油氣地球化學(xué)復(fù)習(xí)題

1、第三章生物的類型與化學(xué)組成名詞解釋：1 .浮游植物：指在水中營(yíng)浮游生活的微小植物。2 .浮游動(dòng)物：指沒(méi)有運(yùn)動(dòng)器官或具極不發(fā)達(dá)運(yùn)動(dòng)器官，對(duì)水流等不發(fā)生作用，而只能隨波逐流的一類水生生物，浮游動(dòng)物大多骨骼不發(fā)育體積小。3 .碳水化合物：是多煌基的醛類或酮類化合物，有GHO3種元素組成，其中HO原子比例數(shù)為2:1,與水分子中HO比例相同。4 .蛋白質(zhì)：是由氨基酸單體通過(guò)肽鍵組成的生物大分子多聚體。5 .脂類：指所有生物組成的不溶于水而溶于乙醍氯仿苯等非極性溶劑中的生物體組分。6 .蠟：是不溶于水德固體，是由高級(jí)脂肪酸與高級(jí)一元醇和番醇形成的酯。7 .高等植物：苔群植物，蕨類植物，種子植物的合體。一.

2、概述油氣成因理論的四種學(xué)說(shuō)無(wú)機(jī)成因說(shuō)：油氣是由無(wú)機(jī)化合物經(jīng)化學(xué)反應(yīng)形成的。它們或是由地球深部高溫條件下原始碳或其氧化態(tài)經(jīng)還原作用形成；或是在宇宙形成初期已存在，后隨地球冷卻被吸收并凝結(jié)在地殼的上部，有這些碳?xì)浠衔镅亓严兑缦虻乇磉^(guò)程中便可形成油氣藏。按照這一學(xué)說(shuō)，無(wú)機(jī)成因油氣不僅存在而且遠(yuǎn)景巨大，將有可能比有機(jī)成因的油氣潛力大的多，其蘊(yùn)藏量幾乎是取之不盡的。油氣的早期有機(jī)成因說(shuō)：石油是由沉積物（巖）中的分散有機(jī)質(zhì)在早期的成巖作用階段經(jīng)生物化學(xué)和化學(xué)作用形成的。這一學(xué)說(shuō)認(rèn)為石油是在近現(xiàn)代形成的，是許多海相生物中遺留下來(lái)的天然燒的混合物，即它僅僅是生物體中煌類物質(zhì)的簡(jiǎn)單分離和聚集。由于此時(shí)的有機(jī)質(zhì)

3、還埋藏較淺故也被稱為淺成熟。油氣的晚期成因說(shuō)：認(rèn)為并入沉積物中的生物聚合體首先在生物化學(xué)和化學(xué)的作用下，經(jīng)分解，聚合，縮聚，不溶等作用，在埋深較大的成巖作用晚期成為地質(zhì)大分子一一干酪根。之后，隨著埋深的繼續(xù)增大在不斷升高的熱應(yīng)力作用下，干酪根才逐步發(fā)生催化裂解和熱裂解形成大量的原石油（或稱為瀝青，包括煌類和非煌類）。在一定條件下，這些原石油從生成它的細(xì)粒巖中運(yùn)移出來(lái)，在儲(chǔ)層中聚集成為油氣藏。與早期成因說(shuō)相同的是，它也認(rèn)為油氣源于有機(jī)質(zhì)。但不同的是，它認(rèn)為石油不是生物燒類的簡(jiǎn)單分離和聚集，而是先形成干酪根，之后在較大的埋深和較高的低溫條件下才在熱力的作用下轉(zhuǎn)化形成。它也被稱為深成說(shuō)（此時(shí)有機(jī)質(zhì)的

4、埋深已經(jīng)較大）和干酪根成煌說(shuō)（有機(jī)質(zhì)先形成干酪根，干酪根再生油氣）?，F(xiàn)代油氣成因說(shuō)：無(wú)機(jī)成因說(shuō)+油氣的早期有機(jī)成因說(shuō)+油氣的晚期成因說(shuō)二.脂類、蛋白質(zhì)、碳水化合物、木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)和元素組成有何異同？脂類（C,H,O）:包羅廣，結(jié)構(gòu)差異大，但有共性，既不溶于水而溶于低極性的有機(jī)溶劑，如氯仿，乙醛。蛋白質(zhì)（C,H,O,N）:蛋白質(zhì)構(gòu)成了生物機(jī)體中大部分含氮化合物，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，種類繁多，功能各異，是細(xì)胞最重要的結(jié)構(gòu)成分。碳水化合物（C,H,O）:是一切生物體的重要組成之一，是光合作用的產(chǎn)物，包括單糖，多糖（淀粉，纖維素，殼質(zhì)）。木質(zhì)素（C,H,O,N）:是植物細(xì)胞壁的主要成分，其性質(zhì)十分穩(wěn)定，不易水解，

