第2章_干酪根ppt(改动), 教授级
- 格式：ppt
- 大小：17.04 MB
- 文档页数：45
下载文档原格式
合集下载
干酪根
（藻类体）
（壳质组）
（镜质组）
干酪根主要类型和演化途径 （据Tissot and Welte, 1984）
2.干酪根的范氏图
C 原子比
•既反映干酪根类型， •又反映干酪根热降 解演化历程。
Ⅰ
1. 5
Ⅱ1 Ⅱ2 Ⅲ
1. 0
H
/
0. 5 0. 25 0 0. 1 0. 2 0. 3
O / C 原 子 比
第五章 干酪根结构特征与研究方法
• 干酪根是烃源岩中的主要有机质，其定义在石 油地质学中已经学习过，这里我们侧重学习干 酪根的研究方法。解析它的性质，结构和成油 过程，也就是解剖干酪根的地球化学特征。 • 干酪根占沉积有机质中的90-98%，由于它的不 溶性，研究难度非常大，但是它为主要的油气 母质，因此对它的研究从未间断过。
干酪根显微组分的光学特征
显微组 分 藻质体 透射光 透明，轮廓清晰、 黄色、淡绿黄色、 黄褐色， 透明，轮廓清楚， 黄、绿黄、橙黄、 褐黄色 反射光 荧光 电镜扫描
壳质体
深灰色， 油浸下近 强，鲜黄色、 椭圆形、外缘不规 黑色、微突起、有 黄褐、绿黄 则，外表蜂窝状群 内反射 色 体，见黑色斑点 深灰色， 油浸下灰 中等，黄绿、 外形特殊，轮廓清 黑至黑灰色， 具突 橙黄、褐黄 楚，常保留植物结 起 色 构 油浸下不均匀深 灰色， 表面粗糙不 显突起 灰、白色，微突起 灰色， 油浸下深灰 色，无突起，中等 反射率 白色， 油浸下白色 至亮黄白色， 高突 起，高反射率 不均匀絮状、团块 较强，黄色、 状、花朵状、颗粒 灰黄、棕色 状 弱或无荧光 弱 荧 光， 局 棱角状、棒状、枝 部荧光，褐 状 色、暗褐色 无荧光 棱角状、棒状、颗 粒状
一、干酪根的显微组分和光学特征
干酪根
煤结构示意图
干酪根的基本化学结构
低熟阶段：H/C=1.64,O/C=0.06 高熟阶段：H/C=0.83,O/C=0.013
以脂肪链为主，芳 香环为次，侧链杂原 子含量低，且以醚型 杂原子官能团为主。 主要的生油母质
Ⅰ型干酪根（Behar等，1987）
干酪根的基本化学结构
低熟阶段：H/C=1.34,O/C=0.196 高熟阶段：H/C=0.73,O/C=0.026
干酪根的元素 组成测定方法 元素分析仪
元素 分析 仪的 基本 原理
有机物在氧气燃烧，用 氧化剂使其充分氧化，使 各元素定量的转化为其对 应的氧化物
C转化为CO2 H转化为H2O N转化为N2O、 再还原为N2
热导池检测器
柱色谱
3、有机质官能团特征（红外光谱）
基团类型 主要吸收频带(cm-1) 2930 2860 烷基类型 (H) 1455 1375 720 1630~1600 芳基类型 (C) 反应的基团振动特征
具形态 部分
惰质组
粗粒体 菌类体
碎屑惰性体
有机碎屑
镜质体
菌藻类
颗石藻
层状藻
葡萄藻
菌解无定形
结构镜质体
惰质体
条 带 镜 质 体
菌 孢
菌核
菌核
角质体
孢粉体
孢粉体
孢粉体
暗色泥岩－藻类体
暗色泥岩－壳质组
暗色泥岩－镜质组和惰质组
2、干酪根的元素组成 干酪根是一种高分子聚合物，又不同于一般的 纯有机化合物，因而没有固定统一的元素组成
固定碳（%）
镜煤反射率RO（% ） H/C原子比 地 温（℃） 深 度（m） 孢粉颜色 主要反应 有机质成熟度
—55
干酪根镜下观察和类型鉴定PPT精选文档共28页
干酪根镜下观察和类型鉴定PPT精选 文档
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底
