4-第三章 干酪根1
(Fulvic acid)
腐殖质的分类： 腐殖质按土壤学研究（Kononova,1966）通常分为三类： •富啡酸（FA） •胡敏酸(HA) •胡敏素 腐殖酸的组成： 腐殖酸
腐殖酸的平均元素组成
元素组 成：主要为C、 H、O、S、N， 其中C、O两 项占90%以上。
元素（%） C H N
FA
HA
在干酪根中发现的特殊脂类化合物如藿烃类和古细 菌类异戊二烯化合物含量较少，由于这些生物分子通常 含有极性基团，在成岩作用早期，可通过官能团之间的 反应结合在一起，变成稳定的大分子得以保存下来。
3．干酪根形成理论的综合模型
从干酪根的生物大分子先体抗蚀变能力方面讲，传统 演化及选择保存这两种形成机理可以作为两个极端。将两 者统一在一起，把干酪根看作是抗蚀的生物大分子，地质 缩合大分子，富硫大分子及特殊脂类化合物的混合物可能 更为合理。
指沉积岩中的不溶有机质。
由于人们的认识方法和研究方法和目的的不同， 对于干酪根所下的定义也就不完全一致。
国外几家学者的定义
•Forsmann (1963)和Hunt (1958) ： 一切不溶于普通有机 溶剂的古代沉积岩中的分散状的有机质。 •Tissot和Welte(1978) ： 沉积岩中不溶于碱性溶剂，也不 溶于有机溶剂的有机质。 它泛指一切成油型、成煤型的有机物质，但不包括现 代沉积物中的腐殖物质。 •Durand (1980) ：一切不溶于常用有机溶剂的沉积有机质。 包括各种牌号的腐殖煤(泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤)、 藻煤、烛煤、地沥青类物质(天然沥青、沥青、焦油砂中 的焦油)，近代沉积物和泥土中的有机质。这是所有干酪 根定义中内涵最广泛的。
亲水性 由于分子中存在有桥键，碳网具有疏松的海绵状结构， 大量水分子就可以分布于这些海绵状空隙中。 风干了的腐殖酸也还可能含有25%的水分。 腐殖酸的亲水程度取决于芳核与侧链间的比例，即取决 于缩合程度。 热解性质： 腐殖酸是良好的热不稳定性物质，受热分解，含氧减 少。
250-400 ℃，侧链官能团热解 500℃以上时，核分解，540 ℃ 不再含氧。
干酪根大部分是以分散状态存在于沉积物和沉积岩中， 但有时也可呈富集状态存在于岩层中（如油页岩或煤） 。 干酪根是地壳中有机碳最重要 的存在形式。它比煤和储层中石油 的有机碳含量高1000倍，比非储层 中可溶有机碳含量高50倍。 按有机质数量统计，干酪根是 沉积岩有机质中分布最普遍，最重 要的一类，约占地质体总有机质的 95%。估计岩石平均含干酪根0.3%， 地壳中干酪根总量约为3×10 15 t， 大约相当于煤总储量的1000倍和石 油总储量的16000倍(Weeks，1958)。
孢粉素 孢子体 正构烷烃和芳烃 角质层 角质体 正构烷烃
除前述的这两种形成机理外，在一些特定的干酪根 结构中还发现了另两种组分，即高分子有机硫化物和特 殊脂类化合物。 高分子有机硫化物主要存在于海相地层中，它是在 成岩作用早期由脂类化合物与无机硫化物通过分子间结 合而形成的。 如类异戊二烯类烷烃，细菌藿烷类、长链不饱和的 酮和烯等，含有双键的有机化合物可与H2S反应生成含硫 有机分了，这些分子通过分子间加成反应就能生成高分 子有机硫化物。对于含有多个C=C键的含硫化合物，可以 通过分子内加成反应生成环状含硫化合物，环的大小取 决于双键的相对位置。最初形成的是饱和环，随着热的 作用可以逐渐转变为芳香环。
