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第二章石油成因理论

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石油地质学-2

石油地质学-2

• 碳循环
–烃类是自然界碳循环中的一个过渡阶段，碳在自然 界是不稳定的，除非是石墨或无机的碳酸盐岩。 –地壳中总含碳量：91019kg 火成岩中：1.3 1019kg –水圈、生物圈：5 1019kg –沉积物、沉积岩中： 2.7 1019kg,其中80%是碳酸 盐岩中的C –总的有机C：1.2 1019kg,其中 –沉积岩中： 1.1 1019kg –煤+泥岩：15 1015kg –储集层中的石油：1 1015kg
气体水合物的结构
水-水：氢键 (hydrogen bond) 水分子“笼子 (cavity)”
外观为类冰晶体 非化学计量的 包合物 (clathrate)
气体分子：CH4, C2H4, C2H6, C3H8, Ne, Ar, Kr, Xe, N2, H2S, CO2,
天然气水合物的主要赋存状态
干酪根的类型
• 有机质的分类： 腐泥质：脂肪族有机质在乏氧条件下分解和聚合作 用的产物，来自海洋或湖泊环境水下淤泥中的孢子及浮游 类生物，可以形成石油、油页岩、藻煤和烛煤。腐泥质干 酪根是生油的主要有机质类型，主要为I型。
腐殖质：泥炭形成的产物，来自有氧条件下沼泽环境 下的陆生植物，可以形成天然气和腐质煤。腐殖质干酪根 是生气的主要有机质类型，主要为III型。如：煤成气
二、生物化学气
生物化学气大量形成的条件可归纳如下： 1．拥有丰富的原始有机质，这是产生大量甲烷的物质基础。 2．严格的缺游离氧、缺硫酸盐环境，这是厌氧的甲烷菌群繁 殖的必要条件。 3．地温低于75℃，甲烷菌才能大量繁殖，且随温度升高甲烷 产率增多；但当温度超过75℃时，甲烷菌大量死亡，不利 于甲烷气的生成。 4. 最适合甲烷菌繁殖的PH值为6.5-7.5，中性为宜；否则甲烷 菌难以繁殖乃至中毒，停止发酵。 生物化学气的化学成分是以甲烷为主，如：沼气。

第2章石油及天然气的成因

第2章石油及天然气的成因
生物有机质的主要生化组成： 木质素
碳水化合物
蛋白质 类脂
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第二章 石油及天然气的成因
1、木质素 木质素的特点： 不易水解，但可被氧化成芳香酸和脂肪酸。
在缺氧的水体中，在水和微生物的作用下，木质素分
解，与其它化合物生成腐植酸，腐植酸又与烃类形成 络合物，从而成为烃类从陆上流到海洋的运载体。 与木质素具有相似结构的物质是丹宁，它们都是沉积有 机质中芳香结构的重要来源，是成煤的重要前身物，也 可生成天然气。
从而具备了丰富的生油原始物质。 在海洋或湖泊中，不仅有丰富的水生生物，还因水体起
到了隔绝空气的作用，阻止了有机残体的腐烂分解，于
是与矿物质一起被沉积埋藏起来。因此海洋、湖泊、三 角洲等古地理区域都是生油的有利地区。
14/199
第二章 石油及天然气的成因
随着沉积盆地的不断下沉，沉积物不断加厚，地层的压力 与温度也不断增加，沉积物经历一系列的物理化学变化而
现在的分类方法，根据H/C和O/C原子比分类： Ⅰ型干酪根：H/C原子比较高（1.25~1.75），O/C原子比
较低（0.026~0.12），富含类脂物质，主要是由脂肪链组
成，多环芳烃和含氧官能团较少，是生油潜能最高的一 种干酪根。
Ⅱ型干酪根：常见类型，较高的氢含量，H/C原子比为
0.65~1.25，O/C原子比在0.04～0.13之间；属高度饱和的 多环碳骨架，含较多中等长度的直链烷烃和环烷烃，也 含多环芳烃和杂原子官能团，是良好的生油母质。
石油的热催化转化和脱沥青过程使石油的相对密度减小，
轻组分增加，饱和烃尤其是正构烷烃含量增加。 石油的氧化、生物降解作用使石油的相对密度和粘度增 加，胶状沥青状物质含量增加致使原油质量变差。

