【正文】 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(xiàn)性增加反射率呈指數(shù)升高。 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。 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(lèi)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。 此外，煤型氣常 貧 H2S。 （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。 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。? 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(chēng)為煤化作用 ， 向生液烴方向演化 ， 稱(chēng)為瀝青化作用 。 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(lèi)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 。 有機(jī)質(zhì)演化的進(jìn)程不同 ， 所得到的烴類(lèi)產(chǎn)物也不同 ，其成巖演化與油氣生成具有階段性。 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。 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。 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。 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 。 干酪根類(lèi)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(lèi)型難以明確區(qū)分。 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。②不同地質(zhì)時(shí)代不均衡。它們主要是成煤的重要母質(zhì)，也可生成天然氣?！?主生油母質(zhì)。 石油的有機(jī)成因觀(guān)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。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。 此外當(dāng)時(shí)還出現(xiàn)過(guò) 巖漿說(shuō) 、 火山說(shuō) 等。對(duì)鮸魚(yú)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(lèi)的母質(zhì)?！?低 C 數(shù)烴和含 N 化合物主要來(lái)源。 蛋白質(zhì)易受喜氧細(xì)菌的破壞，不利保存。. 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。 。 H/C原子比低， O/C原子比高，以芳香結(jié)構(gòu)多為特征。 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。 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。 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。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(lèi)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、溫度、時(shí)間和催化劑 其它因素 :放射性和壓力 僅起很有限的輔助作用或僅對(duì)局部有一定意義。 有機(jī)質(zhì)演化進(jìn)入高成熟時(shí)期；地溫超過(guò)了液態(tài)烴類(lèi)物質(zhì) 的臨界溫度，除干酪根繼續(xù)斷開(kāi)雜原子官能團(tuán)和側(cè)鏈， 生成少量水、二氧化碳和氮外，主要反應(yīng)是 大量 CC鏈 斷裂，液態(tài)烴急劇減少 ， 石油發(fā)生熱裂解、熱焦化。? 正烷烴 ：高碳數(shù)組成含量高，正烷烴分布曲線(xiàn)特征與一般的陸源石油相似。但由于埋藏太淺，保存條件差，大部散失或被氧化， 不易形成規(guī)模較大的生物成因氣藏 。 植物主要有機(jī)組分的元素組成 有機(jī)組分 元素組成（重量 %） C H O S N 碳水化合物 44 6 50 木質(zhì)素 63 5 有機(jī)質(zhì)是形成煤型氣的基礎(chǔ) 煤化過(guò)程 植物遺體大量堆積在沼澤、內(nèi)陸淺水湖盆及海盆邊緣后 ① 幾乎沒(méi)有礦物質(zhì)參加，在氧氣有限進(jìn)入的條件下，隨著埋深的增加，經(jīng)泥炭化、煤化作用，可演變成不同煤階的煤； ② 如果這些植物遺體呈分散狀態(tài)伴隨礦物質(zhì)一起沉積下來(lái)，隨著埋深的增加，經(jīng)成巖作用就可形成腐殖型干酪根。 3 煤型氣的化學(xué)組成 煤化過(guò)程的不同階段，形成的產(chǎn)物組成不同。 常見(jiàn)的生油層： 粘土巖類(lèi) 和 碳酸鹽巖類(lèi) 粘土巖類(lèi)生油層 主要包括 泥巖、頁(yè)巖、粘土 等，是在一定深度的穩(wěn)定水體中形成的。 氯仿抽提物由飽和烴、芳烴、非烴和瀝青質(zhì)組成。 （ 1）干酪根的演化特征 ① 鏡質(zhì)組反射率 鏡質(zhì)組 —— 是一組富氧的顯微組分，由同泥炭 成因有關(guān)的腐殖質(zhì)組成（被鏈絞合的縮合芳環(huán) 束），具有鏡煤的特征。 ② 熱變指數(shù) 熱變指數(shù) —— 是一種在顯微鏡下通過(guò)透射光觀(guān)測(cè)到的由熱引起的孢粉、藻類(lèi)等顏色變化的標(biāo)度。 高溫?zé)峤饪墒共粨]發(fā)的高分子聚合物（如生油巖中的干酪根）加熱裂解為揮發(fā)性產(chǎn)物（烴類(lèi)等），巖樣熱解所得到的游離烴（ S1）裂解烴（ S2）之和，即 熱解總烴產(chǎn)率 。 （二）生油巖的地球化學(xué)研究 主要的地球 化學(xué)指標(biāo) 有機(jī)質(zhì)的豐度 有機(jī)質(zhì)的類(lèi)型 有機(jī)質(zhì)成熟度 在一個(gè)沉積盆地中只有具有有效的生油巖才能形成油氣聚集。 目前一般認(rèn)為，無(wú)機(jī)成因氣主要是來(lái)自地幔源的巖漿和變質(zhì)作用以及由此引起的無(wú)機(jī)礦物質(zhì)熱分解作用所形成，有時(shí)可能發(fā)現(xiàn)由地表水滲入地殼深處而形成的大氣成因氣。 成 煤 作 用 煤 階 成氣階段 相應(yīng) RO值（ %） 泥炭化作用 泥 炭 第一階段 ＜ 煤 化 作 用 成巖作用 年青褐煤 年老褐煤 第二階段 ＞ — 變 質(zhì) 作 用 長(zhǎng) 焰 煤 氣 煤 第三階段 ＞ — 肥 煤 焦 煤 瘦 煤 貧 煤 第四階段 ＞ 腐植型有機(jī)質(zhì)成煤過(guò)程中成氣階段的劃分及相應(yīng)的煤階、 Ro值簡(jiǎn)表 煤系有機(jī)質(zhì)在成煤演化過(guò)程中不同煤階生成的天然氣成分和數(shù)量皆有所不同 煤的模擬生氣 (據(jù) ,1974) 可以將煤化作用階段劃分為 三個(gè)主要生氣期 。 溫度對(duì)于甲烷生成數(shù)量的影響 (據(jù) amp。 無(wú)機(jī)成因 有機(jī)成因 腐泥型 腐殖型 宇宙氣 幔源氣 巖漿巖氣 變質(zhì)巖氣 無(wú)機(jī)鹽類(lèi)分解氣 熱解氣 裂解氣 熱解氣 裂解氣 油型氣 煤型氣 一、成因類(lèi)型 第五節(jié) 天然氣的成因及特征 二、生物化學(xué)氣形成特點(diǎn) 生物化學(xué)成因氣：是有機(jī)質(zhì)在還原環(huán)境下，由微生物降解、發(fā)酵和合成作用形成的，以甲烷為主的天然氣。? 相當(dāng)于干酪根生烴模式的未成熟 （ Ro ? % ）和低成熟（ Ro= % ） 階段。 沉積有機(jī)質(zhì)乏氧生物化學(xué)降解Ro=%60180 Ro=%%180250 250375揮發(fā)物干酪根未熟低熟 石油熱催化濕氣大量石油 殘余干酪根熱裂解濕氣凝析氣干酪根 殘?jiān)鼰嶙冑|(zhì)干氣次石墨生物化學(xué)生氣階段成巖作用階段熱催化生油氣階段 熱裂解生凝析氣階段后生作用階段深部高溫生氣階段變生作用階段生油門(mén)限生油窗1060 CCCCRo %Ro? 1. 埋深 ： 0 1000 米177。主要放射性元素有鈾、釷和鉀。 否則，或沒(méi)有達(dá)到成熟階段，或已達(dá)破壞階段，對(duì)油氣勘探均不利。 物理化學(xué)條件 有機(jī)質(zhì)向石油轉(zhuǎn)化是一個(gè)熱降解過(guò)程 ， 溫度是最有效和最持久的作用因素 ； 溫度不足可用延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間來(lái)彌補(bǔ)。 首先需要 水體中有大量水生生物的繁殖 ，以作為有機(jī)質(zhì)供給之源泉； 豐富的有機(jī)質(zhì)堆積和保存是油氣生成的重要前提，這就需要相對(duì)寧?kù)o的沉積水體 和 較為穩(wěn)定的還原環(huán)境 。 生油潛能 ： 藻質(zhì) 無(wú)定形絮質(zhì) 草質(zhì) 木質(zhì) 煤質(zhì) 依次減小 干酪根類(lèi)型的各種劃分及其地質(zhì)含義 類(lèi)型 劃分依據(jù) 腐 泥 成 分 腐 植 成 分 按煤巖學(xué) （反射光） 殼 質(zhì) 組 鏡 質(zhì) 組 惰 性 組 按孢粉學(xué) （透射光） 絮 質(zhì) 藻 質(zhì) 草 質(zhì) 木 質(zhì) 煤 質(zhì) 按 H/C和O/C原子比 Ⅰ 、 Ⅱ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 按化合物 脂 肪 族 含芳香脂肪 族 含脂肪芳香 族 芳 香 族 物質(zhì)來(lái)源 海洋、湖泊 陸地 陸地 陸地、再沉 積 成礦意義 石油、油頁(yè)巖、腐泥煤 油、氣 氣、腐植煤 無(wú)油、痕量 氣 5 干酪根的顯微組成 組 分 亞 組 分 無(wú)定形 — 絮狀，團(tuán)粒狀，薄膜狀有機(jī)質(zhì) 腐泥組 藻質(zhì)體 孢粉體 — 孢子、花粉、菌孢 樹(shù)脂體 角質(zhì)體 木栓質(zhì)體 殼質(zhì)組 表皮體 結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體 鏡質(zhì)組 無(wú)結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體 惰質(zhì)組 絲質(zhì)體 以透射光為基礎(chǔ)的干酪根顯微組分分類(lèi) 各顯微組分的來(lái)源及生油潛力 絲 炭化的木質(zhì)纖維 ， 來(lái)源于 森林火 災(zāi)、再沉積有機(jī)質(zhì)，相對(duì)富 O 惰質(zhì)組 植物的結(jié)構(gòu)和無(wú)結(jié)構(gòu)木質(zhì)纖維 ，來(lái) 自高等植物 鏡質(zhì)組 陸生植物的孢子、花粉、角質(zhì)層、 樹(shù)脂、蠟和木栓層等 ，相對(duì)富 H 殼質(zhì)組 ↓ 反 射 率 增 高 ↓ ↓ 生 油 潛 力 降 低 ↓ 藻類(lèi)和其它 低等 水生生物及細(xì)菌。 巖石中的干酪根是生成油氣的基本源泉 。 干酪根是在成巖作用后期形成的。 脂類(lèi)對(duì)油氣的貢獻(xiàn)當(dāng)居首位。