專題一 油氣生成理論

石油地質(zhì)學(xué)概論渠芳（地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院）何為石油地質(zhì)學(xué)？石油地質(zhì)學(xué)石油地質(zhì)學(xué)是研究地殼中油氣藏及其形成條件與分布規(guī)律的地質(zhì)科學(xué)。石油地質(zhì)學(xué)研究的主要對象是油氣藏。油氣藏不僅是地質(zhì)工作人員從事油氣勘探的直接對象，而且也是進(jìn)行油氣成因、運(yùn)移、聚集和分布規(guī)律等油氣地質(zhì)理論研究的基礎(chǔ)。石油地質(zhì)學(xué)的理論和假說，均來源于實踐并直接指導(dǎo)實踐；是對已知的油氣藏研究、總結(jié)出的結(jié)果，并又在勘探實踐中得到檢驗。油氣藏的研究是石油地質(zhì)學(xué)的核心內(nèi)容。石油地質(zhì)學(xué)的研究內(nèi)容1、油氣藏形成的地質(zhì)學(xué)原理—油氣成因；2、油氣藏形成的地質(zhì)條件—生油層、儲集層、蓋層、圈閉、運(yùn)移過程、保存條件等；3、油氣藏形成的地質(zhì)背景及各地質(zhì)條件間的相互關(guān)系—油藏類型、含油氣盆地與含油氣系統(tǒng)。專題一油氣的生成理論石油地質(zhì)學(xué)概論專題二油氣成藏基本要素專題三油氣藏形成條件及油氣藏類型專題四油氣聚集單元專題一油氣的生成理論人類最富有挑戰(zhàn)性的思考宇宙起源的思考生命起源的思考

什么是生命?

何時形成的?

如何形成?200億年以前，沒有能量，時間、空間150億年前，宇宙大爆炸45億年前-太陽系形成，地球形成35億年前-化石記錄生命起源于45-35億年之間地球進(jìn)化——生命起源于何時？地球進(jìn)化—生物演化過程？有機(jī)地球化學(xué)知識點補(bǔ)充：（1）縮聚作用：是部分或完全分解的生物聚合體的產(chǎn)物重新結(jié)合形成大分子的過程。（2）分解作用：是指一種化合物在特定條件下分解成二種或二種以上較簡單的單質(zhì)或化合物的反應(yīng)；（3）氧化作用：有機(jī)物反應(yīng)時把有機(jī)物引入氧或脫去氫的作用叫氧化；引入氫或失去氧的作用叫還原。專題一油氣的生成理論油氣成因問題，在原始物質(zhì)、客觀環(huán)境及轉(zhuǎn)化條件等方面，長期存在爭論。專題一油氣的生成理論

油氣來自于什么物質(zhì)？它是如何形成的？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？只有追根尋源，才能在油氣勘探中有的放矢！油氣成因問題，在原始物質(zhì)、客觀環(huán)境及轉(zhuǎn)化條件等方面，長期存在爭論。專題一油氣的生成理論第一節(jié)油氣成因理論發(fā)展概況第二節(jié)生成油氣的物質(zhì)基礎(chǔ)第三節(jié)油氣生成的動力條件第四節(jié)有機(jī)質(zhì)演化與生烴模式一、兩大成因?qū)W派

根據(jù)生油氣原始物質(zhì)問題上觀點的差異，分為：無機(jī)成因說有機(jī)成因說第一節(jié)油氣成因理論發(fā)展概況無機(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

無機(jī)物（C、H、O、Fe）→油氣

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。

生物有機(jī)質(zhì)→油氣（一）無機(jī)成因說1.泛宇宙說一、兩大成因?qū)W派

第一節(jié)油氣成因理論發(fā)展概況包含烴類在內(nèi)的有機(jī)化合物是在宇宙天體的無機(jī)演化過程中形成的，在地球形成時就包含有機(jī)物。2.地球深部的無機(jī)合成說（一）無機(jī)成因說一、兩大成因?qū)W派

