石油及天然气的成因

第二章石油和天然气的成因2.10 有机质演化生烃过程的一般模式成烃环境：还原-强还原环境。

主控因素：初期--细菌生物化学作用；中后期--温度。

连续性：随埋深加大，地温增加，有机质逐步地连续地向油气转化。

阶段性：不同温度（深度）范围促使其转化的地质和理化条件不同，产物有明显不同。

油气形成与烃源岩埋藏深度关系一般模式1）生物化学生气阶段（未成熟阶段）深度：沉积物顶面～1500-2500米；温度： 10～60℃。

沉积物成岩作用阶段。

浅层以细菌生物化学作用为主；较深层以纯化学作用为主。

演化过程作为养料，被生物吞食、消耗。

细菌作用→CO 2、H 2O 、CH 4（生物气）。

聚合、缩合→干酪根：黄-浅褐色，Ⅱ型干酪根R o ＜0.5%。

少量液态石油。

水解 微生物酶作用类脂化合物蛋 白 质碳水化合物 木 质 素可溶单体有机质脂肪酸氨基酸 单糖酚1.3烃类组成的特征油气形成与烃源岩埋藏深度关系一般模式高分子量化合物为主，显示萘和四芳烃双峰四环分子显畸峰C22～C34碳数范围内高分子量正构烷烃有明显奇数碳优势2）热催化生油气阶段（成熟阶段）深度： 1500-2500～4000-4500m；温度：60℃～180℃。

沉积物后生作用阶段前期。

促使油气生成的主要因素：热催化作用（黏土矿物）。

干酪根演化达到了成熟（进入生烃门限）。

主要产物：大量液态石油，一定量天然气。

挥发性物质：二氧化碳、水、氮气、硫化氢 等。

大量中低分子量液态烃：进入主生油期（生油窗）。

一定量的气态烃（石油伴生湿气）。

残余Kerogen ：更加紧密，更富C 而少H 、O 及其它杂原子。

干酪根热力+催化剂 进入生烃门限大量化学键开始断裂； 杂原子(O 、N 、S)键破裂演化过程有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６或关注桃报：奉献教育（店铺）烃类组成的特征R o一般为0.5～1.3%1.3正构烷烃：中低分子量分子为主，奇数碳优势消失。

环烷烃、芳香烃：碳原子数下降，多环及多芳核化合物含量降低。

石油是怎么形成的成因是什么石油是一种粘稠的、深褐色液体，由不同的碳氢化合物混合组成，对于石油的形成你想了解吗?想要了解的话，一起和店铺来看看石油形成的一样吧!石油的形成原因传统认为，石油是从古代动物的尸体变化而来。