富啡酸 胡敏酸 浅黄 43-52 51-40 1.5-0.8 1420-890 626 大 极大 缩聚程度增高 暗褐 黄褐 灰黑 52-71 71 40-20 <20 1.25-0.56 1-0.5 890-485 0 更大 2000000 小 很小 残留煤 黑色
颜色 元素含量C%
O%
H/C原子比 总酸度（mgN/100g） 分子量 亲水性 絮凝极限
干酪根的选择性保存理论得到煤岩学研究的支持。 表3-1-2 抗蚀生物大分子与其相关的干酪根显微组分 在煤和干酪根结构中，都已识别出了一些保存下来的生 及预期的热演化产物（Tegelaar等1989） 物组织，如角质层、孢子、花粉，由此来看选择性保存 机理是合理的，在煤结构中尚且可以保存生物体的稳定 抗蚀大分子 显微组分 热演化主要产物 组织，比煤形成更趋还原性的干酪根形成环境中，保存 藻类体 藻质体 正构烷烃和部分芳烃 更多的生物组织是可以理解的。 对干酪根按密度进行分离实验表明，干酪根确实可 木栓质 木栓质体 正构烷烃和芳烃 以看成是不同抗蚀大分子组成的混合物。用不同分离组 分进行快速热解色谱分析，可以得到不同的烷烃、烯烃 木质素 镜质体/丝质体 芳烃和甲烷 和芳烃组分。对煤进行相同的实验，其结果也非常相似。 树 脂 树脂体 倍半萜和芳烃 选择性保存理论为显微组分和生物来源间建立起了成因 联系。 宁 丹 镜质体/荧光质体 芳烃
Schnitzer 1971
腐殖酸降解中主要产物是酚酸和苯羧酸。 还有脂肪酸等脂族化合物。它们可视为腐殖酸组成 的基本单元。 腐殖酸主要降解产物
主要降解产物 FA(%) HA(%)
脂肪族化合物 酚类 笨羧酸类
22.2 30.2 23.0 75.4
24.0 20.3 32.0 76.3
脂族结构 中50%为脂肪 酸和酚羟基形 成的酯。
本课程主要是阐述油、气地球化学，结合目前油气地 质、地球化学研究的现状，我们认为将干酪根定义为： 沉积物和沉积岩中不溶于非氧化的无机酸、碱 和常用有机溶剂的一切有机质。 这里定义的干酪根包括两种干酪根： （1）Young kerogen——现代沉积物和第四系中的干酪根。 （2）Fossil kerogen——古代沉积岩中的干酪根。 定义的合理性主要在于： ①有效的明确了研究对象：限定在了沉积物和沉积岩 中，即不包括其它诸如生物体中和水体中具有类似物理化 学性质的有机物。 ②该定义附合现今分离干酪根的常用方法。
酚—酚 酚—氨基酸 缩合作用包括 酚—脂肪酸 醣—胺缩合
OH
HO
O
腐 殖 质 分 离 流 程 简 图
土壤及岩石 中总有机质
NaOH 0.1N PH=13
Na2P2O7 0.1N
不溶
溶解
胡敏素（H）
(Humin)
腐殖酸
HCl PH=2
Humic acid 溶解 富啡酸(FA)
不溶 胡敏酸(HA)
(Humic acid)
S O
45.7 5.4 2.1 1.9 44.8 35.5 100.4
不同沉积环境中形成的腐殖酸，其元素含量有一定的差异 海相及湖相： 氢和氮含量较高，碳含量较低;H/C原子比为1.0~1.5。 土壤腐殖酸： 碳、氮含量都较高H/C仅为0.5~1.0，N/C原子比低于 海湖相。
在泥炭和煤：氮含量较低，碳含量较高，N/C原子比低于土壤
不同成因腐 殖酸 H/C－O/C, H/C－N/C图
1.水体沉积物 2.灰化土
3.泥炭 4.黑钙土
腐殖酸的结构
腐殖酸的分子结构十分复杂，以下为 几个学者提出的腐殖酸结构模型： 土壤 海水 Gagosian 1976
Dragunov 1958 Stevenson et al 1969
树胶 维管植物 +
几丁质
胞壁质 含树脂的聚萜类 木质素 丹宁
