地球化学复习资料.docx
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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。
1.生物的产率及影响因素
水体的分层,温跃层和盐跃层主要是通过控制水中营养物的含量来影响生物的生产力。
光,光的数量和质量影响光合作用的速率,从而也影响生产力。
营养物质,生物的生长和再生产不仅取决于碳的利用率,而且取决于必要的矿物质营养物,氮,磷和硅是决定海洋或湖泊的初级生产力的主要营养因素。
海洋初级生产量的空间分布,洋流和风也影响初级生产的分布,海洋表层初级生产力的分布是不均匀的。
2.影响有机质在沉积物中富集的物理化学因素
水体的深度和能量,水盆地的水体深度直接影响水底的物理化学条件,浪基面以下为静水低能环境,停滞的水体使水底保持缺氧还原条件,当有机质来源丰富时,可使有机质稳定保存,即使有厌氧细菌的存在,其破坏有机质的速度也较慢。
沉积速度与沉降速度,沉降速度与沉积物的沉积速度的大小直接决定盆地水体的深度变化,同时也影响沉积物中有机质的含量。
沉积物中的氧化还原条件,水体中高的生物生产率也常有助于在水底和沉积物中形成缺氧还原环境,细粒的沉积常能有效的阻止孔隙水和上覆水体的交换,使沉积物孔隙水随深度增加很快变为还原环境。
二.干酪根的元素组成分类及相关性质
用H/C和O/C原子比表示干酪根的分类
Ⅰ型干酪根:
具有高的原始H/C原子比和低的O/C比。
它们富含脂肪结构,芳香结构和杂原子键含量低。
氧主要存在于酯键中,主要源于藻类沉积和细菌遗体,通常形成于静而少氧的浅水环境中的富有机质游泥中。
此类干酪根的显微组分主要是腐泥组。
此类干酪根具有很高的生油潜力,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O/C原子比。
同时酯键很丰富,含大量脂族结构,主要是中等长度的链和环系,在脂族键中常含相当数量的硫.这类干酪根一般与海相沉积有关,是由原地浮游生物及微生物有机物的混合沉积,在还原条件下形成的,也可由异地有机质形成,主要是异地富含脂类的高等植物有机物残体和植物分泌物相对富集后形成的。
热解时Ⅱ型干酪根比Ⅰ型干酪根产生的烃类要少,但依然是良好的生油母质。
Ⅲ型干酪根:
具有较低的原始H/C原子比,而O/C原子比高。
由大量多芳香核、酮及羧酸基团组成,但不含酯基团。
只含有少数的甲基和短链脂族结构,也有极少数起源于植物蜡和表皮层的脂族长链存在。
此类干酪根来源于陆生高等值物有机质,镜质体是其主要的显微组分,这与煤的特征相似。
Ⅲ型干酪根与Ⅰ、Ⅱ型相比热解产物很少,生油能力差,但在高成熟阶段也可形成可观的甲烷气体。
三.正构烷烃,异构烷烃,环烷烃,烯烃在沉积有机体热演化中的一般化学反应规律
1.正构烷烃
链烷烃裂解的一般规律,位于分子中间部分的C—C键的分解能,比位于邻近两端的要低一些,因之长链烷基容易在中间部位开裂,碳链愈长,热稳定性愈低
2.异构烷烃
异构烷烃中含有叔碳原子,它的C—C与C—H键的分解能均较伯碳仲碳原子的低,因此热解时容易在叔碳原子上先断裂或脱氢。
3.环烷烃
环烷烃的芳构化比环裂解要容易,当环烷环上带有烷基侧链时,裂解首先在侧链上进行,且容易在侧链的中间部位开裂,多环烷烃热解中的一个重要反应是脂环的脱氢,而后是脂环的芳构化。
4.烯烃
断链反应,长链α-正构烯烃容易在β位的C-C键断裂,生成分子量更小的碎片。
脱氢反应,双键的α位碳上的C-H键容易脱氢,形成共轭双键。