石油成因

石油成因

作用，阻止了有机残体的腐烂分解，于是与矿物质一起被沉积埋藏起来。
因此海洋、湖泊、三角洲等古地理区域都是生油的有利地区。
Petroleum Chemistry
随着沉积盆地的不断下沉，沉积物不断加厚，地层的压力与温度也不断
增加，沉积物经历一系列的物理化学变化而变成了沉积岩，含有分散有机 质的沉积岩称为生油岩。 除了浅海外，内陆湖泊也有丰富的有机残体，并具备还原条件，是良 好的生油区 。
2、干酪根裂解成油阶段（成熟阶段）
当有机质埋藏深度达1500～2500米时，温度升高至60～180℃，干酪根 便在热催化作用下大量裂解形成液态烃以及一定量的气体，这一阶段被称
之为生油的主要阶段。
Petroleum Chemistry
这一阶段生成的石油，按其组成可分为： 低成熟原油：非烃组分较多，重质烃比例高，生物标志物多，密度较大 。 成熟原油：形成更多的轻质烃，非烃组分大大减少，密度较低。
石油中生物标志物的存在是石油有机成因的有力证据。
石油的元素组成与有机物质或有机矿物质相近似，而与无机物相差甚远。
Petroleum Chemistry
天然石油普遍具有旋光性，非晶体的旋光性与物质分子的碳原子不对称
结构有关，而只有从生物界才能获得这种物质。 各种生物通过热降解均可得到或多或少的烃类。
腐殖物质：来源于高等植物，以酚结构 为主，脂肪结构较少。 氨基酸 糖、酚 脂肪酸 缩聚
腐泥物质：来源于水生生物，富含脂链 、脂环、肽链。
溶于NaOH水溶液的腐植酸
腐殖(泥)物质
不溶于NaOH水溶液的胡敏素
Petroleum Chemistry
随着埋藏深度的增加，最终完全转化成胡敏素，与周围矿物质络合，稳 定保存下来，它们就是干酪根的前身物。随着埋藏深度的进一步增加，胡

第2章石油及天然气的成因

第2章石油及天然气的成因

三、岩浆说
这是前苏联学者库德梁采夫在1949年提出来 的，他认为碳和氢不仅存在于太阳和星球中， 而且也存在于地球的岩浆中，在高温高压下
它们形成各种烃类。
无机成因的致命弱点：脱离了地质条件来讨
论石油的形成，而且将宇宙中发现的简单烃
类与复杂的石油烃类等同起来。
目前大家比较公认是能够指导生产并正确反
映客观规律的有机成因学说。
油？
5. 简述干酪根裂解成油的三个阶段。
6.干酪根可分为哪几种类型？每种类型各
有何特点？
7. 简述影响干酪根裂解生油的主要影响因
石油的化学组成与性质是多种因素综合作用 的结果，除了原始有机质及其成熟度外，石
油的运移尤其是在储层中发生的次生改造也
会大大影响石油的性质。
石油在储油层中的次生改造可归纳为两种性
质不同方向相反的过程：
石油的热催化转化和脱沥青过程使石油 的相对密度减小，轻组分增加，饱和烃尤 其是正构烷烃含量增加。 石油的氧化、生物降解作用使石油的相 对密度和粘度增加，胶状沥青状物质含量 增加致使原油质量变差。
素，与周围矿物质络合，稳定保存下来，它
们就是干酪根的前身物。随着埋藏深度的进
一步增加，胡敏素缩合，官能团损失，演变
成干酪根。
（2）干酪根的类型 最早的一种方法是把干酪根分为腐泥型和腐 殖型。 腐泥型：H/C为1.3～1.7，呈富集状 态时形成油页岩，而呈分散状态时 形成生油岩。
干酪根
腐殖型：H/C小于1.0；呈富集状态 时形成煤，而呈分散状态时分布于 沉积岩中，最终形成天然气。
大部分是在生油主带、在较高温度下由高
分子的一元脂肪酸脱除羧基后而生成的。 一部分是高级脂肪酸转化成两倍碳链的脂 肪酮，而酮随之还原成烃类。