5、但可被氧化成芳香酸和脂肪酸，含側(cè)鏈很少，故生油難，但含-OCH3可生氣。三.與油氣關(guān)系密切的有哪幾類生物，其化學(xué)組成有何異同，能否解釋這幾類生物為什么會(huì)與油氣關(guān)系密切？浮游植物：糖類富集，蛋白質(zhì)含量較低，含木質(zhì)素，脂類含量?jī)H高于高等植物。浮游植物可能始終是世界上有機(jī)碳的主要來(lái)源。浮游動(dòng)物：糖類含量較低，蛋白質(zhì)含量較高，脂類含量較高。其數(shù)量受浮游植物產(chǎn)率的控制，浮游動(dòng)物的產(chǎn)率及其對(duì)有機(jī)質(zhì)沉積的貢獻(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于浮游植物，而且越是高等動(dòng)物產(chǎn)率和貢獻(xiàn)越小。細(xì)菌：糖類，蛋白質(zhì)含量較高，脂類含量?jī)H次于浮游動(dòng)物。據(jù)稱是有機(jī)質(zhì)的第二大來(lái)源，也是生物界的先驅(qū)，在世界上分布最廣，繁殖最快，可與其他生物共生，但其對(duì)成油

6、貢獻(xiàn)不詳。高等植物：糖類富集，蛋白質(zhì)含量較低，木質(zhì)素含量高，脂類含量較低?？傊∮沃参铮∮蝿?dòng)物和細(xì)菌含蛋白質(zhì)，主要組成元素為C,H,O,N,有利于形成成油母質(zhì)；與高等植物相比，其類脂化合物含量較高，相反高等植物以碳水化合物和木質(zhì)素為主，主要元素為C,H,O,是成煤的主要先質(zhì)。四.解釋圖5-6的地球化學(xué)意義1 .作為有機(jī)質(zhì)的演化產(chǎn)物，石油相對(duì)富氫貧氧，煤化作用早期的泥炭相對(duì)貧氧富氫，而高階煤相對(duì)富碳貧氫。與此相比各類生化組分中，脂類在元素組成上相對(duì)富氫貧氧，與石油最為相近，而碳水化合物（纖維素），尤其是木質(zhì)素，與泥炭最為接近，蛋白質(zhì)則介于兩者之間。由此不難理解，脂類只需要經(jīng)過(guò)少許變化即可成為

7、石油，因而應(yīng)該是最為有力的成油先質(zhì)，而碳水化合物和木質(zhì)素可能主要傾向于成煤，但它可以成為重要的生氣先質(zhì)。蛋白質(zhì)則可能因?yàn)橐子诜纸?，丹寧等則可能因?yàn)閿?shù)量較少而成煌意義有限。2 .就各類生物體與石油的元素組成的比較來(lái)說(shuō)，浮游植物，浮游動(dòng)物和細(xì)菌易于成油，而高等植物更易成煤。第四章沉積有機(jī)質(zhì)名詞解釋：1 .沉積有機(jī)質(zhì)：來(lái)源于生物的沉積巖（物）中的有機(jī)質(zhì)2 .陸源有機(jī)質(zhì)：由水盆外搬運(yùn)而來(lái)的通稱，主要是高等植物3 .分散有機(jī)質(zhì)：將有機(jī)質(zhì)按分散程度劃分的一種，是分散在沉積巖或沉積物中未聚集的有機(jī)質(zhì)，如煌原巖中的有機(jī)質(zhì)。4 .可溶有機(jī)質(zhì)：凡是被中性有機(jī)溶劑從沉積巖（物）中溶解（抽提）出來(lái)的有機(jī)質(zhì)稱為可容有機(jī)

8、質(zhì)，或可抽提有機(jī)質(zhì)，也稱為瀝青。1 .說(shuō)明生物的發(fā)育與沉積環(huán)境的關(guān)系？能解釋原因嗎？1）海洋是最大的生物生活空間，從古至今接受了地球上最大量的有機(jī)質(zhì)沉積。濱海帶由于位于波浪作用、潮汐進(jìn)退的高能氧化環(huán)境不利于有機(jī)質(zhì)的沉積和保存。淺海陸棚浪基面以上由于具適宜的溫度、陽(yáng)光、豐富的養(yǎng)分使其生物出產(chǎn)率高，而下部水體則為靜水、低能還原環(huán)境，同時(shí)，沉積速率適中，可使有機(jī)質(zhì)得到較為迅速的埋藏，保存條件良好。沉積特征為：富含有機(jī)質(zhì)的細(xì)粒沉積物分布廣、厚度廣，有機(jī)有機(jī)質(zhì)總量大；由于以水生生物的貢獻(xiàn)為主，有機(jī)質(zhì)性質(zhì)較好，傾向于產(chǎn)油，在路表海由于陸源有機(jī)質(zhì)的貢獻(xiàn)，可能有混合型的有機(jī)質(zhì)。大陸斜坡及其臨近的深海盆地，其有

9、機(jī)質(zhì)主要來(lái)自上部的浮游生物和濁流、重力流沉積從大陸架和三角洲地區(qū)帶來(lái)的有機(jī)質(zhì)。濁流不僅搬運(yùn)來(lái)大量的沙體，同時(shí)也有富含有機(jī)質(zhì)的泥質(zhì)物，使大陸斜坡沉積物中具有較豐富的有機(jī)質(zhì)。遠(yuǎn)洋盆地，雖然環(huán)境特征為靜水、低能的還原環(huán)境，但遠(yuǎn)洋盆地由于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏、關(guān)照度極低、生物不發(fā)育、沉積速率緩慢，有限的有機(jī)質(zhì)在下沉過(guò)程中，被水中的溶解氧或某些深海生物所消耗，形成有機(jī)質(zhì)沉積的貧瘠區(qū)。2）過(guò)渡環(huán)境既受海洋的潮汐、波浪作用，也可受河流的影響，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)一般較海洋和淡水更為豐富，因此，生物比較發(fā)育。因此，陸源、水生生物、高等植物、浮游植物、細(xì)菌、浮游動(dòng)物皆有發(fā)育。3）湖泊環(huán)境濱湖相由于受河流注入的影響陸源和淺湖相2 .

