一、干酪根的显微组分。
1、类脂组:主要来自藻类,由类脂体组成,具有较高生烃潜力,分为:
①藻质体:主要由蓝藻、绿藻、甲藻、疑源类形成。
②无定形体:多是水生生物和藻类彻底分解的产物。
2、壳质组:**为高等植物的壳质组织,含有高级脂肪酸、高级醇、酯,水解或还原可生烃。
①角质体:植物的叶、枝、芽的最外层,由角质物质组成,角质层内储藏有脂肪酸。
②树脂体:植物的树脂形成。
③孢粉体:孢粉形成,脂类和蛋白质丰富。
3、镜质组:干酪根中的主要显微组分之一,含量平均4~30%,来自高等植物的木质纤维部分。
①结构镜质体:木质结构较清晰,可见植物的导管、纤维、纹孔结构。
②无结构镜质体:植物组织被水浸泡吸水膨胀,组织结构变形、破坏、消失,分解后产生的腐植酸溶液凝聚,经过生物化学作用形成无结构镜质体。
4、惰质组:高等植物的木质纤维组织,经丝碳化作用形成,仅极少量生成天然气。反射率最高,无荧光。
生烃潜力:①藻质体和以藻类、细菌为主形成的富氢无定形体生油潜力最大。
壳质体和部分富氢无定形体次之。
镜质组和贫氢无定形体不利于生油,一定埋深经过温压作用有利于生气。
惰质组基本没有生油潜力。
水生烃源岩的主要干酪根类型和生烃潜力和沉积速率的关系。
干酪根显微组分鉴定特征。
二、干酪根的类型划分。
三、陆相烃源岩成熟阶段划分标准。
注解:参数一:ααc29甾烷20s/(20s+20r);参数2:c29甾烷。
tti:时间-温度指数,公式为:tti=σ2n×(△tn),表示时间与温度两种因素同时对沉积物有机质成熟度的影响,用来**一个沉积盆地中烃类生成的时间、液态烃裂解为气态烃的深度的,成藏史图上可确定生油窗。
四、干酪根类型综合分类。
五、有机质演化过程中镜质组反射率的变化。
镜质组反射率是古地温史(有机质热演化程度)的指标,镜质组反射率随埋深(温度)增加呈指数增长。根据镜质组反射率划分有机质的演化阶段]
镜质体反射率:指镜质体——煤、有机碎屑、干酪根等对垂直入射于其抛光面上光线的反射能力,公式为:
ro(油浸介质反射率)=ir(反射光强度)/ii(入射光强度)×100
测定位置样品的反射率的样品需要用未知样品的反射光强与已知标本的反射光强度作比较,公式为:rc=rs=ic/is
镜质体反射率反映石油成熟度的原因:干酪根属于吸收性物质,干酪根演化成分加深,各种组分之间的反射色及突起差别逐渐消失,整个变化过程中,镜质体反射率增大的变化趋势平稳均一,和其他化学成熟作用参数之间基本上为连续函数关系,演化程度加深镜质体反射率增加,这些都与镜质体向石墨型晶体演化有关,向石墨演化的过程中,干酪根的芳香核缩聚程度越来越大,含氢量越来越少,形成更致密的结构单元,透射率(吸收光线的能力)降低,反射率增高,镜质体的反射率测定不受干酪根类型变化的影响,与有机质成熟度之间具有良好的相关性,能够良好地反映出生油岩的时间-古地温史、有机质热演化的指标。最早应用镜质体反射率研究有机质演化的是煤岩学。
有机质的热演化阶段划分表。
六、沉积有机质演化过程。
沉积有机质的演化进程:成岩作用、深成(热解)作用、变质作用。
(1)成岩作用:将松散的沉积物变成固结的沉积岩,主要作用因素是压实和胶结。对有机质来说,成岩作用的主要结果是形成干酪根,同时释放出h2o、co2、ch4、h2s、n2、nh3等,并伴有一定量的继承性的可溶烃类和非烃类,主要是微生物作用,条件允许可生成大量生物成因气。
埋深几百到1500m左右,温度不是主要因素(通常<60℃)。经历分解、缩聚和不溶解作用。
(2)深成(热解)作用:沉积有机质(干酪根)的分子发生重排,通过一系列的变化脱去一些官能团及碳链的断裂,依次形成了中等至低等相对分子质量的烃类和co2、h2o、h2s等。主要生成石油。
埋深可达几千米,压力可达几百大气压,主要因素是温度(50~200℃),主要作用是热催化和热裂解作用,首先是长链断键脱落,然后短链脱落和长链烃断裂,生成液态烃、气态烃和甲烷。
(3)变质作用:沉积有机质演化的最后一个阶段,最低温度大约200~300℃,高温起主要作用,沉积有机质的演化已非常成熟,干酪根降解率降低,最后残存的基团和侧链从干酪根上脱落下来,除甲烷外没有明显数量的烃类生成。芳构化作用和干酪根缩聚作用明显增加,向焦沥青和石墨演化,前一阶段形成的重质烃进一步裂解为干气,终产物为甲烷和石墨。
kerogen的演化过程:
1)成岩作用阶段:刚形成的干酪根结构松散,芳香片排列无序,缩聚程度很低,镜质组反射率低<0.5%),颜色较浅,含o量高,o/c比例大,羰基吸收峰明显,富13c,随演化程度增加,o/c迅速下降,12c相对富集,以脱氧为特征。
2)深成热解作用阶段:干酪根开始降解,伴随大量排烃,h/c迅速下降,甲基、亚甲基红外光谱带减弱,镜质组反射率、热失重量、自由基浓度、有机质颜色由于芳核缩合发生明显变化,以排氢为特征。
3)变质作用阶段:残留干酪根中仅含少量短烷基链,h/c和o/c原子比均降到最低值,红外光谱中只有与芳核相关的谱带,自由基浓度进一步下降,镜质组反射率》2%,颜色由深褐色变为褐色,芳香片层排列定向,层片密集,直径变大,结构趋于稳定,以富碳、缩聚为特征。
有机质成烃的一般模式:
1)未熟阶段(有机质成岩阶段):有机质埋藏之后到大量热降解成烃之前的阶段,相当于成煤作用的泥炭-褐煤阶段,主要特点是:埋深浅(1000多米,低温梯度盆地可达数千米),低温(一般小于60~100℃)、低压、有机质成熟度低(ro<0.
5~0.7%),微生物活跃,微生物生物化学作用为主,有机质经历分解成单体→微生物参与,缩聚、不溶作用形成干酪根。
有机质脱官能团产生较多的小分子(co2、h2o、n2等),最重要产物为生物甲烷。常有高密度、富含杂原子化合物、具有明显正构烷烃奇偶优势等未成熟特征的重烃,特征大部分与生物体内的生物脂类相近(生物标志化合物)。
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