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文檔簡(jiǎn)介
1、第1題1、奇偶優(yōu)勢(shì):在富含陸源碎屑物質(zhì)的有機(jī)質(zhì)中,正構(gòu)烷烴多以Nc27、nC29、nC31為主,具有明顯的奇碳數(shù)優(yōu)勢(shì),隨著有機(jī)質(zhì)的成熟度增加,這種優(yōu)勢(shì)逐漸消失。2、偶奇優(yōu)勢(shì):來(lái)源于碳酸鹽巖和蒸發(fā)巖的有機(jī)質(zhì)具有偶奇優(yōu)勢(shì)的正構(gòu)烷烴,偶爾在原油中也可見(jiàn),常伴隨有高的植烷/姥鮫烷值。在鹽湖沉積過(guò)程中,在高鹽度的強(qiáng)還原環(huán)境中沉積的有機(jī)質(zhì),也具有偶奇優(yōu)勢(shì),如江漢盆地潛江組的生油巖和原油。主要原因是:高度還原環(huán)境,蠟水解形成的正脂肪酸和醇以及植烷酸和植醇的還原作用,超過(guò)其脫羧基作用,造就了偶數(shù)碳相對(duì)于奇數(shù)碳正構(gòu)烷烴優(yōu)勢(shì),以及植烷對(duì)姥鮫烷的優(yōu)勢(shì);而在還原條件較差的環(huán)境中,以脫羧基作用為主,因此形成奇數(shù)碳相對(duì)于
2、偶數(shù)碳正構(gòu)烷烴以及姥鮫烷相對(duì)于植烷的優(yōu)勢(shì)。3、CPI(碳優(yōu)勢(shì)指數(shù)):用來(lái)表示C25-C33之間正構(gòu)烷烴的奇數(shù)碳分子與偶數(shù)碳分子含量的比值,用來(lái)指示烴源巖的成熟度。沉積巖有機(jī)質(zhì)CPI值1.2(或1.15),就可列為生油巖,且越接近1的附近,就愈成熟。CPI=1/2(C25+C27+C33)/(C24+C26+C32)+ (C25+C27+C33)/(C24+C26+C34) 4、OEP(奇偶碳優(yōu)勢(shì)值): OEP=(Ci+6Ci+2+Ci+4)/(4Ci+1+4Ci+3 )(-1)i+1 其中i為主峰碳碳數(shù)減2,例如主峰碳數(shù)為17,則i為15,式中的分母即為偶碳量,當(dāng)主峰碳為18時(shí),則指數(shù)為負(fù)值,
3、分子分母顛倒,最終又使分母為偶碳。一般認(rèn)為OEP1.2時(shí),生油巖進(jìn)入成熟階段。主峰碳:6、海陸有機(jī)質(zhì)分布差異:(1)、相同點(diǎn):海相和湖相烴源巖形成的沉積環(huán)境均有穩(wěn)定的水體;水體中生物繁盛,能提供大量的生油物質(zhì);具有較強(qiáng)的還原環(huán)境,有利于有機(jī)質(zhì)的保存;(2)差異:湖相水體范圍有限,變化大,海洋水體巨大,比較穩(wěn)定;沉積烴源巖的湖泊多為構(gòu)造凹陷,受裂谷或斷裂控制,海相烴源巖則與海平面升降以及古海洋環(huán)境密切相關(guān);湖水在湖盆的滯留時(shí)間較短,水位變化大,而海水在海盆中滯留時(shí)間較長(zhǎng),水位變化緩慢;湖泊水體相對(duì)安靜,一般具有較深的水體的缺氧環(huán)境,海洋的風(fēng)浪較大,其影響的深度較大,深部還有強(qiáng)大的底流影響,缺氧條
4、件僅在特殊的環(huán)境下出現(xiàn)。海相烴源巖發(fā)育的有利場(chǎng)所:前緣斜坡、淹沒(méi)臺(tái)地及深水盆地等有利于海相烴源巖的發(fā)育,而受限制的臺(tái)地內(nèi)部及近岸碳酸鹽巖臺(tái)地邊緣的烴源巖發(fā)育條件一般,開(kāi)闊臺(tái)地和臺(tái)地邊緣則相對(duì)不利于海相烴源巖的發(fā)育;陸相烴源巖發(fā)育的有利環(huán)境:(1)半深水-深水湖相及各種類型沼澤相是烴源巖形成的最有利相帶。(2)長(zhǎng)期持續(xù)沉降的凹陷有利于有機(jī)質(zhì)的保存和優(yōu)質(zhì)烴源巖的形成。(3)陸相沉積盆地的多旋回性有利于有機(jī)質(zhì)的保存。(4)近海湖盆有利于形成好的生油氣層。第2題7、支鏈和類異戊二烯烷烴(侯,p-209)8、pr/ph不論是石油中還是沉積巖中,最重要和研究最多的是姥鮫烷和植烷,它們來(lái)源于植物葉綠素的植醇