想而易见，石油是不可再生的能源。

不过，根据美国于2003年的一项研究，有不少枯干的油井在经过一段时间的弃置以后，仍然可以生产石油。

所以，石油可能并非生物生成的矿物，而是碳氢化合物在地球内部经过放射线作用之后的产物。

生物成油理论大多数地质学家认为石油像煤和天然气一样，是古代有机物通过漫长的压缩和加热后逐渐形成的。

按照这个理论，石油是由史前的海洋动物和藻类尸体变化形成的(陆上的植物则一般形成煤。

)经过漫长的地质年代这些有机物与淤泥混合，被埋在厚厚的沉积岩下。

在地下的高温和高压下它们逐渐转化，首先形成腊状的油页岩，后来退化成液态和气态的碳氢化合物。

由于这些碳氢化合物比附近的岩石轻，它们向上渗透到附近的岩层中，直到渗透到上面紧密无法渗透的、本身则多空的岩层中。

这样聚集到一起的石油形成油田。

通过钻井和泵取人们可以从油田中获得石油。

地质学家将石油形成的温度范围称为“油窗”。

温度太低石油无法形成，温度太高则会形成天然气。

虽然石油形成的深度在世界各地不同，但是“典型”的深度为四至六千米。

由于石油形成后还会渗透到其它岩层中去，因此实际的油田可能要浅得多。

因此形成油田需要三个条件：丰富的源岩，渗透通道和一个可以聚集石油的岩层构造。

非生物成油理论非生物成油的理论天文学家托马斯·戈尔德在俄罗斯石油地质学家尼古莱·库德里亚夫切夫(Nikolai Kudryavtsev)的理论基础上发展的。

这个理论认为在地壳内已经有许多碳，有些这些碳自然地以碳氢化合物的形式存在。

碳氢化合物比岩石空隙中的水轻，因此沿岩石缝隙向上渗透。

石油中的生物标志物是由居住在岩石中的、喜热的微生物导致的，与石油本身无关。

在地质学家中，这个理论只有少数人支持。

石油和天然气是什么？最初人们把自然界产出的油状可燃液体矿物称为石油，把可燃气体称为天然气。

随着对这些矿物的深入研究，认识到石油、天然气在成因上互有联系，在组成上都属于碳氢化合物，因此将它们统称为“石油”。

1983年第11届世界石油大会把石油定义为：自然界中存在于地下的以气态、液态和固态烃类化合物为主，并含有少量杂质的复杂混合物。

由于天然气常与石油相伴而生，它也是赋存于地下岩石孔隙中可燃矿产，与石油不同的是它以气态形式存在。

石油中的化学元素主要有碳、氢、氧、氮、硫，其中碳和氢约占95%-99%，剩下的氧、氮、硫和其他微量元素只占总含量的1%-5%。

不同产地的石油，各种烃类的结构和所占比例相差很大，主要包括环烷烃、烷烃和芳烃，它们俗称环石蜡、石蜡和芳香剂，这是石油的主要成分。

其中，环烷烃是石油中含量最多的化合物，通常占石油重量的一半。

石油的基本物理性质有密度、黏度、凝固点以及在荧光灯照射下发出的颜色各异的荧光等，其物理性质随其化学组成的不同而有明显的差异。

不同性质的石油，其开发、集输、贮存、加工差异较大。

我们了解石油的化学成分和物理性质的目的是为了寻找它、改造它和利用它。

比如石油的某些物理化学性质保留其形成时的特征，就像婴儿的“胎记”一样，专业人员通过潜心研究可以追溯它的形成、变迁和分布规律，从而找到更多的石油。

石油与煤炭等不可再生能源相比，具有很大的比较优势。

一是石油的能量密度高。

它的能量密度是干木材的2.5倍，是低等级褐煤的4倍。

二是石油燃烧后排放的污染物比煤炭少。

石油炼制产品燃烧后的单位能量所产生的二氧化碳比煤少20-25%，而二氧化碳是最主要的温室气体。

三是容易长距离运输。

石油及其精炼产品可以通过管道进行便捷和非常安全的运输，而且成本低廉。

石油还有一个明显优点是多种化学成分组成，意味着它是广泛的工业原料，通过炼制和加工可得到多种石油化工产品。

因此，石油在国民经济和社会生活中的地位和作用极为重要，被誉为“黑色的金子”，又被称为“工业的血液”。

石油有机成因说的主要观点石油是一种重要的能源资源，其成因一直是地球科学研究的热点问题。