10、以湖泊為例說(shuō)明影響生物類型及沉積有機(jī)質(zhì)發(fā)育的因素。湖泊是大陸上地形相對(duì)低洼和流水匯集的地區(qū)，也是沉積物和有機(jī)質(zhì)堆積的重要場(chǎng)所。就有機(jī)質(zhì)的供給來(lái)說(shuō)，湖泊沉積環(huán)境出了本身產(chǎn)出的水生生物外，同時(shí)還由于琥珀的規(guī)模比海盆小，受陸原有機(jī)質(zhì)影響較大，從而造成有機(jī)質(zhì)來(lái)源的二元性。此外，湖泊被大陸所包圍，入湖的河流可以從四面八方帶來(lái)有機(jī)質(zhì)，造成陸源有機(jī)質(zhì)來(lái)源的多方向性，使得其沉積物中的有機(jī)質(zhì)具有二元多向性。陸源有機(jī)質(zhì)影響的大小，一方面與陸源有機(jī)質(zhì)的發(fā)育程度（取決于氣候條件）有關(guān)，同時(shí)還與湖盆的大小有關(guān)。但總體上講，越往湖盆中心，陸源有機(jī)質(zhì)影響越?。ㄖ亓α饔绊懗猓?。就有機(jī)質(zhì)的保存條件來(lái)說(shuō)，盡管不同的湖盆有明顯的

11、差異，但總體上講，從湖泊邊緣到中心，隨著水體逐漸加深，湖盆從濱湖，淺湖逐步過(guò)渡到深湖半深湖相，水體的攪動(dòng)程度逐漸減弱，沉積物逐漸變細(xì)，環(huán)境的還原性逐漸增強(qiáng)，有機(jī)質(zhì)的保存條件逐漸變好?？傮w上看，從湖盆邊緣到中心，有機(jī)質(zhì)的豐度逐漸升高，陸源有機(jī)質(zhì)的貢獻(xiàn)逐漸減少，有機(jī)質(zhì)類型逐漸變好，且復(fù)雜，一般在大型湖泊的深湖相，由于遠(yuǎn)離陸源有機(jī)質(zhì)的影響，基本上以產(chǎn)煌能力強(qiáng)的水生生物貢獻(xiàn)為主，有機(jī)質(zhì)類型好。3 .影響有機(jī)質(zhì)沉積和保存的因素有哪些。水體能量：能量過(guò)高則含氧量增加氧化作用強(qiáng)，有機(jī)易被氧化，又加之有機(jī)質(zhì)難以埋藏，如濱海、濱湖、河流顯然有十分充足的光照也不行。陸源供給情況：陸源供給一方面帶來(lái)了陸生高等植物；

12、另一方面，陸源河流帶來(lái)的水體中有機(jī)質(zhì)為水生生物的生存提供了食物。光照：充足的光照為浮游植物和大部分動(dòng)物所必須古氣候：溫暖、濕潤(rùn)有利于生物的發(fā)育地質(zhì)時(shí)代：受時(shí)代的影響不言而喻，從生物發(fā)育史可以明顯地看出，4 .解釋圖6-1被搬運(yùn)和沉積的碎屑粒徑受水流流速的控制。水流速度越快，水體的搬運(yùn)能力越強(qiáng)。只有當(dāng)流水速度逐漸降低時(shí)，水中攜帶的各種有機(jī)質(zhì)、無(wú)機(jī)顆粒才會(huì)由粗到細(xì)逐步沉積。以顆粒形式存在的有機(jī)質(zhì)，由于密度較低，易于搬運(yùn)而難以沉積，僅當(dāng)水流速度非常低的時(shí)候，有機(jī)碎屑才能與細(xì)小的粘土礦物一起沉積。事實(shí)上，有相當(dāng)部分的有機(jī)質(zhì)可能是被無(wú)機(jī)質(zhì)礦物，尤其是被粘土礦物吸附后沉積下來(lái)的。礦物顆粒既可以吸附顆粒狀有