5、側(cè)鏈,在氧化條件下植醇先形成植烷酸,經(jīng)脫羧作用形成姥鮫烷,而在還原條件下,植醇保存iC20骨架,加氫形成植烷,因此,可以利用Pr/Ph比值來(lái)指示有機(jī)質(zhì)沉積環(huán)境的氧化還原條件。9、Pr/n-c17 ph/n-c18第3題規(guī)則甾烷:凡是具有以下特征的甾烷稱為規(guī)則甾烷:在C-10和C-13上有一個(gè)甲基,有五個(gè)手征性碳原子(C-5,C-14,C-17,C-20和C-24)(侯讀杰)。結(jié)構(gòu)如下甾烷通常在M/Z=217和231下鑒定,M/Z代表質(zhì)荷比,常見(jiàn)的規(guī)則甾烷為C27C29,C27母源:低等水生生物和藻類;C29母源:藻類和陸源高等植物,意義:因此常根據(jù)C27、C28、C29甾烷的分布和相對(duì)含量的高
6、低來(lái)確定原油的母質(zhì)來(lái)源和進(jìn)行油源對(duì)比。m/z=191 C19-C29 三環(huán)萜烷:通常用m/z=191譜圖識(shí)別長(zhǎng)側(cè)鏈三環(huán)萜烷(碳數(shù)范圍多從19到30),結(jié)構(gòu)特征為環(huán)上帶有一個(gè)異戊二烯結(jié)構(gòu)單元的長(zhǎng)鏈,主要為藻類或細(xì)菌成因,廣泛分布于湖相、淺海相沉積物中。C29-C35藿烷:五環(huán)三萜烷中最重要的一類,五環(huán)三萜烷是由六個(gè)異戊二烯結(jié)構(gòu)單元組成的五個(gè)環(huán)包含有30個(gè)碳原子的環(huán)烷烴,其中把E環(huán)為五元碳環(huán)并且碳數(shù)由27至35(往往缺28)的系列的稱之為藿烷系列,主要生源為原核生物和細(xì)菌,細(xì)菌藿四醇是更合適的前身物。伽馬蠟烷:非藿烷系列的五環(huán)三萜烷化合物,是通過(guò)還原四膜蟲(chóng)醇生成,代表高鹽度湖相和非海相、強(qiáng)還原和水
7、體分層(張立平等)環(huán)境,具有高特效性。Ts,Tm:正常的藿烷的碳數(shù)為C30,當(dāng)少三個(gè)CH2時(shí)稱之為三降藿烷,其中最常見(jiàn)的為17(H)-22,29,30三降藿烷和18(H)-22,29,30三降藿烷,前者稱為T(mén)m后者稱為T(mén)s,兩者比值可作為成熟度指標(biāo)。甾烷和藿烷成熟度參數(shù):藿烷成熟度指標(biāo):1 “莫烷”()、“藿烷”()、生物構(gòu)型()比熱穩(wěn)定性順序:,型藿烷在未成熟沉積物中占優(yōu)勢(shì),而在成熟源巖和原油中含量低,型藿烷主要存在于成熟烴源巖和原油中。2 藿烷22s/(22R+22S)22s/(22R+22S),隨著成熟度增加到生油門(mén)限,該比值從0增大到0.6左右。3 Tm/Ts成熟度指標(biāo)隨著成熟度的增加
8、,Tm逐漸消失,Ts相對(duì)濃度增加。與此相類似的參數(shù)還有C29Ts/C30藿烷和C30重排藿烷/C30藿烷。甾烷成熟度參數(shù):1 20S%:C2920S/(20S+20R)比值會(huì)隨著成熟度的升高而增大,對(duì)于未成熟樣品,20S/(20R+20S)值約為0,而成熟樣品該值為0.50.6(平衡狀態(tài),20S:20R=55%:45%),而在生油窗比值達(dá)到終點(diǎn)值,相當(dāng)于鏡質(zhì)體反射率Ro為0.8%。國(guó)外學(xué)者常常用該參數(shù)進(jìn)行有機(jī)質(zhì)演化階段劃分,小于0.2為未熟,0.20.3為低熟,大于0.3為成熟階段。2 %:C29 (20S+20R)/ C29(20S+20R) + C29 (20S+20R)構(gòu)型將向地質(zhì)條件下