第一節(jié)油氣成因理論發(fā)展概況油氣是在地球深處，在高溫、高壓和催化劑的作用下，由H2O、CO2、H2等簡單無機(jī)物反應(yīng)形成的。1.支持石油有機(jī)成因的一些事實（1）世界上99.9%的油氣都分布在沉積巖中；（2）地球中石油分布與有機(jī)質(zhì)分布相吻合；（3）不同油田石油的成分相似，但并不相同；（4）石油和煤的灰分具有相似性；（5）油層溫度一般不超過150℃¤（6）近代沉積物中的可溶有機(jī)質(zhì)與石油類似；（7）實驗室加熱有機(jī)質(zhì)可以生成石油；（二）有機(jī)成因說一、兩大成因?qū)W派

第一節(jié)油氣成因理論發(fā)展概況2.有機(jī)成因說概況有機(jī)成油理論形成后，進(jìn)一步爭論逐漸轉(zhuǎn)為石油是成巖早期、還是成巖晚期生成的問題。（理由主要有）：1.在近代海洋湖泊沉積物中發(fā)現(xiàn)了有機(jī)物質(zhì)的烴類轉(zhuǎn)化的過程；2.在實驗室用細(xì)菌作用于有機(jī)質(zhì)(脂肪、蛋白質(zhì)、碳水化合物等)得到了比甲烷重的烴類；3.研究發(fā)現(xiàn)，微生物的活動隨埋藏深度增加迅速減弱以至停止。因此，提出某些細(xì)菌是有機(jī)質(zhì)加氫去羧基轉(zhuǎn)變?yōu)轭愂偷拿浇?這一過程，只能在埋藏不深的成巖作用早期進(jìn)行)。4.認(rèn)為石油形成后是呈微點滴狀的，其運(yùn)移是以溶解在水中的方式進(jìn)行運(yùn)移的(這要求巖層孔隙大、喉道粗，且生油巖大量的水尚未排出)。（上述條件只能在成巖早期具備，且油氣是在排水過程中，把石油運(yùn)移到儲層中去的）（二）有機(jī)成因說一、兩大成因?qū)W派

第一節(jié)油氣成因理論發(fā)展概況2.有機(jī)成因說概況前后經(jīng)歷了將近半個世紀(jì)的努力，早期成油說理論逐步形成。早期成油說可概括為下列幾點：1.石油和天然氣是由分散在沉積巖中的分散有機(jī)質(zhì)形成的；2.脂肪、蛋白質(zhì)和碳水化合物是主要生油母質(zhì)。有機(jī)質(zhì)從沉積作用完結(jié)，從埋藏不深、溫度不高的成巖作用早期開始向石油轉(zhuǎn)化。3.有機(jī)質(zhì)向石油轉(zhuǎn)化中，菌解是必要媒介；4.形成環(huán)境應(yīng)是還原環(huán)境(否則發(fā)生氧化)；5.石油形成是一個由微石油向成熟石油逐漸聚集的過程。由于這些要求概括的共同之處是強(qiáng)調(diào)低溫，成巖作用早期開始。因此，稱為“石油有機(jī)成因早期成油說”。（二）有機(jī)成因說一、兩大成因?qū)W派

第一節(jié)油氣成因理論發(fā)展概況2.有機(jī)成因說概況隨著先進(jìn)手段引進(jìn)，發(fā)現(xiàn)早期成油說在許多問題上解釋遇到困難：(致命的弱點)（1）世界上最年輕的原生油藏，幾乎都不晚于上新世；（2）現(xiàn)代沉積的烴類組分與石油組份有顯著差別，相反與現(xiàn)代生物更為接近；（3）現(xiàn)代沉積中正烷烴具明顯奇數(shù)碳優(yōu)勢，而石油中正烷烴奇、偶數(shù)碳原子差不多相等；（二）有機(jī)成因說一、兩大成因?qū)W派