13、機(jī)質(zhì)，也可以吸附溶解狀有機(jī)質(zhì)。被吸附的有機(jī)質(zhì)因?yàn)榭梢愿斓耐ㄟ^(guò)水體沉淀下去，被氧化和微生物破壞、降解的可能性減少。因此，礦物顆粒的吸附作用可能是沉積有機(jī)質(zhì)聚集的主要原因。另外，水體呈膠態(tài)分布的有機(jī)質(zhì)，如底棲生物和微生物提供的有機(jī)質(zhì)，他們?cè)诔练e物沉積過(guò)程中直接被掩埋在沉積物中。由于有機(jī)質(zhì)顆粒一般較小，同時(shí)密度小，加上越細(xì)的礦物顆粒，比表面積越大，吸附能力越強(qiáng)，因此，沉積物（巖）中，有機(jī)質(zhì)豐度與碎屑粒徑成反比，亦即與水流流速成反比。第五章干酪根與油氣的生成1 .干酪根是如何形成的在微生物（酶）的作用下，源于生物體的生物聚合物，即蛋白質(zhì)、碳水化合物、木質(zhì)素和類脂等，首先部分被降解成單體化合物，如氨基

14、酸、單糖、脂肪酸、酚等，這些單體化合物或者被微生物利用、消耗，或者被溶解帶走，剩余的則在微生物的進(jìn)一步作用下，與尚未完全分解的生物聚合體通過(guò)活潑官能團(tuán)反應(yīng)縮聚成為相對(duì)分子質(zhì)量較大、溶解性較差的多聚體有機(jī)質(zhì)（腐殖質(zhì)），隨后，在微生物的進(jìn)一步作用下，有機(jī)質(zhì)的聚合程度不斷升高，多聚體表面的親水官能團(tuán)逐漸減少，從而導(dǎo)致有機(jī)質(zhì)的水解性和在酸堿溶液中溶解性逐步降低（不溶作用）,而演化成為聚合度、穩(wěn)定性更高的地質(zhì)聚合物一一干酪根。一些類脂或燒類也可不被分解直接形成腐殖質(zhì)，再經(jīng)不溶作用形成干酪根，也可直接形成干酪根。2 .解釋圖8-3的地化意義可以劃分干酪根類型及劃分類型的有效范圍：在In出線的附近是相應(yīng)的干

15、酪根類型，一般的I型干酪根H/C>1.5,O/C<0.1;型H/C:1.0-1.5,O/C:0.1-0.2;出型H/C<0.1,O/C:0.2-0.3。在干酪根演化程度不高時(shí)劃分類型方案有效。指示演化路徑和推測(cè)演化方式：隨深度的增加演化程度增加，演化方式分為三個(gè)階段：第一階段：H元素含量緩慢減少，O元素含量減少很快，C元素含量增加，O/C比值迅速下降，H/C比值略有降低。第二階段：以H/C比值迅速下降為特征，O/C比值變化不大，大量的H元素因形成燒類而排出。第三階段：H/C和O/C比值降到了最低值，從元素組成看，干酪根的熱演化是脫氧去氫相對(duì)富集碳的過(guò)程?？坍?huà)演化程度與階段：根

16、據(jù)H/C、O/C原子比可以判斷出鏡質(zhì)組反射率及干酪根演化階段，R越大，干酪根演化程度越高，在圖中可以化出演化階段：成巖作用（R<0.5）、深成作用（0.5<R0<2）、變質(zhì)作用（R>2）。3、評(píng)價(jià)干酪根的元素組成、顯微組分組成有何意義元素組成：干酪根是一種復(fù)雜的高分子縮聚物，它不同于一般的純有機(jī)化合物，因此沒(méi)有固定的化學(xué)組成，只有一定的組成范圍。干酪根元素分析表明，它主要由C、HO和少量的S、N這五種元素組成。其中含碳量為70%-85%含氫量在3%-11%含氧量在3%-24%含氮量小于2%S含量較少。但不同來(lái)源的干酪根元素組成有所不同，源于水生生物富含類脂組的干酪根相對(duì)

17、富氫貧氧。與原油的平均元素組成（CH、O分另畛勺為84%13%2%）相比，干酪根明顯貧氫富氧。由此得知，相對(duì)富氫貧氧的干酪根將會(huì)生成更多的石油。干酪根中各元素含量的變化，既與干酪根的來(lái)源和成因有關(guān)，也與干酪根的演化（向油氣的轉(zhuǎn)化）程度密切相關(guān)。所以干酪根的元素組成為劃分干酪根的類型，判斷其生油氣能力的重要指標(biāo)。TII>80na4080nb040m<0顯微組成：干洛根按顯微組分分為腐泥組（藻質(zhì)體、無(wú)定形體）、殼質(zhì)組（抱粉體、角質(zhì)體、樹(shù)脂體、木栓質(zhì)體、表皮體）、鏡質(zhì)組（結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體、無(wú)結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體）、惰質(zhì)組（絲質(zhì)體）可以由下面公式判斷干洛根的類型：TI=100a+80b1+50b2-75c