9、更為穩(wěn)定的構(gòu)型轉(zhuǎn)化,這樣比值也會(huì)隨著成熟度增高而增大。該比值在生油帶的前半段驟然上升,從0到0.5最高可達(dá)0.8,終點(diǎn)值在生油窗的中后階段,對(duì)中國(guó)陸相沉積物,該比值小于0.15為未成熟,0.150.3為低熟,大于0.3為成熟階段。3 C26甾烷(侯讀杰書(shū))21-降膽甾烷的相對(duì)濃度也用來(lái)評(píng)價(jià)生油窗中晚期的成熟度,如懷俄明州原油中21-降膽甾烷/21-降膽甾烷+24-降膽甾烷+27降膽甾烷的值隨著原油其他成熟度參數(shù)的增加而升高4 低相對(duì)分子質(zhì)量甾烷/高相對(duì)分子質(zhì)量甾烷(侯讀杰書(shū))比如Mackenzie等認(rèn)為,三芳甾烷的C20/C28+C20在生油窗末期,其值大于1。金剛烷:金剛烷是由四個(gè)椅式六元環(huán)
10、形成的一個(gè)立體籠形結(jié)構(gòu)的烴,分子中比環(huán)己烷多四個(gè)碳和四個(gè)氫,分子式為C10H16結(jié)構(gòu)與金剛石相似,但不是金剛石制得,發(fā)現(xiàn)于某些地區(qū)的石油中。含量可以還原裂解程度。第4題4.芳烴: 苯、菲、萘的結(jié)構(gòu)式;甲基菲成熟度參數(shù);單芳甾烷、三芳甾烷與成熟度;(1)苯萘菲結(jié)構(gòu)式:苯(C6H6):萘(C10H8):菲(C14H10):蒽(C14H10)(2)甲基菲成熟度參數(shù):未成熟樣品:1-甲基菲、9-甲基菲占優(yōu)勢(shì) 隨溫度增高,有機(jī)質(zhì)成熟,2-甲基菲、3-甲基菲豐度增加這兩個(gè)指數(shù)隨埋藏深度產(chǎn)生由小到大再逐漸變小的變化。Radke指出:當(dāng)有機(jī)質(zhì)演化達(dá)到Ro1.35%,各指數(shù)由峰值轉(zhuǎn)為下降。(3)單芳甾烷、三芳甾
11、烷與成熟度:隨溫度增加,甾族化合物側(cè)鏈開(kāi)始斷裂,失去烷基,由C27-C29單芳甾烴轉(zhuǎn)化為C20+C21單芳甾烴。 或由C26-C28三芳甾烴轉(zhuǎn)化為C20+C21三芳甾烴。芳構(gòu)化程度指標(biāo):三芳環(huán)甾族/(單芳環(huán)甾族三芳環(huán)甾族)成熟度指標(biāo):第5題第6題 微生物降解的相對(duì)順序原油中生物標(biāo)志物抗生物降解的能力一般按下列順序增強(qiáng):正構(gòu)烷烴異構(gòu)烷烴類異戊間二烯烷烴甾烷藿烷(重排甾烷)芳構(gòu)化甾烷卟啉第7題自然界中有機(jī)碳、有機(jī)硫的循環(huán)過(guò)程; 控制TOC的主要因素是什么?有機(jī)碳循環(huán) 1)兩個(gè)有機(jī)碳循環(huán)具體如下:重要的生物有機(jī)碳循環(huán)生物泵生物碳泵在淺水區(qū)浮游植物光合作用固定CO2、在深水區(qū)有機(jī)質(zhì)沉降、降解作用的總體