石油地质学-第二讲石油天然气生成

石油地质学-第二讲石油天然气生成

无机成因论
1、碳化说：
§1油气成因理 论
俄国门捷列夫1876年提出，他认为把石油起源同煤相联系的 提法与实际观察到的剖面有矛盾，根据实验室可以通过无机合 成途径得到碳氢化合物的实验结果，提出石油是地下深处的重 金属碳化物与下渗的地下水相互作用生成的。反应方程可以表 示为：
重金属碳化物+水→金属氧化物+石油蒸汽
研究确信，油气能够在早期低温条件下形成并聚集在早期形成的圈闭中。 古勃金也认为生油是从有机软泥或生物软泥中开始的，以后就一直不停地 在有机岩夹层和围岩层的成岩变化过程中完成。在整个过程中温度并不特别高 ，在厌氧细菌的参与下，液态石油或半液态石油是在软泥或没有完全变硬的岩 层里开始形成的；当岩层在上覆重荷下逐渐压实时，随着压力的增加，石油和 水被挤入疏松岩层--砂岩、石灰岩层内（И.М.Губкин,1937）。
有机成因论
4、早期成油说
§1油气成因理 论
早期成油说认为沉积物所含原始有机质在成岩过程中
逐渐转化为石油和天然气，并运移到邻近的储集层中去。 理由主要有：
➢在近代海洋湖泊沉积物中发现了有机物质的烃类转化的过程；
➢在实验室用细菌作用于有机质得到了比甲烷重的烃类；
➢研究发现，微生物的活动随埋藏深度增加迅速减弱以至停止。 因此，提出某些细菌是有机质加氢去羧基转变为类石油的媒介 。
石油中普遍存在生物成因信息，如姥鲛烷、 植烷、甾烷等，石油也不能在高温下保存 等。
有机成因论
§1油气成因理 论
早在无机成因说提出的同时，有机成因说也相继提出一些观
点和证据。有机成因的主要证据：
（1）世界上已经发现的油田99.9%都分布在沉积岩中； （2）从前寒武纪至第四纪更新世的各时代岩层中均发现了石油 （3）世界上既没有化学成分完全相同的两种石油，也没有成分 完全不同的石油；

第二章.石油成因理论

第二章.石油成因理论

第一节 油气成因理论
中间产物 干酪根 沥青
沉积物中的有机质在成岩作用的过程中，逐渐地转化成 沉积物中的有机质在成岩作用的过程中， 为可溶有机溶剂中的沥青与不溶于有机溶剂中的干酪根 沥青与不溶于有机溶剂中的干酪根两大 为可溶有机溶剂中的沥青与不溶于有机溶剂中的干酪根两大 部分。 部分。 20世纪60年代后期，一些前苏联学者倾向于把沥青视为生 世纪60年代后期， 世纪60年代后期 成石油的直接源泉。 成石油的直接源泉。 20世纪70年代西欧的一些学者认为干酪根为生油的母质， 世纪70年代西欧的一些学者认为干酪根为生油的母质， 世纪70年代西欧的一些学者认为干酪根为生油的母质 而沥青为干酪根热解过程的中间产物。 而沥青为干酪根热解过程的中间产物。
第一节 油气成因理论
成油时间 早期 晚期
在石油有机形成理论建立之后， 在石油有机形成理论建立之后，争论的焦点转为石油是成 岩早 还是成岩晚期生成的。 晚期生成的 期还是成岩晚期生成的。 20世纪50年代 早期成油主张相当活跃,当时， 20世纪50年代，早期成油主张相当活跃,当时，斯密特在现代沉积 世纪50年代， 物中发现了烃类，包括液态烃， 物中发现了烃类，包括液态烃，得出了石油是在沉积的早期形成的 理论,突破了30～40年代特拉斯克关于现代沉积物不存在烃类的著 理论, 突破了30～ 40年代特拉斯克关于现代沉积物不存在烃类的著 30 名研究,这是一个飞跃的突破。为此，斯密特曾获得了诺贝尔奖。 名研究,这是一个飞跃的突破。为此，斯密特曾获得了诺贝尔奖。 因为早期生成的烃与晚期生成的烃无论在数量上或是在质量上均 有较大的差别。最近的一、二十年来，菲利比.蒂索、 有较大的差别。最近的一、二十年来，菲利比.蒂索、阿尔伯莱切特 等对生油剖面的详细研究表明，当母岩埋深到一定的温度和深度时， 等对生油剖面的详细研究表明，当母岩埋深到一定的温度和深度时， 有机质才能产生成熟的石油烃。同时也承认，在成岩作用的晚期是 有机质才能产生成熟的石油烃。同时也承认， 石油的主要生成期，但不排除早期转换所做的准备。 石油的主要生成期，但不排除早期转换所做的准备。