加成反应,烯烃与共轭双键很容易发生加成反应,生成环烯,环烯继续脱氢生成芳烃,此即环化与芳构化反应。
加氢反应,热解的中间产物烯烃经加氢后生成饱和烃。
四.烷基芳烃,未取代芳烃及杂原子官能团在沉积有机体热演化中的一般化学反应规律
1.烷基芳烃
烷基的β位断裂,烷基芳烃的分解能因受芳环共轭效应影响易于在β位与γ位断裂,α位则不易发生裂解。
烷基的脱氢与缩合,烷基芳烃的脂肪侧链也可在分子内部合成多环芳烃。
去烷基反应,去烷基反应发生在烷基芳烃侧链的α位上。
2.未取代芳烃
苯的脱氢,脱氢的同时,生成联苯与二苯基苯等缩合物,进一步脱氢,生成稠环芳烃。
多环芳烃的脱氢与缩合,萘热解时不生成苯的衍生物,脱氢生成联萘,然后缩合成苝,当芳环数超过2时,稠环化有迅速增快的趋向。
芳环的碳化,萘,蒽,菲,苝,晕苯等稠环芳烃,最终形成各向异性的石墨型层状结构,这就是热解中的石墨化过程;芳烃稠环化缩合的最终结果是形成各向同性的结构,即所谓无定形碳。
3.杂原子官能团的热解反应
含氧官能团,羧基,羧基分解的反应机理属非自由基型,它的分解按氢转移或离子反应机理进行,羧基的分解与R的性质关系密切,与芳羧酸不同,一些脂肪酸具有相当高的热稳定性。
羟基,它的分解在低温下按分子自由基反应机理进行,主要为C-OH键的断裂,酚羟基的热力学与动力学性质都十分稳定。
羰基,羰基化合物的C=O键是十分稳定的,热解时,主要生成CO与CO2以及烯烃,它的热稳定性比羧基高,比酚羟基弱。
含氮官能团,生物体中的氨基酸虽然参与了煤的生成,但是在泥炭化阶段,绝大部分氨基酸中的氮因分解而消失,表现为泥炭至褐煤阶段可水解氮的含量不断降低。
含硫官能团,脂族的硫化物,硫醇与二硫化物最易分解,其次是芳族的硫化物与硫醇,最稳定的是噻吩类化合物。
五.干酪根结构的演化特征
干酪根芳族结构的演化
随着演化的加深,干酪根中方碳在总碳数中所占的比例不断增高这主要是芳族结构的热稳定性强,很少被从干酪根结构中脱除,加之其他结构的脱除和芳构化作用的结果。
干酪根脂族结构的演化
随着热演化深度的增加,干酪根的脂族结构也在不断变化,具有生油潜力的长链烷烃的含量减少,残留的脂基多为甲基,乙基等短链结构,在演化较深阶段,干酪根中残余的脂碳就仅存甲基侧链了,并在将在变质作用阶段完全脱出或芳构化为芳环结构而残留于干酪根残体中。
脂族结构除大部分断裂以油气的形式从干酪根中脱除之外,也常有一部分转化为芳构碳。
干酪根杂原子官能团的演化
按照稳定性的大小含氧官能团大致按以下程序脱除与转化:
醇羟基,羧基,酯基和醚基,杂环氧。
除杂原子官能团(含氮的吡啶与吡咯,含硫的噻吩)较稳定外,其它的都在热演化的较早阶段就分解了。
六.煤成油的地球化学特征
煤成油的总体特征是低密度、低粘度、低凝固点、低含硫,中-高含蜡,高饱和烃和低非烃+沥青质。
在族组成中,饱和烃含量高于芳烃、非烃和沥青质,澳大利亚典型煤成油的非烃十沥青质含量一般<10%;硫含量低,甚至可以忽略不计;正烷烃分布在C20~C40范围最大,类异戊二烯型烷烃中,Pr/Ph值一般大于4;倍半萜类中有补身烷和桉叶油烷等既反映生源又反映沉积环境的化合物,还有其它来源于五元环同系物、可能与细菌作用有关的化合物;富含反映不同植物属种和石油时代的二萜类化合物;一般都有藿烷类化合物,而且长侧链藿烷浓度随其碳数增加呈指数递减,但甲基藿烷和降藿烷不常见;X化合物(一种C30重排甾烷)常见;有时可见非藿烷型萜烷,如奥利烷、羽扇烷、乌散烷和多杜松烷以及不饱和三萜烷;规则甾烷分布以C29甾烷占优势。
七.不同特征的正构烷烃的沉积环境,母质类型意义
1.高分子量(nC25~nC33)具奇数碳优势的正构烷烃
