干酪根演化规律

摘录：干酪根的介绍一、干酪根的定义及制备干酪根(Kerogen，曾译为油母)一词来源于希腊语Keros，指能生成油或蜡状物的有机质。

1912年Brown第一次提出该术语，表示苏格兰油页岩中有机物质，这些有机物质干馏时可产生类似石油的物质。

以后这一术语多用于代表油页岩和藻煤中有机物质，直到1960年以后才开始明确规定为代表不溶于有机溶剂的沉积有机质。

但不同学者的定义还是有着一定的差别。

Tissot 和Welte (1978)将干酪根定义为沉积岩中既不溶于含水的碱性溶剂，也不溶于普通有机溶剂的沉积岩中的有机组分，它泛指一切成油型、成煤型的有机物质，但不包括现代沉积物中的有机质（腐殖质）。

Hunt（1979）将干酪根定义为不溶于非氧化的酸、碱溶剂和有机溶剂的沉积岩中的分散有机质。

Durand（1980）认为，干酪根系指一切不溶于常用有机溶剂的沉积有机质，它既包括沉积物、也包括沉积岩中的有机质，既包括分散有机质，也包括富集有机质。

王启军（1984）的定义中去掉了Hunt定义中的“分散有机质”，但认为实际应用时，重点还是在古代沉积物和沉积岩中的分散有机质。

比较可以看出，关于干酪根定义的差别体现在以下三方面：（1）是否包括富集状态的有机质（如煤）？（2）是否包括沉积物中的不溶有机质？（3）是否限定为“不溶于非氧化的酸、碱溶剂”的有机质？关于第一点，由于富集状态的有机质也是生油气母质，而从后面的讨论中将可以看到，干酪根被视为是主要的产油气母质。

因此，本书认为，干酪根的定义中应该包括像煤这样的富集状态的有机质。

关于第二点，尽管沉积物中的腐殖质和沉积岩中的不溶有机质并没有一个严格的界线，沉积岩中也存在溶于酸碱的腐殖酸，表明腐殖质在演化过程中事实上延伸入沉积岩中，但由于油气基本上是由沉积岩中的有机质转化而成的，因而油气地球化学更为关注的对象是沉积岩而不是沉积物中的有机质。

