干酪根

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。

干酪根类型和生烃能力评价干酪根（Kerogen）一词最初被用来描述苏格兰油页岩中的有机质，它经蒸馏后能产出似蜡质的粘稠石油。

现在为人们所普遍接受的概念是：干酪根是沉积岩中不溶于一般有机溶剂的沉积有机质。

与其相对应，岩石中可溶于有机溶剂的部分，称为沥青。

一、干酪根基本情况：（1）干酪根定义:为腊状有机物质。

是动植物遗骸(通常是藻类或木质植物)在地下深部被细菌分解，除去糖类、脂肪酸及氨基酸后残留下的不溶于有机溶剂的高分子聚合物。

除了含有碳、氢、氧之外，也含有氮和硫的化合物。

（2）干酪根来源石油及天然气来源于沉积有机质。

对生成石油及天然气的原始物质而言，以沉积物（岩）中的分散有机质为主。

沉积物（岩）中的沉积有机质经历了复杂的生物化学及化学变化，通过腐泥化及腐殖化过程形成干酪根，成为生成大量石油及天然气的先躯。

干酪根是沉积有机质的主体，约占总有机质的80%-90%，研究认为80%以上的石油烃是由干酪根转化而成。

干酪根的成分和结构复杂，是一种高分子聚合物，没有固定的结构表达式。

（3）干酪根成分:有固定的化学成分，主要由C、H、O和少量S、N组成，没有固定的分子式和结构模型。

Durand等对世界各地440个干酪根样品的元素分析结果表明，平均C占76.4%，H占6.3%，O占11.1%，三者共占93.8%，是干酪根的主要元素成分。

又称油母质、油母。

来源于希腊字keros，是蜡的意思。

1912年，布朗(A G Brown)首次用该术语表示苏格兰油页岩中的有机物质，它们经过蒸馏生成蜡状稠油。

以后的学者通常将干酪根与生油母质联系起来。

1980年，杜朗(B Durand)在《干酪根》一书中将其定义为：沉积物中不溶于常用有机溶剂的所有有机质，包括各种牌号的腐殖煤(泥炭、泥煤、烟煤、无烟煤)、藻煤、烛煤、地沥青类物质(天然沥青、沥青、焦油矿中的焦油)、近代沉积物和泥土中的有机质。

这个定义的内涵太广泛，于是将其简化为：干酪根是沉积物中的溶于非氧化的无机酸、碱和有机溶剂的一切有机质。

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。

干酪根制备流程1原理干酪根分离采用化学、物理的方法，除去岩石中的无机矿物及氯仿可溶有机质，使其他有机质富集。

2仪器和设备2．1反应装置：耐氢氟酸腐蚀的材料制成。

2．2加热搅拌装置：可加热至约90℃，转速可调。

2．3离心机：最高转速不低于4 000 r/min，配带体积约400 mL、50 mL、10 mL 的离心管。

2．4电热干燥箱：最高温度不低于200℃。

2．5电冰箱：冷冻温度低于-5℃。

2．6超声波清洗器或振荡器：输出功率250 W。

2．7高温炉：温控1 000℃±20℃。

2．8分析天平：分辨率0.1 mg。

2．9玛瑙研钵：直径约8 cm。

2．10坩埚：耐1 000℃高温。

2．11密封式化验制样粉碎机。

2．12标准检验筛：0.18 mm、0.5 mm、1.0 mm。

2．13天平：分辨率0.5 g，最大称量500 g。

2．14密度计：相对密度测量范围在1.00 g/mL～2.50 g/mL。

3试剂和材料3．1盐酸：化学纯，配成约1 mol/L、6 mol/L、8 mol/L的溶液。

3．2氢氟酸：化学纯。

3．3冰醋酸：化学纯。

3．4无砷锌粒：分析纯。

3．5氯仿：分析纯。

3．6硝酸银：分析纯，配成1％溶液。

3．7氧氧化钠：分析纯，配成0.5 mol/L溶液。

3．8重液：相对密度d420为2.0 g/mL～2.1 g/mL的有关溶液。

3．9 PH试纸：PH1～PHl2。

4样品制备4．1岩样分离干酪根的岩样，其有机碳含量应符合表1规定。

表1 分离干酪根的岩样有机碳含量4．2碎样岩样经粗碎、缩分后，依据干酪根用途再细碎为粗粒级及细粒级两种岩样。

两种岩样粒径应符合表2规定。

表2细碎岩样的粒级和粒径4．3取样量为保证测试项目所需干酪根的数量，根据岩石中有机碳的含量，按表3确定取样量。

有机碳含最较低时，可适当增加取样量。

经氯仿抽提后的细粒级岩石样品取样量按本条执行。

表3取样量5步骤5．1前处理称取一定量岩样，放人酸反应容器中，用蒸馏水浸泡，使岩样中的泥质充分膨胀，2 h～4 h后除去上部清液。