干酪根
干酪根的元素及化合物组成和结构变化都很大，干酪根的类型和演化程度不同，具有不同的结构模型，因此， 不可能存在干酪根的单一结构模型。
我国黄县褐煤有机质的结构与绿河干酪根及腐泥煤的结构不同。秦匡宗等研究表明，黄县褐煤的主要结构参 数为:芳碳率0.59;芳氢率0.21;芳族取代率0.54;芳族内平均环数为2。以100个碳原子为基准，结合元素分析， 其化学结构式为C100H102O24N2S，设杂原子氮与硫均以杂环状态存在。
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。
演化史
Ⅲ型干酪根地史上，从前寒武纪到泥盆纪，沉积有机质的唯一来源是海洋浮游植物（藻类）和细菌，在泥盆 纪以后，高等植物开始重要起来。尤其是在成煤作用上。但就对沉积有机质的贡献来看远不及海洋浮游植物和细 菌。这主要基于下列原因：
来源
Ⅱ型干酪根
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（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。 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。
（1）地史上高等植物的出现明显晚于浮游植物。
（2）无论古今，海域面积明显大于陆地。
（3）浮游植物与细菌比高等植物高产。
因此，海洋浮游植物与细菌提供的沉积有机质的总量要比陆生高等植物大得多。以植物为例，现今陆地上年 产量不及总产量的1/7。浮游植物、细菌以及高等植物等随着沉积埋藏逐渐演化为有机质，沉积有机质演化为腐 殖酸，进而演化到干酪根。
我国黄县褐煤有机质的结构与绿河干酪根及腐泥煤的结构不同。秦匡宗等研究表明，黄县褐煤的主要结构参 数为:芳碳率0.59;芳氢率0.21;芳族取代率0.54;芳族内平均环数为2。以100个碳原子为基准，结合元素分析， 其化学结构式为C100H102O24N2S，设杂原子氮与硫均以杂环状态存在。
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。
演化史
Ⅲ型干酪根地史上，从前寒武纪到泥盆纪，沉积有机质的唯一来源是海洋浮游植物（藻类）和细菌，在泥盆 纪以后，高等植物开始重要起来。尤其是在成煤作用上。但就对沉积有机质的贡献来看远不及海洋浮游植物和细 菌。这主要基于下列原因：
来源
Ⅱ型干酪根
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（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。 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。
（1）地史上高等植物的出现明显晚于浮游植物。
（2）无论古今，海域面积明显大于陆地。
（3）浮游植物与细菌比高等植物高产。
因此，海洋浮游植物与细菌提供的沉积有机质的总量要比陆生高等植物大得多。以植物为例，现今陆地上年 产量不及总产量的1/7。浮游植物、细菌以及高等植物等随着沉积埋藏逐渐演化为有机质，沉积有机质演化为腐 殖酸，进而演化到干酪根。
干酪生产技术培训教材(PPT105页)
7
三、干酪的分类
3、国际上常把干酪划分为下列三大类： 天然干酪 再制干酪 干酪食品
8
三、干酪的分类
名称
规
格
天然 干酪
再 制 干 酪
干 酪 食 品