在过去的几十年中，石油有机成因说已经成为了关于石油形成的主要观点之一。

本文将介绍石油有机成因说的主要观点，以及它对石油地质学和石油勘探开发的影响。

石油有机成因说认为，石油是由有机物质在地下深处经过复杂的化学和物理作用而形成的。

这种有机物质主要来源于海洋中的浮游生物和植物残骸，经过埋藏和压实后，形成了石油母质。

随着时间的推移，母质受到高温、高压等地质条件的影响，发生了热解反应，生成了石油和天然气。

石油有机成因说的主要观点包括以下几点：1. 石油是由有机物质在地下深处形成的。

这种有机物质主要来源于海洋中的浮游生物和植物残骸，经过埋藏和压实后，形成了石油母质。

2. 石油的形成需要一定的地质条件，主要包括高温、高压、缺氧和长时间的埋藏等。

这些条件可以促进有机物质的热解反应，产生石油和天然气。

3. 石油的化学成分和性质与原始有机物质的种类和组成有关。

不同种类的有机物质在热解反应中会产生不同的烃类化合物，从而影响石油的成分和性质。

4. 石油的形成和分布与地质构造和沉积环境密切相关。

石油主要分布在沉积盆地和地壳构造活跃带附近，这些地区的地质构造和沉积环境有利于石油的形成和保存。

石油有机成因说对石油地质学和石油勘探开发有着重要的影响。

首先，石油有机成因说为我们提供了石油形成的基本模型，使我们能够更好地理解和解释石油地质学现象。

其次，石油有机成因说为石油勘探开发提供了重要的指导思想。

根据石油有机成因说的理论，我们可以通过分析地质构造和沉积环境，确定有利于石油形成和保存的区域，并利用地球物理勘探技术和地质勘探技术进行勘探开发。

总之，石油有机成因说是关于石油形成的一种重要的理论，它为我们深入研究石油地质学和石油勘探开发提供了基本的理论框架和指导思想。

随着科学技术的不断进步，石油有机成因说的理论也在不断发展和完善，为我们更好地认识和利用石油资源提供了坚实的理论基础。

煤石油天然气是怎么形成的煤、石油、天然气都是常用的燃料，那么煤石油天然气是怎么形成的?店铺在此整理了煤石油天然气的形成原因，供大家参阅，希望大家在阅读过程中有所收获!煤的形成原因煤炭，简称煤，是远古植物遗骸，埋在地层下，经过地壳隔绝空气的压力和温度条件下作用，产生的碳化化石矿物，由碳、氢、氧、氮等元素组成的黑色固体矿物，主要被人类开采用作燃料。

煤炭被人们誉为黑色的金子，工业的食粮，它是十八世纪以来人类世界使用的主要能源之一。

煤被广泛用作工业生产的燃料，是从18世纪末的产业革命开始的，随着蒸汽机的发明和使用，煤被广泛地用作工业生产的燃料，给社会带来了前所未有的巨大生产力。

煤炭是千百万年来植物的枝叶和根茎，在地面上堆积而成的一层极厚的黑色的腐植质，由于地壳的变动不断地埋入地下，长期与空气隔绝，并在高温高压下，经过一系列复杂的物理化学变化等因素，形成的黑色可燃沉积岩，这就是煤炭的形成过程。

一座煤矿的煤层厚薄与这地区的地壳下降速度及植物遗骸堆积的多少有关。

地壳下降的速度快，植物遗骸堆积得厚，这座煤矿的煤层就厚，反之，地壳下降的速度缓慢，植物遗骸堆积的薄，这座煤矿的煤层就薄。

又由于地壳的构造运动使原来水平的煤层发生褶皱和断裂，有一些煤层埋到地下更深的地方，有的又被排挤到地表，甚至露出地面，比较容易被人们发现。

还有一些煤层相对比较薄，而且面积也不大，所以没有开采价值，有关煤炭的形成至今尚未找到更新的说法。

煤炭是这样形成的吗?有些论述是否应当进一步加以研究和探讨。

一座大的煤矿，煤层很厚，煤质很优，但总的来说它的面积并不算很大。

如果是千百万年植物的枝叶和根茎自然堆积而成的，它的面积应当是很大的。

因为在远古时期地球上到处都是森林和草原，因此，地下也应当到处有储存煤炭的痕迹;煤层也不一定很厚，因为植物的枝叶、根茎腐烂变成腐植质，又会被植物吸收，如此反复，最终被埋入地下时也不会那么集中，土层与煤层的界限也不会划分得那么清楚。