12、效應(yīng)是將CO2和其他營(yíng)養(yǎng)物從表層轉(zhuǎn)移到深海生物泵。 海洋的溫鹽環(huán)流(特別是上升流), 能夠?qū)I(yíng)養(yǎng)物和富 CO2的水送回到表層,于是補(bǔ)償了生物泵移去的營(yíng)養(yǎng)物。有機(jī)硫循環(huán):有機(jī)硫成因有機(jī)硫循環(huán)過(guò)程:有機(jī)硫循環(huán)圖(與上面的基本一樣):具體文字描述過(guò)程部分,每個(gè)人按圖理解來(lái)寫(xiě),別人理解寫(xiě)的反而不好記憶這里不做描述。有機(jī)質(zhì)豐度的主要控制因素沉積物中有機(jī)質(zhì)的數(shù)量和性質(zhì)不僅取決于生物的發(fā)育,還取決于有機(jī)質(zhì)的來(lái)源和有機(jī)沉積環(huán)境。(1)有機(jī)物產(chǎn)率原始有機(jī)物產(chǎn)率高,有機(jī)物的供應(yīng)量也大,有機(jī)質(zhì)的豐度也大。有機(jī)質(zhì)含量高,可造成還原環(huán)境,有利于有機(jī)質(zhì)的保存。影響因素:古氣候條件;營(yíng)養(yǎng)物質(zhì);水體環(huán)境;海洋上升流。(2)有
13、機(jī)質(zhì)類型地質(zhì)歷史時(shí)期水介質(zhì)環(huán)境中有機(jī)質(zhì)物質(zhì)的天然組合寒武-志留:細(xì)菌、藻類和浮游動(dòng)物;泥盆-侏羅:細(xì)菌、藻類和浮游動(dòng)物,少量高等植物;白堊-近代:細(xì)菌、藻類和浮游動(dòng)物,高等植物。(3)沉積環(huán)境 沉積作用雖然可以發(fā)生在水上環(huán)境(如風(fēng)成沉積),但絕大部分發(fā)生在覆水盆地中。同時(shí),水上沉積物中即使有有機(jī)質(zhì),由于與空氣充分接觸氧化,有機(jī)質(zhì)也無(wú)法保存。因此,下面主要討論水體環(huán)境。首先需要剖析環(huán)境的物理、化學(xué)及生物學(xué)參數(shù)及其對(duì)有機(jī)質(zhì)沉積的影響。 水體環(huán)境的物理參數(shù)物理環(huán)境是指沉積物和有機(jī)質(zhì)從中降落的沉積介質(zhì)的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)的物理性質(zhì)。對(duì)有機(jī)質(zhì)沉積有重要影響的物理參數(shù):1) 水流流速碎屑顆粒在流水中的三種搬運(yùn)方式
14、:懸浮、跳越、滾動(dòng)分散有機(jī)質(zhì)主要呈懸浮搬運(yùn)。沉積物顆粒在水體中的沉降速度(mm/s),可用斯托克斯公式計(jì)算:該公式對(duì)砂粒沉積大體適合,對(duì)于粘土和有機(jī)質(zhì)顆粒,一經(jīng)搬運(yùn),很不容易沉積下來(lái),大都搬運(yùn)到水盆地比較平靜的環(huán)境,通過(guò)粘土與有機(jī)質(zhì)的粘合作用才能沉積。2) 粘土礦物與有機(jī)質(zhì)的絮凝作用機(jī)理:( J. Bernal & E. T. Degens )l 浮游植物釋放、分泌有機(jī)物與粘土礦物,特別呈懸浮狀態(tài)粘土發(fā)生絮凝作用,形成大粒聚合體迅速沉積下來(lái)。l 浮游動(dòng)物以泥質(zhì)物為食,在體內(nèi)粘土與有機(jī)成分粘合,以糞粒形式排出,迅速沉積。主要在波浪弱的靜水盆地中發(fā)育,對(duì)溶解有機(jī)質(zhì)的凝絮。3) 水體深度與波