05第二章-1-成因概述


陆 地 陆 地、再沉积
成矿意义 石油、油页岩、腐泥煤
油、气 气、腐植煤 无油、痕量气
尽管我们上述对干酪根类型进行了详细划分，但必须注意，岩石中 的2020干/3/2酪7 根是各种类型的混杂组合，只是各种类型的含量比例不同而已。
课外思考：
1、为什么说浮游生物是主要的成油原始 物质？
现代从岩石中所测得的有机碳含量实际是残留 的有机碳含量。不过，被转化移出的只是极少一部 分。
四、沉积有机质中的干酪根： 1. 概念
干酪根：沉积岩中不溶于碱、非氧化型酸和非极性有机溶剂的分散有
机质。实验室从岩石中提纯出来 的 干酪根是黑色或褐色粉末。
色层
有
烃用
吸附物
机
类硅
质
溶于有
机溶剂
的
用 乙
可+
溶胶 的质
第二节 生成油气的物质基础
一、油气生成的原始物质
石油起源于生物物质，生物物质的化学组成主要有4类： 脂类、碳水化合物、蛋白质以及木质素等组成：
①脂类：狭义的理解主要是指动植物的油脂，广义的 理解则泛指所有不溶于水但溶于溶剂（如乙醚、氯仿等） 的脂状物质。
脂类物质抗腐能力强，化学成分和结构都接近石油， 所以，历来被许多人当做最重要的成油母质。
③在油田剖面中，含油层位总与富含有机质的层 位有依存关系。
④除卟啉外，近年还在石油中找到了许多与异戊间二烯 类，萜类和甾醇类有关的化合物。这些化合物的化学结构仅 为生物物质所持有。这即为地球化学家称之的生物标记化合 物或者指纹化合物。
所谓的生物标记化合物是指相对不受轻组分流失和风 化作用的影响，在有机演化的初期和中期始终保持着这种较 高分子的物质，如卟啉、异戊间二烯类等。它们可用于油源 对比、地层对比和油苗对比。