【煤石油天然气演化过程的差异与成因联系】引言：煤、石油和天然气是我们生活中不可或缺的能源资源。

它们的形成过程是一个漫长而复杂的过程，涉及地质、化学等多个学科领域的知识。

在这篇文章中，我们将探讨煤石油天然气演化过程的差异与成因联系，希望能够更全面地理解这三种能源资源的形成过程。

一、煤的形成过程及其成因1. 煤的形成过程煤是由植物残体经过长时间的生物、地质作用形成的矿物质。

在古代的湖泊、沼泽等地方，大量的植物残体被淤泥覆盖，经过压实和生物作用，逐渐形成了煤层。

2. 煤的成因联系煤的形成与地质构造和气候条件有密切关系。

火山岩熔岩或火山灰对植物的埋藏会促进煤的形成，而富含植物的泥炭质沉积岩则是煤的主要原料。

二、石油的形成过程及其成因1. 石油的形成过程石油是在地下深层由有机质经过热解、聚合等过程形成的烃类混合物。

大量的有机质在地下深层经过高温高压作用，逐渐转化为石油。

2. 石油的成因联系石油的形成与蕴藏地质构造有直接关系。

富含有机质的古生物富集区域和适宜的沉积环境是石油形成的重要条件，同时构造运动、地层断裂等地质活动也会影响石油的富集和分布。

三、天然气的形成过程及其成因1. 天然气的形成过程天然气是地质条件下由有机质经过厌氧条件下微生物作用形成的气态烃类。

大量的有机质在地下深层经过生物和地质作用，逐渐形成了天然气。

2. 天然气的成因联系天然气的形成与沉积环境和地质构造有密切相关。

有机质丰富的海相沉积和富有机质的盆地是天然气形成的主要地质环境，同时构造运动和地层压力也影响着天然气的生成和储集。

总结与回顾：通过对煤石油天然气演化过程的差异与成因联系的探讨，我们更加全面地理解了这三种能源资源的形成过程。

煤、石油和天然气的形成都与地质条件、沉积环境、构造活动等多种因素有密切联系，这也为我们更深刻地认识能源资源的形成提供了重要依据。

在未来的能源开发和利用中，我们需要更加重视地质条件和环境因素，以实现资源的可持续利用。

第五章石油和天然气的成因与生油岩[内容提要] 石油和天然气的成因历来有无机和有机学说之争。

本章首先概述了无机和有机两大学派的分歧，目前形成了晚期成油学说为主的石油现代成因理论，强调石油是沉积物（岩）中的不溶有机质（干酪根）在成岩作用晚期，经过热解作用生成的。

天然气的成因则多种多样，有生物成因气、油型气、煤型气及无机成因气。

烃源岩是油气生成的介质，对它的评价主要着眼于岩石的地球化学特征，而石油的地球化学对比则侧重于从方法上加以介绍，最后介绍了有关低熟油、煤成油方面的进展。

§1 石油成因概述按照生油原始物质的不同，石油成因假说可分为无机和有机两大学派。

前者认为石油是由自然界的无机物质形成的，后者则认为石油是由地质时期的生物有机质形成的。

在有机成因学派中，又可根据主张石油形成在沉积物成岩作用早期或晚期，分为早期成油和晚期成油两个分支。

现在看来，每一学说都有其产生和发展的实际依据和理论基础，虽然目前在石油形成理论中晚期成因学说占主要地位，但也不排除在某些特定的时期和地区无机成油（气）与早期成油气学说存在的可能，甚至占绝对优势的可能。

一．无机成因说主张：石油是由自然界中的无机物化合而成的，与有机物质无关。

“碳化说”（门捷列夫，1876）：地壳深处 3Fe m O n+4H2O（帜热）mFe3O4+C3n H8m宇宙成因说（索科洛夫，1889）：碳氢化合物是宇宙固有的，随后地球冷却被吸附凝结于地壳上部，沿断裂上升形成油气藏。

岩浆说（库德梁采夫，1950s）：地球深处存在C、H、O、S、N及其它灰份元素，由深处12000高温到地表，可依次形成甲炔基、亚甲炔基、甲基化合物和甲烷，这些活性基团加氢可生成从甲烷开始的各种碳氢化合物及一些复杂的含氮化合物。

高温生油说（切卡留克，1971）：实验发现，一些矿物在高温高压下，可分离出甲烷、乙烷，……因此他认为地壳中的油气是上地幔中的氧化铁与水反映所得。

致命要害：解释不了为什么世界上90%以上的石油都埋藏在沉积岩中，为什么石油具有只有生物有机质才有的旋光性、生物标志化合物等问题。

第二章石油和天然气的成因2.2 油气有机成因理论概述《油气地质与勘探》2.2 油气有机成因理论概述油气有机成因说：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。

