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能源地质学第二章 沉积有机质的物质组成2
质体及细菌的混合产物,有时是壳 质组及细菌类脂物降解混合物,它 的产烃潜力为300- 650mg HC/g,Corg
H/C为1.0-1.5
(3)粒状稳定体A:包括沟鞭藻、疑源类、几丁虫、
鱼、有孔虫等碎屑(>10μm),一 般为ห้องสมุดไป่ตู้脂类物质,有形态,黄至 褐色荧光。
(4)粒状稳定体B:指高等植物的稳定组分,包括孢子体、
国内石油与煤元素组成的差异/%
元素 石油
C 83~87
H 11~14
S 0.05~2.20
N
0.2
O 0.3~0.9
H/C 1.76
汽油 86 14
2.0
褐煤 71.0 5.4 0.6~1.0 1.4 21.0 0.87
烟煤 80.8~88.4
5.4~5.5 0.6~1.2 1.7~1.9 4.1~11.1 0.67~0.82
能源地质学第二章 沉积有机质的物质组成2
一、分散有机质 的分类和有机质的类型
(一)国际上分散有机质的分类
1、全岩法(煤岩学法)
岩石中的有机组分分为五类,即腐植类、惰质类、 类脂类、动物类和有机—矿物基质。 动物类中的动物遗体,包括几丁虫类、笔石、牙 形石、沟鞭藻囊、鱼和螯虾的残体和骨骼等;矿物— 沥青基质是矿物吸收或结合了亚、微有机物质的部分, 这些有机物含油气更多,具强荧光,尤以粘土矿物更 为典型。
(二)中国烃源岩与干酪根的划分
1 原石油工业部部颁标准(1986年)
有机组分分为4组,即腐泥组、壳质组、镜质组、惰 质组。干酪根类型的划分按各组分的百分含量进行加权
计算,求出类型指数TI值,即可确定出干酪根的类型。
TI a 100 b 50 c (75) d (100) 100
a、b、c、d分别代表腐泥组、壳质组、镜质组、惰质组百分含
2、干酪根法(孢粉学法)
以干酪根为基础的显微组分划分比较简单。影响最大 的是Burgess(1974)提出的分类,他将沉积岩中的干酪根类
型划分为五类:腐植型:木质的(V)、煤质的(I) 腐泥型:草质的、藻质的及无定形有机质。
干酪根方法最大的优点是富集了存在于矿物沥青基质 中的那部分有机质,使其能直接研究,但它同时破坏了有 机组分原始产状和结构,难以准确鉴别某些显微组分的成 因,使研究结果的可靠性和代表性受到影响。因此合理的 做法是将全岩研究和干酪根的研究结合起来,
碳用美国南卡州皮狄组美洲拟箭石(PDB)。
(二)石油的烃类组成
1、烷烃(脂肪烃)
属饱和烃,通式为CnH2n+2,石油中含量一般为5~55%。
常温常压下:n=1~4 气态;n=5~16 液态;n>17 固态 密度<1g/cm3,几乎不溶于水。随分子量的增加, 密度、熔点、沸点均上升。
(1)正烷烃(或正构烷烃) 碳与碳原子都以单键C—C直链相连,无支链
量
TI≥ 80
为干酪根类型I
40≤ TI≥ 80 0≤ TI< 40
TI< 0
为干酪根类型Ⅱ1 为干酪根类型Ⅱ2 为干酪根类型Ⅲ
2 石油勘探院的油气源岩有机组分分类
1989年提出了以煤岩显微组分分类为基础的油气源岩 显微组分分类 镜质组:结构镜质体、无结构镜质体、碎屑镜质体 惰质组:粗粒体、半丝质体、丝质体、菌类体、碎屑惰性体 壳质组:孢粉体、树脂体、角质体、本栓体、荧光质体、壳屑 体 腐泥组:无定形腐泥体、藻类体 动物有机碎屑组:笔石、几丁虫、牙形刺等 次生有机质:渗出沥青体、微粒体、各向异性体
无烟煤 93.7 2.4
0.6~1.0 0.9 2.4 0.31
▲同位素
原油中常见的稳定同位素有C(C12、C13)、H(H1、 H2)、Ar(Ar40、Ar36)。衡量其大小通常用比值和 δ值(千分数)表示。
δ值(‰)=(Rs/Rr - 1)×1000 式中Rs和Rr分别代表样品和相应标准的同位素比值 (重/轻)。可看出,Rs越小,δ值越小。 关于稳定同位素的标准值,国际上通用氢为SMOW,
木栓质体、角质体等。
(5)树脂体B:指类脂树脂体。 (6)粒状镜质体:反射光下呈多孔粒状、类似基质镜质
体,有时有暗褐色荧光。
(7)变质惰质体或变质碎屑惰质体:具高反射率,有
时为孢子体,藻类体或其它粒状壳质 体的煤化破碎的惰质产物。
(8)群集微粒体:是粒状微粒体聚结而成。 (9)固体沥青:见于油源岩中,或以脉状见于沉积岩中。 (10)液态沥青和油滴:具绿-褐色荧光,滴状。
4、有机质的类型
有机质类型—干酪根类型 TeiChmüller(1982)根据Tissot 、Durand (1980) 等人资料划分为三种类型: I 型干酪根主要由藻类生成,生油量高, Ⅲ 型干酪根主要由高等植物生成,生油量很少, Ⅱ 型 干酪根生油量也较高,含部分壳质组分。
I、Ⅱ型干酪根可称为腐泥型 Ⅲ型干酪根可称为 腐植型。 德国核研究中心地球化学研究所等1985年在干酪根类 型划分中加入了地球化学参数(H/C),干酪根分为:I型、 ( >1.5 ) ⅡA 型 ( 1.1~1.5 ) 、 ⅡB 型 ( 0.9~1.1 ) 、 Ⅲ 型 (0.5~0.8)和Ⅳ型(<0.5) 。
二、石油的化学组成
石油: 地下岩石空隙中天然生成的以液态烃为主的
可燃有机矿产。
(一)石油的元素组成
石油的元素组成主要是C、H、S、N、O。其中碳约占 84~87%,氢占11~14%,碳和氢的含量约为97~99%,而硫、氮、 氧和微量元素约占1~4%。
微量元素:Fe、Ca、Mg、Si、Al、V、Ni、Cu、Sb、Mn、 Sr、Ba、B、Co、Zn、 Mo、Pb、Sn、Na、K、P、Li、Cl、 Bi、Be、Ge、Ag、As、At、Au、Ti、Cr、Cd、U、Nd、Ce、 Sc、Y、La Lu、Rb、Tl等
3、统一分类法
Mukhopadhyay等的分类(1985)。考虑了显微组分在成 熟过程中的演变规律,提出了富氢显微组分所形成的次 生产物,该分类中的一些特殊组分特征如下:
(1)腐泥质体I:是藻、细菌的混合不定形产物,产烃
潜力大于700mg HC/gCorg,H/C>1.5。
(2)腐泥质体Ⅱ:是动物、植物、浮游生物、陆生壳
(2)异烷烃(或异构烷烃) 碳与碳原子都以单键C—C直链相连,有支链。
不同碳原子数的正烷烃相对含量呈一条连续的曲 线,称为正烷烃分布曲线。