石油的无机成因

石油的无机成因
石油的无机成因主要有两种理论：
1. 石油地球化学理论：石油是由古代有机物质经过地球化学作用形成的。

根据这一理论，石油是由古代海洋中大量的浮游植物和浮游动物遗体经过埋藏和压力作用，与地下水和岩石中的矿物质发生反应，最终转化为油和气的过程。

这个过程称为生物地球化学作用。

这一理论认为，石油形成的地质条件包括充足的有机质来源、适宜的沉积环境、适度的地层压力和温度等。

2. 外生石油理论：石油是地球深部岩石物质的热解产物。

根据这一理论，石油是由深部岩石中含有的无机物质，如煤、沥青岩和石墨等，在高温和高压作用下发生热解反应而形成的。

这个过程称为岩石裂解作用。

此理论认为，无机石油的形成与地球的热力活动和岩石的成分有关。

以上两种理论中，石油的形成通常是由多种因素和作用共同作用的结果，其中有机质的存在和热解是两个关键因素。

无论是有机质还是热解作用，都涉及到地球的地质、地球化学和地球物理过程。

石油的形成是一个复杂且漫长的过程，需要适宜的地质条件和时间尺度。

石油地质学课件——第二章 现代油气成因理论

２、在油气生成理论方面贡献比较大的是法国著 明地球化学家B·P·Tissot，他在前人研究的基础 上提出了干酪根热降解生烃演化模式，提出并完 善了干酪根晚期生烃学说，揭示了油气生成、演 化与分布的规律。
３FemCn+4mH2O——mFe3O4+C3nH3m
２、 宇宙说：1889年俄国索柯洛夫：碳氢化合物 是宇宙所固有的，在地球处于熔融阶段时即已存在 于气圈之中了，以后地球冷却被吸附凝结在地壳上 部形成油气藏。
３、岩浆说：苏联库德梁采夫(1949,10)，在纪念宇宙 说六十周年时突然由有机说的观点转变为无机说，认 为地球深处的岩浆中，含有C、H，还有O、N、S及石 油中其他灰分元素。在6000℃—12000℃下，C、H可 形成甲基，到3000—4000℃可形成次甲基，随着温度 降低，可形成甲基，最后形成甲烷，甲炔基可聚合形 成各种烃，在温度、压力适合时形成石油。
原始母质－>油气？
3．涉及学科多：由于分离及鉴定手段的限制，目前对石油组份 的了解尚不充分。
石油的成因问题，关系到油气的勘探方向，所以，多年来，它 一直吸引着许多国家地质学家、生物化学家和地球化学家。
二、油气成因分两大学派
从十八世纪七十年代以来，对油气成因的认识基本上分 为无机成油和有机成油学说两大学派。
以上重要事实的存在，大大促进了石油有机生成 理论的发展。特别是近代物理、化学、生物、地质学 等基础理论的发展，及色谱、光谱、质谱、电子显微 镜、同位素分析等先进技术手段的广泛采用，为应用 有机地球化学知识来解决油气成因问题创造了条件， 推动了石油生成现代科学理论的日臻完善。
石油有机成油理论
晚期成油理论广泛为国际石油界所接受， 同时“未熟—低熟”油（早期成油）不断被发现， 早期成油说和晚期成油说也结合起来，形成一个统