第一節(jié)油氣成因理論發(fā)展概況（4）烴類在古代沉積中的分布比同類現(xiàn)代沉積中豐富的多；（5）環(huán)狀化合物在現(xiàn)代沉積中多，且四、五、六環(huán)的環(huán)烷烴居多，而石油中則以單雙環(huán)、環(huán)烷烴為主；（6）當(dāng)埋深到一定深度時，干酪根含量顯著降低、MAB抽提物也有一定降低，而烴類大量增加，說明兩者有聯(lián)系；2.有機(jī)成因說概況（二）有機(jī)成因說一、兩大成因?qū)W派

第一節(jié)油氣成因理論發(fā)展概況（7）同位素含量不同海相生物-12～-3.3‰

陸生植物-24.9～25.8‰；海相抽提物-23.3～-26.4‰

陸相抽提物-29.9～-32.5‰；海相原油-27.0～-29.0‰

陸相原油-30.0～-31.7‰；由此可見，石油并非成巖早期形成，而是在成巖過程中，經(jīng)過一系列改造而逐步轉(zhuǎn)化形成的。2.有機(jī)成因說概況（二）有機(jī)成因說一、兩大成因?qū)W派

第一節(jié)油氣成因理論發(fā)展概況2.有機(jī)成因說概況六十年代后期，七十年代以來近二十多年發(fā)展，生油學(xué)說進(jìn)一步完善。石油有機(jī)晚期成油說認(rèn)為沉積物埋藏到較大深度，到成巖作用晚期或后生作用初期，沉積物的不溶有機(jī)質(zhì)（干酪根）在溫度的作用下達(dá)到成熟，熱解生成大量液態(tài)石油和天然氣。所以又稱“干酪根熱降解生烴學(xué)說”。（今后講課主要據(jù)此觀點討論油氣生成及勘探）（二）有機(jī)成因說一、兩大成因?qū)W派