15、浪基面的的深度浪基面以下靜水低能環(huán)境浪基面以上湍流高能環(huán)境水體過(guò)深,不利有機(jī)質(zhì)保存,因在有機(jī)質(zhì)經(jīng)過(guò)很深水體時(shí),常被其它生物或氧氣所消耗。4) 沉積速度與沉降速度沉積速度對(duì)有機(jī)質(zhì)的影響較為復(fù)雜,一般說(shuō),過(guò)快沉積有“稀釋作用”,而過(guò)慢有機(jī)質(zhì)會(huì)被“暴露氧化”,都不利于有機(jī)質(zhì)的保存。“稀釋效應(yīng)”(diluting effect) :在有機(jī)物供應(yīng)恒定時(shí),有機(jī)質(zhì)豐度與碎屑沉積速度成反比,無(wú)機(jī)物“稀釋”了有機(jī)物。水體環(huán)境的化學(xué)參數(shù)l 氧化-還原電位(Eh):當(dāng)Eh值等于零時(shí)為中性,正值為氧化環(huán)境,負(fù)值為還原環(huán)境。有機(jī)質(zhì)只有沉積在還原條件下才能保存持久。 有機(jī)質(zhì)主要保存在強(qiáng)還原帶弱還原帶,沉積物中有機(jī)質(zhì)含量豐
16、富,本身就指示了處于良好的還原環(huán)境。如“黃鐵礦”。l 酸堿度(pH值):當(dāng)pH7.8時(shí),有機(jī)質(zhì)常與碳酸鹽一起沉積,有機(jī)質(zhì)含量較高,就形成碳酸鹽巖生油巖。這種環(huán)境缺乏陸源沉積物補(bǔ)給,有機(jī)質(zhì)多為腐泥型。在pH7的強(qiáng)酸沼澤環(huán)境,堆積了以腐植型為主的有機(jī)質(zhì)。l 鹽度:在淡水、微咸水和正常咸水環(huán)境,水生生物都可大量發(fā)育。超咸水環(huán)境不利于生物發(fā)育,只剩下少數(shù)喜鹽生物。咸度周期性變化的環(huán)境,可造成不同生物群落的周期性繁殖和死亡,提供十分豐富的有機(jī)質(zhì)沉積。一定水深的湖水的鹽度分層可以造成底水缺氧,有利于有機(jī)質(zhì)的保存。l 溫度:溫度影響許多礦物和氣體的溶解度,故對(duì)化學(xué)沉淀有重大影響。如一些鹽類礦物需要在具有一定
17、封閉的環(huán)境、氣候炎熱干燥,蒸發(fā)作用強(qiáng)烈的水盆地中才能沉積。水生生物的發(fā)育與溫度有關(guān)。生物礁生活在熱帶海洋中;顯微粒狀灰質(zhì)藻,主要生長(zhǎng)在溫暖地區(qū);硅藻大量發(fā)育在寒冷地區(qū)。對(duì)有機(jī)質(zhì)沉積和保存最有影響的是熱帶、溫帶水盆地內(nèi)溫躍層的存在。水體環(huán)境的生物參數(shù)l 提供有機(jī)質(zhì)和沉積物來(lái)源:生物的高生產(chǎn)率提供大量的有機(jī)質(zhì)來(lái)源。l 改變沉積環(huán)境:生物活動(dòng)引起CO2含量的變化可以影響碳酸鹽的沉淀或溶解搬運(yùn)。特別是生物的呼吸作用和有機(jī)質(zhì)分解作用都消耗氧氣,并產(chǎn)生大量CO2、H2S、NH3、CH4等氣體,造成下部水體和沉積物的缺氧還原環(huán)境,為有機(jī)質(zhì)沉積、保存創(chuàng)造了基本條件。原地底棲生物及遺跡化石大量發(fā)育的沉積層,反而
18、說(shuō)明當(dāng)時(shí)為含氧環(huán)境,不利于有機(jī)質(zhì)保存。l 加速沉積過(guò)程:主要表現(xiàn)為有機(jī)質(zhì)與粘土礦物的絮凝作用,它既是物理過(guò)程,又是生物過(guò)程。l 消耗、改造有機(jī)質(zhì):對(duì)于大量的高等植物有機(jī)質(zhì),細(xì)菌的分解,還原作用更是主要的。在營(yíng)養(yǎng)豐富、條件適宜時(shí),細(xì)菌的繁殖速度是極其驚人的。它大量消耗各種有機(jī)質(zhì),本身的有機(jī)質(zhì)體又提供了更富類脂物的有機(jī)質(zhì)。這可視為對(duì)有機(jī)質(zhì)的改造作用。有利的沉積環(huán)境是:表面水體中具有高的有機(jī)生產(chǎn)力(率);下部水體中為還原環(huán)境;地理上為封閉-半封閉環(huán)境;停滯的水體,低能沉積環(huán)境和超過(guò)浪基面深度的中等水深;較高的沉降速率,欠補(bǔ)償?shù)某练e環(huán)境。第8題8、索式抽提的含義、族組分有哪些?如何進(jìn)行分離?索氏抽提:
19、利用相似相容原理從固體物質(zhì)中反復(fù)萃取可溶化合物的一種方法,因其反復(fù)抽提,所以又叫連續(xù)抽提法。通常用索氏抽提器進(jìn)行,索氏抽提器由提取瓶、虹吸管、濾紙?zhí)住⒉AЧ芎屠淠鹘M成。工作原理:稱取已經(jīng)碎好的巖樣(100目以下,0.177m)裝入濾紙?zhí)變?nèi),有機(jī)溶劑(國(guó)內(nèi)通常用三氯甲烷)裝入提取瓶中然后對(duì)提取瓶進(jìn)行加熱,使有機(jī)溶劑氣化通過(guò)玻璃管進(jìn)入冷凝管液化之后滴進(jìn)濾紙?zhí)變?nèi)開(kāi)始浸提樣品,待虹吸管內(nèi)三氯甲烷液面達(dá)到一定高度,溶解萃取化合物的溶液進(jìn)入提取瓶中,然后反復(fù)循環(huán)進(jìn)行提取。這種抽提比較完全,適用于定量分析,但抽提時(shí)間長(zhǎng),不同巖樣有嚴(yán)格的抽提事件碳酸鹽巖氯仿抽提48h,泥巖和頁(yè)巖氯仿抽提72h,煤樣更難抽提
20、所需時(shí)間更長(zhǎng)。族組分:國(guó)內(nèi)常用的有機(jī)溶劑為三氯甲烷(氯仿),用氯仿抽提巖樣中的可溶有機(jī)物統(tǒng)稱為氯仿瀝青“A”,可溶瀝青是十分復(fù)雜的混合物,可以把其分為飽和烴、芳烴、非烴和瀝青質(zhì)四個(gè)組分。分離方法:主要采用柱色層、薄層色譜、液相色譜等基本原理:根據(jù)可溶瀝青中不同化合物在流經(jīng)分離柱內(nèi)的吸附劑時(shí),同吸附劑間的吸附性能不同,以及各種有機(jī)沖洗劑的極性不同,其脫附快慢不同的原理,選擇適當(dāng)?shù)奈絼┡浔燃皼_洗劑用量,可以把原油中各組分分離。目前常采用柱色層法,以硅膠和氧化鋁為吸附劑,用正己烷可以把可溶組分和瀝青質(zhì)分離然后用石油醚、苯、苯-乙醇可以依次將可溶組分的飽和烴、芳香烴、非烴餾分分離然后用質(zhì)量法計(jì)算并求
21、得各組分含量。流程圖如下:第9題第10題第11題第12題第13題13.不同階段有機(jī)質(zhì)的演化特征和Tissot的生油氣模式;(1)不同階段有機(jī)質(zhì)演化特征:1)成巖作用階段2)深成作用階段3)準(zhǔn)變質(zhì)作用階段(2)Tissot生烴模式1) 生物化學(xué)生氣階段2) 熱催化生油氣階段3) 熱裂解生凝析氣階段4) 深部高溫生氣階段課本P158第14題14、試根據(jù)有機(jī)地球化學(xué)課程所學(xué)習(xí)的分析測(cè)試內(nèi)容,設(shè)計(jì)一套對(duì)野外考察進(jìn)行烴源巖評(píng)價(jià)的分析測(cè)試方案,并說(shuō)明其主要分析測(cè)試的目的。實(shí)驗(yàn)步驟:(1) 野外采集烴源巖樣品(全巖);(2) 結(jié)合化學(xué)分離法和物理分離法,分離提取干酪根;(3) 利用全巖樣品和Rock-eva
22、l分析儀進(jìn)行巖石熱解分析,測(cè)出Tmax,S0,S1,S2 ,S3和S4;(4) 將全巖樣品粉碎,并用索氏抽提法抽提氯仿瀝青“A”并測(cè)其含量;(5) 將干酪根樣品粉碎,在顯微鏡下觀察并統(tǒng)計(jì)干酪根顯微組分和相對(duì)含量;(6) 利用干酪根樣品和元素分析儀測(cè)出干酪根的H/C和O/C;(7) 利用干酪根樣品在油浸狀態(tài)下測(cè)出其鏡質(zhì)體反射率Ro。評(píng)價(jià):(1) 有機(jī)質(zhì)豐度1)利用巖石熱解法得到的數(shù)據(jù)求TOC,TOC= 0.083(S0+S1+S2)+S4/10;利用TOC評(píng)價(jià)有機(jī)質(zhì)豐度2)利用氯仿瀝青“A”含量評(píng)價(jià)有機(jī)質(zhì)豐度。(2)有機(jī)質(zhì)類型1)利用干酪根顯微組分評(píng)價(jià)有機(jī)質(zhì)類型;2)利用H/C和O/C投至圖版中
