0.12－0.06
0.06－0.01
2．有机质/干酪根的类型
（来源、化学组成、结构差异）
烃源岩中有机质(干酪根)的类型 不同,其生烃潜力、产物的类型及性 质也不同，生油门限值和生烃过程 也有一定的差别。
（1）有机质干酪根 化学分类
根据干酪根样品的 C、H、O元素分析 将干酪根划分为三 种主要类型： I型、 Ⅱ型、 Ⅲ型
（2）达到干酪根转化成油气的
门限温度/埋藏深度
①烃源岩/生油岩（source rock）： 已经生成油气，并能排出油气的岩石。 ②烃源层或源岩层（source bed）： 由烃源岩组成的地层称为烃源层。 ③源岩层系：在一定地质时期内，具有相 同岩性－岩相特征的若干烃源层与其间非 烃源层的组合称为源岩层系。
(3)热裂解生凝析气阶段:1.3%<Ro <2.0%
——高成熟， (4)干气阶段： Ro>2% ——过成熟，
②正烷烃分布特征和奇偶优势比
氯仿沥青“A”
石油醚
可溶物 硅胶 吸附
沉淀物
油质
胶质
沥青质
饱和烃
芳烃
O、S、N 芳香烃结构 化合物
异构＋环烷烃
正构烷烃
单环
多环
稠环
气相色谱将正构烷烃分离
C18 C16 C20
的奇碳优势。
（2）有机质成熟阶段（热催化生油气阶 段）：干酪根热解产生没有奇碳或偶碳优势 的新正烷烃。在古代成熟生油岩和石油中， 奇碳优势逐渐消失， CPI值接近1.0±。
（三） 油气－岩对比 1、概念 油气源对比：包括油（气）与烃源岩 之间以及不同油层中油气之间的亲缘关 系对比，即油-岩对比、油-油对比。
1．有机质的丰度（richness）及其指标
（1）(剩余)有机碳含量
(TOC：total organic carbon )
有机碳含量是指沉积岩中所含的与有机 物质有关的碳元素占岩石总重量的百分含 量，即岩石中除去碳酸盐、石墨等中的无 机碳以外的碳元素含量。
(2）氯仿沥青“A”
干酪根(Kerogen)：沉积岩中所有不溶于非氧化性的 酸 、碱和非极性有机溶剂有机质。干酪根是沉积有 机质的主体，约占总有机质的80~90%。
C14的半衰期只有5568年。碳的放射性可用 于考古学发现中确定绝对年龄，但是，由于 C14的半衰期太短，不能用于第四纪以前的古
代沉积。
石油地质学中主要研究C12 和C13的相对丰度，可用 δ13C或C12/C13比值表示，δ13C可由下式计算：
（C13/ C12）样品- （C13/ C12）标准
T >80
Ⅰ型
T =80-40 Ⅱ1型 T=40-0 T <0 Ⅱ2型 Ⅲ型
②根据干酪根的显微组成划分类型
Ⅰ型干酪根
②根据干酪根的显微组成划分类型
Ⅱ型干酪根
Ⅱ型干酪根
Ⅲ 型干酪根
3．有机质成熟度
（1）概念
成熟度是表示沉积有机质向石油转化的热演化程度。 <1300m富含有机质泥岩 未达到生油门限——未成熟
氯仿沥青“A”(Bitumen)： 岩石中可溶于有机溶剂的部分。 常用的有机溶剂为氯仿，可溶有 机物称为氯仿沥青“A”。
氯仿沥青“A”组分
氯仿沥青“A”
石油醚
利用石油中化合物 的不同组份对有机溶剂 和吸附剂具有选择性溶 解和吸附的特性,将石油 分离成若干部分,每一部 分就是一个组份。
饱和烃
可溶物 硅胶 吸附
（三） 油气－岩对比
2、原理：烃源岩总氯仿沥青“A”与排出原油在化
学组成上相似
烃源岩中氯仿沥青“A”－原 油 石油醚
可溶物 硅胶 吸附 沉淀物
油质
胶质
沥青质
饱和烃
芳烃
O、S、N 芳香烃结构 化合物
异构＋环烷烃
正构烷烃
单环
多环
稠环
3、油气源对比指标 （1）生物标志物组成特征对比
（2）正构烷烃分布特征对比
生油门限
1300m
>1300m富含有机质泥岩 达到生油门限——成熟
（2）烃源岩成熟度的常用指标
①镜质体反射率（Ro） 镜质组 是植物的茎、叶和木质纤维经过凝胶化 作用形成的各种凝胶体。是富氧组分。
结构镜质体
无结构镜质体
镜质体化学结构：
镜质体是以芳香环为核，带有不同支链的烷基。
①镜质体反射率（Ro）：
δ13C=
（C13/
C12）标准
× 1000‰
为便于对比，国际上趋于使用统一的标准，即美国 南卡罗莱纳州白垩系箭石的碳同位素，简称PDB标准连成曲线
气源对比
不同类型有机质形成的天然气碳同位素熟化曲线图
利用δ13C1-δ13C2划分天然气成因类型
2、烃源岩的形成环境 有利于有机质大量繁殖和保存环境？ ①浅海相 ②三角洲相 ③ 深水-半深水湖相