第一節(jié)油氣成因理論發(fā)展概況2.有機(jī)成因說概況（二）有機(jī)成因說一、兩大成因?qū)W派

第一節(jié)油氣成因理論發(fā)展概況Tissort干酪根熱降解生烴演化模式一、兩大成因?qū)W派

第一節(jié)油氣成因理論發(fā)展概況原始有機(jī)質(zhì)從沉積、埋藏到油氣生成經(jīng)歷了一個逐漸演化的過程，不能由于晚期生油說的卓越貢獻(xiàn)而完全排斥早期生油的可能性。“未熟-低熟油”亦存在—非常規(guī)油氣資源。雖然目前油氣有機(jī)成因理論日臻完善，在油氣勘探實踐中發(fā)揮重要作用，但不能由此否定無機(jī)成因理論的科學(xué)價值。按照現(xiàn)今油氣成因理論，油和氣主要是有機(jī)成因的，但不排除相當(dāng)一部分天然氣是無機(jī)成因的，有機(jī)成因論和無機(jī)成因論均有許多問題尚待進(jìn)一步深入研究。油氣成因問題，在原始物質(zhì)、客觀環(huán)境及轉(zhuǎn)化條件等方面，長期存在爭論。專題一油氣的生成理論第一節(jié)油氣成因理論發(fā)展概況第二節(jié)生成油氣的物質(zhì)基礎(chǔ)第三節(jié)油氣生成的動力條件第四節(jié)有機(jī)質(zhì)演化與生烴模式第二節(jié)油氣生成的物質(zhì)基礎(chǔ)一、沉積有機(jī)質(zhì)的形成沉積有機(jī)質(zhì)：指來源于活的生物的遺體及其分泌物和排泄物，直接或間接進(jìn)入沉積物中，或經(jīng)過生物降解作用和沉積埋藏作用被掩埋在沉積物中，或經(jīng)過縮聚作用演化生成新的有機(jī)化合物及其衍生物的那部分有機(jī)質(zhì)。原始來源：活的有機(jī)體及其在生命活動中的代謝產(chǎn)物（分泌物、排泄物）浮游動物和高等動物對沉積有機(jī)質(zhì)的貢獻(xiàn)相對很小第二節(jié)油氣生成的物質(zhì)基礎(chǔ)水生低等生物（尤其是藻類）陸生高等植物一、沉積有機(jī)質(zhì)的形成脂類———脂肪酸和醇蛋白質(zhì)———氨基酸碳水化合物———糖木質(zhì)素———芳香酸、酚等在演化過程中，有機(jī)質(zhì)中C增加，O減少，芳香核的縮合程度增加，分子量增大，逐漸形成不溶于酸和堿及有機(jī)溶劑的中性有機(jī)聚合物，這個過程稱為縮聚作用和非溶解作用?？s聚作用：是部分或完全分解的生物聚合體的產(chǎn)物重新結(jié)合形成大分子的過程非溶解作用：由于大部分表面親水官能團(tuán)隨沉積物埋藏深度的增加而消失，沉積物縮聚程度增高，溶解性下降第二節(jié)油氣生成的物質(zhì)基礎(chǔ)從生物有機(jī)質(zhì)-干酪根形成過程示意圖一、沉積有機(jī)質(zhì)的形成第二節(jié)油氣生成的物質(zhì)基礎(chǔ)二、沉積有機(jī)質(zhì)中的干酪根1、概念Kerogen：指沉積物不溶于非氧化無機(jī)酸、堿和有機(jī)溶劑的有機(jī)質(zhì)。巖石中可溶于有機(jī)溶劑的部分—瀝青（bitumen）。第二節(jié)油氣生成的物質(zhì)基礎(chǔ)1、概念干酪根是地球上有機(jī)質(zhì)分布最廣泛的形式，是煤和液態(tài)石油的1,000倍和非儲集巖巖石中分散天然瀝青的50倍（Hunt，1972；Tissot＆Welte，1978）。二、沉積有機(jī)質(zhì)中的干酪根第二節(jié)油氣生成的物質(zhì)基礎(chǔ)2、干酪根的組成（1）干酪根的顯微組成以透射光為基礎(chǔ)的干酪根顯微組分分類二、沉積有機(jī)質(zhì)中的干酪根第二節(jié)油氣生成的物質(zhì)基礎(chǔ)2、干酪根的組成（1）干酪根的顯微組成各顯微組分的來源及生油潛力二、沉積有機(jī)質(zhì)中的干酪根第二節(jié)油氣生成的物質(zhì)基礎(chǔ)2、干酪根的組成（1）干酪根的顯微組成二、沉積有機(jī)質(zhì)中的干酪根第二節(jié)油氣生成的物質(zhì)基礎(chǔ)2、干酪根的組成（1）干酪根的顯微組成二、沉積有機(jī)質(zhì)中的干酪根第二節(jié)油氣生成的物質(zhì)基礎(chǔ)2、干酪根的組成（1）干酪根的顯微組成二、沉積有機(jī)質(zhì)中的干酪根第二節(jié)油氣生成的物質(zhì)基礎(chǔ)2、干酪根的組成（1）干酪根的顯微組成二、沉積有機(jī)質(zhì)中的干酪根第二節(jié)油氣生成的物質(zhì)基礎(chǔ)2、干酪根的組成（1）干酪根的顯微組成二、沉積有機(jī)質(zhì)中的干酪根第二節(jié)油氣生成的物質(zhì)基礎(chǔ)占沉積有機(jī)質(zhì)的95%±，細(xì)軟粉末，暗棕到黑色。高分子聚合物，C為主，H、O次之，少量S、N等。C：70～85％，H：3～10％，O：3～20％。（2）干酪根的元素組成2、干酪根的組成二、沉積有機(jī)質(zhì)中的干酪根第二節(jié)油氣生成的物質(zhì)基礎(chǔ)3、干酪根的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，環(huán)狀結(jié)構(gòu)，三維網(wǎng)狀系統(tǒng)，由多個核被橋鍵和官能團(tuán)連接而成。（1）屬三維網(wǎng)狀系統(tǒng)；（2）含有多個核；（3）核被橋、鍵和官能團(tuán)連接；（4）含脂肪族鏈狀結(jié)構(gòu)；二、沉積有機(jī)質(zhì)中的干酪根第二節(jié)油氣生成的物質(zhì)基礎(chǔ)4、干酪根的類型二、沉積有機(jī)質(zhì)中的干酪根第二節(jié)油氣生成的物質(zhì)基礎(chǔ)——這種分類方法過于簡單4、干酪根的類型（1）顯微組分分類二、沉積有機(jī)質(zhì)中的干酪根第二節(jié)油氣生成的物質(zhì)基礎(chǔ)（2）元素組成分類

