第四章油气生成与烃源岩

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1、第四章石油和天然气的形成第一节　油气成因理论第二节　油气生成的物质基础第三节　油气生成的地质环境与物化条件第四节　有机质成烃演化模式第五节　天然气的成因类型及特征第六节　烃源岩的研究与油源对比石油和天然气的形成一、油气成因有争议的原因二、两大成因学派三、油气无机成因说四、油气有机成因说五、两种成因学说的主要证据第一节油气成因概述油气成因油气藏形成油气分布规律石油地质学的三大研究课题关系到有利的勘探区和有利层位的选择根本性问题油气生成必须首先解决盆地的油气生成问题。石油的成因是一个极为复杂的课题，至

2、今还存在一些争论。这主要原因是：1．物态上：油气是流体。可运移。油气产地（油气藏）≠生成地2．化学组成上：组份很复杂，且在运移和保存过程中或其它条件的改变，其成份也在发生变化，其现今的组成并不代表其原貌。缺乏对石油及其原始母质过渡形式的明确认识。原始母质－>油气？3．涉及学科多：由于分离及鉴定手段的限制，目前对石油组份的了解尚不充分。石油的成因问题，关系到油气的勘探方向，所以，多年来，它一直吸引着许多国家地质学家、生物化学家和地球化学家。一、石油成因有争议的原因二、油气成因分两大学派无机成因论有机

3、成因论第四章石油和天然气的形成焦点与学派：（一）无机成因石油天然气是在地下深处高温、高压条件下由无机物通过化学反映生成的。无机物（C，H、O、Fe）－油气（１）泛宇宙说（２）地球深部的无机合成说泛宇宙说包括烃类在内的有机质化合物是在宇宙天体的演化过程中形成的，地球形成时就已存在。宇宙说：索柯洛夫（1889年，俄国）岩浆说：库德梁采夫(1949,苏联）地幔脱气说:T.gold(1993)２、宇宙说：1889年俄国索柯洛夫：碳氢化合物是宇宙所固有的，在地球处于熔融阶段时即已存在于气圈这中了，以后地球冷

4、却被吸附凝结在地壳上部形成油气藏。（一）油气无机成因说第四章石油和天然气的形成地壳深处无机质合说：油气是在地下深处，在高温、高压和催化济作用下，由CO2、H2O、H2等简单无机质通过化学反映合成而成的。碳化说：门捷列夫(1876)高温生成说：切卡留克(1971)耶兰斯基：蛇纹石生油说(1971)费托合成地质说：R.Robinson((1963)１、碳化说：1876年俄国化学家门捷列夫：石油是地下深处的金属碳化物与下渗的水相互作用所生成。生成的石油蒸气在冲向地壳的过程中冷凝形成油气藏。３FemCn+

5、4mH2O——mFe3O4+C3nH3m３、岩浆说：苏联库德梁采夫(1949,10)，在纪念宇宙说六十周年时突然由有机说的观点转变为无机说，认为地球深处的岩浆中，含有C、H，还有O、N、S及石油中其他灰分元素。在6000℃—12000℃下，C、H可形成甲基，到3000—4000℃可形成次甲基，随着温度降低，可形成甲基，最后形成甲烷，甲炔基可聚合形成各种烃，在温度、压力适合时形成石油。其证据是：岩桨岩、变质岩中相继发现油气藏，基性岩桨发现了天然气。第四章石油和天然气的形成（二）有机成因说１、十八世纪

6、中叶，罗蒙诺夫提出“石油是煤在地下高温蒸馏的产物——蒸馏说２、二十世纪初，发现石油中有卟啉化合物，石油有旋光性——有机说盛行“植物说”、“动物说”、混合说、脂肪说、碳水化合物说、蛋白质说３、“混成说”（1932年古勃金）：含有各种类型的分散有机质的淤泥，在成岩早期产生分散状态的石油，在压实过程中和水一起进入储层，形成油气藏。——早期有机成因说第四章石油和天然气的形成油气有机成因说早期有机成因论晚期有机成因论有机成因说：在地质历史发展过程中，由保存在沉积岩中的生物有机质在一定理化条件下逐渐转化而成。

7、生物有机质——油气早期说（浅成说）：浅层、成岩早期、生物化学作用晚期说:一定热力＋催化剂作用（深成说）：４、早期有机论（P.V.Smith，1952—1954）：石油是有机质在沉积（埋藏成岩）早期生成的，是许多海相生物遗传下来的天然烃的混合物。５、晚期成油说（P.H.Abelson，1963）：石油是由沉积岩中占有机质７０－９０％的不溶部分（干酪根）经过一定的埋藏演化，在成岩作用晚期，经热解产生的。——干酪根热解成油说６、液态窗（Pusey，1973）：液态烃分布规律，主要分布66.5～148.9

8、℃地温间，高于此温度大部分为凝析气田、气田、干气田；低于此温度则为生物成因气。液态烃存在的温度范围称为液态窗。表明石油的分布于温度有关，存在于一定深度范围，并不在地表，从而支持了晚期有机说。第四章石油和天然气的形成有机成因是油气形成的主要机理。其主要证据为：1．世界上已发现的油气田99.9%都分布在沉积岩中，只有极少数石油分布在岩浆岩和变质岩中，且这少数石油也被证明是从沉积岩中运移而来的，而与沉积岩无关的地盾和巨大的结晶岩突起发育区，至今未找到油气聚集。2．石油在地层时代的分布上与