节肢动物；桡脚动物；甲壳动物；真菌；藻类
真菌 维管植物 维管植物 维管植物；藻类
+
+ +/++ ++++ +++/++++
藻类体
角质层 木栓质
藻类
维管植物 维管植物
++++
++++ ++++
保存潜力中-代表在沉积环境中容易被降解，++++代表在所有沉积环境中基本不被降解
传统的途 硫化 作用生成 经形成地 富硫大分 质大分子 子，这种 情况在不 选择 同的沉积 保存的途 环境中的 经形成抗 重要性不 蚀的生物 尽相同， 大分子物 在强还原 质 非碎屑沉 积环境中 更为普遍。
成岩作 用未期生成 的相对少量 的沥青主要 来自保存的 类脂组分。
干酪根形成的综合模式（S．D．Killops和V．J．Killops）
第一节
二、干酪根的形成
1．干酪根形成的传统理论
概
述
传统的理论认为，干酪根的形成经由了腐殖物质的 演化阶段。 下面介绍腐殖质的组成、结构及性质
腐殖质的概念： 腐殖物质通常用来指土壤和现代沉积物中不能水解的、 不溶于有机溶剂的有机质。
腐殖质的形成
它是沉积有机质受细菌作用后剩余的木质素、氨基酸、 脂肪酸、酚、纤维素等在微生物作用下缩合而成的。 在强还原环境下可以不形成腐殖质。
一、干酪根的分离方法
岩样（或沉积物）—粉碎至40-80目，氯仿抽提出可溶有机质 去除碳酸盐矿物：稀盐酸溶解—过滤（水洗） 去除硅酸盐 浓氢氟酸溶解→水浴
60度，过量酸 搅拌4min
过滤
碳酸胺溶解氟化物→过滤→冲洗 重液浮选→烘干→用苯再抽提 干酪根分离提纯是研究干酪根的基础工作。 一般提取的干酪根纯度一般在60-80%。 杂质中最多的是黄铁矿。 分离的干酪根为很细的柔软无定形，灰褐-黑色粉末。
1．干酪根形成的传统理论
2．干酪根形成理论的发展—选择性保存理论
一些常见生物大分子在现有生物中的分布及
随着干酪根研究的深入，人们逐渐发现干酪根的形 实验研究表明，来自生物体保护组织的生物大分 在沉积和成岩作用中的保存潜力（Tegelaar等1989） 成比原先估计的要早，在成岩作用的相对早期阶段就已 子，如表皮组织，具有不溶、不水解和抗微生物降解 生物大分子 生物来源 保存潜力 形成，而且，干酪根的相当部分来自于选择性保存的， 的特性。虽然它们在生物体中含量较少，但在成岩过 淀粉 维管植物；部分藻类和细菌 有时局部发生了蚀变的稳定生物大分子。 程中，可随含量较高，能快速水解的生物聚合物如蛋 纤维素 维管植物；部分真菌 -/+ 白质和碳水化合物的不断降解而相对富集起来。 -/+ 蛋白质 所有生物
油气地球化学
油气地球化学1、油气地球化学的定义应用化学原理，研究地质体（沉积盆地）中生成油气的有机物、石油、天然气及其次生产物的组成、结构、形成、运移、聚集和次生变化的有机地球化学机理及其在勘探中的应用。
2、地球化学的分支学科(1)元素地球化学； (2)同位素地球化学；(3)流体地球化学； (4)地球化学热力学和动力学；(5)各种地质作用地球化学； (6)有机地球化学；(7)环境地球化学； (8)气体地球化学。
（9）海洋地球化学（10）区域地球化学3、油气地球化学的研究对象沉积盆地或地壳中油气、生成油气的有机物及相关物质。
4、油气地球化学研究的主要内容Ø 与沉积作用有关的活性生物有机质及其在沉积、保存和埋藏条件下的演化;Ø 石油成因和演化;v 干酪根地球化学v 可溶有机质地球化学Ø 天然气地球化学;Ø 油气地球化学在油气勘探、开发中的应用;v 盆地的油气勘探远景和资源预测v 油气地球化学勘探v 油田水地球化学v 油田开发地球化学11、有机圈（organosphere）：系指地球上古今生物及其形成的有机物，分布和演变的空间。