18、-100da腐泥組b1樹(shù)脂體b2殼質(zhì)組中其它組分c鏡質(zhì)組d惰質(zhì)組顯微組分的應(yīng)用：藻質(zhì)體和以藻和細(xì)菌為主形成的富氫無(wú)定形體，生油潛能最大；殼質(zhì)體及部分富氫無(wú)定形體次之；鏡質(zhì)組及貧氫無(wú)定形體生油潛能差，以生氣為主；惰質(zhì)組生油氣潛能極低。4、圖9-1,生煌模式圖有何意義答：左側(cè)的圖中表示不同深度有機(jī)物經(jīng)歷的地質(zhì)作用階段以及從生成物角度劃分的各個(gè)帶,中間的圖中顯示的是不同深度地層中各物質(zhì)的累積含量，右側(cè)的圖中表示不同深度各種物質(zhì)、各種煌類的碳原子數(shù)、環(huán)數(shù)。淺層中有機(jī)物主要經(jīng)過(guò)成巖作用形成生物成因氣帶，大部分為地球化學(xué)化石，小部分為氣。中層中有機(jī)物經(jīng)過(guò)深成作用上層為油帶，下層為濕氣帶，殘余部分地球化學(xué)化

19、石，隨深度增加油的含量先增加后減少、含氣量逐漸增加。深層中有機(jī)物繼續(xù)經(jīng)過(guò)變質(zhì)作用形成干氣帶。有機(jī)物繼續(xù)向其轉(zhuǎn)化，大部分為氣，油含量很少。即：隨時(shí)間增加，有機(jī)物由從有機(jī)質(zhì)直接繼承而來(lái)的可溶有機(jī)物（即圖中地球化學(xué)化石）逐漸轉(zhuǎn)化為油，而油又向其轉(zhuǎn)化，直至全部轉(zhuǎn)化為氣。剛開(kāi)始時(shí)：地球化學(xué)化石中含有的正構(gòu)烷燒中的碳原子數(shù)主要集中在25左右且有明顯的奇偶優(yōu)勢(shì)。直鏈烷燒含量較多，環(huán)烷燃中碳環(huán)環(huán)數(shù)集中在4左右。芳香煌中碳原子數(shù)集中在13-20、25-30兩段。有機(jī)物剛向油轉(zhuǎn)化時(shí)：地球化學(xué)化石中含有的正構(gòu)烷煌主峰C數(shù)前移且奇偶優(yōu)勢(shì)小。直鏈燃含量增加，環(huán)烷煌的含量減少，主峰位置不變。芳煌中碳原子數(shù)分布在25-33

20、,集中在30左右。油中含有的正構(gòu)烷燒中碳原子數(shù)分布在15-28,集中在17左右。大多為直鏈燒，環(huán)烷煌的環(huán)數(shù)不超過(guò)2。芳煌中碳原子數(shù)分布在13-27,集中在17左右。當(dāng)?shù)貙又写蟛糠譃橛蜁r(shí)：地球化學(xué)化石僅為小部分芳燒，其碳原子數(shù)分布在26-33。油中正構(gòu)烷煌主峰含量增加，C數(shù)繼續(xù)前移，分布范圍增大。直鏈煌含量增加，環(huán)烷燒中環(huán)數(shù)擴(kuò)展到6,但含量不多。芳煌含量增加，主峰C數(shù)前移。即：地層中正構(gòu)烷煌隨深度增加，主峰C數(shù)前移，奇偶優(yōu)勢(shì)減??；隨深度增加，直鏈煌含量增加，環(huán)烷燒含量減少，環(huán)數(shù)前移；芳煌隨深度增加，主峰C數(shù)前移。5、舉例說(shuō)明”A"/TOC、總煌/TOC隨深度變化趨勢(shì)線的地化意義答：書(shū)中

21、圖8-12的意義：在干酪根的含量、組成、性質(zhì)、分子結(jié)構(gòu)等隨埋藏深度的增大(溫度升高)而發(fā)生有規(guī)律變化的同時(shí)，其演化產(chǎn)物的含量及組成也在發(fā)生相應(yīng)的變化。因此，對(duì)于有機(jī)質(zhì)的演化，也可以通過(guò)研究其演化產(chǎn)物的分布特征和規(guī)律來(lái)加以認(rèn)識(shí)。瀝青和總燒含量隨深度變化的趨勢(shì)線顯示了明顯的低值-高值-低值的完整三段式特征。書(shū)中圖8-14為杜阿拉盆地白堊紀(jì)地層中的飽和燒和芳香煌隨埋深的變化，它們均可以劃分出3個(gè)變化帶，并可與沉積有機(jī)質(zhì)演化的3個(gè)階段進(jìn)行對(duì)比。(1)在淺于1200m時(shí)，飽和燒的濃度很低，且與現(xiàn)代沉積物和未成熟的生油巖中相當(dāng)?shù)偷耐闊狄恢隆４松疃认喈?dāng)于沉積有機(jī)質(zhì)演化的成巖作用階段。(2)在深度為1200

22、2200m時(shí)，飽和燒的含量迅速增加，在2200m左右達(dá)到了最大值。這種情況的出現(xiàn)大部分是由于可溶有機(jī)質(zhì)中的極性分子失去官能團(tuán)或由于干酪根側(cè)鏈脫落引起的。飽和燒的大量出現(xiàn)說(shuō)明，沉積有機(jī)質(zhì)的演化已達(dá)到深成作用階段，石油大量生成。(3)在深度超過(guò)2200m時(shí)，飽和燒的含量又迅速下降，至3000m以下降至最低值。這種現(xiàn)象的出現(xiàn)主要是由于干酪根上的側(cè)鏈已基本脫落，熱降解率低，只生成短鏈燒，而前期生成的長(zhǎng)鏈燒受熱，C-C鍵發(fā)生斷裂形成輕質(zhì)燒和甲烷氣所致。與沉積有機(jī)質(zhì)演化階段對(duì)比，它相當(dāng)于變質(zhì)作用階段。6、教材中圖9-5說(shuō)明了哪些問(wèn)題答：此圖給出了國(guó)內(nèi)在外不同研究機(jī)構(gòu)或研究者所發(fā)表的代表性的生煌模式。從圖中