第二章 石油成因

酮 酯 羧基
-C-OH
-OH
。 3）基本砌块一般包含两层芳香族片状体。
每个芳香簇片状体中含＜10个的缩合芳香簇的环状化合物和 少量的含N、S、O杂环化合物。片状体直径＜10A°，两层片状 体层间距为3.4-8A°。
干酪根的结构呈 三维网状系统，由多 个核被桥键和各种官 能团联接而成。
有机质(称为干酪根Kerogon)在成岩作用晚期，经
过热解生成的。
这一理论目前已经成为石油生成的主流学说。
17
6. Bray等(1961)：正烷烃的奇偶优势研究 ——批判了沉积有机质直接成油说 7. 阿贝尔松（P.H.Abelson） (1963) ： 干酪根热解成油说（有机成因晚期成油说） 8. Phillippi等(1965) ：生油门限
A：
可溶性有机质（可溶性沥青）：烃，含N.S.O化合物 不溶性有机质：干酪根 （占A总量的70~90%或更多）
干酪根： 是指沉积岩中不溶于碱、非氧化性酸（HF、HCI）、非 极性有机溶剂（CCl4、CHCl3、苯、酒精）的分散有机质。
沉积岩中的 有机质可以分为
两部分，不溶的
干酪根与可溶的 沥青，后者包括
有机成因说：油气是在地球上生物起源 之后，在地质历史发展过程中，由保存在 沉积岩中的生物有机质逐步转化而成。 生物有机质→油气
三、油气无机成因说
（一）泛宇宙说 （二）地球深部的无机合成说
（一）泛宇宙说
——包含烃类在内的有机化合物是在宇宙天体 的无机演化过程中形成的，在地球形成时就包 含有有机物。
我国某些 陆相油源 层中干酪 根元素组 成(胡见义， 黄第藩， 1991)
泌阳 Ⅰ1 南阳 大庆 尤因塔盆地 泌阳 Ⅰ2 南阳 大庆 抚顺 南阳 Ⅱ 抚顺 茂名 巴黎盆地 Ⅲ1 鄂尔多斯 鄂尔多斯 鄂尔多斯 Ⅲ2 抚顺 茂名 杜阿拉盆地
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有机质来源 化石燃料
海生、湖生 以油、油页岩、藻 煤和残植煤为主
陆生 油气
陆生 以气和腐植 煤为主
陆生强氧化 或再循环 无油、少量气
第二节 生成油气的物质基础
四. 干酪根类型划分
化学分类
蒂索将干酪根按 H/C 和 O/C 原 子比将干酪根分为三种类型： I型：H/C原子比较高，H/C 为 1.25~1.75,O/C 原子比在 0.1~0.02 之间。以链状结构较多为特征， 主要来源于低等水生生物藻类， 富含脂类和蛋白质分解的产物， 在沉积过程中藻类物质选择性聚 集，有机质发生强烈的生物降解 作用。这种类型生成液态烃的能 力强，为生油的主要母质。相当 于腐泥型干酪根。
第二节 生成油气的物质基础
二、生油的原始物质－分散有机质
烃类：沉积岩中可溶于有机溶剂的物质。

沥青：可溶于有机溶剂的物质，是烃类和非烃类物质的化合物。 干酪根：沉积岩中不溶于非氧化型的酸、碱和非极性有机溶剂 的分散固体有机质（或常温、常压下不溶于有机溶剂的固体有 机质，或不溶于有机质的高分子残渣）。
第一节 油气成因理论
成油时间 早期 晚期
在石油有机形成理论建立之后，争论的焦点转为石油是成 岩早 期还是成岩晚期生成的。 20世纪50年代，早期成油主张相当活跃,当时，斯密特在现代沉积 物中发现了烃类，包括液态烃，得出了石油是在沉积的早期形成的 理论,突破了 30～ 40年代特拉斯克关于现代沉积物不存在烃类的著 名研究,这是一个飞跃的突破。为此，斯密特曾获得了诺贝尔奖。 因为早期生成的烃与晚期生成的烃无论在数量上或是在质量上均 有较大的差别。最近的一、二十年来，菲利比.蒂索、阿尔伯莱切特 等对生油剖面的详细研究表明，当母岩埋深到一定的温度和深度时， 有机质才能产生成熟的石油烃。同时也承认，在成岩作用的晚期是 石油的主要生成期，但不排除早期转换所做的准备。
第二节 生成油气的物质基础
II 型 ： H/C 原 子 比 大 约 在 0.3 ～ 1.4 之 间 ， O/C 原 子 比 在 0.2~0.02之间。富含不同长度的脂肪族链及饱和环烷烃，也含有 多环芳香烃及杂原子官能团。主要来源于海相浮游植物及浮游动物， 如分散状存在，是生成大量油气的原始物质。 III型：H/C为1.0~0.3，O/C原子比在0.4～0.02之间。主要含 多环芳香烃及含氧官能团，还有一些脂肪族链被联接在多环网格结 构上。主要来源于高等植物，它们被河流带入海、湖成三角洲或大 陆边缘环境中。该类干酪根生油潜力较小，但在深部可以成为生气 的来源。 我国主要含油气盆地泥岩干酪跟以II型为主，I、III型为辅。 掌握要点：各种类型干酪根的原始物质、沉积环境及产物。
草 质
木 质
镜质组
煤 质
情质组 丝质体 微粒体 巩膜体 残余型（Ⅳ） 煤质型（Ⅳ） 0.60－0.50 0.3－0.25 ＜2
四. 干酪根类型
有机质原始类型
腐泥型 腐殖—腐泥型 腐泥—腐殖型
藻质体
无定形
孢 粉 角质体 树脂体 木栓体
结构镜质体 无结构镜质体
元 素 分 析
岩 石 热 解 分 析 红 外 光 谱 分 析
第一节 油气成因理论
二．石油的有机成因说
有机学说的最早提出人是18世纪苏 联的罗蒙诺索夫，他认为石油是煤 在地下经受高温蒸馏的产物。 19世纪初波东尼认为动植 物都能生成石油，也称动 植物混成说。 斯密特在现代沉积物中发 现了烃类，包括液态烃， 得出了石油是在沉积的早 期形成的理论，突破了 30～40年代特拉斯克关于 现代沉积物不存在烃类的 著名研究，这是一个飞跃 的突破。为此，斯密特曾 获得了诺贝尔奖。
Tissot分类 中国分类 原始H/C原子比 原始O/C原子比 生烃潜力S1+S2 （kg/t岩石）
藻质型 （Ⅰ）
腐泥型（Ⅱ） 腐 泥 型（Ⅰ）
腐植型（Ⅲ） 腐植型（Ⅲ） 1.0－0.70 0.3－0.2 ＜2
1.70-1.50 ＜0.1 ＞6
1.50－1.30 ＜0.2－0.1 6－ 4
腐殖型 光学分类 透射光 反射光 化学分类 I型 IIA型 IIB型 III型