有机碳的循环：（1）生物化学亚循环：为较小的亚循环(碳总量约为3×1012吨) ，其循环周期不超过一百年，包括三个次一级循环：（2）地球化学亚循环：为大的亚循环(碳总量约为12×1015吨)，包括沉积圈中有机质的演化途径，其循环周期以百万年计算，其中也包括三个次级循环11、旋光异构当一个碳原子同时和四个不同的原子或原子团键合时，四个基团在碳原子的周围会有两种排列方式，它们互为镜像但不能重合，这种立体异构体叫对映体，它们可使偏振光的偏振面发生反向旋转，因而被称为旋光异构。
11、沉积有机质的概念分布在沉积物或沉积岩中的分散有机质。
它们来源于生物的遗体及其分泌物和排泄物。
直接或间接进入沉积物中；或经过生物降解作用和沉积埋藏作用被掩埋在沉积物中；或经过缩聚作用演化生成新的有机化合物。
石油地质复习题
⽯油地质复习题第1章油⽓⽔⼀、名词解释：1 ⽯油；2⽯油的馏分；3⽯油的组分；4⽯油的⽐重；5⽯油的荧光性；6⽯油的旋光性；7压缩系数；8膨胀系数。
9 天然⽓（狭义）；10⽓顶⽓；11湿⽓（⼲⽓）；12重烃；11凝析⽓；15临界温度；16临界压⼒；17饱和压⼒；18蒸⽓压⼒；21 油⽥⽔（狭义）22油层⽔；23底⽔；24边⽔25矿化度；26碳同位素差值率；27能源结构；⼆、填空：1、“⽯油”⼀词最早是由北宋时期著名科学家提出来的，记载于。
2、⽯油中的及化合物具萤光性。
3、胶质和沥青质通常组成⽯油中的馏分，它们通常由化合物组成。
4、卟啉是⽯油中的含化合物，⽯油中常见卟啉类化合物可分为卟啉和卟啉；海相⽯油中多卟啉，陆相⽯油多卟啉。
5、⽯油的元素构成主要是和。
6、油⽥⽓与⽓⽥⽓共同的特点是其烃类组成以为主，不同点是油⽥⽓含有较多的。
7、典型的油⽥⽔其⽔型通常为型⽔和型⽔。
8、⽯油中环烷烃主要是员环和员环。
三、选择性填空（每题选择⼀正确答案）：1、“⽯油”⼀词我国最早是由⾸先提出的。
A、李冰；B、沈括；C、班固；D、郦道元。
2、我国早在1840年前后，四川天然⽓井的钻采深度就已经达到。
A、2000⽶以上；B、1000⽶；C、5000⽶；D、⼏⼗⽶。
3、⽯油中的化合物不具萤光性。
A、饱和烃；B、芳⾹烃及其衍⽣物；C、⾮烃；D、胶质及沥青质。
的关系是：API值愈⼤，⽯油的⽐重。
A、越⼤；B、⽆变化；C、越⼩；D、可⼤可⼩。
5、卟啉化合物是⽯油中常见的。
A、含氮化合物；B、含硫化合物；C、含氧化合物；D、芳⾹烃族化合物。
6、在有围限的条件下，天然⽓粘度随着温度的升⾼⽽。
A、⽆规律变化；B、⽆变化；C、降低；D、升⾼。
7、划分氯化钙型⽔是根据⽔中。
A、rNa/rCl＞1，rNa-rCl/rSO4＜1；B、rNa/rCl＜1，rCl-rNa/rMg＜1；C、rNa/rCl＞1，rNa-rCl/rSO4＞1；D、rNa/rCl＜1，rCl-rNa/rMg＞1。
干酪根的介绍
摘录：干酪根的介绍一、干酪根的定义及制备干酪根(Kerogen，曾译为油母)一词来源于希腊语Keros，指能生成油或蜡状物的有机质。
1912年Brown第一次提出该术语，表示苏格兰油页岩中有机物质，这些有机物质干馏时可产生类似石油的物质。
以后这一术语多用于代表油页岩和藻煤中有机物质，直到1960年以后才开始明确规定为代表不溶于有机溶剂的沉积有机质。
但不同学者的定义还是有着一定的差别。
Tissot 和Welte (1978)将干酪根定义为沉积岩中既不溶于含水的碱性溶剂，也不溶于普通有机溶剂的沉积岩中的有机组分，它泛指一切成油型、成煤型的有机物质，但不包括现代沉积物中的有机质（腐殖质）。