23、可見(jiàn)，不同顯微組分、不同類型的有機(jī)質(zhì)成燒的氣油比、成燒量、成煌門(mén)限、高峰、油窗寬窄都有或多或少甚至是很大的差別。隨著有機(jī)質(zhì)類型的變差，有機(jī)質(zhì)的生油、生氣能力降低，所生成產(chǎn)物的氣油比升高，但生燒門(mén)限、高峰不一定單調(diào)變化，并且不同學(xué)者得到的順序不完全相同。如Tissot的模式中，n型有機(jī)質(zhì)的生煌門(mén)限和高峰都遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于I型有機(jī)質(zhì)，但另外兩個(gè)模式則有所不同。這些都反映了母質(zhì)來(lái)源和組成對(duì)生煌模式的重要影響。因而，不同沉積盆地或者不同沉積單元中，顯微組分組成的千差萬(wàn)別也會(huì)造成有機(jī)質(zhì)生煌模式的千差萬(wàn)別。第六章有機(jī)質(zhì)的成煌模式及階段劃分名詞解釋：1 .顯微組分：2 .鏡質(zhì)組：是沉積有機(jī)質(zhì)中顯微組分的一種，來(lái)源于

24、高等植物的木質(zhì)素和纖維素，由縮合的多環(huán)芳煌化合物組成，有光澤，隨著地質(zhì)條件下時(shí)間的增加和溫度的增加，其反射率增加；相對(duì)其他顯微組分，反射率增加幅度大，因而是良好的成熟度標(biāo)志，而且不會(huì)出現(xiàn)退化現(xiàn)象。一、簡(jiǎn)要說(shuō)明沉積有機(jī)質(zhì)的演化階段及其產(chǎn)物特征1 .生物化學(xué)生氣和非干酪根生油階段Ro值在0.3%0.6%之間從有機(jī)質(zhì)堆積到盆地之后開(kāi)始了這一階段，一般溫度在10-60攝氏度，深度小于1500米，生物作用為主，厭氧細(xì)菌活躍，部分有機(jī)質(zhì)完全分解為二氧化碳，甲烷，硫化氫，水。部分生物體被選擇性分解生成小分子量化學(xué)單體，如苯酚，氨基酸，單糖，脂肪酸等，這些化合物還會(huì)進(jìn)一步縮合成為干酪根，這一階段可以生成生物甲

25、烷氣，若有機(jī)質(zhì)中含有活化能較低的生物組分，如樹(shù)脂體等還可以生成低熟油。2 .熱催化生油氣階段Ro值在0.6%1.3%之間微生物作用已基本停止，溫度成為影響有機(jī)演化的關(guān)鍵因素，粘土礦物等對(duì)石油的形成有催化作用，這一階段的主要生油物質(zhì)是干酪根。這就是所謂的晚期干酪根生油學(xué)說(shuō)，這個(gè)階段的煌類已經(jīng)成熟，主要標(biāo)志是正構(gòu)烷煌的奇偶優(yōu)勢(shì)消失，主峰碳數(shù)明顯前移，奇偶優(yōu)勢(shì)消失這一特征在巖心抽提物和原油中都能得以體現(xiàn)。3 .熱裂解生凝析氣階段這一階段的Ro值約為1.3%2.0%,這一階段發(fā)生兩類反應(yīng)，一是干酪根的繼續(xù)降解；二是同時(shí)存在的原油的熱裂解。之所以成為凝析氣階段有兩個(gè)因素：第一煌類組分有利于凝析油氣形成，

26、干酪根降解產(chǎn)物的分子量也明顯減小即干酪根降解物中低分子煌量增加，同時(shí)也伴隨生氣量增加，原油的熱裂解又使氣體和低分子量煌進(jìn)一步增加；其二溫度，壓力條件有利于凝析油氣形成，這一階段埋藏較深，溫度壓力較高，有利于形成凝析油氣藏。4.深部高溫生氣階段這一階段Ro>2.0%,液態(tài)燒已基本無(wú)法存在，高溫是最主要的特征，無(wú)論是液態(tài)煌還是煌源巖中的未排出得殘留煌都發(fā)生熱裂解，有機(jī)碳出現(xiàn)甲烷化和石墨化，干氣是這一階段的典型燒類產(chǎn)物。二、說(shuō)明什么是Ro值，有何地質(zhì)意義？鏡質(zhì)組反射率(即Ro值)：是沉積有機(jī)質(zhì)中顯微組分的一種，來(lái)源于高等植物的木質(zhì)素和纖維素，由縮合的多環(huán)芳煌化合物組成，有光澤，隨著地質(zhì)條件下時(shí)