因此，作为生油气母质的干酪根的定义应该反映这一点，即不包括沉积物中的有机质。

干酪根的演化化学干酪根是一种沉积物中的有机质，经过地质演化形成的。

它在化学上具有独特的特点，对石油勘探和石油地质研究具有重要意义。

干酪根的形成主要与有机质的化学成分和环境因素有关。

有机质是由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成的复杂混合物，其中碳元素是主要成分。

在地质演化过程中，有机质经历了生物分解、颗粒运移、沉积作用等过程，逐渐转变为干酪根。

干酪根的化学成分主要包括生物聚合物、腐殖质和胶体物质等。

生物聚合物是有机质中重要的组成部分，主要由蛋白质、核酸、多糖等大分子有机化合物组成。

腐殖质是有机质中的一种不溶于水的物质，具有较高的分子量和较强的稳定性。

胶体物质是有机质中的一种胶体溶胶体系，具有较小的粒径和较大的比表面积。

干酪根的演化过程可以分为生物分解、成熟和石化三个阶段。

生物分解是指有机质在生物作用下发生分解和氧化的过程。

成熟是指有机质在地下埋藏过程中受到高温高压作用，逐渐转变为干酪根的过程。

石化是指干酪根在长时间的埋藏过程中，经过化学反应和结构改变，形成石油和天然气的过程。

干酪根的演化过程与化学反应密切相关。

在生物分解阶段，有机质中的蛋白质、核酸等生物聚合物会发生水解、氧化等反应，产生一些小分子有机物。

在成熟阶段，有机质中的腐殖质会发生裂解、脱氢等反应，生成石油和天然气的前体物质。

在石化阶段，干酪根中的有机质会发生裂解、聚合等反应，形成石油和天然气。

干酪根的演化过程还受到环境因素的影响。

温度、压力、埋藏深度等环境条件会影响干酪根的演化速度和产物类型。

高温和高压有利于干酪根的成熟和石化，但过高的温度和压力会导致有机质的热解和热裂，降低石油和天然气的产率。

埋藏深度越大，干酪根的演化程度越高，石油和天然气的含量也越高。

干酪根的演化对石油勘探和石油地质研究具有重要意义。

通过研究干酪根的化学成分和演化过程，可以了解地下沉积环境的特点，判断石油和天然气的形成条件和分布规律。

同时，干酪根中的有机质也是石油和天然气的主要来源，研究干酪根有助于预测石油和天然气资源的潜力和开发前景。

摘录：干酪根的介绍一、干酪根的定义及制备干酪根(Kerogen，曾译为油母)一词来源于希腊语Keros，指能生成油或蜡状物的有机质。

1912年Brown第一次提出该术语，表示苏格兰油页岩中有机物质，这些有机物质干馏时可产生类似石油的物质。

以后这一术语多用于代表油页岩和藻煤中有机物质，直到1960年以后才开始明确规定为代表不溶于有机溶剂的沉积有机质。

但不同学者的定义还是有着一定的差别。

Tissot 和Welte (1978)将干酪根定义为沉积岩中既不溶于含水的碱性溶剂，也不溶于普通有机溶剂的沉积岩中的有机组分，它泛指一切成油型、成煤型的有机物质，但不包括现代沉积物中的有机质（腐殖质）。

Hunt（1979）将干酪根定义为不溶于非氧化的酸、碱溶剂和有机溶剂的沉积岩中的分散有机质。

Durand（1980）认为，干酪根系指一切不溶于常用有机溶剂的沉积有机质，它既包括沉积物、也包括沉积岩中的有机质，既包括分散有机质，也包括富集有机质。

王启军（1984）的定义中去掉了Hunt定义中的“分散有机质”，但认为实际应用时，重点还是在古代沉积物和沉积岩中的分散有机质。

比较可以看出，关于干酪根定义的差别体现在以下三方面：（1）是否包括富集状态的有机质（如煤）（2）是否包括沉积物中的不溶有机质（3）是否限定为“不溶于非氧化的酸、碱溶剂”的有机质？关于第一点，由于富集状态的有机质也是生油气母质，而从后面的讨论中将可以看到，干酪根被视为是主要的产油气母质。

因此，本书认为，干酪根的定义中应该包括像煤这样的富集状态的有机质。

关于第二点，尽管沉积物中的腐殖质和沉积岩中的不溶有机质并没有一个严格的界线，沉积岩中也存在溶于酸碱的腐殖酸，表明腐殖质在演化过程中事实上延伸入沉积岩中，但由于油气基本上是由沉积岩中的有机质转化而成的，因而油气地球化学更为关注的对象是沉积岩而不是沉积物中的有机质。

因此，作为生油气母质的干酪根的定义应该反映这一点，即不包括沉积物中的有机质。

第一章石油和天然气的成分和性质1、石油与可燃有机矿产的概念石油: 指地下岩石空隙中天然生成的，以液态烃为主要化学组分的可燃有机矿产。

由古代的动物、植物遗体演变而来，属有机成因，又具有燃烧能力，总称为可燃有机矿产或可燃有机岩。

2、石油的主要元素组成和化合物组成？石油的元素组成和化合物组成有什么特点?组成石油的化学元素主要有：C、H、O 、S、N，其中C和H两种元素占绝对优势。

元素组成特点：一般石油中碳的含量占84—87％，氢含量为11一14％，两者在石油中以烃的形态出现，占石油成分的97—99％。

剩下的硫、氮、氧及微量元素的总含量一般只有1—4％。

但是，在个别情况下主要由于硫分增多，这个比例可高达3％－7％。

石油的化合物组成归纳起来，主要可分为烃和非烃两类。

烃类：（1）烷烃（2）环烷烃（3）芳香烃非烃化合物主要包括：含硫、含氮、含氧化合物化合物组成特点：碳、氢、硫、氮、氧五种主要元素在石油中可以构成巨大数量的化合物。