（1）浅海：平均坡度 0.1°， 水深 20--550 m , 绝大部分<200 m
浅海
三角洲：河流入海/湖沉积环境
（2）前三角洲：有利于烃源岩形成的环境
浪基面以下，静水。与正常海（湖）
相沉积过渡。
三角洲平原
前三角洲
（3）深水－半深水湖泊相
3、烃源岩的类型和地质特征
一般岩性特征： 粒细、色暗、
富含有机质和微体古生物化石
常含分散状的黄铁矿
(1)粘土岩类烃源岩
灰黑、深灰、灰及灰绿色 的泥岩和页岩
形成环境（沉积相）？
(2)碳酸盐岩类烃源岩 灰黑色、深灰色、褐灰色、灰色 石灰岩，生物灰岩，泥灰岩，常含泥质成分
沉淀物
油质
胶质
沥青质
芳烃
O、S、N 芳香烃结构 化合物
异构＋环烷烃
正构烷烃
单环
多环
稠环
烃源岩中氯仿沥青“A”可以理解为烃源岩中残留的“石油”
氯仿沥青“A”含量：常用的有机溶剂如、苯、 甲醇-苯等。用有机溶剂氯仿从岩样中抽提出 来的沥青重量与岩样重量之比，即为可溶性沥 青含量。
烃源岩评价指标
生油层类型 好生油层 判别指标 有机碳含量（%） 氯仿沥青“A”含量 （%） 3.5－1.0 ＞0.12 1.0－0.6 0.6－0.4 ＜0.4 ＜0.01 中等生油层 差生油层 非生油层
在热演化过程中，链烷热解析出，芳环稠合，出现微 片状结构，芳香片间距逐渐缩小，致使反射率增大， 透射率减小、颜色变暗，这是一种不可逆反应。
结构镜质体
无结构镜质体
(1) 生物化学生气阶段: Ro <0.5%-0.7%
——未成熟阶段，
(2)热催化生油气阶段: 0.5%-0.7%<Ro <1.3%
——成熟阶段，
N2d
1000
N1t
2000
J+T
3000
N1s
4000
排2
Ro: 0.5%
Ro: 0.8%
E
5000
K2 K1
6000
深度 （m）
J2
Ro: 1.0%
J1
含油气盆地油气的来源
——烃源岩
第二章
现代油气成因理论 ——油气生成模式
一、油气成因学说 二、干酪根晚期生油学说
三、烃源岩、油（气）－岩对比
（一）烃源岩（source rock） 1、概念 ？：根据干酪根生烃模式 烃源岩应该具备什么条件？ （1）含有大量有机质/干酪根
(3)煤系烃源岩 煤和煤系地层中的暗色泥岩
大庆油田
河 流
松辽盆地 早白垩纪
(半)深湖
三 角 洲
深湖相
油气是怎样形成的：干酪根生烃
油气是哪里形成的：来源烃源岩
烃源岩的判识？ 认识盆地是否含油气关键！
（二）烃源岩地球化学研究 ——烃源岩的判识
烃源岩特点？ （1）含有干酪根（不溶有机质）
（2）含有可溶有机质
（3）稳定碳同位素对比
正构烷烃分布特征 正构烷烃的组成和分 布特征受母质类型、有机 质演化程度等多种因素的 影响，一般认为，如果原 油与生油岩有亲缘关系， 那么原油与生油岩的正构 烷烃分布特征应具有相似 性。
③稳定碳同位素组成
碳有C12、C13、C14三个同位素，前两者为
稳定同位素，第三者是放射性同位素。
树脂体
孢粉体
木栓质体
镜质组
是植物的茎、叶和木质纤维经过凝胶化作用形 成的各种凝胶体。是富氧组分。
结构镜质体
无结构镜质体
惰质组
丝炭化组分。由木质纤维素经丝炭化 作用而形成。属稳定组分，富含氧
丝质体
②根据干酪根的显微组成划分类型
T=（100A+50B-75C-100D）/100
A、B、C、D 分别为腐泥组、壳质组、镜质组和惰质组的含量
第二章
现代油气成因理论 ——油气生成模式
有机生油学说：干酪根成烃模式
原始生物物质
油气
干酪根
油气是怎样生成！
《石油地质学》研究目的
（1）沉积盆地是否含油气？
——油气是哪里生成的？
（2）油气藏在哪里？
（3）有多少油气？
油 气 来 源
P1
P1泥岩为什么能够生油？
排2油藏
?
J1泥岩生油？
N
0 0 4 8 12km
奇偶优势比（OEP值），是取主峰碳前后5个相邻之正烷烃
的重量百分数：
OEP是在C23~C34范围内进行计算，彼此结果相差甚微，完全可 以对比使用。
(1)有机质未成熟阶段：在近代沉积物中，
CPI均匀分布在2.4~5.5之间，因为生物体内
最丰富的正烷烃一般是C27、C29、C31和 C33，所以生物体中的正烷烃必然存在明显
(2)显微组分分析方法 ①干酪根的显微组成 用光学方法对干酪根组分形态进行的描述 ——用反射光观察干酪根（煤岩学方法）