜型的玻利瓦尔湖岸大油田；接着，1930年美国在得克萨斯盆地东缘发现了大型地层圈闭东得克萨斯油田。这些事实令石油地质学家极大地兴奋，她们开始把经验与理论科学相结合，在1965年美国地质学家A.I.莱复生在出版的《石油地质学》一书中提出了“圈闭”的概念。其后，在世界范围内寻找“圈闭”为主线的石油勘探活动推向前所未有的规模，发现了众多的大油气田，使世界原油产量有1900年产2000*104t，至1950年产5*108t，1980年后达到30*108t的水平。天然气的产量亦由1900年产几十亿方米，至1950年产300*108t，1990年后达到22000*108t。科研活动“部分地以今人的协作为条件，部分地又以对前人劳动的利用为前提”(马克思)，在石油地质研究发展中，理论科学正是在总结研究前人经验科学的基础上提出的。理论科学带领人类从理论角度揭示事物的本质，但地质条件的复杂性决定了抛开经验科学空谈理论科学是不可取的，必须将理论科学与经验科学有机结合起来，才能更好的研究石油地质，更多的发现石油。
本文通过结合石油地质发展过程对科学思维中几个问题进行了阐述，得出在科学研究中，一定要坚持科学的思维方式，从客观唯物的角度进行研究，按照事物的本来面目及其产生情况来理解事物，不盲从不片面。在研究中应该特别注意运用科学思维方法，通过逻辑思维进行缜密思考，通过形象思维与直接思维来突破研究瓶颈，同时还应注意避免陷入惯性思维的误区。研究者还应注意使经验与理论科学相结合，在继承前人成果的基础上追求创新，从而有效推进科研的进步。因此，在科研中，研究者应运用科学思维方式来指导自己的研究工作，科学的进行研究，为人类的进步与文明贡献力量。
参考文献
[1] 张礼建，徐小钦.当代科学哲学与理工科大学生科学思维培养[J].重庆大学学报（社会科学版），2000，6（4）:133-136.[2] 刘羚.现代科学思维的诠释——评《清华博士对现代科学技术的哲学探索》[J].科学学研究，1998，16（4）：107-108.[3] 张抗.改造型盆地及其油气地质意义[J].新疆石油地质，1999（1）：65-70.[4] 黄籍中.“源控论”再认识——以四川天然气勘探为例[J].海相油气地质，1998，3（2）：1-5.[5] 张厚福等.石油地质学[M].石油工业出版社[M]，1999：39.[6] 邸领军.克服油气勘探中的惯性思维[J].石油与天然气地质，2001,22（3）：284-285.[7] 贺自爱.突破地学研究思维的单一定势[J].石油与天然气地质，1998,19（1）：85-88.
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