不论其数量如何多，但其化学性质都取决于这些元素构成的官能团；每一种官能团都具有特殊的化学特征，在其所连接的各种有机化合物中起着相同的作用。

3、石油的颜色有那些？为什么有白色石油？石油的颜色变化范围很大，从白色、淡黄色、黄褐色、深褐色、黑绿色至黑色。

石油的颜色与胶质—沥青质含量有关，含量越高颜色越深。

白色石油的形成，可能于运移过程中，带色的胶质和沥青质被岩石吸附有关。

4、索可洛夫根据存在的环境将天然气分为哪八大类？①大气；②表层沉积物中的气体；③沉积岩中的气体；④海洋中的气体；⑤变质岩中的气体；⑥岩浆岩中的气体；⑦地慢排出气；⑧宇宙气。

5、根据产出状态，天然气有哪些类型?何谓气藏气、气顶气、凝析气?① 气藏气② 气顶气③ 溶解气④ 凝析气⑤固态气体水合物气藏气：指基本上不与石油伴生，单独聚集成纯气藏的天然气气顶气：指与石油共存于油气藏中呈游离气顶状态的天然气。

凝析气：当地下温度、压力超过临界条件后，液态烃逆蒸发而形成的气体。

干酪根的名词解释干酪根，即干酪状有机质，是由于植被沉积和埋藏，在高温高压作用下经过干馏和热解而形成的天然有机物。

1. 干酪根的形成过程干酪根主要由植物残骸、藻类和微生物组成。

这些有机质在长时间的湿地环境下，被沉积于水底或河流下方的湖泊、海洋等地。

随着时间的推移，这些有机质逐渐被沉积物覆盖，与水和气体的接触不断减少，温度和压力慢慢升高。

同时，微生物的分解作用得到抑制，有机质逐渐干燥，形成干酪状有机质。

2. 干酪根的分类根据来源和成因的不同，干酪根可以分为三类：泥板状干酪根、木质干酪根和藻类干酪根。

- 泥板状干酪根：泥板状干酪根主要由植物残骸和微生物组成，一般形成于湖泊、河流和沿海地区。

这些植物残骸在湿地环境中逐渐沉积，受到压实和干燥的影响，形成致密的泥板状干酪根。

- 木质干酪根：木质干酪根是由木材沉积形成的，一般形成于河流区域。

当树木被水冲走并沉积在湖泊或海洋底部时，木材在压力和温度的作用下逐渐转化为木质干酪根。

- 藻类干酪根：藻类干酪根主要由古代藻类的残骸和微生物组成，形成于海洋环境中。

藻类干酪根主要包括二次寄主代、绿藻代和黄金藻代等，这些藻类在海洋中繁殖并逐渐沉积，形成藻类干酪根。

3. 干酪根的应用价值干酪根具有重要的经济和科学价值。

首先，干酪根是石油和天然气的重要原始有机物，通过其热解和转化，可以产生大量的石油和天然气。

其次，干酪根是研究地球演化历史和古气候变化的重要指示物，通过分析干酪根中的有机组分和同位素组成，科学家可以了解地球古代生物的多样性和环境演变过程。

此外，干酪根还具有一定的环境修复和土壤改良功能，可以提高土壤的质地和保水性，促进植物生长。

4. 干酪根的挑战和保护随着能源需求的增加和石油勘探的深入，对干酪根的需求也在增加。

然而，由于干酪根形成需要漫长的时间和特定的环境条件，其资源形成速度远远低于消耗速度。

这种不平衡导致了干酪根资源的稀缺性和可持续性问题。

因此，保护和合理利用干酪根资源成为当务之急。

干酪根组成结构及其热解生油特性的红外光谱研究王擎;许祥成;迟铭书;张宏喜;崔达;柏静儒【摘要】对五种不同地区油页岩中干酪根进行了固体KBr压片红外吸收光谱分析,并通过曲线分峰拟合建立了干酪根中脂肪烃区域结构参数的定量测定方法。

