油气地球化学总复习.ppt

（三）、油气地球化学的主要分析方法 油气地球化学分析主要可分两个步骤：首先是将有机质从岩石中分离出来，然后再针对研究的目的，用不同的分析方法（仪器）对各种组分进行分析 目前，最常用的仪器有：用于分离并鉴定已知和未知化合物的气相色谱、液相色谱、热解色谱、质谱仪；用于官能团分析的红外光谱、紫外光谱；用于结构分析的核磁共振、电子顺磁共振、X光衍射仪等；用于干酪根组份研究的电子显微镜及光学显微镜 1、色谱法 色谱法是进行有机化合物定性和定量分析中最常用的仪器分析法。 气相色谱仪 2、热解色谱法 3、色谱-质谱法 3、色谱-质谱法 m/z191、m/z217检测藿烷和甾烷系列 m/z231 、 m/z253检测单芳甾烷和三芳甾烷系列 m/z123、m/z208、 m/z212检测倍半萜系列 产生的图谱包括：总离子流图（TIC ：total ion chart），质量色谱图，质谱图（棒式图），组合图等。 4、稳定同位素 稳定同位素（Stable isotope ） ：指在能够测量的衰变期内（半衰期大于1015年）无放射性的同位素。 表示方法：δ值指样品中两种稳定同位素比值相对于某种标准对应比值的千分偏差。 5、碳同位素分馏机理 同位素的分馏是指在一系统中，某元素的同位素以不同的比值分配到两种物质或两相中的现象。碳同位素的分馏机理主要包括以下几种： （1）同位素交换反应 大气CO2－水中溶解的HCO3-、CO32-系统，结果是使水中更加富含13C重同位素，使碳酸岩盐富集13C 甲烷(CH4)一二氧化碳(CO2)系统，结果，使CO2中富集13C，而CH4中富集12C，甲烷中的13C相对减少。 5、碳同位素分馏机理 （2）生物光合作用过程中的动力学效应，结果是导致空气中CO2中的12C减少，而合成的有机质中12C增加。 （3）热解时的动力同位素效应，使裂解生成物相对富集12C，未裂解的原始物质富集13C。 （4）物理—化学效应在稳定同位素地球化学中最有意义的是蒸发与扩散。由于蒸发作用，使气相物质中富集轻同位素，而液相物质中则富集重同位素；在扩散过程中如果不存在逆扩散，扩散效应将使气体残余部分同位素变重，扩散部分变轻。 （四）、有机质的产生和 生物圈的演化 地球上广泛分布着各种生物，其发育有一定的范围，包括接近地表的大气圈、地壳表面薄层和水圈，合称为生物圈 生物及其产生的有机质分布的空间，称为有机圈。它不仅包括生物圈、而且也包括沉积岩石圈 原始有机质来源可分为：水盆内水生生物来源、陆地高等植物来源和混合来源。后两种有机质的天然组合只是到泥盆纪植物征服了大陆并繁盛以后才出现。陆源有机质的主要载体是河流 有机碳的循环 （五）、生物体化学组成及其特征 与油气的关系： 与石油化学组成最近似的脂类对提供成油有机质最为重要。对提供成煤和成气的有机质来说，则是纤维素（一类多糖化合物）和木质素最重要 植物和细菌中含有萜类化合物，甾类主要存在于藻类和高等植物中，二者都是异戊二烯类化合物及其衍生物 浮游生物、细菌的脂类和蛋白质含量较高，有利于生油；高等植物以纤维素、木质素为主，有利于成煤和成气；但高等植物的某些部分，如孢粉、树脂、角质等含较高脂类，可提供部分生油母质来源 （六）、有机质的沉积分布特征 有利于有机质沉积的环境物理参数是：缓慢的水流或停滞的水体；有机质与粘土颗粒的絮凝、粘合作用使聚合体获得近似细砂的沉积速度；浪基面以下静（缓）水低能环境和超过浪基面深度的中等水深，保存潜势高；沉降速率与沉积速率相近或前者稍大时，才能持久保持还原环境 有利于有机质沉积的环境化学参数是：水体下部或沉积物表层保持良好的还原环境。酸碱度影响伴生沉积物性质。只有pH≥7.8才能出现大量碳酸盐与有机质同时沉积 （七）、沉积有机质 沉积有机质：来源于活的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及其衍生物的那部分有机质。 缩聚作用：当现代沉积物处于较浅水的环境下，大部分游离的、可水解的组分消失了，其余的残留物则很快重新合成为一种新聚合的不溶结构。这就是沉积有机质在成岩作用期间的缩聚作用。 腐殖质是广泛存在于土壤和现代沉积物中的有机质，它是生物，尤其是植物残体经化学和生物降解，随后又在微生物的参与下缩聚形成的复杂混合物。 腐殖质根据其在酸碱溶液中的溶解性质可以分为三类：富啡酸（即溶于酸又溶于碱）、胡敏酸（只溶于碱而不溶于酸）和胡敏素（酸和碱中都不溶解） （七）、沉积有机质 1、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（抽提）出来的有机质称为可溶有机质，或可抽提有机质，也称为沥青。 可溶有机质的分类 根据抽提过程和方法的不同，提取出的可溶有机质可