【正文】 壓力 ? 　 高壓阻礙有機(jī)質(zhì)成熟和成烴作用 。在自然界有機(jī)質(zhì)向油氣轉(zhuǎn)化過(guò)程中，主要存在 2類催化劑 無(wú)機(jī) — 最主要的是粘土礦物 ： 蒙脫石、伊利石等 有機(jī) — 酵母 ： 動(dòng)植物與微生物產(chǎn)生的一種膠體物質(zhì)， 催化作用強(qiáng)，但不耐高溫。 細(xì)菌 細(xì)菌可使原始生物物質(zhì)中的許多組分被氧化和分解。 時(shí)間本身不能單獨(dú)起作用，但在有機(jī)質(zhì)的熱降解演化過(guò)程中，時(shí)間卻是一個(gè)不可忽略的因素。 dCA/ dt =K CARTEeKK??0K 值可由阿掄紐斯方程求得：ARETARTEt ?????1ln 溫度和時(shí)間 溫度對(duì)有機(jī)演化成烴有重要作用。 關(guān)于 古氣候條件 是針對(duì)陸相盆地生油問(wèn)題提出來(lái)的。 濱海 淺海（陸棚） 半深海（陸坡）深海（深海平原） 高能環(huán)境、海水 進(jìn)退頻繁，沉積 物粗不利于繁殖 、堆積和保存。 還要求有利于有機(jī)質(zhì)大量向油氣轉(zhuǎn)化的地質(zhì)條件。腐泥化產(chǎn)物，相對(duì)富率分藻類體（腐泥組） 孢子體 1（來(lái)自菌類）， 角質(zhì)體（殼質(zhì)組） 木栓體（殼質(zhì)組） 結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體 1 （多無(wú)熒光） 膠質(zhì)鏡質(zhì)體 絲質(zhì)體（惰質(zhì)組） （亮點(diǎn)：無(wú)機(jī)礦物） 一般說(shuō)來(lái)，陸源有機(jī)質(zhì)豐富的干酪根主要生成 石蠟基石油 。 H/C原子比低， O/C原子比高，以芳香結(jié)構(gòu)多為特征。 ? 干酪根是最主要的原始成烴物質(zhì)，但并非原始成烴物質(zhì)的全部。 。 生 物 體 (藻類、細(xì)菌、浮游生物和高等植物 ) 死亡 生物有機(jī)組分 (類脂化合物、蛋白質(zhì)、糖類和木質(zhì)素 ) 被其它 生物吞食 保存到 沉積物（巖）中 氧化分解 沉積有機(jī)質(zhì) 生物化學(xué)分解作用 可溶有機(jī)質(zhì) 不溶有機(jī)質(zhì) (干酪根 ) 干酪根的演化 干酪根是沉積有機(jī)質(zhì)的主體，沉積有機(jī)質(zhì)中的含量 可占 7090%，甚至更高 。. 沉積有機(jī)質(zhì)的沉積有機(jī)質(zhì)的 分布分布 特點(diǎn)特點(diǎn)①不同巖性中分布不均勻。 就元素組成而言，相較之下，脂類只要去掉少量的氧即可轉(zhuǎn)化為石油，而碳水化合物和木質(zhì)素要去掉大量的氧，蛋白質(zhì)除要去掉大量的氧外還要去掉大量的氮。 蛋白質(zhì)易受喜氧細(xì)菌的破壞，不利保存。碳水化合物是植物的主要組成物質(zhì)，包括葡萄糖、淀粉、纖維素等?！?低 C 數(shù)烴和含 N 化合物主要來(lái)源。 從地球現(xiàn)有的生命形式看，生物物質(zhì)的生物化學(xué)組成主要是 脂類 、 碳水化合物 、 蛋白質(zhì) 和 木質(zhì)素 。對(duì)鮸魚肝油的蒸餾中獲得了相似的烷烴石油的混合物，認(rèn)為脂肪酸可能是烴類的母質(zhì)。 5．從目前發(fā)現(xiàn)的油氣藏分析看，石油生成、聚集成藏不需很長(zhǎng) 的時(shí)間，大約需不到一百萬(wàn)年。 