以乳、稀奶抽、部分脱脂乳、酪乳或混合乳为原料，经凝固后， 排出乳清而获得的新鲜或成熟的干酪产品，允许添加天然香辛料 以增加香味和口感
用一种或一种以上的天然干酪，添加食品卫生标准所允许的添加 剂(或不加添加剂)，经粉碎、混合、加热融化、乳化后而制成的产 品，乳固体含量在40％以上，此外，还有下列两条规定：
10
四、干酪发酵剂
干酪发酵剂微生物及制品如下表：
发酵剂微生物
使用制 品
—般名
菌站种名
乳酸 球菌
嗜热乳链球菌、乳酸链球菌 各种干酪，产酸及风味各种干酪，产
乳油链球菌、粪链球菌
酸各种干酪，产酸契达干酪
乳酸 杆菌
乳酸杆菌、干酪乳杆菌 嗜热乳杆菌
瑞士干酪、各种干酪、产酸及风味 干酪
丙酸菌 丙酸菌
瑞士干酪
青霉菌 青霉菌
1、添加香料、调味料或其他食品时，须控制在产品干物质总量的 1／6以内
2、可添加非乳源的脂肪、蛋白质或碳水化合物，但是不得超过产 品总重量的10%
9
四、干酪发酵剂
1、概念：
在制造干酪的过程中，用来使干酪 发酵与成熟的特定微生物培养物称 为干酪发酵剂。
2、发酵剂的种类
依据其中微生物的不同种类主要分 （1）细菌发酵剂：主要以乳酸菌为主。应用的 主要目的在于产酸和参与产品的后熟过程产生相 应的风味物质 （2）霉菌发酵剂：主要是采用对脂肪分解强的 坎沛波尔特青霉、洛克菲特青霉等霉菌种。 （3）某些酵母菌，如马克西努克鲁维氏酵母菌 等也在一些品种的干酪中得到应用。
干酪根
干酪根是一种高分子聚合物，又不同于一般的 纯有机化合物，因而没有固定统一的元素组成
干酪根的元素 组成测定方法
元素分析仪
元素 分析 仪的 基本 原理
有机物在氧气燃烧，用 氧化剂使其充分氧化，使 各元素定量的转化为其对
应的氧化物
热导池检测器
柱色谱
C转化为CO2 H转化为H2O N转化为N2O、 再还原为N2
能团。
低演化阶段
高演化阶段
芳香族环状化合物 饱和环状化合物
杂环化合物 脂族链
II 型干酪根中心分子排列的构造模式
（Tissot,1975）
o
10 A
直径一般小于10A 浅处
层间距 3.4A~8A
深处
层间距 3.4A~4A
每一层由 7~8个芳 香核组成
5~6层单层 碳网组成
d Lc
La
d=3.352A
深 度（m） 孢粉颜色 主要反应
—1,000
浅黄，橙 黄
生物化学
1,000 —4,000 橙 —— 褐 热催化
轻质油，湿 气
低挥发分的 烟煤
75 —85
1.3 —2.0
0.69 —— 0.62
150 —200
4,000 — 6,000
深褐
热裂解
准变质阶段
高温甲烷 半无烟煤，无
烟煤 85 — 2.0 —
重
轻
-10
-15
-20
-25
-30
-35 13C
果胶 蛋白质 半纤维素 总碳水化合物 总有机碳
乙醇抽提类脂物 纤维素 木质素 氯仿抽提类脂物 海相高等植物 湖沼高等植物 陆生生物 浮游生物 淡水浮游生物
重
-20
干酪的制作工艺PPT讲稿
• 成品干酪
三、干酪的营养价值
㈠干酪的营养价值很高，内含丰富的蛋白质、乳脂肪、 无机盐和维生素及其他微量成分等，对人体健康大有 好处。
㈡干酪中的蛋白质经过发酵后，由于凝乳酶及微生物中 蛋白酶的分解作用，形成胨、肽、氨基酸等，所以很 容易被人体消化吸收，（干酪中的蛋白质在人体内的 消化率为96%～98%）。
干酪的制作工艺课件
一、干酪的种类
1、种类 国际酪农联盟（IDF 1972）提出分类天然奶酪的方案。 (1)特硬质奶酪的含水量小于41% (2)硬质奶酪水分含量为49%~56% (3)半硬质奶酪为54%~63% (4)半软质奶酪水分含量为61%~69% (5)软质奶酪含水量大于67%。