干酪根類型范氏圖（據(jù)Tissot和Welte，1984簡化）

4、干酪根的類型二、沉積有機(jī)質(zhì)中的干酪根第二節(jié)油氣生成的物質(zhì)基礎(chǔ)蒂索等人以干酪根的元素組成為依據(jù)，利用C、H、O三個主元素的H/C、O/C原子比，借助范氏(D.W.VanKrevelan)圖解，將干酪根分為三種類型：Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型干酪根。圖中紅粗線代表同一干酪根隨埋深增加，它的演化路徑。（2）元素組成分類

干酪根類型范氏圖（據(jù)Tissot和Welte，1984簡化）

4、干酪根的類型二、沉積有機(jī)質(zhì)中的干酪根第二節(jié)油氣生成的物質(zhì)基礎(chǔ)I型干酪根（2）元素組成分類

干酪根類型范氏圖（據(jù)Tissot和Welte，1984簡化）

4、干酪根的類型二、沉積有機(jī)質(zhì)中的干酪根第二節(jié)油氣生成的物質(zhì)基礎(chǔ)Ⅱ型干酪根

干酪根類型范氏圖（據(jù)Tissot和Welte，1984簡化）

（2）元素組成分類4、干酪根的類型二、沉積有機(jī)質(zhì)中的干酪根第二節(jié)油氣生成的物質(zhì)基礎(chǔ)Ⅲ型干酪根4、干酪根的類型二、沉積有機(jī)質(zhì)中的干酪根第二節(jié)油氣生成的物質(zhì)基礎(chǔ)5、干酪根的形成和演化二、沉積有機(jī)質(zhì)中的干酪根第二節(jié)油氣生成的物質(zhì)基礎(chǔ)5、干酪根的形成和演化二、沉積有機(jī)質(zhì)中的干酪根第二節(jié)油氣生成的物質(zhì)基礎(chǔ)隨埋深↑，干酪根演化成熟程度增強(qiáng)，它們的H/C↓，O/C↓，元素組成向富C方向收縮。同時，C12相對含量↓；C13相對含量↑。5、干酪根的形成和演化二、沉積有機(jī)質(zhì)中的干酪根第二節(jié)油氣生成的物質(zhì)基礎(chǔ)①O/C急劇↓,（雜原子鏈破裂）→CO2、H2O