此外當(dāng)時(shí)還出現(xiàn)過(guò) 巖漿說(shuō) 、 火山說(shuō) 等。 一、油氣成因有爭(zhēng)議的原因 ① 油氣是流體，可以流動(dòng)是其天然屬性 因此一般現(xiàn)今產(chǎn)出油氣的地方往往并非油氣的出生地； ③ 解決油氣成因問(wèn)題要涉及領(lǐng)域多 地質(zhì)學(xué)科、化學(xué)學(xué)科以及其它學(xué)科極其廣泛的知識(shí)領(lǐng)域，人們對(duì)油氣先體（原始母質(zhì)）與油氣之間的過(guò)渡形式至今缺乏明確的認(rèn)識(shí)，因而難于追尋其形成的蹤 跡。生物有機(jī)質(zhì)→油氣二、石油的有機(jī)起源學(xué)說(shuō) 隨著油氣勘探的不斷深入，越來(lái)越多的事實(shí)用無(wú)機(jī)學(xué)說(shuō)無(wú)法自圓其說(shuō)，只能證明現(xiàn)代有機(jī)成油理論的正確性。并且，在實(shí)驗(yàn)條件下，用有機(jī)質(zhì)進(jìn)行地下條件模擬，轉(zhuǎn)化出了烴類，這為有機(jī)成因?qū)W說(shuō)提供了有力的科學(xué)依據(jù)。 石油的有機(jī)成因觀點(diǎn)逐步得到了地質(zhì)學(xué)家和地球化學(xué)家的認(rèn)同，但對(duì)有機(jī)質(zhì)的成烴演化過(guò)程歷來(lái)存在著各種各樣的假說(shuō)和認(rèn)識(shí)， 現(xiàn)代油氣成因的概念即指有機(jī)成因晚期成油說(shuō) 爭(zhēng)論的焦點(diǎn)石油是成巖早期形成還是成巖晚期生成的， 石油有機(jī)成因的早期成油說(shuō)和晚期成油說(shuō) 近來(lái)，石油有機(jī)成油理論的又一進(jìn)展是煤成烴理論的發(fā)展與完善。另：天然氣、芳烴?！?主生油母質(zhì)。 碳水化合物被氫還原后可以得到烴類，是成油母質(zhì)。它們主要是成煤的重要母質(zhì)，也可生成天然氣。換言之， 不同生物體中各主要生化組分的一般含量（重量 %） 蛋白質(zhì) 碳水化合物 脂 類 木質(zhì)素 云杉木 1 66 4 29 橡樹葉 6 52 5 37 針?biāo)扇~ 6 47 28 17 石松孢子 8 42 50 0 硅 藻 28 63 8 0 浮游植物 23 66 11 0 撓足類 65 25 10 0 高等無(wú)脊椎動(dòng)物 70 20 10 0 浮游動(dòng)物 60 22 18 0 牡 蠣 55 33 12 0 植物主含碳水化合物而動(dòng)物主含蛋白質(zhì)。②不同地質(zhì)時(shí)代不均衡。 2 ）核由 2~ 4 個(gè)基本砌塊組成。 O S C O C O O O C H 3 OH C O HO醚 硫化物 酮 酯 羧基 羥基 甲氧基醚 硫化物 酮 酯 羧基 羥基 甲氧基 干酪根的結(jié)構(gòu) 綠河頁(yè)巖干酪根結(jié)構(gòu)圖解 干酪根的結(jié)構(gòu)呈 三維網(wǎng)狀系統(tǒng)，由多 個(gè)核被橋鍵和各種官 能團(tuán)聯(lián)接而成。 化學(xué)分類 蒂索（ 1974）按 H/C和 O/C原子比用圖解法將干酪根劃分為三個(gè)類型 關(guān)于干酪根的類型 一是按化學(xué)方法，二是用光學(xué)方法劃分。 干酪根類型及其演化圖 由圖可見(jiàn)，隨著演化程度的加深，三種干酪根的元素組成都向富碳方向斂合， H、 O含量均不斷降低，所以當(dāng)演化程度很高時(shí)其類型難以明確區(qū)分。 