Hunt（1979）将干酪根定义为不溶于非氧化的酸、碱溶剂和有机溶剂的沉积岩中的分散有机质。
Durand（1980）认为，干酪根系指一切不溶于常用有机溶剂的沉积有机质，它既包括沉积物、也包括沉积岩中的有机质，既包括分散有机质，也包括富集有机质。
王启军（1984）的定义中去掉了Hunt定义中的“分散有机质”，但认为实际应用时，重点还是在古代沉积物和沉积岩中的分散有机质。
比较可以看出，关于干酪根定义的差别体现在以下三方面：（1）是否包括富集状态的有机质（如煤）？（2）是否包括沉积物中的不溶有机质？（3）是否限定为“不溶于非氧化的酸、碱溶剂”的有机质？关于第一点，由于富集状态的有机质也是生油气母质，而从后面的讨论中将可以看到，干酪根被视为是主要的产油气母质。
因此，本书认为，干酪根的定义中应该包括像煤这样的富集状态的有机质。
关于第二点，尽管沉积物中的腐殖质和沉积岩中的不溶有机质并没有一个严格的界线，沉积岩中也存在溶于酸碱的腐殖酸，表明腐殖质在演化过程中事实上延伸入沉积岩中，但由于油气基本上是由沉积岩中的有机质转化而成的，因而油气地球化学更为关注的对象是沉积岩而不是沉积物中的有机质。
因此，作为生油气母质的干酪根的定义应该反映这一点，即不包括沉积物中的有机质。
名词解释大全
一、名词解释绪论1石油地质学是矿床学的一个分支，是在石油和天然气勘探及开采的大量实践中总结出来的一门新兴学科，它是石油及天然气地质勘探领域的重要理论基础课。
第一章石油、天然气、油田水的成分和性质1石油沥青类天然气、石油及其固态衍生物，统称为石油沥青类。
它们同煤类、油页岩、一部分硫，都是自然界常见的可燃矿产。
2可燃有机矿产或可燃有机岩天然气、石油及其固态衍生物，统称为石油沥青类。
它们同煤类、油页岩、一部分硫，都是自然界常见的可燃矿产。
因为这些矿产多由古代的动物、植物遗体演变而来，属有机成因，又具有燃烧能力，所以常被人们总称为可燃有机矿产或可燃有机岩。
3石油（又称原油）一种存在于地下岩石孔隙介质中的由各种碳氢化合物与杂质组成的，呈液态和稠态的油脂状天然可燃有机矿产。
4 气藏气系指基本上不与石油伴生，单独聚集成纯气藏的天然气。
5 气顶气系指与石油共存于油气藏中呈游离气顶状态的天然气。
6凝析气当地下温度、压力超过临界条件后，液态烃逆蒸发而形成的气体，称为凝析气。
一旦采出后，由于地表压力、温度降低而逆凝结为轻质油，即凝析油。
7固态气体水合物在洋底特定压力和温度条件下，甲烷气体分子天然地被封闭在水分子的扩大晶格中，形成固态气体水合物，或冰冻甲烷或水化甲烷。
8油田水所谓油田水，从广义上理解，是指油田区域(含油构造)内的地下水，包括油层水和非油层水。
狭义的油田水是指油田范围内直接与油层连通的地下水，即油层水。
9底水是指含油(气)外边界范围以内直接与油(气)相接触，并从底下托着油气的油层水。
10边水是指含油(气)外边界以外的油层水，实际上是底水的外延。
11重质油是指用常规原油开采技术难于开采的具有较大的粘度和密度的原油。
与常规油相比，包含了数量较多的高分子烃和杂原子化合物，在物理性质上，具有密度大、粘度大、含胶量高、含蜡量低、凝固点低的特点。
第二章油气显示1油气显示石油、天然气以及石油衍生物在地表的天然露头。
2油苗液态原油由地下渗出到地面叫油苗。
干酪根的介绍
摘录：干酪根的介绍一、干酪根的定义及制备干酪根(Kerogen，曾译为油母)一词来源于希腊语Keros，指能生成油或蜡状物的有机质。
1912年Brown第一次提出该术语，表示苏格兰油页岩中有机物质，这些有机物质干馏时可产生类似石油的物质。