雜原子化合物。②H/C↓快,（C－C鍵破裂）→石油、濕氣③O/C、H/C繼續(xù)↓，→天然氣（CH4、CO、CO2、H2O）→次石墨沉積有機(jī)質(zhì)向油氣演化的過程是有機(jī)質(zhì)不斷的去氧、加氫、富集碳的過程。第一節(jié)油氣成因理論發(fā)展概況第二節(jié)生成油氣的物質(zhì)基礎(chǔ)第三節(jié)油氣生成的動力條件第四節(jié)有機(jī)質(zhì)演化與生烴模式專題一油氣生成理論第三節(jié)油氣生成的動力條件油氣生成需要的基本地質(zhì)條件油氣生成的巖相古地理條件油氣生成的動力條件第三節(jié)油氣生成的動力條件油氣生成需要的基本地質(zhì)條件1、必須具有足夠數(shù)量和一定質(zhì)量的原始有機(jī)物質(zhì)--生油母質(zhì)—油氣生成的基礎(chǔ)；2、必須使沉積有機(jī)質(zhì)迅速埋藏、保存以勉遭受氧化，形成還原環(huán)境（reducingenvironments）。3、必須使沉積物不斷得到補(bǔ)償，不斷增加埋藏深度，造成沉積有機(jī)質(zhì)向油氣轉(zhuǎn)化所需要的溫度。第三節(jié)油氣生成的動力條件第三節(jié)油氣生成的動力條件油氣生成需要的巖相古地理條件形成沉積有機(jī)質(zhì)的主要場所：1.淺海大陸架(continentalshelf)是浮游生物最發(fā)育的海洋環(huán)境。水體寧靜，水深不超過200米，陽光充足，溫度適宜,因此是生物繁衍最有利的地區(qū)，保存好。2.海灣和瀉湖(lagoon)由于群島、半島、堤壩或生物礁的阻止，使其與海洋隔離，含氧海水不易進(jìn)入，形成封閉、半封閉環(huán)境，對沉積有機(jī)質(zhì)的形成、保存有利。3.三角洲地區(qū)(delta)是海洋和陸地交匯的地區(qū)。原地生長的海生生物發(fā)育，河流搬運(yùn)來自陸地，陸源有機(jī)質(zhì)豐富，故生油母質(zhì)非常充足。4.湖泊(lacustrine)中，深水湖相—半深水湖相是陸相盆地中油氣生成最有利的地區(qū)。第三節(jié)油氣生成的動力條件第三節(jié)油氣生成的動力條件一、溫度和時間的作用地球是一個地溫場，在地殼中的溫度由內(nèi)向外逐漸降低，因此，隨著埋藏深度增加，溫度增加。大量實驗和野外觀察表明：1）對沉積巖中的干酪根加熱后，才能生成石油；2）低溫下，干酪根生成液態(tài)烴和揮發(fā)組分量少，只有達(dá)到一定溫度，才能大量生成，隨著溫度再增高，生成烴的量減少，且主要是氣。3）烴含量隨深度變化不同階段不一樣，低溫下速度慢，到一定溫度快。第三節(jié)油氣生成的動力條件第三節(jié)油氣生成的動力條件一、溫度和時間的作用（一）從化學(xué)動力學(xué)看溫度和時間的作用若時間t不變，反應(yīng)進(jìn)行的程度與溫度T呈指數(shù)關(guān)系；若溫度T不變，反應(yīng)進(jìn)行的程度與時間t呈線性關(guān)系。（1）在干酪跟生烴過程中，干酪跟的反應(yīng)速度與溫度呈指數(shù)關(guān)系，與時間呈線性關(guān)系，溫度的影響是主要的，時間的影響是次要的。（2）溫度和時間有互補(bǔ)性，高溫短時與低溫長時可以達(dá)到相同的反應(yīng)速度。第三節(jié)油氣生成的動力條件一、溫度和時間的作用（二）地質(zhì)條件下溫度和時間的作用令：則有：如果干酪跟的生烴反應(yīng)達(dá)到相同的反應(yīng)速度時，溫度的倒數(shù)與時間的對數(shù)具有線性關(guān)系第三節(jié)油氣生成的動力條件一、溫度和時間的作用（二）地質(zhì)條件下溫度和時間的作用不同盆地干酪跟的成熟點就是這樣一個反應(yīng)程度相同的點第三節(jié)油氣生成的動力條件門限溫度(Thresholdtemperature

