有機質(zhì)類型 生油巖中有機質(zhì)類型分為哪些？
烴源巖的有機質(zhì)類型是有機質(zhì)的質(zhì)量指標(biāo)，它對烴源巖的生烴潛力起著重要作用。通常，烴源巖的有機質(zhì)類型的經(jīng)典劃分為三分法，即采用煤化學(xué)中藻類體、孢子體和鏡質(zhì)體三種顯微組分在范氏圖上的演化軌跡，將有機質(zhì)類型劃分為Ⅰ型(腐泥型)、Ⅱ型(過渡型)和Ⅲ型(腐殖型)有機質(zhì)。鑒于我國陸相地層生油巖的特殊性，我國普遍采用有機質(zhì)三類五分的劃分方案(表4-4)。
表4-4 有機質(zhì)類型劃分標(biāo)準(zhǔn)
(據(jù)黃第藩、李晉超，1984)
一、干酪根元素組成
干酪根是烴源巖中提純濃縮的有機物質(zhì)，其主要組成元素有C、H、O、N、S，其相對組成與干酪根的性質(zhì)密切相關(guān)，因此利用H/C原子比和O/C原子比確定干酪根的類型是當(dāng)前廣泛使用的方法之一。Tissot等(1984)的研究表明，在所有類型的干酪根中，對1000個碳原子，相應(yīng)存在500～800個氫原子，其次為氧原子，為25～300個，氮和硫是相對較少的原子，每1000個碳原子只伴有5～30個硫原子和10～35氮原子。
圖4-6 江漢盆地低熟烴源巖干酪根元素圖
由圖4-6可以看出，江漢盆地低熟烴源巖H/C比多為1.2～1.6，O/C 比為0.05～0.30，多為Ⅰ型、Ⅱ型有機質(zhì)。總體上講，有20%樣品屬Ⅰ1有機質(zhì)，30%的樣品屬Ⅰ2型有機質(zhì)，45%樣品屬Ⅱ型有機質(zhì)。進一步分析表明，江漢盆地各層段低熟烴源巖有機質(zhì)類型有一定的差異(表4-5)。潛一段烴源巖有50%樣品落入了Ⅰ1型有機質(zhì)的范圍內(nèi)，16%的樣品落入Ⅰ2型有機質(zhì)范圍內(nèi)；而潛四段烴源巖有66%樣品為Ⅱ型有機質(zhì)，33%樣品為Ⅰ2型有機質(zhì)，從總體上看，潛一段、潛二段烴源巖好于潛三段、潛四段烴源巖。
表4-5 江漢盆地低熟烴源巖元素分析結(jié)果
對于鹽湖環(huán)境烴源巖來說，由于干酪根中S—S鍵、S—C鍵的離解能較C—C鍵的離解能低，因而干酪根中有機硫的含量對其低熟油的生成具有重要的意義。Orr(1986)依據(jù)美國加利福尼亞Monterey頁巖的干酪根元素的分析結(jié)果，提出了高硫干酪根的概念，他將干酪根中有機硫含量在8%～14%或S/C比大于0.4 的干酪根定為高硫干酪根(表4-6)，并認為Santa Maria盆地和Santa Barbara沿岸的高硫干酪根是加利福尼亞地區(qū)高硫重質(zhì)原油的烴源巖。
表4-6 依據(jù)干酪根中有機硫含量劃分干酪根類型
(據(jù)Orr，1986)
江漢盆地潛江組烴源巖干酪根中，有機硫含量介于 3.974%～11.654% 之間，S/C比介于0.02～0.08(圖4-7)，這表明潛江組烴源巖干酪根既有高硫干酪根，也有中等—低硫干酪根。潛江組富硫的重質(zhì)原油與其干酪根中高的有機硫含量有著成因聯(lián)系。
圖4-7 江漢盆地潛江組烴源巖干酪根S/C原子比、O/C原子比組成圖
二、巖石熱解資料
巖石熱解資料也可有效地區(qū)分有機質(zhì)類型。鄔立言等(1986)繪制了一系列的圖版來劃分有機質(zhì)類型。黃第藩等(1991)也曾用IH、IO與S2/S3之間的X型圖版來劃分有機質(zhì)類型。圖4-8是江漢盆地?zé)N源巖氫指數(shù)與Tmax關(guān)系圖，從圖中可以看出，江漢盆地?zé)N源巖多屬Ⅰ型、Ⅱ型有機質(zhì)。