第五节? 烃源岩及其地球化学研究 一、烃源岩的定义 ??? 烃源岩:指富含有机质能生成并提供工业数量石油的岩石。如果只提供工业数量的天然气，称生气母岩或气源岩。 ??? 由生油岩组成的地层叫生油层。在相同的地质背景下和一定的地史阶段中形成的生油岩与非生油岩的组合称为生油层系。 二、生油岩的岩石类型 ??? 泥质岩类：泥岩、页岩等； ??? 碳酸盐岩类：泥灰岩、生物灰岩以及富含有机质的灰岩等。 ??? 泥岩和泥灰岩是石油原始物质大量赋存的场所。 ??? 特征：粒度细——小于0.05mm，颜色暗——黑、深灰、灰绿、灰褐色等，富含有机质，偶见原生油苗，常见分 散黄铁矿等。 岩性特征是确定生油岩最简便、最直观的标志。 三、烃源岩的有机地球化学研究 ??? （一）有机质丰度 ???? 1.有机碳:系指岩石中残留的有机碳，即岩石中有机碳链化合物的总称，以单位重量岩石中有机碳的重量百分 数表示。 ???? 生油岩有机碳的下限：细粒页岩为0.4%；而碳酸盐岩可低至 0.3%，甚至 0.1%。咸化环境形成的泥质生油岩可 降低至 0.3%。 ??? 2.氯仿沥青“A”和总烃含量 ??? 可视为石油运移后残留下来的原石油，二者的含量同时反映了有机质向石油转化的程度。 ??? 氯仿沥青“A”下限值：0.0025%—0.003%； ??? 总烃下限值：0.0005%—0.001%。 ??????????????????? 陆相生油层评价标准（胡见义、黄第藩，1991） 　   ??  （二）有机质的类型 ??? 1、元素分析法??  ??? 2、热解法 ??? 由J.Espitalie等发展了一种研究 生油岩特征的热解方法，即生油岩分 析仪，可以直接从岩样测出其中所含 的吸附烃（S1）、干酪根热解烃（S2） 和二氧化碳（S3）与水等含氧挥发物， 以及相应的温度。 ??  　 　 　 　 ??? 3、正构烷烃  　 　 ??? 来源于陆生高等植物的 有机质气相色谱图上具有高 分子量的正构烷烃，其碳数 范围从 C10～C40，主峰碳位 置在 nC27、nC29 和 nC31。  ??? 来源于海相的浮游植物 和藻类的有机质气相色谱图 上具有中等分子量的正构烷 烃，主峰碳位置在 nC15 和 ?nC17，为单峰型。 　 ??? 　 　 ??? 如台湾新竹的上第三系 原油为海相原油，南海北部 湾下第三系原油为陆相原油。  　 　 　 　 ??? 若为混合来源的有机质， 正构烷烃会出现前后两个峰， 即为双峰型，如美国犹英他 盆地始新统沉积物。  　 　 　 ?? 4. 甾萜烷   　  ??（三）有机质的成熟度 ??? 1、镜质体反射率法  　 ?? ?2、孢粉和干酪根颜色法 ??? 未成熟阶段为浅黄至黄色；  成熟阶段为褐黄至棕色；过成 熟阶段为深棕色至黑色。 　 　 　 　 ??? ?? ? 3、岩石热解法   　 ????? 4. 正烷烃  ?? ??? 奇偶优势比即正烷烃 中奇碳分子比偶碳分子的 相对浓度，它有两种表示 方法，即碳优势指数（CPI） 和奇偶优势指数（OPE）。 　 　 　 　 　 　 　   ?? 随着有机质成熟度的增加，CPI值和 OEP值愈接近1，并趋于稳定。 ??? 5.甾族化合物 ??? 对于非环状体系，与手征碳原子连接的四 个基团按质量大小依次为A、B、C、D，假定观 测者位于质量最小的原子或原子团D的对面， A→B→C是顺时针方向排列时，则称为R型，反 时针方向排列时，称为S型。 ??? 生物体中单一的异构化变成两种热稳定性相 似的异构体的混合物，如甾族形成在C-20位置上 R型和S型异构体的混合物。 ??? 环状体系中就以α或β表示基团位置，当手征 中心上的原子或原子团在环平面下边（即指向纸 内）为α，用虚线表示，相反，在环平面上边（即 指向纸外）为β，用实线表示。 ??? 两种构型一般具有不同的热稳定性，生物体 中是低稳定型，地质体中是高稳定型，如藿烷的 C-17和C-21位置上的H，由17β（H）21β（H）转 化为17α（H）21β（H）。 ??? 随成熟度的增大，甾烷系列中表现出S构型向S和R构型混合演化，低稳定型的ββ型向稳定型的βα型演化， 常用的指标有甾烷系列中的ααα-C2920S/20（S+R）C29甾烷和ββ-C29/（ββ+αα）-C29甾烷。这些指标与沉积 环境的关系密切，只能在母质类型相同时使用。 （四）有机质的转化指标 ??? 采用氯仿沥青/有机碳、总烃/有机碳、总烃/氯仿沥青、饱和烃/芳烃、总烃/非烃等比值可以进一步了解 有机质的转化率。 ???