干酪根的組成不僅關(guān)系到生烴潛力的大小，而且涉及到生成石油的類型 。 油氣生成的地質(zhì)環(huán)境 油氣生成的地質(zhì)環(huán)境 大地構(gòu)造條件 巖相古地理?xiàng)l件 古氣候條件 大地構(gòu)造條件 為確保水體有利生物繁盛的古地理環(huán)境的長(zhǎng)期存在和沉積物長(zhǎng)期處于還原環(huán)境，地殼必須有一個(gè) 持續(xù)下沉的大地構(gòu)造環(huán)境 ；同時(shí)長(zhǎng)期持續(xù)下沉的大地構(gòu)造背景，又需要得到 沉積物的相應(yīng)補(bǔ)償 。 ? ? ? ? ? 能還原環(huán)境 有利于有機(jī)質(zhì)保存的低 有機(jī)物豐富的水體 深度適當(dāng)、面積較大、 有利的巖相、古地理環(huán)境 ： 海相： → 淺海、三角洲相 （波斯灣、墨西哥灣含油氣盆地） 陸相： → 深湖、半深湖相 （松遼、渤海灣） 深度適當(dāng)、面積較大、有機(jī)質(zhì)豐富的水體、低等還原環(huán)境 大陸環(huán)境的深水、半深水湖泊是陸相生油巖發(fā)育區(qū)域。 潮濕氣候下可以造成有利的生烴環(huán)境，干燥或半干燥氣候條件在一定時(shí)期內(nèi)仍具有生成油氣的可能性。 生油門限溫度為 72℃ ， 生油高峰約為 90℃ ， 生油結(jié)束約為 150℃ 。 地溫梯度高的地區(qū)，有機(jī)質(zhì)不用埋藏太深就可以轉(zhuǎn)化為石油和天然氣。 ???????通性：兩者兼有等、生成有機(jī)物與、富集，、有機(jī)質(zhì)，分離還原條件下，部分分解厭氧等、生成喜氧：徹底分解有機(jī)質(zhì)細(xì)菌SHCOCHHC ONS :OHCO22422按照生活習(xí)性，可分為三類 呼吸作用 發(fā)酵作用 溶解物柱狀圖水 沉 積 物 柱 狀 剖 面 生 物 化 學(xué) 帶空氣光合作用帶水O 2沉積物喜氧帶O硫酸鹽還原帶碳酸鹽還原帶 交 代 作 用 柱 狀 圖S0 42HSHCO 3C H 4H 2光合作用喜氧呼吸喜氧的厭氧呼吸厭氧的發(fā)酵作用生物成因氣成氣機(jī)理 催化劑 催化劑可使不飽和烴發(fā)生聚合及使石蠟烴芳構(gòu)化。 放射性 ? 　 放射性元素所造成的局部地溫增高將有利于有機(jī)質(zhì)的熱演化。 如華盛頓油田、巴爾湖油田地層溫度均超過(guò) 200℃ ，仍為油藏。 有機(jī)質(zhì)演化的進(jìn)程不同 ， 所得到的烴類產(chǎn)物也不同 ，其成巖演化與油氣生成具有階段性。 這個(gè)階段也可以說(shuō)是石油成因現(xiàn)代概念的核心。 有機(jī)質(zhì)成熟演化的階段性 成巖演化階段 成巖階段 深成階段 準(zhǔn)變質(zhì)階段 烴類產(chǎn)物 生物甲烷 重質(zhì)油，干 氣 中質(zhì)油，濕 氣 輕質(zhì)油，濕 氣 高溫甲烷 煤 階 泥炭，褐 煤 高揮發(fā)分的 煙煤 中揮發(fā)分的 煙煤 低揮發(fā)分的 煙煤 半無(wú)煙煤，無(wú) 煙煤 固定碳（ %） —— 55 55 —— 75 75 —— 85 85 — 鏡煤反射率 RO（ %） —— —— —— — H/C原子比 ＞ 0． 