干酪根的介绍.docx

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。关于第三点，由于在干酪根的制备过程中，需要用非氧化的酸、碱来除去无机矿物，因 此，部分学者在干酪根的定义中加上了“不溶于非氧化的酸、碱溶剂”的限定。事实上，沉积岩 中的有机质要么归入可溶有机质（沥青），要么归入不溶有机质，不应该有第三种归宿。否则的 话，我们应该为溶于“非氧化的酸、碱”，但既不属于可溶有机质，也不属于不溶有机质的沉积 有机质准备一个新的概念和定义。也就是说，制备干酪根的操作流程，不应该被反映到干酪根定义的内涵当中。因此，本书给出的干酪根定义是：泛指一切不溶于常用有机溶剂的沉积岩中的有机质。 干酪根是地球上有机碳的最重要形式，是沉积有机质中分布最广泛、数量最多的一类。Tissot 等（1978）认为，在古代非储集岩中，例如页岩或细粒的石灰岩，干酪根占有机质的 80～99%（图6-3-1）。不过，我们认为，对生烃能力高（如氢指数600mgHC/gC，氢指数的概念将在后面介绍） 的有机质，这一估计比例可能偏高。沉积岩中分散状态的干酪根，比富集状态的煤和储集层中的石油含量丰富 1000 倍，比非储集层中沥青和其它分散的石油丰富 50 倍。 图 6-3-1 古代沉积岩中分散有机质的组成（据 Tissot 和 Welte，1978、1984） 二、干酪根的组成及研究方法１、干酪根的显微组分组成 从岩石中分离出来的干酪根一般是很细的粉末，颜色从灰褐到黑色，肉眼看不出形状、结构和组成。但从显微镜下来看，它由两部分组成，一部分为具有一定的形态和结构特点的、能识别出其原始组分和来源的有机碎屑，如藻类、孢子、花粉和植物组织等，通常这只占干酪根的一小部分， 而主要部分为多孔状、非晶质、无结构、无定形的基质，镜下多呈云雾状、无清晰的轮廓，是有 机质经受较明显的改造后的产物。显微组分就是指这些在显微镜下能够认别的有机组分。 干酪根显微检验技术，包括自然光的反射光和透射光测定，紫外荧光和电子显微镜鉴定。用显微 检验技术，可以直接观察干酪根的有机显微组成，从而了解其生物来源。显微镜透射光主要鉴定 干酪根的透光色、形态和结构；反射光主要鉴定干酪根的反光色、形态、结构和突起；荧光主要 鉴定干酪根在近紫外光激发下发射的荧光；电子显微镜用于研究干酪根的细微结构及其晶格成像。将它们综合利用，可取得良好效果。 煤岩学者对煤的有机显微组成进行了长期深入的研究。沉积岩中干酪根的有机显微组分研究是煤岩学中有机显微组分鉴定技术在干酪根鉴定中的应用。表 6-3-1 为干酪根显微组分的分类方案。其中，壳质组又称脂质组或类脂组，为化学稳定性强的部分组成，我国将其分为稳定组和腐泥组。 镜质组是由植物的茎、叶和木质纤维经凝胶化作用形成。惰质组是由木质纤维经丝炭化作用形