高分子量奇数碳正构烷烃常出现于富含陆源碎屑沉积岩系的有机质中。
一般认为,这些烃来自于高等植物中的蜡。
明显的奇偶优势除出现在现代沉积以外,还出现在成熟度低的页岩、原油和泥炭中。
这些岩层和原油多为白垩纪和第三纪的产物。
因为自白垩纪以来高等植物,尤其是被子植物出现了繁盛期,成为植物类脂物的重要来源。
2.中等分子量(nC15~nC21)具奇数碳优势的正构烷烃
中等分子量的正构烷烃主要分布在海相和深湖相沉积有机质中。
水生的藻类和其它浮游生物是这类正构烷烃的来源。
在低成熟度的烃源岩中,正构烷烃的分布特征明显反映其母质构成。
3.具偶奇优势的正构烷烃
具偶奇优势的正构烷烃一般出现在碳酸盐岩和蒸发岩中,在原油中偶尔也可见到。
4.不具有奇数碳或偶数碳优势的正构烷烃
这类正构烷烃主要出现在古代沉积物中,它们可能来源于细菌和其它微生物的蜡,也可能来自被细菌强烈改造的高等植物的蜡。
5.具偶奇优势的正构脂肪酸
在许多近代沉积物和一些古代沉积岩中都鉴定出了正构脂肪酸。
脂肪酸的种类较多,其中与海相、湖相有关的是C14~C22脂肪酸,与高等植物有关的除C16、C18外,还有C24~C32脂肪酸。
这两种脂肪酸均具有偶奇优势。
八.正构烷烃在母质来源,沉积环境,成熟度分析及生物降解中的应用
1.正烷烃的母质来源
正烷烃中高碳数部分(nC25-nC35)主要来自于奇碳数原子为主的高等植物中的生物蜡;正烷烃C21-主要来自于以偶数碳原子为主的脂肪酸,主要源自藻类,正烷烃分布中以C21-为主,蓝绿藻来源的正烷烃以C14-C19占优势。
2.正烷烃的沉积环境
陆相:
高碳数正烷烃占优势,海相:
低碳数正烷烃占优势;一般环境下:
生物蜡、脂肪酸脱羧基形成奇碳数正烷烃,因此正烷烃显奇偶优势.盐湖和海相缺氧盆地:
其生油岩和原油中正烷烃由生物蜡和脂肪酸脱水加氢生成,因此具偶奇优势
3.成熟度分析
除细菌来源的正烷烃无奇偶或偶奇优势外,其它来源的正烷烃未成熟时总是分布不均,随成熟度增高,奇偶优势消失,高碳数正烷烃向低碳数正烷烃转化。
4.生物降解
所有生物标志化合物中,正烷烃是细菌的第一食物,当正烷烃含量降低,则表明有生物降解。
九.无环类异戊二烯烷烃·姥鲛烷PR和PH的沉积环境意义和在油气地化中的应用
1.反映沉积环境和成岩作用
Pr和Ph来自:
叶绿素A的植醇侧链,规则的异戊二烯烃类,不仅来自于叶绿素的植醇,而且还与细菌有关。
高等植物中的叶绿素、藻菌中的藻菌素在微生物的作用下都会分解游离出植醇。
在成岩过程中植醇一部分结合成为干酪根的组成部分,另一部分转化形成植烷和姥鮫烷。
一般在强还原条件下以形成植烷为主,在弱氧化条件下以形成姥鲛烷为主。
此外,在酸性环境中有利于姥鲛烷的形成,而在偏碱性的环境有利于植烷的形成。
一般来讲,PR/PH小于1反映还原环境,PR/PH大于1反映氧化环境。
2.反映成熟度
随热演化程度增加,Ph→Pr→ 3.油源对比 以类异戊二烯烷烃的百分含量图作为指纹图,进行油—油,油—岩对比. 十.三环萜烷的应用 三环萜烷的起源可能主要与藻类和微生物有关;一般在湖相和浅海相中三环萜烷含量比较高,湖沼和沼泽相中含量较低;三环萜烷系列中低碳数成员的某些变化可以指示沉积环境变化,如C19萜烷浓度相对增高是湖相沉积的特征,而相对高浓度的C23萜烷出现是碳酸岩沉积的特征;三环萜烷的碳数分布可反映有机质成熟度,随地温升高三环萜烷的长侧链就会不断断裂,碳数减少,因此成熟度升高,低碳数三环二萜烷相对含量增加;三环萜烷的相对分布可用于油源对比,m/z191质量色谱图上三环二萜的分布在中新生代和古生代油源对比中都是较理想的对比指纹。 