一、干酪的种类
2、分类 国际上通常把干酪划分为三大类：天然干酪、 融化干酪和干酪食品。
天然干酪
融化干酪 干酪食品
二、干酪的加工工艺
1、工艺流程
原料乳→标准化→杀菌→冷却→添加发酵剂→调 整酸度→加氯化钙→加色素→加凝乳剂→凝块切 割→搅拌→加温→排出乳清→成型压榨→盐渍→
成熟→上色挂蜡
2 、工艺要点
2.1原料乳的预处理
2.6加氧化钙及色素
为了改善凝乳性能，提高干酪质量，可添加氧化钙来调节 盐类平衡，促进凝块形成，黄色色素已改善和调和颜色。氧化 钙先预配成10%溶液，100Kg原料乳中添加5-20g氧化钙，色素常 用胭脂树橙，通常每1000Kg原料乳中加30-60g，色素与水稀释 约六倍，充分混匀后加入。
2.7添加凝乳酶和凝乳的形成
2.10排除乳清
乳清由干酪槽底部通过金属网排除。
2.11成型压榨
将堆积后的干酪块切成方砖形或小立方体，装入成型 机，成型机内装满后，放入压榨机上进行压榨定型。
干酪根生油气概论(DOC)
第二节干酪根热降解成油机理一、烃的演化1. 氯仿沥青“A”和总烃的演化2. 烷烃的演化正构烷烃的演化异构烷烃的演化环烷烃的演化芳香烃的演化二、油气生成的阶段性及特征门限温度：随着埋藏深度的增加，当温度升高到一定数值，有机质开始大量转化为石油，这个温度界限称门限温度。
门限深度：与门限温度相对应的深度称门限深度。
分三个阶段：成岩作用阶段——未成熟阶段深成作用阶段——成熟阶段变质作用阶段——过成熟阶段1、成岩作用阶段—未成熟阶段从沉积有机质被埋藏开始至门限深度为止。
地层条件：低温（小于50～60℃）、低压。
有机质特征：微生物化学作用为主，有机质以形成干酪根为主，没有形成大量烃类，O/C 大大降低，H/C稍微下降。
主要产物及特征：生物成因气，有少量的烃类来自于活生物体，大部分为C15以上的重烃，为生物标志物。
正烷烃多具明显的奇偶优势。
成岩作用阶段后期也可形成一些非生物成因的降解天然气以及未熟油。
鉴别指标：Ro小于0.5%。
2、深成作用阶段—成熟阶段深成作用阶段为干酪根生成油气的主要阶段。
该阶段从有机质演化的门限值开始至生成石油和湿气结束为止，按照干酪根的成熟度和成烃产物划分为两个带：生油主带：(低—中成熟阶段)凝析油和湿气带：(高成熟阶段)生油主带：(低—中成熟阶段)有机质特征：干酪根热降解作用为主，H/C大大降低。
主要产物及特征：成熟的液态石油。
以中—低分子量的烃类为主，正烷烃中奇碳优势逐渐消失，环烷烃和芳香烃的碳数和环数减少，曲线由双峰变单峰。
W.C.Pusery把它称为“液态窗”或“石油窗”。
鉴别指标： Ro为0.5～1.3%。
凝析油和湿气带：(高成熟阶段)有机质特征：高温下，剩余的干酪根和已经形成的重烃继续热裂解。
主要产物及特征：液态烃急剧减少，C1～C8的轻烃将迅速增加。
在地层温度和压力超过烃类相态转变的临界值时，这些轻质轻就会发生逆蒸发，反溶解于气态烃之中，形成凝析气和更富含气态烃的湿气。
鉴别指标： Ro为1.3～2.0%。
5-第三章 干酪根2
间接方法
稳定同位素 热解分析（热失重、热模拟、热解 -色谱） 热解分析（热失重、热模拟、热解—-色谱） 超临界抽提、 超临界抽提、氧化分解
这种方法的特点是彻底的破坏干酪根，看它由哪些单元组成。 这种方法的特点是彻底的破坏干酪根，看它由哪些单元组成。
方
法
可能取得的信息与功能
直接分析法 降解分析法 光学显微镜观察分析 化学元素分析 扫描电镜与透射电镜 热分析 红外光谱 热解聚与超临界溶剂抽提 核磁共振 热解-色谱 色谱-质谱 热解 色谱 质谱 顺磁共振 同位素质谱 X射线、电子氧化 氢化等) 射线、 射线 电子、 轻度化学降解(氧化、氢化等 氧化、 轻度化学降解 、中子衍射 电子能谱 选择性化学降解 杂原子官能团化学分析 (3)计算机模化 计算机模化
