【正文】 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 。 干酪根是在成巖作用后期形成的?？傏厔荩?地層越老 ，保存的沉積有機(jī)質(zhì) 越少 。；砂巖 % ；碳酸鹽巖 % 。. 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。 （二）沉積物（巖）中的沉積有機(jī)質(zhì) 隨無機(jī)質(zhì)點(diǎn)一起沉積并保存下來的那部分 生物有機(jī)質(zhì) ，稱 沉積有機(jī)質(zhì) ，又叫 地質(zhì)有機(jī)質(zhì) 。脂類在生物體中的含量變化很大，一般在動物、低等植物以及高等植物的某些組織中有較豐富的含量。 總而言之，應(yīng)該說各生化組分對形成油氣均有不同程度的貢獻(xiàn)，但普遍認(rèn)為脂類是最有利成烴的生化組分。 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。 脂類對油氣的貢獻(xiàn)當(dāng)居首位。也有研究者認(rèn)為石油中的芳烴和瀝青稀或許與之有成因聯(lián)系。 木 質(zhì) 素 僅存在于高等植物中，具有比纖維素更強(qiáng)的抗腐能力，還有豐富的芳環(huán)結(jié)構(gòu)。 蛋白質(zhì)易受喜氧細(xì)菌的破壞，不利保存。 蛋白質(zhì)是生物體中氮的主要載體。 但難于保存下來，在地質(zhì)體中也不存在它們的原型。 纖維素較為穩(wěn)定，是煤的重要母質(zhì)之一。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。 脂類中的萜和異戊間二稀化合物、固醇、色素等則可能是環(huán)烷烴、芳香烴和異構(gòu)烷烴的母體。//21276類脂化合物…低主要特征NSOHC元素 %脂 類 泛指所有不溶于水但溶于脂溶劑（如乙醚、氯仿、苯等）的脂狀物質(zhì)，既包括油脂也包括固醇類、萜類、烴類和色素等。主要來自：低等植物（菌藻）、動物中?！?低 C 數(shù)烴和含 N 化合物主要來源?？沙擅骸?、芳烴。. 6563木質(zhì)素糖類（葡萄糖、麥芽糖、淀粉、纖維素 … ）?！?主成煤。 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 。 到了二十世紀(jì)八十年代，人們通過有機(jī)巖石學(xué)與地球化學(xué)相結(jié)合的方法和實(shí)驗(yàn)?zāi)M對煤成油問題進(jìn)行了深入的理論探討，提出了煤系地層有機(jī)質(zhì)生烴機(jī)理和演化模式。二十世紀(jì)六十年代以來，在世界各地相繼發(fā)現(xiàn)了一批與中、新生代煤系地層有關(guān)的油氣田。 4 石油具旋光性等的確認(rèn)，石油有機(jī)成因的證據(jù)進(jìn)一步充實(shí)。對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)。3. Treibs （ 1933 ） ： 卟啉化合物 的發(fā)現(xiàn)和證實(shí) —— 石油有機(jī)成因重要依據(jù) 。 1. 十八世紀(jì)中葉， 羅蒙諾索夫 ：蒸餾說“ 石油是煤在地下高溫蒸餾的產(chǎn)物。 7．石油地質(zhì)工作者對近代沉積的研究成果表明，在近代沉積中確實(shí)存在著油氣生成過程，且至今還在進(jìn)行著，生成的數(shù)量也很可觀。 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 的時間，大約需不到一百萬年。 