十一.五环三萜藿烷类化合物在判别沉积环境和分析成熟度中的应用 1.藿烷系列化合物的指相作用 升藿烷分布情况可以反映沉积环境,升藿烷被认为是来自细菌藿烷四醇和一般存在于原核微生物中的其它多功能团C35藿烷类化合物,高含量的C35升藿烷可能与沉积环境中强烈的细菌活动有关;高丰度的C35升藿烷一般与海相的碳酸盐岩或蒸发岩有关,也有人认为是在沉积时期的海相高还原环境的一般性指标;升藿烷的分布会受到热成熟度的影响,在加利福尼亚蒙特雷组生成的一套相关石油中,升藿烷指数是随成熟度增加而减小的。 此外,大多数碳酸盐岩中C29藿烷含量大于C30藿烷。 2.藿烷系列化合物在成熟度研究中的应用 霍烷系列的热稳定性研究,17β霍烷成为生物型霍烷,仅分布于未成熟的生油岩和原油中,他的构型与生物体中的一样。 17α21β22R/22S霍烷分布于一切生油岩和原油中,其中未成熟样品和生物体的构型仅为17α21β22R霍烷。 莫烷分布在未成熟-低成熟样品中。 藿烷的成熟度参数,升藿烷的异构化作用22S/(22R+22S),在成熟阶段该比值由0增加到0.6左右(0.57~0.6为均衡状态,样品比值在0.5~0.54范围内表明勉强进入生油阶段,当比值为0.57~0.62则表明达到或超过主要的生油阶段,该参数被认为是用于确定生烃门限的最好参数;βα-莫烷/αβ-藿烷和ββ-藿烷,βα-莫烷/αβ-藿烷随成熟度增加而减小,在未成熟的沥青中约为0.8,在成熟的烃源岩中小于0.15,在石油中可低达0.05。 Tm和Ts,在热演化中Tm的转化比Ts快,使Ts/(Ts+Tm)比值一般随演化程度加深而增大,可以用来反映成熟度。 在评价来自同一有机相的同源石油时,Ts/(Ts+Tm)是非常可靠的成熟度指标。 十二.规则甾烷,重排甾烷在油气地化中的应用 规则甾烷: 1.应用于成熟度的研究 规则甾烷的异构化作用20S/(20R+20S)和ββ/(αα+ββ)为常用参数(C29甾烷),C29甾烷的20S/(20R+20S)对ββ/(αα+ββ)的曲线在描述源岩或石油成熟度方面特别有效。 甾烷的异构化比值,石油的生物降解中细菌更倾向于选择消耗ααα20R异构体,使比值增加;对于一些年轻的盆地中,甾烷异构化参数所反映的成熟度可能比其真正的成熟度低;在利用甾烷异构化参数测定超盐度源岩的成熟度时必须谨慎。 2.应用于有机母源特征的研究 海相石油中C28甾烷的相对含量随地质年代变新而增加。 在白垩系和侏罗系地层中C28甾烷的增加可能与不断增加的多种浮游植物群有关,把早白垩世和第三纪的油与古生代和更老时代的油区分开来,这样的关系仅适用于部分海相烃源岩样品;通常利用C30/C27~C29甾烷比值与奥利烷/C30藿烷比值的相关图评价海相和陆相有机质对石油的输入。 3.应用于油源对比的研究 规则甾烷可用来区分不同源岩或相同源岩的不同有机相生成的石油,是油源对比的常用指标。 指示母质来源和沉积环境,海相有机质及原油含C30胆甾烷,陆相则不含,煤系地层中C29甾烷占优势,有时C27甾烷不存在;油源对比和运移估测,由于地质色层作用,使得原油在运移中14α17β甾烷富集,不同成熟度原油与运移距离长短有关。 重排甾烷: 实际应用中通常通过计算∑重排甾烷/∑规则甾烷来讨论相关问题,该比值一般用来鉴别石油是来自碳酸盐岩还是粘土质烃源岩,低的比值指示缺氧、贫粘土的碳酸盐岩烃源岩的存在,只有在成熟度相当的情况下重排甾烷/规则甾烷比值才可以判断烃源岩的沉积条件;严重的生物降解作用可以导致甾烷选择性的破坏,一般重排甾烷较规则甾烷抗降解能力强,所以会导致重排甾烷/规则甾烷比值的增加,此时需要得到其它的降解参数的支持,才能得到正确的解释。 