石油的成因

生物有机质的主要生化组成是：木质素、 碳水化合物、蛋白质、类脂。 与石油组成最相近的类脂在成油过程中的 作用最大，而木质素和纤维素在成气和成 煤过程中最重要。
1、木质素
高等植物的主要组成部分，不易水解，但可 被氧化成芳香酸和脂肪酸。在缺氧的水体中， 在水和微生物的作用下，木质素分解，与其 它化合物生成腐植酸，腐植酸又能与烃类形 成络合物，从而可以成为烃类从陆上流到海 洋的运载体。
研究石油的成因必须解决三个问题： 生成石油的原始物质 。 原始物质变成石油的原因和过程 。 石油的运移和富集 。
关于石油生成的原始物质，有两大学派： 无机成因学派 有机成因学派
第一节 石油的无机成因学说
无机成因学派的论据主要有以下几点： 通过无机途径可以形成一定量的烃类。 火山喷出的气体和熔岩中含有烃类。 许多天体上存在烃类。
本章的主要内容为： 石油的无机成因说 石油的有机成因说 石油中各族烃类的形成过程
关于石油的成因，到目前为止，学术界还有 争论，没有完全弄清楚，主要原因在于：
石油在地下易于流动，现在找到的油、气 藏的地方往往并不是石油生成的地方。
通过运移，现在的石油组成并不代表其本 来面貌 。
石油形成过程发生几亿年前的地层深处。
一、碳化物说
这是由俄国化学家门捷列夫于1876年创立 的，他认为在地球形成时期，使碳和铁变 成液态，相互作用形成碳化铁，保存在地 球深处，地表水沿着地壳裂缝向下渗透与 碳化铁作用而形成了烃类。
二、宇宙说
这是由俄国学者索科洛夫于1889年提出的， 其理论基础就是在一些天体中发现了碳氢化 合物，认为碳氢化合物是宇宙中所固有的。
二、生油环境
温暖、潮湿的气候环境有利于生物的大量 繁殖和发育，从而具备了丰富的生油原始 物质。
在海洋或湖泊中，不仅有丰富的水生生物， 还因水体起到了隔绝空气的作用，阻止了有 机残体的腐烂分解，于是与矿物质一起被沉 积埋藏起来。 因此海洋、湖泊、三角洲等古地理区域都是 生油的有利地区。
随着沉积盆地的不断下沉，沉积物不断加 厚，地层的压力与温度也不断增加，沉积 物经历一系列的物理化学变化而变成了沉 积岩，含有分散有机质的沉积岩称为生油 岩。
三、岩浆说
这是前苏联学者库德梁采夫在1949年提出来 的，他认为碳和氢不仅存在于太阳和星球中， 而且也存在于地球的岩浆中，在高温高压下 它们形成各种烃类。
无机成因的致命弱点：脱离了地质条件来讨 论石油的形成，而且将宇宙中发现的简单烃 类与复杂的石油烃类等同起来。 目前大家比较公认是能够指导生产并正确反
除了浅海外，内陆湖泊也有丰富的有机 残体，并具备还原条件，是良好的生油 区。 在我国除塔里木属于海相生油外，绝大 多数油田都是在陆相条件下形成的。
三、有机残体的演化和油气生成的阶段性
通过对生油岩剖面的详细研究表明，只有 当生油岩埋藏到一定深度并具备一定湿度 时，原始有机质才能转化成石油烃。
沉积岩 中的
蛋白质 碳水化合物 木质素 类脂
分解
氨基酸、糖、 酚、脂肪酸
氨基酸 缩聚 糖、酚
脂酸
腐殖物质：来源于高等植 物，以酚结构为主，脂肪 结构较少。
腐泥物质：来源于水生 生物，富含脂链、脂环、 肽链。
腐殖(泥) 物质
溶于NaOH水溶液的腐植酸 不溶于NaOH水溶液的胡敏素
随着埋藏深度的增加，最终完全转化成胡敏 素，与周围矿物质络合，稳定保存下来，它 们就是干酪根的前身物。随着埋藏深度的进 一步增加，胡敏素缩合，官能团损失，演变 成干酪根。
与木质素具有相似结构的物质是丹宁，它们 都是沉积有机质中芳香结构的重要来源，是 成煤的重要前身物，也可生成天然气。
2、碳水化合物 亦称糖类，几乎所有的动、植物及微生物中 都含有糖，糖的通式可用Cx(H2O)y表示，故 称碳水化合物。糖按分子大小可分为单糖、 低聚糖和多糖，多糖中对形成沉积岩中有机 质最有意义的是纤维素和半纤维素。 纤维素和半纤维素是成煤和成气的主要原 始物质 。
映客观规律的有机成因学说。
第二节 石油的有机成因说
生成石油及天然气的原始物质：既有动物 又有植物，而以低等生物为主；
生成石油及天然气的环境：既有陆相生油， 又有海相生油。
一、生油的原始物质
石油是地质时期中生物遗体（或有机残体） 在适当条件下生成的。形成沉积物中有机 质最重要的生物有四种：
浮游植物 浮游动物 高等植物 细菌
3、蛋白质 蛋白质是生物体内一切组织的基本组成部分， 细胞中除水外，其余80%都是蛋白质，它是20 多种氨基酸分子通过肽键连接而成的复杂的高 分子化合物，在酸、碱、酶的作用下，蛋白质 发生水解形成氨基酸。有机体死亡之后，氨基 酸仍保存在遗骸中。
4、类脂
指所有不溶于水而易溶于乙醚、氯仿、苯 等低极性有机溶剂的脂状物质，其中包括： 油脂、蜡、萜类、烃类和色素等。 其元素组成和分子结构与石油烃类最接近， 因而被认为是生油的主要原始物质。
（2）干酪根的类型
最早的一种方法是把干酪根分为腐泥型和腐 殖型。
干酪根
腐泥型：H/C为1.3～1.7，呈富集状 态时形成油页岩，而呈分散状态时 形成生油岩。
腐殖型：H/C小于1.0；呈富集状态 时形成煤，而呈分散状态时分布于 沉积岩中，最终形成天然气。
Tissot和Durand根据H/C原子比和O/C原 子比将干酪根分成Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ 型。
Ⅰ型干酪根：H/C原子比大于1.5，O/C原 子比低于0.1；主要是由脂肪链组成，是生 油潜能最高的一种干酪根。
Ⅱ型干酪根：H/C原子比在1.0～1.5之间， O/C原子比在0.1～0.2之间；酯键丰富，含 大量中等长度的脂族化合物和酯环化合物， 是良好的生油母质。
Ⅲ型干酪根：H/C原子比小于1.0，O/C原 子比在0.2～0.3之间；含大量的芳香结构 和含氧基团，其生油能力差，是天然气的 前身物。
有机质
沥青：溶于有机溶剂
干酪根：不溶于常用的有机溶剂， 是高分子聚合物，呈暗棕色细软 粉末，分散在沉积岩中，占80～ 99%，是由有机残体演化而成的。
干酪根演化生成石油烃的三个阶段： 干酪根形成及生成甲烷气阶段； 干酪根裂解成油阶段 ； 干酪根裂解成气阶段 。
1、干酪根形成及生成甲烷气阶段（未熟阶段） （1）干酪根的形成