1）蒸馏说18 世纪中叶米哈伊尔·瓦西里耶维奇·罗蒙诺索夫 石油是煤在地下高温蒸馏的产物。

2）有机质地质作用的研究维尔纳茨基20世纪20年代初期系统研究了有机质的地质作用：《地球化学概论》、《生物圈》详细论述了石油的有机组成和石油有机成因的主要依据，提出了碳循环的模式。

3）石油中卟啉化合物和旋光性的发现20世纪30年代①特雷布斯（Treibs，1933）：发现并证实了卟啉化合物广泛存在于不同时代、不同成因的石油、沥青中，认为这些卟啉化合物来源于植物叶绿素。

②发现石油有旋光性。

——石油有机成因说的重要依据和有力支持。

4）混成说1932年古勃金含有各种类型的分散有机质的淤泥，在成岩早期产生分散状态的石油（微石油），在压实过程中和水一起进入储层，形成油气藏。

5）油气有机成因早期说的建立P.V.Smith（美国）、B.B.维尔别（前苏联）1952-1954年20世纪40年代，怀特莫尔等：生油过程仅仅是生物体中烃类物质的分离和聚集。

20世纪50年代，美国学者史密斯和前苏联维尔别等：石油是有机质在沉积物（埋藏成岩）早期生成的，是许多海相生物遗留下来的天然烃的混合物。

——早期生油说。

6）油气有机成因晚期说的建立①Bray 等（1961）发现：现代沉积物和生物体中的正烷烃碳数分布具奇偶优势，正脂肪酸碳数分布具偶奇优势，古老沉积岩和原油（或油田水）中不具此优势。

揭开了有机质成岩演化机理及其与石油形成关系研究的序幕。

6）油气有机成因晚期说的建立②阿贝尔松（P. H. Abelson，1963）：石油是沉积岩中占有机质70～90%的不溶部分（干酪根Kerogen）经过一定的埋藏演化，在成岩作用晚期，经热解产生的。

1. 油气成因两大学派的根本分歧，两大学派的代表性观点，油气有机成因早期说和晚期说的根本分歧？ 答：（1）根据在生油气原始物质问题上观点的差异，分为无机成因说:石油及天然气是在地下深处高温，高压条件下由无机物通过化学反应形成的有机成因说：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。

（2）无机成因说：泛宇宙说，地球深部的无机合成说。

有机成因说：早期有机成因论，晚期有机合成论。

（3）早期说（浅成说）：油气是沉积物中的分散有机质在地壳浅部，沉积物成岩早期，在细菌生物化学作用下生成的。

晚期说（深成说）：油气是有机质被埋藏到一定程度，达到一定温度，在热力和催化剂作用下转化成的。

2. 生物有机质的类型及其成烃潜力，干罗根类型划分及各类型相关特征？答：（1）生物有机质类型－生物体的有机组分（2）I型干酪根：一般为细纹层状或无定形粉末状，颜色为发暗的深色，具有较高的生油潜力。

热解产物主要是直链和支链烷烃。

Ⅱ型干酪根：具有较高的H/C 原子比和较低的O/C 原子比，生油潜能中等，热解时比I型干酪根产生的烃类要少。

Ⅲ型干酪根：具有较低的原始H/C 原子比（<1.0），而O/C 原子比高（0.2-0.3）热解产物很少，生油能力差，但在高成熟阶段也可形成可观的甲烷气体。

3. 有利于油气生成的大地构造条件，岩相古地理古气候环境，理化环境？答：（1）有利于有机质堆积、保存、转化的地质环境必须要有： ① 期稳定下沉大地构造背景（V 沉积≈V 沉降） ； ②较快的沉积（堆积）速度； ③足够数量和一定质量的原始有机质； ④低能、还原性岩相古地理环境 ——浅海封闭环境，半深－深湖、前三角洲 ⑤适当的受热和埋藏史。

（2）（3）促使有机质转化为油气的理化条件（物理、化学、生物化学条件）主要有： 细菌、催化剂、温度和时间 放射性、压力 4. 有机质向油气转化的过程，各阶段的主要特征？0.51.50.51384.5石油芳香族化合物，抗腐能力强，来自高等植物。