十三.影响烃类气体组成的因素 热成熟作用,从未成熟到成熟到过成熟阶段,天然气中甲烷的含量由高到低到高,重烃气相对含量有低到高到低。 气源岩母质类型,烃类气体组分受气源岩母质类型影响较大的情况主要表现在成熟阶段,而只有在成熟阶段,不同母质类型形成的天然气烃类组分才存在明显差异,腐泥型有机质比腐殖型有机质所生成的重烃气多。 运移过程中的地质色层作用,轻烃通过被饱和页岩的扩散系数明显不同,分子量越低,扩散系数越大,运移速率就越高,通过运移天然气的组成会有很大变化,甲烷含量相对增加,而重烷烃含量相应的减少。 生物作用,微生物作用包括了两个方面,其一是微生物直接产生天然气,生物气的最大特点是主要化学成分为甲烷,微生物的另一个作用就是对烃类的降解作用。 生物对天然气降解作用的结果是使天然气中甲烷成分增高,天然气因而变得更干。 水洗作用,重烃气溶解度要比甲烷低,水洗的结果是使甲烷更易溶于水中而被带走,因而造成原来气藏中天然气甲烷含量下降而重烃升高,同时溶解于水中的天然气由于压力降低而在合适的构造释放出来并形成天然气藏就将以甲烷为主。 混合作用,由于在同一地区往往有多种天然气来源,沿着各自的运移途径而可能聚集在同一构造,同一储层中,形成多源气藏,致使组成变得更为复杂。 十四.沉积环境及埋藏演化过程对生物成因气的控制作用 1.富含硫酸盐的强还原环境 H2优先还原SO42-形成H2S,H2S的毒害对甲烷生产菌具明显的抑制作用,并使有机质不易分解,导致甲烷生产菌繁殖及其营养物质-H2、CO2形成均受到抑制,因此便不可能大量形成生物气。 2.陆相淡水湖泊 沉积中缺少硫酸盐类矿物,腐殖型和混合型有机质易分解成H2、CO2,亦有利于甲烷生成菌繁殖。 甲烷在相对浅的地带形成,常由于封存条件差而被氧化或散失,难以形成较大规模气藏。 若在富有机质粘土层下存在良好砂层,就有可能形成小规模气藏。 3.半咸水湖和咸水湖 这种沉积可抑制甲烷生产菌过早大量繁殖,同时也有利于有机质保存。 直到埋藏一定深度后,由于有机质的分解,使pH值降到6.5~7.85范围时,甲烷生产菌才得以大量繁殖,这时形成的甲烷易于保存,并在一定条件下聚集成藏。 4.在气温较低的极地,气温低而水较深的高压低温海域中 沉积物之下浅部形成的甲烷可以与水缔合成固态气-水合物,这不仅有利于浅层天然气的保存,而且可以成为较深带天然气的极好盖层。 十五.有利于生物成因气形成聚集的条件 现代沉积及年代较新、埋藏较浅的沉积岩中,凡含有一定量的有机质并具缺氧环境,都会有生物甲烷的生成,但要聚集成藏则需要一定要素的恰当配置。 1.有利的微生物生存条件是生物气形成的必要前提 丰富的以草木腐殖型为主的混合型有机质;还原环境和中性水介质条件有利于生物气形成;合适的温度范围: 4~45℃;快速的沉积作用。 2.物性较好、规模较大的储层是气藏大小的关键 3.有效的封盖和保存条件是甲烷富集的重要因素 4.早期圈闭及同生圈闭有利于生物气富集 十六.天然气成因类型的识别方法 1.用天然气组分识别天然气成因 利用干燥系数,重烃,苯指数,湿度等参数可以在一定条件下识别天然气成因 2.应用稳定同位素组成判别天然气的成因类型 无机和有机成因甲烷的判别,通常将δ13C1>-20‰作为无机成因甲烷的标志之一;有机成因气具有δ13C1<δ13C2<δ13C3…的特征,而无机成因则具有倒转序列,即δ13C1>δ13C2>δ13C3 有机成因气两大亚类(煤型气和油型气)划分的依据,煤系有机质相对于腐泥型有机质常富集13C,相应地煤型气和油型气甲烷系列的碳同位素组成在相同演化阶段,油型气较明显地富集12C,而煤型气富集13C;乙烷的碳同位素在我国广泛作为有机成因气两大亚类的划分准绳,一般将δ13C2≥-29.0‰作为煤型气乙烷的判识标准。 