催化剂
目前的实验已经证实粘土矿物对干酪根降解成烃有 催化作用，特别是蒙脱石催化作用强， 催化作用，特别是蒙脱石催化作用强，可使干酪根在相 同降解条件下产生大量低分子量烃和气态烃。 同降解条件下产生大量低分子量烃和气态烃。碳酸盐矿 物基本无催化作用。 物基本无催化作用。
加水模拟
由于生油岩干酪根从沉积到变成石墨都是在有水的 条件下进行的，或说是浸在水中演化的， 条件下进行的，或说是浸在水中演化的，因而有人 Lewan（1985）设计了加水模拟实验。 Lewan（1985）设计了加水模拟实验。
第三节干酪根的结构来自一、干酪根结构的含义及研究意义
一个复杂混合物的“平均分子结构” 一个复杂混合物的“平均分子结构”能够反映混 有机岩石学研究表明，干酪根实际上是各种显微 有机岩石学研究表明， 合物分子群体典型的化学与物理性质， 合物分子群体典型的化学与物理性质，但它并不是该 组分的复杂混合物，而不是一类或一族有机化合物， 组分的复杂混合物，而不是一类或一族有机化合物， 群体中任何一个具体分子的化学结构。 群体中任何一个具体分子的化学结构。 所以干酪根没有一个严格确切的固定化学结构。因此， 所以干酪根没有一个严格确切的固定化学结构。因此， 不能用研究单一有机化合物分子结构的观点来要求和 平均分子结构：用来描述复杂混合物分子群体的典型 平均分子结构： 对待干酪根结构的研究，需要引入“平均分子结构” 对待干酪根结构的研究，需要引入“平均分子结构” 化学与物理性质的结构模型。 化学与物理性质的结构模型。 的概念。 的概念。 显然不可能存在干酪根的单一化学结构模式。 显然不可能存在干酪根的单一化学结构模式 。 我 们必须尽可能对不同类型、不同成熟度、 们必须尽可能对不同类型、不同成熟度、 不同显微组 成的有代表性的干酪根分别进行研究。 成的有代表性的干酪根分别进行研究。 正是从它们之 间化学结构的差异与类似的比较中， 间化学结构的差异与类似的比较中，可以加深我们对 干酪根的成岩演化与成烃机理的认识。 干酪根的成岩演化与成烃机理的认识。
干酪培训资料(ppt 168页)
干酪的历史
• 此外，在阿拉 伯这些国家， 还流传着一个 关于乳酪的古 代民间故事。
干酪的历史
• 从前，有一名经常在沙漠 旅行的阿位伯商人，在启 程前用羊胃袋装满了乳汁 当作解渴的饮料，然后便 展开横渡沙漠的漫长之旅。 一天傍晚抵达了欧西亚斯， 他便打开水壶准备喝乳汁 解渴时，却发现流出了柔 软的白色块状物和乳液。 他将两者混合着喝下去， 发现十分美味。
芝士配酸味酒，含脂量高的配涩味的酒。
干酪的历史
• 乳酪是人类发明的一 种古老食物，也是世 界公认最营养价值的 食物。作为乳酪原料 [乳]，取自于牛,羊,山 羊甚至是马，所分泌 的乳汁，其中包含了 所有哺乳动物在成长 发育期间所需要的养 份，由[乳]制成的乳酪， 可以说是最高级的蛋 白质来源。
干酪的历史
圆桶形内部有无数小 孔洞，口感丰富散发 出浓郁的乳香
Wine recommended: Beaujolais/Chianti
Bel Paese 贝而倍斯
• 原产国：意大利 • 乳种：牛乳 • 乳脂肪含量： 45% • 成熟期两个月，外形为
厚实的圆盘形，内部呈 乳白色，质地细致滑润， 散发出奶油香和淡甜味， Bel Paese是美丽的乡土 之意。
Cheese knowledge干酪知识
芝士配酒的学问