3．雖然世界上的石油沒有成份完全相同的，但所有石油的元素組成和化合物組成是相近的或相似的，說明它們的成因可能大致相同。 1．世界上已發(fā)現(xiàn)的油氣田 %都分布在沉積巖中，只有極少數(shù)石油分布在巖漿巖和變質(zhì)巖中，且這少數(shù)石油也被證明是從沉積巖中運(yùn)移而來的，而與沉積巖無關(guān)的地盾和巨大的結(jié)晶巖突起發(fā)育區(qū)，至今未找到油氣聚集。 ? 有機(jī)成因說 ： 油氣是在地球上生物起源之后，在地質(zhì)歷史發(fā)展過程中，由保存在沉積巖中的生物有機(jī)質(zhì)逐步轉(zhuǎn)化而成。 此外當(dāng)時還出現(xiàn)過 巖漿說 、 火山說 等。 基本觀點(diǎn)是石油是在地下高溫、高壓條件下形成的而非生物成因 （ 1）在實(shí)驗(yàn)室，用無機(jī) C、 H元素合成了烴類； （ 2）在巖漿巖內(nèi)曾發(fā)現(xiàn)過石油、瀝青； （ 3）在宇宙其它星球大氣層中也發(fā)現(xiàn)有碳?xì)浠衔锎嬖冢? （ 4）在隕石中也發(fā)現(xiàn)有碳?xì)浠衔锛鞍被岬榷噙_(dá) 100多種； （ 5）認(rèn)為用有機(jī)觀點(diǎn)對世界上有些大的瀝青礦（如加拿大的阿薩巴斯卡瀝青礦，儲量達(dá) 856億噸以上）不能作出令人滿意的解釋。 ② 油氣特別是石油的成分是非常復(fù)雜的有機(jī)混合物 油氣中的不同組分可能有不同的來歷，加之其有機(jī)成分對外界物、化條件的變化較為敏感，在其所經(jīng)歷的漫長的地質(zhì)歷史過程中變數(shù)繁多，難于把握； 二、兩大成因?qū)W派 根據(jù)在生油氣原始物質(zhì)問題上觀點(diǎn)的差異，分：無機(jī)成因說無機(jī)成因說有機(jī)成因說有機(jī)成因說? 無機(jī)成因說： 石油及天然氣是在地下深處高溫、高壓條件下由無機(jī)物通過化學(xué)反應(yīng)形成的 。油氣來自于什么物質(zhì)？ 本章要解決的問題 它是如何形成的？ 有機(jī)說和無機(jī)說之爭有無結(jié)局？ 大自然為人類準(zhǔn)備了多少油氣？ 我們?yōu)槭裁春驮趺创_定烴源巖及其生烴能力？ 第二章 現(xiàn)代油氣成因理論 第一節(jié)、油氣成因概述 第二節(jié)、油氣生成的物質(zhì)基礎(chǔ) 第三節(jié)、早期成油說與未熟 — 低熟油氣 第四節(jié)、關(guān)于無機(jī)生油說 第五節(jié)、天然氣成因與相關(guān)類型 第六節(jié)、烴源巖 第七節(jié)、油氣物理化學(xué)對比 第一節(jié) 油氣成因概述 油氣生成是其中的根本性問題 石油地質(zhì)學(xué)的三大研究課題 油氣成因、油氣藏形成、油氣分布規(guī)律 要進(jìn)行油氣勘探工作，需要選擇有利的勘探區(qū)和有利層位，首先必須解決盆地的油氣生成問題。 一、油氣成因有爭議的原因 ① 油氣是流體，可以流動是其天然屬性 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)科極其廣泛的知識領(lǐng)域，人們對油氣先體（原始母質(zhì)）與油氣之間的過渡形式至今缺乏明確的認(rèn)識，因而難于追尋其形成的蹤 跡。無機(jī)物（ C 、 H 、 O 、 Fe ）→ 油氣一、石油的無機(jī)起源學(xué)說 無機(jī)成油學(xué)說認(rèn)為，石油是在地殼深處形成的，后來沿著深大斷裂滲透到地殼上部，或者在天體形成時形成，當(dāng)?shù)貧だ淠龝r以“烴雨”的形式降落下來，后聚集成油氣藏。 