降解潜率(D,%）
IH（mg/g有机碳） IO（mg/g有机碳） 2930(cm-1)/1600(cm-1)
＞50
＞800 ＜40 ＞3.0
10－50
800－500 60－40 ＞3.0 ＜150 150－50 ＜0.4
＜10
1460(cm-1)/1600(cm-1)
＞1.20
1.20－0.45
＜0.25
19世纪，有机学派提出了一些新的 方案，如以低等动物为主的动物说 和以藻类为主的植物说。也有人主 张石油与煤同源于高等植物，只是 沉积环境不同而已。
石油有 机成因
20世纪的50～60年代， 有人提出了原生说， 认为石油起源于生物 体中固有的烃类。据 估计海洋植物每年可 以产生12×106t烃，如 有0.01%被保存下来， 一亿年即可满足世界 石油储量。但生物体 中的原生烃含量太少， 更难以富集，不宜作 为生油的主要原料。
第一节 油气成因理论
在动植物混成说之后，人们又注意到有利于生油的生物化 学组份，1932年前苏联的古勃金认为，各种生物化学组份都可 参与生油。它们来自海洋的动植物残体，也可以是从陆地携带 入的生物分解产物，含有这些有机物质的淤泥，就是将来生成 石油的母质。母岩在早期由于细菌作用而产生分散态石油，晚 期由于负荷加大，将油水一起挤入多孔的地层中，而油水按比 重分开，形成了油藏和气藏。
解决石油成因问题涉及广泛的地质学科和化学学科。
第一节 油气成因理论
石油成因 无机 一．石油的无机成因学说 有机
石油的有机成因说盛行于19世纪中叶，较为有代表性的 学说有三个： 碳化说（门捷列夫的学说影响最大－19世纪中期） 石油是在地下深处的重金属碳化物与下渗的水相互作 用所形成的，经化学反应生成的蒸汽在冲向地壳的过程中 冷凝在地层孔隙里，在有一上覆的非渗透层遮挡时，可集 中形成油气藏。
第一节 油气成因理论
中间产物 干酪根
沥青
沉积物中的有机质在成岩作用的过程中，逐渐地转化成 为可溶有机溶剂中的沥青与不溶于有机溶剂中的干酪根两大 部分。 20世纪60年代后期，一些前苏联学者倾向于把沥青视为生 成石油的直接源泉。