以后这一术语多用于代表油页岩和藻煤中有机物质，直到1960年以后才开始明确规定为代表不溶于有机溶剂的沉积有机质。
但不同学者的定义还是有着一定的差别。
Tissot 和Welte (1978)将干酪根定义为沉积岩中既不溶于含水的碱性溶剂，也不溶于普通有机溶剂的沉积岩中的有机组分，它泛指一切成油型、成煤型的有机物质，但不包括现代沉积物中的有机质（腐殖质）。
Hunt（1979）将干酪根定义为不溶于非氧化的酸、碱溶剂和有机溶剂的沉积岩中的分散有机质。
Durand（1980）认为，干酪根系指一切不溶于常用有机溶剂的沉积有机质，它既包括沉积物、也包括沉积岩中的有机质，既包括分散有机质，也包括富集有机质。
王启军（1984）的定义中去掉了Hunt定义中的“分散有机质”，但认为实际应用时，重点还是在古代沉积物和沉积岩中的分散有机质。
比较可以看出，关于干酪根定义的差别体现在以下三方面：（1）是否包括富集状态的有机质（如煤）（2）是否包括沉积物中的不溶有机质（3）是否限定为“不溶于非氧化的酸、碱溶剂”的有机质？关于第一点，由于富集状态的有机质也是生油气母质，而从后面的讨论中将可以看到，干酪根被视为是主要的产油气母质。
因此，本书认为，干酪根的定义中应该包括像煤这样的富集状态的有机质。
关于第二点，尽管沉积物中的腐殖质和沉积岩中的不溶有机质并没有一个严格的界线，沉积岩中也存在溶于酸碱的腐殖酸，表明腐殖质在演化过程中事实上延伸入沉积岩中，但由于油气基本上是由沉积岩中的有机质转化而成的，因而油气地球化学更为关注的对象是沉积岩而不是沉积物中的有机质。
因此，作为生油气母质的干酪根的定义应该反映这一点，即不包括沉积物中的有机质。
油气地球化学知识框架
油气地球化学知识框架(总11页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--油气地球化学第一章生物有机质组成与沉积模式第一节有机质的形成与全球碳循环一、生命的起源与演化二、光合作用三、对地球上有机质有主要贡献的生物1、浮游植物（时间长、水体面积高、繁殖率高）2、细菌（时间长、分布广、适应性极强、繁殖快）3、高等植物（出现晚，分布在陆地保存难、可富集演化为煤层）4、浮游动物（食物消费者产率低、低等浮游动物数量较大）四、有机碳的循环1、有机圈2、有机碳的循环 (1)生物化学亚循环 (2)地球化学亚循环第二节生物有机质的组成和性质一、碳水化合物二、蛋白质和氨基酸（一）蛋白质(二)氨基酸(三)酶三、脂类1．脂肪酸2．腊3.萜类和甾类化合物4.甾族化合物四、木质素和丹宁五、色素第三节有机质沉积模式一、有机质沉积的控制因素1、生物控制因素:微生物降解、原始生产速率2、物理控制因素:有机质沉积速率、沉积环境、有机质的搬运作用二、缺氧环境的类型1、大型缺氧湖泊（1）深水是缺氧湖泊发育的重要条件（2）缺氧湖泊的发育与纬度有关（四季变化明显的湖泊底水含氧量大,热带湖泊含氧量少）2、海相缺氧环境(1)缺氧封闭局限海盆(2)由上升流形成的缺氧沉积第二章沉积有机质组成及成岩演化第一节腐殖质的组成、结构和性质1、腐殖质的概念：是指土壤、天然水和现代沉积物中不能水解的、不溶于有机溶剂的暗色有机质。
