第五節(jié)

烴源巖及其地球化學(xué)研究一、烴源巖的定義

烴源巖:指富含有機(jī)質(zhì)能生成并提供工業(yè)數(shù)量石油的巖石。如果只提供工業(yè)數(shù)量的天然氣，稱生氣母巖或氣源巖。

由生油巖組成的地層叫生油層。在相同的地質(zhì)背景下和一定的地史階段中形成的生油巖與非生油巖的組合稱為生油層系。二、生油巖的巖石類型

泥質(zhì)巖類：泥巖、頁(yè)巖等；

碳酸鹽巖類：泥灰?guī)r、生物灰?guī)r以及富含有機(jī)質(zhì)的灰?guī)r等。

泥巖和泥灰?guī)r是石油原始物質(zhì)大量賦存的場(chǎng)所。

特征：粒度細(xì)——小于0.05mm，顏色暗——黑、深灰、灰綠、灰褐色等，富含有機(jī)質(zhì)，偶見(jiàn)原生油苗，常見(jiàn)分散黃鐵礦等。巖性特征是確定生油巖最簡(jiǎn)便、最直觀的標(biāo)志。三、烴源巖的有機(jī)地球化學(xué)研究

（一）有機(jī)質(zhì)豐度

1.有機(jī)碳:系指巖石中殘留的有機(jī)碳，即巖石中有機(jī)碳鏈化合物的總稱，以單位重量巖石中有機(jī)碳的重量百分

數(shù)表示。

生油巖有機(jī)碳的下限：細(xì)粒頁(yè)巖為0.4%；而碳酸鹽巖可低至0.3%，甚至0.1%。咸化環(huán)境形成的泥質(zhì)生油巖可

降低至0.3%。

2.氯仿瀝青“A”和總烴含量

可視為石油運(yùn)移后殘留下來(lái)的原石油，二者的含量同時(shí)反映了有機(jī)質(zhì)向石油轉(zhuǎn)化的程度。

氯仿瀝青“A”下限值：0.0025%—0.003%；

總烴下限值：0.0005%—0.001%。

陸相生油層評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（胡見(jiàn)義、黃第藩，1991）（二）有機(jī)質(zhì)的類型

1、元素分析法

2、熱解法

由J.Espitalie等發(fā)展了一種研究生油巖特征的熱解方法，即生油巖分析儀，可以直接從巖樣測(cè)出其中所含的吸附烴（S1）、干酪根熱解烴（S2）和二氧化碳（S3）與水等含氧揮發(fā)物，以及相應(yīng)的溫度。

3、正構(gòu)烷烴

來(lái)源于陸生高等植物的有機(jī)質(zhì)氣相色譜圖上具有高分子量的正構(gòu)烷烴，其碳數(shù)范圍從C10～C40，主峰碳位置在nC27、nC29

和nC31。

來(lái)源于海相的浮游植物和藻類的有機(jī)質(zhì)氣相色譜圖上具有中等分子量的正構(gòu)烷烴，主峰碳位置在nC15和

nC17，為單峰型。

如臺(tái)灣新竹的上第三系原油為海相原油，南海北部灣下第三系原油為陸相原油。

若為混合來(lái)源的有機(jī)質(zhì)，正構(gòu)烷烴會(huì)出現(xiàn)前后兩個(gè)峰，即為雙峰型，如美國(guó)猶英他盆地始新統(tǒng)沉積物。

4.甾萜烷

（三）有機(jī)質(zhì)的成熟度

1、鏡質(zhì)體反射率法

2、孢粉和干酪根顏色法

未成熟階段為淺黃至黃色；成熟階段為褐黃至棕色；過(guò)成熟階段為深棕色至黑色。3、巖石熱解法

4.正烷烴

奇偶優(yōu)勢(shì)比即正烷烴中奇碳分子比偶碳分子的相對(duì)濃度，它有兩種表示方法，即碳優(yōu)勢(shì)指數(shù)（CPI）和奇偶優(yōu)勢(shì)指數(shù)（OPE）。

隨著有機(jī)質(zhì)成熟度的增加，CPI值和OEP值愈接近1，并趨于穩(wěn)定。

5.甾族化合物

對(duì)于非環(huán)狀體系，與手征碳原子連接的四個(gè)基團(tuán)按質(zhì)量大小依次為A、B、C、D，假定觀測(cè)者位于質(zhì)量最小的原子或原子團(tuán)D的對(duì)面，A→B→C是順時(shí)針?lè)较蚺帕袝r(shí)，則稱為R型，反時(shí)針?lè)较蚺帕袝r(shí)，稱為S型。生物體中單一的異構(gòu)化變成兩種熱穩(wěn)定性相似的異構(gòu)體的混合物，如甾族形成在C-20位置上R型和S型異構(gòu)體的混合物。

環(huán)狀體系中就以α或β表示基團(tuán)位置，當(dāng)手征中心上的原子或原子團(tuán)在環(huán)平面下邊（即指向紙內(nèi)）為α，用虛線表示，相反，在環(huán)平面上邊（即指向紙外）為β，用實(shí)線表示。

兩種構(gòu)型一般具有不同的熱穩(wěn)定性，生物體中是低穩(wěn)定型，地質(zhì)體中是高穩(wěn)定型，如藿烷的C-17和C-21位置上的H，由17β（H）21β（H）轉(zhuǎn)化為17α（H）21β（H）。

隨成熟度的增大，甾烷系列中表現(xiàn)出S構(gòu)型向S和R構(gòu)型混合演化，低穩(wěn)定型的ββ型向穩(wěn)定型的βα型演化，

常用的指標(biāo)有甾烷系列中的ααα-C2920S/20（S+R）C29甾烷和ββ-C29/（ββ+αα）-C29甾烷。這些指標(biāo)與沉積環(huán)境的關(guān)系密切