23、,評(píng)價(jià)有機(jī)質(zhì)類型;3)利用巖石熱解法得到的數(shù)據(jù)求類型指數(shù)TI,TI=S2/S3,用TI評(píng)價(jià)有機(jī)質(zhì)類型。(3)有機(jī)質(zhì)成熟度1)利用鏡質(zhì)體反射率Ro評(píng)價(jià)有機(jī)質(zhì)成熟度;2)利用干酪根顯微組分評(píng)價(jià)有機(jī)質(zhì)成熟度;3)利用巖石熱解法得到的數(shù)據(jù)求產(chǎn)率指數(shù)PI,PI=(S0+S1)/(S0+S1+S2),用Tmax和PI評(píng)價(jià)有機(jī)質(zhì)成熟度。第15題十五、油源、油油對(duì)比方法:總組成對(duì)比法:包括:物理特性(顏色、比重、粘度)、烴類組成、元素濃度(硫、氮、釩、鎳)和比值(V/(V+Ni)、全油同位素、族組成同位素等。它們反映的是油和烴源巖中有機(jī)物分子的綜合特征。分子組成法:1、輕烴組成,有兩種方法:配對(duì)法和單組分濃度
24、對(duì)比單組分濃度對(duì)比:將c5-c10各種化合物濃度進(jìn)行對(duì)比,由于影響濃度的因素很多,應(yīng)用受到限制;配對(duì)法:將化學(xué)結(jié)構(gòu)和沸點(diǎn)相同(近)的烴類成分配對(duì)。用每對(duì)中的各組分的濃度比值進(jìn)行對(duì)比2、C15+正構(gòu)烷烴常根據(jù)正構(gòu)烷烴氣相色譜圖計(jì)算單個(gè)組分的百分含量,以碳數(shù)為橫坐標(biāo),百分含量為縱坐標(biāo),繪出碳數(shù)分布曲線圖。333、類異戊二烯烷烴4、甾類和萜類化合物結(jié)構(gòu)獨(dú)特,性質(zhì)穩(wěn)定,尤其是可以抵抗微生物降解,所以在油源對(duì)比中起著很大的作用。常采用甾類和萜類化合物系列的分布型式及特征化合物作為油、油和油、源對(duì)比參數(shù)。對(duì)于遭受中等甚至強(qiáng)烈的生物降解的石油,生物標(biāo)志化合物具有獨(dú)特的效能。5、碳同位素6、硫同位素通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)?/p>
25、擬研究顯示原油與干羅根的硫同位素接近,相差小于2%;Cai et al. (2009a & b)提出快速埋藏、快速生烴的盆地,有機(jī)硫同位素值可應(yīng)用于油源對(duì)比7、微量元素常用釩和鎳,V/Ni<1為陸相環(huán)境,V/Ni>1為海相環(huán)境,而且,V/Ni隨年代越老,比值越小,可能由于V較Ni不穩(wěn)定。可能受到后期改造的參數(shù):1、 利用C15+正構(gòu)烷烴進(jìn)行油源對(duì)比是要十分慎重,2、 碳同位素第16題如何區(qū)別不同成因類型的天然氣?成因分類:可將其劃分為無(wú)機(jī)成因氣、有機(jī)成因氣及混合成因氣三大類。 天然氣成因分類方案(據(jù)戴金星等, 1992)基本概念:無(wú)機(jī)成因:主要與巖漿巖、變質(zhì)巖、火山巖噴發(fā)有