利用δ13C1与源岩镜质体反射率的相关关系判别油型气和煤型气,烷烃气甲烷同位素组成决定于成气母质特征和母质的热演化程度,随热演化程度增大,甲烷中C13富集程度增大,半对数关系表明这种C13增大的趋势在低演化阶段最明显,随成熟度增大而减缓。 生物气的判识,甲烷>95%,C1/C1-5为0.95~1,C2/C3大于2,δ13C1<-55‰定为生物气的判识指标,也有的为小于-60‰,生物气一般在浅层产出。 区分有机和无机成因CO2,我国δ13CCO2值变化范围从+7‰至-39‰,比世界上δ13CCO2值变化区间从+27‰至-42‰ 3.利用轻烃地球化学参数判别天然气成因类型 轻烃族组成,源于腐泥型母质的轻烃组分中富含正构烷烃,源于腐殖型母质的轻烃组分中则富含异构烷烃和芳烃 烷烃组成,甲基环己烷: 主要来自高等植物,二甲基环戊烷: 主要来自水生生物的类脂化合物,正庚烷: 主要来自藻类和细菌。 特定参数法,从热稳定性来看,环烷烃低于链烷烃和芳烃,它们对热演化的敏感性使之成为成熟度参数的主要选择对象。 在探索与应用过程中,国内外一些学者常用正庚烷值和石蜡指数判别天然气与凝析油的成熟度。 4.天然气成因类型的综合判别 在探讨天然气的来源、天然气成因类型时,科学地综合应用各项地球化学指标,结合具体气藏的地质、地球化学背景进行深入有机的剖析,才可能获得较为正确的结论。 一.生物有机质的化学组分 主要是四种生物化学组分: 蛋白质、碳水化合物、脂类、木质素,还有数量虽不大,但有重要作用的物质,如色素、核酸、维生素、酶、丹宁等 二.异戊二烯单元的结构及简单组合,拆分 萜类化合物根据组成的异戊二烯单元的数目可分为,单萜: 由两个异戊二烯单元组成,大量出现在高等植物中,它是植物香精油的主要组成部分;倍半萜: 三个异戊二烯单元,链状,单环和双环的倍半萜广泛分布于高等植物中;双萜: 四个异戊二烯单元,高等植物中的普遍生物化学成分,动物体中的维生素A也具有双萜结构;四萜: 八个异戊二烯单元,重要的色素,其分子含有较长的碳-碳共轭双键体系在链端处有一个或两个六元环,所以多带由黄至红的颜色;多萜: 在自然界中,多萜化合物的代表是橡胶,后者每个分子中约含1000个异戊二烯单元。 三.富沉积有机质的沉积环境 生物高产和缺氧环境共存是富有机质沉积形成的必要条件。 1.大型深水缺氧湖泊: 富营养、贫营养湖泊;深水是缺氧湖泊发育的重要条件;缺氧湖泊的发育与纬度有关 2.海相缺氧环境: 上升流形成的缺氧环境;缺氧封闭局限海盆 3.沼泽环境: 温暖潮湿的气候和长期停滞的水体条件;地形一般比较平坦、低洼;构造上处于缓慢持续下沉状态 四.C,O同位素丰度的表示方法 氧同位素丰度表示为18O/16O,或δ18O 碳同位素丰度表示为: 13C/12C或δ13C 五.自然界中碳同位素分馏的几种方式和结果 1.光合作用: 由于12C02的键较13C02的键易断开,光合作用使有机物富集12C,而大气中富集13C,因此,植物乃至整个生物及有机成因的煤、石油、天然气及沥青等都相对富12C。 2.热裂解作用: 碳氢化合物裂解的动力效应导致轻的化合物中富12C,重的化合物中富集13C,12C优先富集于热裂解最先形成的轻化合物中。 3.同位素交换反应: 大气CO2气体
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