)：有機(jī)質(zhì)開始大量轉(zhuǎn)化成石油的溫度。達(dá)到門限溫度的深度叫成熟點。一般地，50~120℃作為石油門限溫度范圍。一、溫度和時間的作用（二）地質(zhì)條件下溫度和時間的作用不同盆地干酪跟的成熟點就是這樣一個反應(yīng)程度相同的點第三節(jié)油氣生成的動力條件不同沉積盆地，不同層位，門限溫度不同。與有機(jī)質(zhì)類型、埋藏時間有關(guān)。松遼盆地3.1~4.8℃/100m加瓦爾油田（中東）5.1℃/100m（世界第一大油田）但是，不是溫度越高越好。太高，石油裂解成氣態(tài)烴；太低，生油速度太慢。一、溫度和時間的作用第三節(jié)油氣生成的動力條件我國不同盆地不同時代生油巖埋藏深度與油氣生成的關(guān)系★在時間和溫度綜合作用下，有利于油氣生成并保存的盆地應(yīng)該是年輕的熱盆地（地溫梯度高）和古老的冷盆地。二、細(xì)菌的生物化學(xué)作用分為喜氧細(xì)菌、厭氧細(xì)菌、通性細(xì)菌三類。CO2和乙酸來源：細(xì)菌對有機(jī)質(zhì)的分解第三節(jié)油氣生成的動力條件在隔氧條件下，有機(jī)質(zhì)的大分子被分解，ONS被分離，使CH富集—有機(jī)化合物—分解、聚合—穩(wěn)定干酪根，伴有部分甲烷、CO2、H2作用：促進(jìn)作用，在早期階段顯著。二、細(xì)菌的生物化學(xué)作用第三節(jié)油氣生成的動力條件三、催化作用和放射性作用催化劑是一種加速化學(xué)反應(yīng)速度而本身并不消耗的物質(zhì)1.無機(jī)鹽類催化劑

粘土礦物（蒙脫石）：吸附有機(jī)質(zhì)

（1）降低有機(jī)質(zhì)的成熟溫度

（2）加速長鏈分子的斷裂

（3）改變產(chǎn)物的組成2.有機(jī)酵母催化劑作用：加速有機(jī)質(zhì)的分解

主要在成巖早期蒙脫石比表面大，催化能力最強(qiáng)；伊利石次之；高嶺石最弱；第三節(jié)油氣生成的動力條件放射性元素所造成的局部地溫增高將有利于有機(jī)質(zhì)的熱演化?？僧a(chǎn)生游離氫沉積巖中：總體上放射性元素含量很低。----------非主要因素三、催化作用和放射性作用第三節(jié)油氣生成的動力條件第一節(jié)油氣成因理論發(fā)展概況第二節(jié)生成油氣的物質(zhì)基礎(chǔ)第三節(jié)油氣生成的動力條件第四節(jié)有機(jī)質(zhì)演化與生烴模式專題一油氣生成理論一、有機(jī)質(zhì)演化階段的劃分1.根據(jù)油氣生成機(jī)理和產(chǎn)物類型劃分（1）生物化學(xué)生氣階段；（2）熱催化生油氣階段（3）熱裂解生濕氣階段；（4）深部高溫生氣階段2.根據(jù)有機(jī)質(zhì)成熟度劃分成熟度：在溫度的作用下有機(jī)質(zhì)的熱演化程度鏡質(zhì)體反射率Ro：鏡質(zhì)體反射光的能力（1）未成熟階段immature；（2）成熟階段mature（3）高成熟階段high-mature；（4）過成熟階段over-mature第四節(jié)有機(jī)質(zhì)演化與生烴模式一、有機(jī)質(zhì)演化階段的劃分第四節(jié)有機(jī)質(zhì)演化與生烴模式二、有機(jī)質(zhì)演化的基本特征（一）生物化學(xué)生氣階段第四節(jié)有機(jī)質(zhì)演化與生烴模式1.埋深：0-1500米±2.溫度：10~60℃3.演化階段：Ro＜0.5%

沉積物的成巖作用階段；

碳化作用中的泥炭-褐煤階段；4.作用因素：以生物化學(xué)作用為主；二、有機(jī)質(zhì)演化的基本特征（一）生物化學(xué)生氣階段第四節(jié)有機(jī)質(zhì)演化與生烴模式