84 —— —— ＜ 地 溫（ ℃ ） —— 50 50 —— 150 150 —— 200 200 — 深 度（ m） —— 1,000 1,000 —— 4,000 4,000 — 6,000 6,000 孢粉顏色 淺黃，橙 黃 橙 —— 褐 深 褐 黑 主要反應(yīng) 生物化學(xué) 熱 催 化 熱 裂 解 熱 裂 解 有機(jī)質(zhì)成熟度 未 成 熟 成 熟 高 成 熟 過(guò) 成 熟 以上各個(gè)階段是連續(xù)過(guò)渡的，而 相應(yīng)的反應(yīng)和產(chǎn)物是可以交錯(cuò)疊置的 。? 飽和烴含量較低，非烴和瀝青質(zhì)相對(duì)含量較高，飽 / 芳比低。? 高 ?13C 值 ，一般 ～ ‰? 相對(duì)密度 較低 煤及煤系地層中陸源有機(jī)質(zhì)有兩種演化途徑 ， 向煤演化稱為煤化作用 ， 向生液烴方向演化 ， 稱為瀝青化作用 。 為什么厭氧硫酸鹽還原帶不是甲烷的生成帶呢？ 硫酸鹽的存在不利于生物氣的形成，沉積物孔隙水中硫酸鹽（ SO42）含量與 CH4含量的消長(zhǎng)關(guān)系如圖所示 SO42幾近消失才開(kāi)始有 CH4出現(xiàn) 美國(guó)圣巴巴拉盆地沉積物孔隙水中溶解的 SO42和 CH4隨深度變化圖 (據(jù) Emery amp。 在 水深較大的高壓低溫海域 中，沉積物之下深度不大的地帶可形成天然氣與水結(jié)合的固態(tài)氣 水合物。 對(duì)生油巖中干酪根熱解分析： （ 1）干酪根碳含量為 77~85%、 C/H原子比為~，出現(xiàn)石油生成高峰； （ 2）干酪根碳含量為 85~89%、 C/H原子比為~，出現(xiàn)生氣高峰； 四、煤型氣形成及特點(diǎn) 煤型氣 —— 凡煤系有機(jī)質(zhì)（包括煤層和煤系地層中的分散有機(jī)質(zhì)）熱演化形成的天然氣。 （主要生成 CO CH4，為成巖和熱作用形成） 第三階段：氣煤 瘦煤階段。又稱為總煤氣發(fā)生率。 此外，煤型氣常 貧 H2S。通常將 3He/4He（氣）＞3He/4He（大氣）作為無(wú)機(jī)成因氣的重要證據(jù)。 以低能環(huán)境下形成的富含有機(jī)質(zhì)的 石灰?guī)r、生物灰?guī)r和泥灰?guī)r為主 ； 我國(guó)的陸相生油層系基本上有四種剖面類型： 泥巖型 夾油頁(yè)巖泥巖型 含碳泥巖型 含膏泥巖型 最有利的生油巖相是 淺海相 、 三角洲相 和 深水湖相 在 陸相盆地 中， 深水湖泊 是最有利的生油巖相，其中，又以 近海地帶深水湖盆的泥巖型 剖面生油條件更佳。 在沉積巖中，碳以 碳酸鹽碳 和非碳酸鹽碳 兩種形式存在。 氯仿抽提物 /有機(jī)碳 和 烴 /有機(jī)碳 （烴在每克有機(jī)碳中的毫克數(shù)）來(lái)表示有機(jī)質(zhì)的豐度。 生油巖的有機(jī)質(zhì)類型，可從可溶有機(jī)質(zhì)（瀝青）和不溶有機(jī)質(zhì)（干酪根）的結(jié)構(gòu)及組成來(lái)區(qū)分。 反應(yīng)速率隨溫度以指數(shù)形式增加的不可逆化學(xué)反應(yīng)，決定著由分子結(jié)構(gòu)的變化所引起的隨溫度的線性增加反射率呈指數(shù)升高。 有機(jī)質(zhì)成熟作用相 大致的溫度℃ （ oF） 成熟指數(shù) 干酪根顏色 成熟度 期望產(chǎn)物 30(86) 50(122) 100(212) 150(301) 175(347) ＞ 200(＞392) 2+.輕度轉(zhuǎn)化 淺黃 黃 橙 褐 褐黑 黑 未成熟 成熟 變質(zhì) 干氣 干氣，重油 油，濕氣 凝析物，濕氣 干氣 干氣乃至無(wú)氣 (據(jù) ,1979) ③ 干酪根的顏色變化估