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干酪根
不溶于常規(guī)有機(jī)溶劑的有機(jī)質(zhì)
基本信息
| 中文名 | 干酪根 |
| 外文名 | kerogen |
| 提出時(shí)間 | 1979年 |
| 化學(xué)成分 | C、H、O和少量S、N組成 |
| 來源 | 沉積有機(jī)質(zhì) |
| 分類 | 一型干酪根二型干酪根三型干酪根 |
收起
干酪根概念的提出
Hunt（1958）和Forsman（1963）：分散在古代沉積物中不溶于有機(jī)溶劑的有機(jī)組分。
Hunt（1979）：指不溶于非氧化的酸、堿溶劑的沉積巖中全部分散有機(jī)質(zhì)。
Durand（1978）：沉積物中不溶于常用有機(jī)溶劑的所有有機(jī)質(zhì)。
國內(nèi)：干酪根是指不溶于非氧化的無機(jī)酸、堿和有機(jī)溶劑的一切有機(jī)質(zhì)。
干酪根的分析方法
通過燃燒法測定干酪根中H、C、O元素的含量；在顯微鏡下觀測干酪根的顯微組成；在電子顯微鏡下觀察干酪根的顯微組成；利用巖石熱解色譜分析干酪根中氫、氧指數(shù)；利用紅外光譜可測定干酪根中基團(tuán)的含量。
干酪根的性質(zhì)
干酪根的化學(xué)性質(zhì)
1. 干酪根的元素組成中，主要以C、H、O元素為主，含有少量的N、S、P及微量金屬元素。C元素含量一般為70%～85%，H元素一般為3%～10%，O元素一般為3% ～20%。由于干酪根是一種高分子聚合物，因此沒有一定的組成。
2. 影響干酪根元素組成主要因素包括：有機(jī)質(zhì)母質(zhì)類型、有機(jī)質(zhì)的沉積環(huán)境、有機(jī)質(zhì)熱演化程度。
隨著有機(jī)質(zhì)的熱演化程度增加，油氣的大量生成，殘余干酪根中C含量相對增加。
干酪根的顯微組分特征
干酪根顯微組分的劃分是從煤巖學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。根據(jù)煤和有機(jī)質(zhì)在顯微鏡下的特征，在煤巖學(xué)中將有機(jī)顯微組分劃分為三大類：殼質(zhì)組、鏡質(zhì)組和惰質(zhì)組；而在油氣地球化學(xué)中，將干酪根的顯微組分劃分為類脂組、殼質(zhì)組、鏡質(zhì)組和惰質(zhì)組。
目前國內(nèi)普遍通行的分類方法是根據(jù)干酪根類型指數(shù)——TI值來進(jìn)行分類，具體辦法是將鑒定的各組分百分含量代入下式計(jì)算TI值：
干酪根的類型
干酪根主要類型與演化途徑
Ⅱ型干酪根：原子比1.0～1.5，原子0.1 ～ 0.2，主要來源于浮游動(dòng)、植物和微生物，既能生油，也能生氣。
Ⅳ型干酪根： 原子比約0.5 ～0.6，原子比大于0.3，為殘余有機(jī)質(zhì)或再循環(huán)有機(jī)質(zhì)，其生烴能力極低。
干酪根的結(jié)構(gòu)
不同類型干酪根的結(jié)構(gòu)成分示意圖
對干酪根的成分結(jié)構(gòu)研究最詳細(xì)的是美國尤英塔盆地第三系始新統(tǒng)綠河頁巖和原蘇聯(lián)愛沙尼亞奧陶系庫克頁巖。尤其前者曾經(jīng)美國、英國、法國及南斯拉夫等國學(xué)者用不同方法加以研究，獲得了類似結(jié)論：由碳、氫、氧、硫、氮等元素組成，含脂肪族化合物甚多，環(huán)狀化合物占優(yōu)勢；結(jié)構(gòu)呈三維網(wǎng)狀系統(tǒng)，由鏈狀橋所交聯(lián)的多個(gè)核被橋鍵和各種官能團(tuán)聯(lián)接而成，圖為B. P. Tissot等提出的綠河頁巖干酪根結(jié)構(gòu)示意圖。
干酪根的元素及化合物組成和結(jié)構(gòu)變化都很大，干酪根的類型和演化程度不同，具有不同的結(jié)構(gòu)模型，因此，不可能存在干酪根的單一結(jié)構(gòu)模型。
干酪根的演化史
地史上，從前寒武紀(jì)到泥盆紀(jì)，沉積有機(jī)質(zhì)的唯一來源是海洋浮游植物（藻類）和細(xì)菌，在泥盆紀(jì)以后，高等植物開始重要起來。尤其是在成煤作用上。但就對沉積有機(jī)質(zhì)的貢獻(xiàn)來看遠(yuǎn)不及海洋浮游植物和細(xì)菌。這主要基于下列原因：
1. 地史上高等植物的出現(xiàn)明顯晚于浮游植物。
2. 無論古今，海域面積明顯大于陸地。
3. 浮游植物與細(xì)菌比高等植物高產(chǎn)。
因此，海洋浮游植物與細(xì)菌提供的沉積有機(jī)質(zhì)的總量要比陸生高等植物大得多。以植物為例，現(xiàn)今陸地上年產(chǎn)量不及總產(chǎn)量的1/7。浮游植物、細(xì)菌以及高等植物等隨著沉積埋藏逐漸演化為有機(jī)質(zhì)，沉積有機(jī)質(zhì)演化為腐殖酸，進(jìn)而演化到干酪根。
參考資料
[1]
傅家謨，秦匡宗主編；王廷芬等著 . 干酪根地球化學(xué) . 廣州 : 廣東科技出版社 ，1995-12-01
[2]
張厚福等著 . 石油地質(zhì)學(xué) . 北京 : 石油工業(yè)出版社 ，1999-09-01
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