26、關(guān)的氣體。有機(jī)成因:來(lái)源于沉積巖中有機(jī)質(zhì),經(jīng)演化形成,包括生物氣、油型氣和煤成氣;混合成因:地球的大氣圈是由生物作用、化學(xué)作用、放射作用等生成的氣體混合物組成,兼具有機(jī)與無(wú)機(jī)來(lái)源。具體分類和概念1 無(wú)機(jī)成因氣1)幔源氣,又稱深源氣,指在地幔或地幔通過(guò)不同方式上升到沉積圈的天然氣。2)宇宙氣指在宇宙空間由放射性反應(yīng)、核反應(yīng)及化學(xué)反應(yīng)等作用形成的天然氣。以含H2、 He為特征,并有CH基、CH2基等混雜。3)巖漿巖氣指在巖漿巖中由高溫化學(xué)作用形成的氣體。包括在巖漿巖、火山巖礦物包裹體氣及大部分火山氣。以含CO2、 H2為主,混有N2、 CH4、 H2S及稀有氣體。4)變質(zhì)巖氣指在變質(zhì)巖中由高溫化學(xué)
27、變質(zhì)作用形成的氣體。富含CO2、 N2、 H2,并有CH4、 H2S及稀有氣體混雜。5)無(wú)機(jī)鹽類分解氣指在沉積巖中由無(wú)機(jī)鹽類化學(xué)分解產(chǎn)生的氣體。如碳酸鹽分解產(chǎn)生的CO2、磷酸鹽被還原產(chǎn)生的H2S等。2 有機(jī)成因氣有機(jī)質(zhì)的熱演化程度可分為生物氣、熱解氣和裂解氣。(1)生物氣biogas : 或稱細(xì)菌氣、 生物化學(xué)氣。 指有機(jī)質(zhì)在未成熟階段(Ro<0.5)經(jīng)厭氧細(xì)菌進(jìn)行生物化學(xué)降解的氣態(tài)產(chǎn)物。 以高甲烷含量及低甲烷碳同位素值為識(shí)別特征: 一般 13C1<-55, 這是鑒別生物氣的良好標(biāo)志。(2)熱解氣thermogenic gas : 指有機(jī)質(zhì)在成熟階段(Ro=0.52.0)經(jīng)熱催化作
28、用降解而形成的天然氣。 由于有機(jī)質(zhì)母質(zhì)類型不同, 形成熱解氣的性質(zhì)也就有別, 所以根據(jù)有機(jī)質(zhì)母質(zhì)類型可將熱解氣分為兩種:即油型熱解氣和煤型(成)熱解氣。(3)裂解氣pyrolysis gas : 指在過(guò)成熟階段(Ro>2)已生成的液態(tài)烴和殘余干酪根以及部分重?zé)N氣經(jīng)高溫裂解作用形成的天然氣。 裂解氣的化學(xué)組分以甲烷為主,重?zé)N氣含量極少(小于2) 。3 混合成因氣,沒(méi)有具體的分類綜合判視(八種常用方法)在區(qū)別天然氣成因類型時(shí),常用的指標(biāo)為:(一)天然氣碳同位素:可用來(lái)判別無(wú)機(jī)成因氣與有機(jī)成因氣的鑒別、生物氣與油型熱解氣、油型氣與煤型氣的鑒別(1)有機(jī)與無(wú)機(jī)成因氣的鑒別:1)碳同位素系列區(qū)別無(wú)
29、機(jī)成因:13C1>13C2>13C3有機(jī)成因:13C113C213C313C413C52)CO213C1>-10均是無(wú)機(jī)成因氣;3)除高成熟和過(guò)成熟的煤成氣外,13C1>-30的皆是無(wú)機(jī)成因甲烷4)利用13C1和CH4的含量判別:13C1>10無(wú)機(jī)成因,13C130有機(jī)成因,介于其間為混合區(qū)。(2)生物成因氣的鑒別從組成上看,生物氣甲烷是生物氣的主體,A、干燥系數(shù)(C1/C1-5)大,一般在0.95以上;B、據(jù)世界范圍生物氣甲烷的碳同位素組成數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì),具有工業(yè)價(jià)值的生物氣藏的13C1分布范圍為-55-85,明顯富集輕碳同位素;C、生物氣甲烷的同位素組成受環(huán)境水介質(zhì)的氫同位素組成的制約,隨著伴生水的D值的增加,甲烷的D值也增大;D、在海相環(huán)境中形成的生物氣甲烷明顯比陸相淡水環(huán)境形成的生物氣甲烷富集氘;E、從世界范圍看,由于環(huán)境的水介質(zhì)的氫同位素組成
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