十九世紀(jì)中葉：俄國化學(xué)家門捷列夫（ 1876） 石油是地下深處的重金屬碳化物與下滲的水相互作用所生成（ 碳化物說 ）： 3FemCn+4mH2O— mFe3O4+C3nH8m 十九世紀(jì)晚期 ： 索柯洛 在一些天體中發(fā)現(xiàn)有碳?xì)浠?，因此他認(rèn)為碳?xì)浠锸怯钪嫠逃械模缭诘厍蛏刑幱谌廴陔A段時即已存在于氣圈之中了；后來隨著地球冷卻被吸收并凝結(jié)在地殼的上部；于這些碳?xì)浠镅亓严兑缦虻乇磉^程中便可形成油氣藏 （宇宙說） 。 十九世紀(jì)后半葉是石油無機(jī)起源說相當(dāng)盛行的時期 。生物有機(jī)質(zhì)→油氣二、石油的有機(jī)起源學(xué)說 隨著油氣勘探的不斷深入，越來越多的事實(shí)用無機(jī)學(xué)說無法自圓其說，只能證明現(xiàn)代有機(jī)成油理論的正確性。 2．石油在地層時代的分布上與煤、油頁巖及有機(jī)質(zhì)的分布狀況相吻合的，表明它們在成因上是有聯(lián)系的。 4．大量油田測試結(jié)果可知，油層溫度很少超過 100℃ ，有些深部油層溫度可以高達(dá) 141℃ ，而當(dāng) T超過 250℃ 時，烴類就會發(fā)生急劇而徹底的裂解，生成石墨及 H2，說明石油不可能在高溫下形成。 6．石油中含的卟啉化合物，異戊間二烯型化合物，甾醇類，石油的旋光性都證明石油是在低溫下，由生物有機(jī)質(zhì)生成的。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說提供了有力的科學(xué)依據(jù)。2. 二十世紀(jì) 二十年代初期， 維爾納茨《地球化學(xué)概論》和《生物圈》—— 詳細(xì)論述了 石油的有機(jī)組成 和 石油有機(jī)成因的主要依據(jù) ，提出了碳循環(huán)的模式。4. 1932 年 古勃金 提出 “ 混成說 ” ：—— 早期有機(jī)成因說5. 20 世紀(jì) 50 年代， 美國 ； 前蘇聯(lián) . 維 爾 別： 現(xiàn)代海洋沉積物中類原油烴類化合物的分離鑒定 — 有機(jī)成因早期生油說 —6. Bray 等 (1961) ： 正烷烴的奇偶優(yōu)勢研究—— 批判了沉積有機(jī)質(zhì)直接成油說7. 阿貝爾松（ . Abelson ） (1963) ：干酪根熱解成油說（有機(jī)成因晚期成油說）8. Ph illip pi 等 (1965) ： 生油門限 脂肪酸放在水蒸氣中蒸餾得到了液態(tài)烷烴。 1 對不同的動、植物脂肪酸類進(jìn)行了成烴模擬實(shí)驗(yàn)和野外考查 波羅的海海濱瀉湖水底由單細(xì)胞藻類組成且正在分解的腐泥，經(jīng)過蒸餾得到了 %的臘質(zhì)和瀝青質(zhì)液態(tài)烴和 %的氣態(tài)烴 有機(jī)成因說的證據(jù) 2 現(xiàn)代沉積物模擬石油形成 3 卟啉化合物的發(fā)現(xiàn) 首次發(fā)現(xiàn)并證實(shí)卟啉化合物廣泛存在于不同年代、不同成因的含油和瀝青建造中，認(rèn)為卟啉化合物來自葉綠素的生物地球化學(xué)轉(zhuǎn)化，是石油有機(jī)成因的重要證據(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，但對有機(jī)質(zhì)的成烴演化過程歷來存在著各種各樣的假說和認(rèn)識， 現(xiàn)代油氣成因的概念即指有機(jī)成因晚期成油說 爭論的焦點(diǎn)石油是成巖早期形成還是成巖晚期生成的， 石油有機(jī)成因的早期成油說和晚期成油說 近來，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。 