2、腐殖质的形成、提取及分类(1)形成有机质受细菌作用后剩余的木质素、氨基酸、脂肪酸、酚、纤维素等在微生物作用下缩合而成（在强还原环境下可以不形成腐殖质）(2)提取与分类富啡酸（FA）、胡敏酸(HA)、胡敏素(3)腐殖酸元素组成主要为C、H、O、S、N，其中C、O两项占90%以上3.腐殖酸的结构A富克斯结构模型 B费尔伯克结构模型 C特拉古诺夫结构模型 D库哈连科结构通式4.腐殖酸的物理化学性质(1)胶体性和可溶性(2)明显的酸性(3)亲水性(4)热解性质5.腐殖质的演化第二节可溶有机质一、可溶有机质的定义凡是被中性有机溶剂从沉积岩（物）中溶解（抽取）出来的有机质称为可溶有机质，或可抽提有机质，也成为沥青。
干酪根
煤结构示意图
干酪根的基本化学结构
低熟阶段：H/C=1.64,O/C=0.06 高熟阶段：H/C=0.83,O/C=0.013
以脂肪链为主，芳 香环为次，侧链杂原 子含量低，且以醚型 杂原子官能团为主。 主要的生油母质
Ⅰ型干酪根（Behar等，1987）
干酪根的基本化学结构
低熟阶段：H/C=1.34,O/C=0.196 高熟阶段：H/C=0.73,O/C=0.026
干酪根的元素 组成测定方法 元素分析仪
元素 分析 仪的 基本 原理
有机物在氧气燃烧，用 氧化剂使其充分氧化，使 各元素定量的转化为其对 应的氧化物
C转化为CO2 H转化为H2O N转化为N2O、 再还原为N2
热导池检测器
柱色谱
3、有机质官能团特征（红外光谱）
基团类型 主要吸收频带(cm-1) 2930 2860 烷基类型 (H) 1455 1375 720 1630~1600 芳基类型 (C) 反应的基团振动特征
具形态 部分
惰质组
粗粒体 菌类体
碎屑惰性体
有机碎屑
镜质体
菌藻类
颗石藻
层状藻
葡萄藻
菌解无定形
结构镜质体
惰质体
条 带 镜 质 体
菌 孢
菌核
菌核
角质体
孢粉体
孢粉体
孢粉体
暗色泥岩－藻类体
暗色泥岩－壳质组
暗色泥岩－镜质组和惰质组
2、干酪根的元素组成 干酪根是一种高分子聚合物，又不同于一般的 纯有机化合物，因而没有固定统一的元素组成
固定碳（%）
镜煤反射率RO（% ） H/C原子比 地 温（℃） 深 度（m） 孢粉颜色 主要反应 有机质成熟度
—55
油气田开发地质基础习题
大庆石油大学油气田开发地质基础网上习题（全部）绪论1 、地质学的研究对象和研究内容是什么？2 、地质学研究对象具有哪些特殊性？3 、地质学主要研究方法有哪典？4 、地质学与油气田勘探开发具有什么关系？5 、何谓历史比较法，其具有哪些重要的研究意义？第一章地球1 ．名词解释：软流圈、岩石圈、重力、地温梯度、地温深度、磁偏角、重力异常2 ．地球的层圈构造是如何划分的？3 ．地壳可划分为哪两种基本类型，二者的差异有哪些？4 ．试述对流层与平流层的差异。
5 ．试述地球的主要物理性质。
6 ．根据地内温度分布状况可以分为哪几个层，他们的特征是什么？第二章地质作用1 、名词解释地质作用、内力地质作用、外力地质作用、岩浆作用、变质作用、接触变质作用、混合岩化作用、动力变质作用、震源、震中，、震中距、地震震级、地震烈度、风化作帮、风化壳、残积物、基岩、露头、剥蚀作用、河谷、水系、分水岭、河流纵剖面、河流的侵蚀基准面、河流的平衡剖面、潜水、层间水、落水洞、溶洞、冰川、风蚀城、搬运作用、沉积作用、机械沉积分异作用、横向搬运、化学沉积分异作用、掺和作用、成岩作用、重结品作用2 、论述地质作用的分类及内外地质作用的关系。
3 、简述火山的类型及火山机构。
4 、论述基性熔浆与酸性熔浆的差异。
5 、论述岩浆侵入体的类型及特征。
6 、论述变质作用的基本类型。
7 、论述风化作用（类型、方式、产物）8 、论述风化壳的研究意义。
9 、论述河流侵蚀作用。
10 、论述单向环流的成因及地质作用。
11 、论述地下水的水源、存在形式及其类型。
12 、论述岩溶地貌的类型13 、论述大陆冰川和山岳冰川的区别。