利用TG-FTIR联用分析技术对干酪根在20℃/min升温速率下热解挥发分析出组分在线定性分析,得到了脂肪烃结构参数随热裂解过程的反应特性及变化规律。

研究表明,油页岩中干酪根由脂肪烃结构、芳香烃结构和含氧等官能团三部分组成。

脂肪烃结构相对含量为18.5%~78.2%,并均以含长链亚甲基结构为主。

随着演化程度的加深,干酪根中脂肪烃含量逐渐减少,生油能力也不断降低。

干酪根热分解主要发生在350~520℃,520℃后热失重现象趋于平缓,在此温度下各样品残余半焦的质量分数为19.5%~52.2%。

在线红外分析结果表明,干酪根热裂解过程中先析出游离水,随后发生解聚和脱水反应,主要的烷基侧链不断脱落、环化及含氧基团逐渐断裂生成各种烷烃类、羧酸类、醇类和醛类等物质,直至形成更加稳定的类石墨态结构。

%Five oil shale kerogens from different regions were analyzed by KBr-FTIR spectra, and a quantitative determination method of structural parameters of kerogen aliphatic hydrocarbon was established by peak-fitting analysis. Thermogravimetric ( TG) and Fourier transform infrared spectroscopy ( FT-IR) analysis was used to online analyze devolatilization com ponents of kerogen pyrolyzed at 20℃/min. The reactivity characteristic and variation of structural parameters of aliphatic hydrocarbon with pyrolysis time were obtained. The results show that the oil shale kerogen was composed of aliphatic hydrocarbon, aromatic hydrocarbon and oxygen functional groups. The relative content of aliphatic hydrocarbonstructure, mainly long chain methylene, reaches 18. 5% ~78. 2%. With increasing degree of kerogen evolution, the content of aliphatic hydrocarbon and capacity of oil generation decrease. The decompositionof kerogen mainly occurs during 350~520℃. The thermal weightless ismild when above 520 ℃ at which mass fraction of the residual char is 19 . 5% ~52 . 2%. FT-IR analysis shows that free water releases out firstly during pyrolysis, subsequently depolymerization and dehydration reactions occur, and in which main side chains of alkane fall off and cyclization andoxygen-containing groups break into various of hydrocarbons, acids, alcohols, aldehydes, etc. until more stable graphite-like structure is formed.【期刊名称】《燃料化学学报》【年(卷),期】2015(000)010【总页数】9页(P1158-1166)【关键词】干酪根;红外光谱;脂肪烃;热解机理;化学结构【作者】王擎;许祥成;迟铭书;张宏喜;崔达;柏静儒【作者单位】东北电力大学油页岩综合利用教育部工程研究中心，吉林吉林132012;东北电力大学油页岩综合利用教育部工程研究中心，吉林吉林 132012;东北电力大学油页岩综合利用教育部工程研究中心，吉林吉林 132012;东北电力大学油页岩综合利用教育部工程研究中心，吉林吉林 132012;东北电力大学油页岩综合利用教育部工程研究中心，吉林吉林 132012;东北电力大学油页岩综合利用教育部工程研究中心，吉林吉林 132012【正文语种】中文【中图分类】O657油页岩作为一种世界上公认的、重要的未来石油补充能源，其开发与利用已倍受越来越多能源消耗国家的关注，其勘探、开采和干馏等工艺技术也得到深入研究[1～3]。

地球化学复习资料1、异戊二烯型化合物：习惯上把链状的萜类叫做异戊二烯型化合物，而把环状的异戊二烯型化合物称为萜类，统称萜类化合物。

2、同位素效应:由于同位素不同引起单质或化合物在物理、化学性质上发生微小变化的现象3、同位素分馏：在各种自然过程中，由于同位素的效应引起同位素的相对含量在不同相之间的变化4、干酪根：沉积物和沉积岩中不溶于非氧化的无机酸、碱和常用有机溶剂的一切有机质。

5、腐殖质：通常用来指土壤和现代沉积物中不能水解的、不溶于有机溶剂的有机质。

6、低熟油：指所有非干酪根晚期热降解成因的各类低温早熟的非常规石油。

7、生物标志物：是沉积物（岩）、原油、油页岩和煤中那些来源于生物体，在有机质演化过程中具有一定稳定性，没有或很少发生变化，基本保存了原始生化组分的碳骨架，记载了原始生物母质特殊分子结构信息的有机化合物。