煤系地層不僅是天然氣的主要來源，而且也能形成相當(dāng)數(shù)量的石油聚集和大油田。 第二節(jié)、油氣生成的物質(zhì)基礎(chǔ) 有機(jī)說的核心就是認(rèn)為 油氣起源于生物物質(zhì) 生物物質(zhì)具有生烴能力。 （一）生物有機(jī)質(zhì)類型－生物體的有機(jī)組分 . 5石油芳香族化合物，抗腐能力強(qiáng)，來自高等植物。另：天然氣、芳烴?！?易水解難保存，非主成油物質(zhì)。//50644碳水化合物氨基酸聚合物，較利于生油。17122753蛋白質(zhì)包括：脂肪、有機(jī)酸、甾萜類、蠟、色素等?！?主生油母質(zhì)。 飽和脂肪酸可能主要是正烷烴的母體，而不飽和脂肪酸除可生成正烷烴外還可生成環(huán)烷烴乃至苯。 碳水化合物 亦稱 醣類 。碳水化合物的通式可寫成 Cn(H2O)m，呈單醣或單醣的聚合體形式存在。 碳水化合物被氫還原后可以得到烴類，是成油母質(zhì)。 蛋 白 質(zhì) 蛋白質(zhì)是組成細(xì)胞的基礎(chǔ)物質(zhì)，只要經(jīng)過去羧基和去氨基后就可以形成烴類。所以石油中的含氮化合物可能與之有關(guān)。因而地質(zhì)體中也不存在其原型。它們主要是成煤的重要母質(zhì)，也可生成天然氣。 各生化組分與石油的平均元素組成 元素組成（ %） C H S N O 碳水化合物 44 6 50 木質(zhì)素 63 5 蛋白質(zhì) 53 7 1 17 22 脂 類 76 12 12 石 油 85 13 1 上述生物體中各生化組分的平均元素組成如表所示。 各生化組分對形成油氣均有不同程度的貢獻(xiàn)， 但脂類是最有利成烴的生化組分 各生化組分的元素組成、分子結(jié)構(gòu)及化學(xué)穩(wěn)定性 脂類抗腐能力強(qiáng)，化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)都最接近于石油， 因而歷來被多數(shù)人作為最重要的成油母質(zhì)。 因而在這四類生物聚合物的數(shù)量相等的情況下，脂類將可生成更多的烴。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 高等無脊椎動物 70 20 10 0 浮游動物 60 22 18 0 牡 蠣 55 33 12 0 植物主含碳水化合物而動物主含蛋白質(zhì)。高等植物富于木質(zhì)素和纖維素， 對成煤意義更為重大 。沉積有機(jī)質(zhì)的來源：原地有機(jī)質(zhì) 、 異地有機(jī)質(zhì) 、 再沉積有機(jī)質(zhì)近 2022a來黑海中有機(jī)質(zhì)的估算 —— 總量很大，分布很不均衡 。泥質(zhì)巖多： % 177。②不同地質(zhì)時代不均衡。2 、 影響沉積有機(jī)質(zhì)豐度的因素沉積物中富含有機(jī)質(zhì)的地質(zhì)條件：①長期穩(wěn)定下沉大地構(gòu)造背景；②較快的沉積（堆積）速度；③足夠數(shù)量和一定質(zhì)量的原始有機(jī)質(zhì)；④溫暖濕潤、低能還原性巖相古地理環(huán)境—— 淺海封閉環(huán)境，半深－深湖、前三角洲干 酪 根 1 干酪根的定義及形成過程 ? 于成巖過程中 埋藏，并經(jīng)一系列改造 可溶性有機(jī)質(zhì) （可溶性瀝青）： 烴，含 化合物 原始 不溶性有機(jī)質(zhì) ：