沉积有机质的演化作用.ppt

第一节 演化的阶段与标志 第二节 演化产物 第三节 演化的地质－地球化学机理 第四节 沉积有机质的演化类型 第一节 演化的阶段与标志 一、 沉积有机质演化阶段 二、 沉积有机质演化标志 三、 沉积有机质演化跃变 （一）固态沉积有机质的演化阶段 （二）流体地质有机质的演化阶段 无机流体:H2O、CO2、N2以及某些稀有气体等 有机流体:烃类，包括石油和天然气。 石油天然气为有机质在演化中形成的衍生物 干气：泥炭～褐煤 阶段 天然气的形成经历 湿气：气煤~焦煤阶段 干气：贫煤~无烟煤阶段 生油门限或石油生成线：褐煤~长焰煤阶段 生油死限或石油死亡线：焦煤阶段的初期 “生油窗”：生油门限与生油死限之间 物理、化学标志应具备的条件 ① 演化程度相同时，性质稳定或变异性较小； ② 在沉积有机质中分布广泛，易于寻找； ③ 演化程度不同时，同种参数的演化幅度要足够大； ④ 是沉积有机质的主要成分或重要成分,代表性较强； ⑤ 面积要足够地大，便于观察测量 主要的参数类型 物理参数：Ro,max、 Ro,ran 、 Ro,m 化学参数: Vdaf、Qdaf、 Mad 有机元素: Cdaf、Hdaf、Odaf及其原子比（H/C和O/C） 辅助参数：显微硬度、荧光参数以及某些光谱参数等 煤化跃变或有机质成熟跃变 第二节 沉积有机质的演化产物 一、沉积固态有机质产物 二、流体有机质产物 石油与天然气基本性质的差别 ① 天然气的产出类型具有多样性的特征； ② 石油的化合物组成比天然气更为复杂； 分子量 H/C原子比 石油： 75~275 1.4~2.2 天然气： 20 3~4 ③ 两者在物理性质方面的差别更为明显； ④ 二者的运移能力、运移速度、运移规模有差异。 第三节 沉积有机质演化的地质－地球化学机理 一、有机质演化的地球化学机理* 二、有机质演化的反应动力学模型* 三、沉积有机质演化的地质因素 （一）脱边基侧链过程 脱氢过程：烷基与大分子骨架之间化学键的断裂 脱氧过程：羰基、羟基、醚基、羧基等与骨架的 键裂以及水、二氧化碳等逸出的过程 理想终点：H/C和O/C原子比均等于零 （一）受热温度 地热场温度由大地热流形成，即地温梯度 乘埋藏深度再加上地表浅处恒温带温度。 地温梯度：单位深度条件下地温的变化幅 度，一般用℃/100m表示。 大地热流值：地温梯度与岩石热导率之间 的乘积，用HFU或mW/m2表示。 异常低热地热场：地温梯度小于2℃/100m 正常地热场：2~4℃/100m 异常高热地热场：大于4℃/100m （二）受热时间 演化时限：在某一温度段下演化发生进展的时 间，亦称有效受热时间。 演化程度与时间为线性关系，但与温度之 间表现为指数关系，因此温度是控制演化程度 的关键因素；如果演化程度一定，则温度与时 间互为补偿，即短时高温或长时低温可以达到 同样的演化效果。 第四节 有机质演化的类型 一、有机质深成热演化作用 二、岩浆热演化作用 三、动力演化作用 深成演化作用：是在正常地热场条件下、埋藏深度不 断加大的过程中进行的。 希尔特定律或规则 正常热演化作用 沉积有机质的 演化程度随埋 深的加大而增 高的现象。 岩浆热演化作