20世纪70年代西欧的一些学者认为干酪根为生油的母质， 而沥青为干酪根热解过程的中间产物。
第一节 油气成因理论
四. 石油有机成因的证据

世界上已经发现的油气田99.9%都分布在沉积岩中。 各个时代的地层中都发现了石油（前寒武~第三纪）。 世界上石油的化学成分相似，说明他们的成因可能相同。
石油中富集的微量元素与岩石圈的相比相差很大。
油藏所在的地层温度较低（<100 ℃ ），含大量的低温有机化 合物。
第一节 油气成因理论
石油成因问题是石油地质学中研究的重要问题之一， 对待这个问题的研究已争论了一个世纪，其原因主要有 四个：

石油是可以流动的物体，产出地点非同生成地点。
石油是成分复杂的有机化合物，对外界途径的变化 较为敏感，它的不同组份可能有不同的生成经历。


对石油与原始母质之间的过渡形式缺乏明确的认识。
第一节 油气成因理论

宇宙成因说（索柯洛夫－19世纪晚期）
某些天体中发现有碳氢化合物，它们是宇宙中所固有的，在地 球处于熔融状态时，气圈中就存有碳氢化合物，后来随着地球的 冷却，而被吸附并凝结在地壳的上部，在沿着裂缝溢向地表的过 程中，便可以形成油气藏。

岩浆说（库德梁采夫－20世纪50～70年代）
第二节 生成油气的物质基础
三.生油的原始物质－干酪根镜下特征
第二节 生成油气的物质基础
三.生油的原始物质－干酪根镜下特征
第二节 生成油气的物质基础
烃源岩中的干酪根分类(据陈荣书，1989，补充)
孢粉学分类（透射光） 煤 岩 学 分 类
显微组分（反射光） 显微组分细分 （反射光）
藻 质
絮 质
壳 质 组
烃类
生油原始物质 沥青 干酪根
ห้องสมุดไป่ตู้
第二节 生成油气的物质基础
三.生油的原始物质－干酪根
干酪根在沉积物中的含量可占70～90％（88～99％ ）。
MAB抽提物(甲醇—丙酮—苯混合溶剂):
是极性很强的富含 N 、 S 、 O 的重质化 合物。元素组成接近于干酪根，可以代表 干酪根降解生烃过程中的中间产物。由此 人们认为有机质生油在很大程度上是干酪 根向沥青和烃类的转化过程。但也有一小 部分抽提物是直接从有机体中继承下来的。 干酪根颜色 : 是黑色或褐色的粉末，它不 是单组份，而是复杂的高分子聚合物。 干酪根元素组成（平均）： C 占 76.4 ％； H占6.3％、O占11.1％和及少量的S、N。 不同类型原始物质干酪根成分、结构和 特征也不相同，因此，对干酪根的研究是 相当复杂的。
对近代沉积物进行试验模拟可以产生石油烃类。
第一节 油气成因理论
Unknown
无机
有机
？
第二节 生成油气的物质基础
一、生油的原始物质－有机残体
1．脂类 天然有机质与石油的平均元素组成 脂类是指动植物的油脂。油脂易水解生成脂肪酸和醇。脂肪 元素组成（质量百分数） 酸只要通过去羧基或加氢即可产生烃类。 C H S N O 2．碳水化合物 碳水 是植物的主要组成部分。它们在自然界分布中数量丰富，但 44 6 － － 50 化合物 不利于保存，易被喜氧细菌所消耗或被分解成水溶物质。其中 63 5 0.1 0.3 31.6 木质素 所含的纤维素较为稳定，是成煤的重要母质之一。 53 7 1 17 22 蛋白质 3．蛋白质 76 12 － － 12 脂 类 是不同氨基酸的聚合物。是生物体内的重要成分，是组成细 79 6 5 2 8 干酪根 胞的基础物质。但易受喜氧细菌的破坏而不利于保存。 84 10 3 1 2 沥 青 4．木质素 84.5 13 1.5 0.5 0.5 石 油 仅存在于高等植物中，抗腐能力强，是成煤的重要母质。