很多时候吃芝士都会配酒，吃芝士盘，其中用意是以芝士佐吃饭时余下的酒， 一般来说，吃芝士都会喝较淡的白酒，因为它不会盖芝士的味道。只有味道浓烈 的芝士，如；蓝芝士，才会配红酒，但不论红酒、白酒，基本发则都是选择和芝 士同产品的酒，风味会最爽，再讲究一点，则可以以芝士性质来选择，如；咸味
乳酪的储存
在专业的温湿控制环境中，大部分乳酪的保存期限大约都在60天左右。 但若是买回家中享用，一般多建议，最好与蔬菜一起摆入密封保存盒中 ，再放入冰箱的保鲜室里，以保持最佳湿润状态。 时间上最好不要 超过一个星期；食用之前，应该先取出静置室温里约30分钟，使之回复 应有的柔软度，方能使口感呈现最佳状况！
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
轻
-10
-15
-20
-25
-30
-35 13C
果胶 蛋白质 半纤维素 总碳水化合物 总有机碳
乙醇抽提类脂物 纤维素 木质素 氯仿抽提类脂物 海相高等植物 湖沼高等植物 陆生生物 浮游生物 淡水浮游生物
重
-20
-25
-30 13C
1000 1500 2000 2500 3000
3500
4型
3型
2型
干酪根是一种高分子聚合物，又不同于一般的 纯有机化合物，因而没有固定统一的元素组成
干酪根的元素 组成测定方法
元素分析仪
元素 分析 仪的 充分氧化，使 各元素定量的转化为其对
应的氧化物
热导池检测器
柱色谱
C转化为CO2 H转化为H2O N转化为N2O、 再还原为N2
3、有机质官能团特征（红外光谱）
基团类型
烷基类型 (H)
芳基类型 (C)
含氧基团 (O)
主要吸收频带(cm-1)
反应的基团振动特征
代表符号
2930 2860 1455
1375 720
1630~1600 870 820 750
3600~3200 1710
1100~1000
脂肪链的甲基(—CH3)、次甲 Ka1
13C
0 00
(13C /12C)样品 (13C /12C)标准 (13C /12C)标准
1000
通用PDP标准是美国卡罗林纳州白垩系Peedee中的 箭石13C/ 12C，其值为1123.72*10-5。
我国石油系统采用的标准为周口店奥陶系灰岩，其值
13C/ 12C，为1123.6*10-5。
重
具形态 部分
有机碎屑 无定型部分 微化石组成
有机碎屑 无定型部分
微化石组成
具形态 部分
无定型 部分
具形态 部分
有机碎屑
镜质体
菌藻类
颗石藻
层状藻
葡萄藻
菌解无定形
结构镜质体
惰质体
条
带
镜 质 体
菌 孢
菌核
菌核
角质体
孢粉体
孢粉体
孢粉体
暗色泥岩－藻类体
暗色泥岩－壳质组
暗色泥岩－镜质组和惰质组
2、干酪根的元素组成
X射线 衍射法
核磁 共振法
物理降解：主要是干热解、水热解和氢解 化学降解：主要是氧化、还原和水解
通过电子显微镜的高倍放大可以研究干酪根的微细 结构，特别是利用正常和衍射光束的干涉并结合高倍
放大的晶格（5~8百万倍）的晶格条纹技术，可以 观察到芳香族片的边缘、延伸度和片间距离。
1型 图例
泌阳凹陷核桃园组干酪根13C值
官能团中的氧数量
（与干酪根有关的WB%）
其它的 酮 羧酸 酯（非羧基）
5
I型
总氧量=4.6%
0
5
II型
总氧量=10.3%
0
15
III型
总氧量=27.5%
10
5
0
浅层未成熟的不同类型干酪根中结合 在各种官能团内的含氧量
三、干酪根的主要研究方法
人工 降解法
电子显 微镜法
生油潜量大的富氢富脂肪链的干酪根在红外光谱上烷基吸收峰高， 而含氧基团峰低；生油潜量小的干酪根则含氧基团吸收峰高和芳基 峰高，而烷基峰低。利用红外光谱特征可以研究干酪根的成熟度和类型。