14 、论述常见冰蚀地貌和风蚀地貌的类型。
15 、论述基岩海岸的侵蚀地貌。
16 、论述海洋的环境分区。
17 、论述湖泊的沉积作用。
18 、论述滨海的沉积地貌。
19 、论述浅海的沉积作用。
20 、简述风积的原因。
21 、论述风成砂和风成黄土的特征。
干酪根
干酪根是一种高分子聚合物，又不同于一般的 纯有机化合物，因而没有固定统一的元素组成
干酪根的元素 组成测定方法
元素分析仪
元素 分析 仪的 基本 原理
有机物在氧气燃烧，用 氧化剂使其充分氧化，使 各元素定量的转化为其对
应的氧化物
热导池检测器
柱色谱
C转化为CO2 H转化为H2O N转化为N2O、 再还原为N2
能团。
低演化阶段
高演化阶段
芳香族环状化合物 饱和环状化合物
杂环化合物 脂族链
II 型干酪根中心分子排列的构造模式
（Tissot,1975）
o
10 A
直径一般小于10A 浅处
层间距 3.4A~8A
深处
层间距 3.4A~4A
每一层由 7~8个芳 香核组成
5~6层单层 碳网组成
d Lc
La
d=3.352A
深 度（m） 孢粉颜色 主要反应
—1,000
浅黄，橙 黄
生物化学
1,000 —4,000 橙 —— 褐 热催化
轻质油，湿 气
低挥发分的 烟煤
75 —85
1.3 —2.0
0.69 —— 0.62
150 —200
4,000 — 6,000
深褐
热裂解
准变质阶段
高温甲烷 半无烟煤，无
烟煤 85 — 2.0 —
重
轻
-10
-15
-20
-25
-30
-35 13C
果胶 蛋白质 半纤维素 总碳水化合物 总有机碳
乙醇抽提类脂物 纤维素 木质素 氯仿抽提类脂物 海相高等植物 湖沼高等植物 陆生生物 浮游生物 淡水浮游生物
重
-20
油气地球化学
二、生物标志化合物
• 3．甾萜化合物
• 1）萜类化合物 • 是分布广泛含量丰富的标志物，包括环状和非
环状结构的化合物 • 主要指环状结构的萜类。包括双环倍半萜、三
环双萜、长链三环萜、四环萜和五环三帖。双 环倍半萜和三环双萜来自于高等植物 • 长链三环萜主要分布海相沉积中，藻类成因 • 五环三帖包括藿烷和非藿烷系列 • 藿烷是重要的生物标志物；主要来源于细菌和 蓝绿藻和低等植物。 • 四环萜是无环萜类降解产物
• 1959年在美国匹兹堡成立了第一个国际性的有机地球化 学分会。
• 1962年在意大利米兰召开了第一次国际会议，出版了 《有机地球化学进展》，规定两年召开一届学术会议。
• 1963年布雷格主编《有机地球化学》，论述天然有机物 地球化学。
• 1964年苏联出版《有机质地球化学》，论述沉积金属矿 产的有机地球化学，标志着有机地球化学学科独立。
• 80年代以后对煤成油的机理取得了深刻的认识。
二、油气地球化学的发展史
• 在相当长的一段时间内，油气地球化学仍会为石油形成 与分布的研究作出应有的贡献。
• 对新区勘探和老区深化研究； • 对低成熟油、煤成油以及碳酸盐成烃机制的深入认识； • 运用生物标志物，尤其是非烃化合物来研究油气运移； • 油藏地球化学着重研究孔隙形成无机-有机反映并预测
三、有机质的研究方法
• 2.分离和纯化 • 根据研究的目的进一步进行组分的分离和纯化。 • 主要采用方法有柱色层、薄层色谱、络合物加成等。 • 3.干酪根的分离 • 抽提后的岩样中还含有大量不溶于有机溶剂的干酪
根。分离的方法有物理的和化学的， • 物理方法不会影响干酪根的成分，但不能完全除去
全部矿物，尤其是黄铁矿，其与干酪根紧密共生。 • 化学方法可以较完全分离干酪根，但多少改变干酪