8、质谱法：是通过研究分子量和离子化的分子碎片来认识分子结构的一种现代分析技术。

9、质谱图：将每一次扫描的记录，应用质荷比对检测器响应值作图，就可以得到由色谱分离的某一种化合物的质谱图。

10、质量色谱图：将所有扫描的记录分别在质荷比一定的情况下，应用保留时间（或扫描数）对响应值作图，得到的就是反应具有不同分子量或构型的一系列化合物的质量色谱图。

11、总离子流图：按到达检测器的离子先后、数量多少排列出的谱图(TIC图)12、生物成因气：指在成岩作用或有机质演化早期阶段，微生物群体的发酵和合成作用形成的以甲烷气体为主的天然气。

13、热成因气：有机质热分解生成的天然气，这里的有机质包括干酪根、煤、可溶有机质和石油。

一．富有机质形成的有利条件富含有机质的沉积形成有几个必要条件，首先需要有充足的有机物供给，有机物主要来自（直接或间接）初级生产者：陆生植物或浮游植物。

其次在沉积环境中水流的速度必须很慢，以至于细粒的有机质得以沉淀聚集。

同时非有机质沉积速度要较慢，以不降低有机质的含量，最后沉积物中的有机质还必须被良好的保存，不被氧化或生物降解。

沉积学参考资料：干酪根分类及镜质组反射率（沉积有机地球化学）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：来源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。

②壳质体和部分富氢无定形体次之。

③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。

④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：αααC29甾烷20S/（20S+20R）；参数2：C29甾烷ββ/（ββ+αα）；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，用来预测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。

干酪根的介绍一、干酪根的定义及制备干酪根(Kerogen，曾译为油母)一词来源于希腊语Keros，指能生成油或蜡状物的有机质。

1912年Brown第一次提出该术语，表示苏格兰油页岩中有机物质，这些有机物质干馏时可产生类似石油的物质。

以后这一术语多用于代表油页岩和藻煤中有机物质，直到1960年以后才开始明确规定为代表不溶于有机溶剂的沉积有机质。

但不同学者的定义还是有着一定的差别。

Tissot 和Welte (1978)将干酪根定义为沉积岩中既不溶于含水的碱性溶剂，也不溶于普通有机溶剂的沉积岩中的有机组分，它泛指一切成油型、成煤型的有机物质，但不包括现代沉积物中的有机质（腐殖质）。

Hunt（1979）将干酪根定义为不溶于非氧化的酸、碱溶剂和有机溶剂的沉积岩中的分散有机质。

Durand（1980）认为，干酪根系指一切不溶于常用有机溶剂的沉积有机质，它既包括沉积物、也包括沉积岩中的有机质，既包括分散有机质，也包括富集有机质。

王启军（1984）的定义中去掉了Hunt定义中的“分散有机质”，但认为实际应用时，重点还是在古代沉积物和沉积岩中的分散有机质。

比较可以看出，关于干酪根定义的差别体现在以下三方面：（1）是否包括富集状态的有机质（如煤）？（2）是否包括沉积物中的不溶有机质？（3）是否限定为“不溶于非氧化的酸、碱溶剂”的有机质？关于第一点，由于富集状态的有机质也是生油气母质，而从后面的讨论中将可以看到，干酪根被视为是主要的产油气母质。

因此，本书认为，干酪根的定义中应该包括像煤这样的富集状态的有机质。

关于第二点，尽管沉积物中的腐殖质和沉积岩中的不溶有机质并没有一个严格的界线，沉积岩中也存在溶于酸碱的腐殖酸，表明腐殖质在演化过程中事实上延伸入沉积岩中，但由于油气基本上是由沉积岩中的有机质转化而成的，因而油气地球化学更为关注的对象是沉积岩而不是沉积物中的有机质。

因此，作为生油气母质的干酪根的定义应该反映这一点，即不包括沉积物中的有机质。