4、干酪根的碳同位素组成
同位素是指质子数相同，而中子数不同的原子
碳的质子数为6，中子数分别6、7、8
碳的天然同位素为12C、13C、14C 其中碳14C同位素是放射性同位素，不稳定
藻煤、烛煤、地沥青类物质（天然沥青、沥青、焦油砂中的 焦油）、近代沉积物和泥土中的有机质。
J.Hunt的定义：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。
干酪根形成示意图 不饱和化合物
聚合
中间产物
氧化
聚合
干酪根
碳水化合物 蛋白质
碳水化合物
蛋白质
聚合
微生物 作用
聚合
腐殖酸
聚合
腐殖酸
干酪根 干酪根
基(>CH2)官能团的伸缩振动
>CH2 、—CH3的不对称弯曲 振动
>CH3的对称弯曲振动 脂肪链 —(CH2)n— 的C—C骨架振动 芳环中C=C骨架振动
K1455 K1375 K720
K1630
芳环CH的面外变形振动
Karo
OH的伸缩振动
羰基、羧基的C=O的伸缩振 动
芳基烷基中C — O,C — O — C伸缩振动
页岩油 5 1011t
在煤中 1013t
油 41011t
在富含 有机物 页岩中 1014t
沥青”A” 3 1011t
在油页岩中 1012t
通过 热解 生成
干酪根与各种化石燃料最大资源量的比较
二、干酪根的组成
1、干酪根的显微组成 2、干酪根的元素组成 3、干酪根的基团组成 4、干酪根的碳同位素组成
第二章 干酪根
一、干酪根的定义 二、干酪根的组成 三、干酪根的研究方法 四、干酪根的结构特征 五、干酪根的类型划分 六、干酪根的成熟度
一、干酪根定义
干酪根（Kerogen）：一词源于希腊字Keros，意为蜡。
B.Durand的定义：分散在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、褐煤、烟煤、无烟煤）
有机组分
粘土物
沉积岩无机组分和有机显微组分
显微组分组
显微组分
藻质体
壳质体
腐泥组
镜质组 惰质组
富氢无定型 结构镜质体 无结构镜质体 碎屑镜质体 贫氢无定型
丝质体 半丝质体 微粒体 粗粒体 菌类体 碎屑惰性体
显微亚组分
化石藻质体 碎屑藻质体 孢粉体 角质体 树脂体 木栓质体 碎屑壳质体
形态完整性
微化石 有机碎屑 微化石组成
干酪根在岩石中的相对含量
总的岩石
矿物
对含有机质的沉积岩通 过盐酸、氢氟酸处理矿 物质后，分离出来的
总的有机质
干酪根
（不溶）
含C、H、O、S、N 重分子，分子量 一般超过500
沥青部分 （溶于有机溶剂）
沥青+树脂
芳香烃 饱和烃
只含C、H 重分子， 分子量一 般小于600
天然气 2 1011t
全部干酪根 1016t
1、干酪根的显微组成
干酪根 的显微 组成鉴 定的主 要方法
透射光
反射光
荧光 高倍电 镜扫描
鉴定干酪根的透光性、形态和结构
鉴定干酪根的反光性、形态、结构和突起 鉴定干酪根在近紫外光激发下发射 较长波长的光——荧光 研究干酪根的显微结构及其晶格成像
碳酸盐
石英
蚀变部分 凝胶化有机质
具结构的 有机碎屑
颗粒状、薄膜状和 亚胶体状的有机物
KOH K1710
K1100
物质分 子中的 基团在 连续红 外光照 射下， 可吸收 振动频 率相同 的红外 光，形 成该分 子特有 的红外 光谱。
K1630
KOH
Ka1
K1710
K
不同类型干酪根的红外光谱典型示例
芳环CH的面 外变形振动
芳环中C=C 骨架振动
OH的伸 缩振动
陆相干酪根的红外光谱图