圖4-9是江漢盆地古近系烴源巖熱解氫指數(shù)分布直方圖，由圖可見，潛一段烴源巖主要是Ⅱ1型，其次為Ⅲ1型有機質(zhì)，15個樣品平均氫指數(shù)為753mg烴/g有機碳，明顯好于其他各層段；潛二段烴源巖，Ⅰ1型和Ⅱ型有機質(zhì)各占36%，其次為Ⅰ2型，13個樣品的平均氫指數(shù)為666mg烴/g有機碳；潛三段烴源巖Ⅱ型有機質(zhì)占44.4%，其次為Ⅰ2型，為33.3%，9個樣品的平均氫指數(shù)為500mg烴/g有機碳；潛四段烴源巖Ⅲ1型為33.3%，其次為Ⅰ2型，為25%，12個樣品平均氫指數(shù)為402mg烴/g有機碳。新溝嘴組烴源巖樣品少(僅有2個)，尚嫌代表性，為Ⅲ型有機質(zhì)。這與巖石熱解X型圖版對江漢盆地?zé)N源巖有機質(zhì)類型的劃分基本是一致的(圖4-10)。
圖4-8 江漢盆地?zé)N源巖氫指數(shù)與Tmax分類圖版
圖4-9 江漢盆地?zé)N源巖巖石熱解氫指數(shù)分布直方圖
圖4-10 江漢盆地?zé)N源巖巖石熱解分類X型圖版
三、甾烷相對組成
甾烷類生物標(biāo)志物在成巖及深成作用初期結(jié)構(gòu)不易變化，能較好地反映生物先驅(qū)物組成的本來面貌，因而也是確定有機質(zhì)類型的定性參數(shù)。目前，人們廣泛采用ααα-20 R構(gòu)型的C27、C28和C29三個碳數(shù)甾烷的相對組成的變化來劃分母質(zhì)類型。一般而言，低等水生生物以富含C27甾烷為特征，而高等陸生植物以C29甾烷為主，其次是C28甾烷。圖4-11是江漢盆地古近系甾烷相對組成圖。由圖中可以看出，潛一段、潛二段烴源巖多屬Ⅰ型、Ⅱ型有機質(zhì)，潛三段、潛四段多屬Ⅱ型有機質(zhì)。
圖4-11 江漢盆地?zé)N源巖甾烷相對組成三角圖
四、利用全巖顯微組分組成判斷有機質(zhì)類型
全巖分析所得的烴源巖顯微組分相對組成乃是有機質(zhì)類型的客觀反映。如前所述，江漢盆地?zé)N源巖顯微組分組成中具有“惰性組分貧乏”的特點，鏡質(zhì)組、殼質(zhì)組、腐泥組三者之間不同比例的配比關(guān)系反映了其生源的特點。如圖4-12所示，約有40%的樣品腐泥組含量大于50%，另約有60%的樣品腐泥組含量在0～50%之間，表明江漢盆地?zé)N源巖以Ⅱ、Ⅰ型有機質(zhì)為主。
圖4-12“殼質(zhì)組+腐泥組”、腐泥組、礦物瀝青基質(zhì)含量與有機質(zhì)類型關(guān)系圖
需要指出的是，全巖分析中礦物瀝青基質(zhì)這一顯微組分相當(dāng)于干酪根組分中的無定形組分。然而，由于隱含在礦物瀝青基質(zhì)中的有機質(zhì)的“量”和“質(zhì)”無法直接檢測，因而會影響到對礦物瀝青基質(zhì)的評價。研究表明，礦物瀝青基質(zhì)含量往往與干酪根制備過程中回收的無定形物質(zhì)的量呈明顯的正相關(guān)關(guān)系，且與可溶有機質(zhì)中微生物生源的輸入量變化趨勢一致(王鐵冠等，1995)。因而，礦物瀝青基質(zhì)含量也應(yīng)該作為與低等生源有機質(zhì)有關(guān)的因素納入類型評價。
圖4-12 是江漢盆地古近系烴源巖腐泥組含量、“殼質(zhì)組+腐泥組”含量與礦物瀝青基質(zhì)含量之間的關(guān)系，從圖中，可以看出，潛二段、潛一段烴源巖中Ⅰ型有機質(zhì)所占比例較高，而潛三段、潛四段和新溝嘴組烴源巖則以Ⅱ型有機質(zhì)為主。
烴源巖有機碳含量、有機質(zhì)類型及其分布規(guī)律
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干酪根有機顯微組成及有機質(zhì)類型
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有機質(zhì)詳細資料大全
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有機質(zhì)沉積作用有哪幾種主要類型
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