5.演化過程及產(chǎn)物：未熟-低熟油的特點：（1）密度總體偏高，但也有輕質(zhì)油（2）富含高分子含量飽和烴（3）正烷烴具有奇數(shù)碳優(yōu)勢二、有機(jī)質(zhì)演化的基本特征（一）生物化學(xué)生氣階段第四節(jié)有機(jī)質(zhì)演化與生烴模式二、有機(jī)質(zhì)演化的基本特征（一）生物化學(xué)生氣階段第四節(jié)有機(jī)質(zhì)演化與生烴模式

6.烴類組成的特征——在有機(jī)質(zhì)中所占的比重很小高分子量化合物為主，顯示萘和四芳烴雙峰

四環(huán)分子顯畸峰

高分子量正烷烴C22～C34范圍內(nèi)有明顯的奇數(shù)碳優(yōu)勢

（二）熱催化生油氣階段二、有機(jī)質(zhì)演化的基本特征第四節(jié)有機(jī)質(zhì)演化與生烴模式1.深度：1500～4000m2.溫度：60℃～180℃3.演化階段：后生作用階段前期

（長焰煤-焦煤階段）

有機(jī)質(zhì)成熟、進(jìn)入生油門限4.作用因素：熱力+催化劑的作用（二）熱催化生油氣階段二、有機(jī)質(zhì)演化的基本特征第四節(jié)有機(jī)質(zhì)演化與生烴模式5.演化過程及其產(chǎn)物

有機(jī)質(zhì)大量轉(zhuǎn)化為石油和濕氣

——主要生油時期：“生油窗”隨深度和溫度的加大，在熱力和催化劑的作用下，干酪根演化達(dá)到了成熟，大量化學(xué)鍵開始斷裂，形成大量烴類分子。沉積有機(jī)質(zhì)演化達(dá)到了成熟，開始大量生成液態(tài)石油時的埋藏深度和地溫被稱為門限深度和門限溫度。（二）熱催化生油氣階段二、有機(jī)質(zhì)演化的基本特征第四節(jié)有機(jī)質(zhì)演化與生烴模式6.烴類組成的特征產(chǎn)生的烴類：正烷烴碳數(shù)及分子量遞減，中、低分子量的分子是正構(gòu)烷烴中的主要組分，奇數(shù)碳優(yōu)勢消失；環(huán)烷烴及芳香烴碳原子數(shù)也遞減，多環(huán)及多芳核化合物顯著減少。（三）熱裂解生濕氣階段（高成熟階段）二、有機(jī)質(zhì)演化的基本特征第四節(jié)有機(jī)質(zhì)演化與生烴模式烴類組成特征液態(tài)烴急劇減少，低分子正烷烴劇增，主要產(chǎn)物是甲烷及其氣態(tài)同系物。（三）熱裂解生濕氣階段二、有機(jī)質(zhì)演化的基本特征第四節(jié)有機(jī)質(zhì)演化與生烴模式（四）深部高溫生氣階段（過成熟階段）二、有機(jī)質(zhì)演化的基本特征第四節(jié)有機(jī)質(zhì)演化與生烴模式二、有機(jī)質(zhì)演化的基本特征第四節(jié)有機(jī)質(zhì)演化與生烴模式二、有機(jī)質(zhì)演化的基本特征第四節(jié)有機(jī)質(zhì)演化與生烴模式三、有機(jī)質(zhì)生烴模式（一）Tissot模式沉積有機(jī)質(zhì)演化和有機(jī)質(zhì)生烴的Tissot模式1.闡明了有機(jī)質(zhì)演化和油氣生成的階段性R0=0.5%,未成熟階段與成熟階段的界限2.建立了生油門限的重要概念生油門限：有機(jī)質(zhì)開始大量生油的起點，也是有機(jī)質(zhì)從不成熟到成熟的轉(zhuǎn)折點第四節(jié)有機(jī)質(zhì)演化與生烴模式沉積有機(jī)質(zhì)演化和有機(jī)質(zhì)生烴的Tissot模式3.石油窗和生油窗生油窗：地下液態(tài)石油生成的范圍石油窗：地下液態(tài)石油