27、間的增加和溫度的增加，其反射率增加；相對(duì)其他顯微組分，反射率增加幅度大，因而是良好的成熟度標(biāo)志，而且不會(huì)出現(xiàn)退化現(xiàn)象。鏡質(zhì)體反射率代表了有機(jī)質(zhì)所經(jīng)歷的最高成熟度。地質(zhì)意義：地質(zhì)上常常依據(jù)鏡質(zhì)組反射率作為有機(jī)成熟作用的指標(biāo)來(lái)劃分有機(jī)質(zhì)的演化階段。三、Ro用于表征沉積有機(jī)質(zhì)演化程度的原理鏡質(zhì)組反射率的測(cè)定不受成分變化的影響，與有機(jī)質(zhì)成熟之間有著良好的相關(guān)性，又易精確測(cè)定，因而得到了廣泛的應(yīng)用。在煤的顯微組分中，鏡質(zhì)組反射率變化幅度大，規(guī)律明顯。大多數(shù)煤的顯微組分以鏡質(zhì)體為主，在測(cè)定過(guò)程中容易識(shí)別，且便于橫向?qū)Ρ取３练e巖中分散的鏡質(zhì)體具有和煤相似的有機(jī)分子結(jié)構(gòu)，即以芳香環(huán)為核，具有烷基側(cè)鏈。熱成熟過(guò)

28、程中側(cè)鏈裂解作為揮發(fā)分析出，干酪根本身的芳構(gòu)化和縮聚程度不斷加大，形成更加密集的結(jié)構(gòu)單元，從而使透射率降低，反射率增高。因此，鏡質(zhì)組反射率自然就成為生油巖經(jīng)歷的時(shí)間古地溫史，即有機(jī)質(zhì)熱演化程度的指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐證明，鏡質(zhì)組反射率隨埋深(溫度)的增加呈指數(shù)增長(zhǎng)。(1) Ro<0.5%0.7%為成巖階段，有機(jī)質(zhì)未成熟。(2) 0.5%0.7%<Ro<1.151.3%為深成階段，有機(jī)質(zhì)從低成熟到成熟，為主要的生油階段。(3) 1.151.3%<Ro<2%深成階段后期，有機(jī)質(zhì)達(dá)到高成熟，主要產(chǎn)濕氣和凝析油。Ro>2%有機(jī)變質(zhì)階段，有機(jī)質(zhì)過(guò)成熟，主要產(chǎn)干氣。干酪根則經(jīng)

29、強(qiáng)烈的芳構(gòu)化、縮聚而趨向于形成僅含碳元素的石墨。第十到十二章名詞解釋：1、生物標(biāo)志化合物：又稱分子化石，化學(xué)，是原油及沉積有機(jī)質(zhì)中，來(lái)源于活的生物體，具有明顯分子結(jié)構(gòu)特征的有機(jī)化合物。2、oep:奇偶優(yōu)勢(shì)參數(shù)。3、d13c：d值一一系指樣品中穩(wěn)定同位素比值相對(duì)于某一標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)應(yīng)比值的千分偏差。4、分子標(biāo)志物：凡是在地質(zhì)和當(dāng)代環(huán)境的樣品中，借助分子立體化學(xué)結(jié)構(gòu)或構(gòu)型，同系物的組合形式，同位素的組合特征，可表征有機(jī)物所經(jīng)歷的生物、化學(xué)、物理和地質(zhì)相關(guān)的有機(jī)分子叫分子標(biāo)志物。5、瑞利分儲(chǔ)：分離前不同物相間保持著熱力學(xué)平衡，并處于封閉體系狀態(tài)，但分離后相物質(zhì)不斷離開(kāi)體系，不再與另一相保持平衡，這種在開(kāi)放

30、體系中進(jìn)行的過(guò)程稱之為瑞利過(guò)程，瑞利過(guò)程中發(fā)生的同位素分儲(chǔ)稱之為瑞利分儲(chǔ)。6、熱力學(xué)平衡分儲(chǔ)：可以包括許多機(jī)理很不相同的物理化學(xué)過(guò)程，但這些過(guò)程最終都能達(dá)到同位素分布的平衡條件，一旦同位素平衡狀態(tài)建立后，只要體系的物理化學(xué)性質(zhì)不發(fā)生變化，同位素在不同的物或物相中德分布就維持不變，這就是熱力學(xué)平衡分儲(chǔ)。7、Tmax是由Rock-Eval熱解儀分析所得到的S2峰的峰頂溫度，對(duì)應(yīng)著實(shí)驗(yàn)室恒速升溫度的條件下熱解產(chǎn)煌速率最高的溫度。8、氫指數(shù)：IH=S2/TOC*100（S2干酪根，TOC總有機(jī)碳）反映有機(jī)質(zhì)生煌能力的高低。9、氧指數(shù)：IO=S3/TOC*100（S3有機(jī)氧）10、庚烷值：庚烷值=正庚烷

31、/（環(huán)己烷-甲基環(huán)己烷之間的微分和）*100%11、異庚烷值：異庚烷值=（2-甲基己烷+3-甲基己烷）/1順3+1反3+1反2）-2甲基戊烷12、甲基菲參數(shù)：MPI1=1.5（2-甲基菲+3-甲基菲）/（菲+1-甲基菲+9-甲基菲）MPI2=3（2-甲基菲）/（菲+1-甲基菲+9-甲基菲）13、管烷成熟度參數(shù)：三芳管烷/（三芳管烷+單芳管烷）14、總燒：氯仿瀝青“A中飽和煌和芳香煌之和稱為總煌。15、氯仿瀝青“A”：是指具有氯仿從沉積巖（物）中溶解抽提出來(lái)的有機(jī)質(zhì)。16、有機(jī)碳：指巖石中存在于有機(jī)質(zhì)中的碳。17、RO（鏡質(zhì)體反射率）鏡質(zhì)體是沉積有機(jī)質(zhì)中顯微組分的一種，來(lái)源于高等植物的木質(zhì)素和纖

32、維素，由縮合的多環(huán)芳香燒化合物組成，有光澤，隨地質(zhì)條件下時(shí)間的增加和溫度的增加，其反射率增加，是良好的成熟度標(biāo)志。18、族組成：石油的族組成包括飽和燒、芳香煌、非燒、瀝青質(zhì)19、生燒潛量：S1成為殘留燒，S2成為裂解燒，S1+S2成為生煌潛量，也稱生燒勢(shì)20、生物標(biāo)志物：指存在于地殼和大氣圈中的有機(jī)化合物，其分子結(jié)構(gòu)必須與某種特定的天然先質(zhì)化合物之間具有明確的聯(lián)系。一、生物標(biāo)志物的化合物分類，在地化研究中有哪些用途？正構(gòu)烷燒、無(wú)環(huán)異戊二烯型烷燒、二環(huán)倍半菇、覆烷類、雙菇、五環(huán)三菇、多菇、管烷類、各種芳香燒化合物以及含氧、氮化合物等。1、在生源輸入及有機(jī)質(zhì)類型判識(shí)中的應(yīng)用許多生物標(biāo)志化合物都有特

33、定的來(lái)源，成為示蹤生物輸入的有效指標(biāo)。2、作為沉積環(huán)境的指標(biāo)如具奇偶優(yōu)勢(shì)的正構(gòu)烷煌和Pr/Ph比值與環(huán)境的氧化還原性有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，高豐度的C35升覆烷一般與油相的碳酸鹽巖或蒸發(fā)巖有關(guān)。3、作為油氣源對(duì)比指標(biāo)正是由于不同生物輸入、不同沉積環(huán)境、不同巖性、不同時(shí)代的生物標(biāo)志化合物既有不同的特征，使生物標(biāo)志化合物成為在油、氣源關(guān)系研究中應(yīng)用最廣、同時(shí)也最為有效、成功的指標(biāo)。4、在原油生物降解評(píng)價(jià)中的應(yīng)用由于不同的生物標(biāo)志化合物對(duì)微生物降解具有不同的抵抗能力，這使得它成為描述原油經(jīng)歷微生物降解過(guò)程及程度的最佳指標(biāo)。5、在油源成熟度評(píng)價(jià)中的應(yīng)用生物標(biāo)志化合物一方面具有特征穩(wěn)定的碳骨架，這使它成為有效

34、的母源環(huán)境對(duì)比、降解等方面的地化指標(biāo)。但另一方面，它在地質(zhì)演化過(guò)程中也會(huì)發(fā)生一定的變化從而成為被廣泛應(yīng)用的成熟度指標(biāo)。6、在油氣運(yùn)移評(píng)價(jià)中的應(yīng)用7、在油藏描述及儲(chǔ)層合采油層產(chǎn)能配分中的應(yīng)用三.簡(jiǎn)述研究原油母質(zhì)類型和沉積有機(jī)質(zhì)類型常用方法1、氣相色譜技術(shù)：主要用途有：母質(zhì)類型劃分；油氣運(yùn)移；成熟度；生物降解；油源對(duì)比；油氣層檢測(cè)。主要參數(shù)有pr、ph、pr/nC17、pr/nC18,其次主峰碳數(shù)（C28+C29/（C22+C21）2、干酪根顯微鑒定鑒定技術(shù)：鑒定煌源巖、通過(guò)鑒定類脂體和鏡質(zhì)體的含量反映干酪根的類型。3、煌源巖快速評(píng)價(jià)技術(shù)：鑒定煌源巖、在RockEval圖譜中的三個(gè)面積S1,S2,S3分別對(duì)應(yīng)游離燒、熱解燒、和有機(jī)氧的含量，通過(guò)IO、IH、IHC（煌指數(shù)）、p（生煌量）、S2/S3（熱解參數(shù)）等參數(shù)反映母質(zhì)類型。4、Gc-Ms技術(shù)（色譜-質(zhì)譜技術(shù)）：通過(guò)探測(cè)生物標(biāo)志化合物的結(jié)構(gòu)類型反映母質(zhì)類型，可由C29%C27麻參數(shù)反映。其中C29表征高等植物來(lái)源，C27表征水生生物來(lái)源。5、干酪根有機(jī)元素分析：主要利用范式圖分析。通過(guò)H/C和O/C來(lái)反映沉積物的埋深，干酪根的類型等信息，從而反映出有機(jī)質(zhì)母質(zhì)來(lái)源。