油气成因与烃源岩评价研究综述

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1、油气成因与炷源岩评价研究综述1油气成因理论油气成因理论作为石油地质学研究的核心问题已争论上百年，油气成因的认识可归纳为有机成因和无机成因2大学派，其争论的核心是生成油气的母质和形成过程。前者认为油气是由地质历史时期分散在沉积物中的动植物有机质发生热解转化而成，后者则捉出油气是由地下深处的无机物通过无机合成反应形成的。1.1有机成因说认为油气是由分散在沉积岩中的生物有机体转化而成⑴。有人根据一些实验事实，捉出油气是由动物遗体转化而来的；也冇人根据煤的形成，捉出油气的生成同植物残体的埋藏有关；占勃金则根据多数油藏分布于滨海或海洋沉积层内，或是与海洋冇联系的陆相沉积层内(这

2、里动植物非常繁盛且易于埋藏)，提出石油的动植物混成说。史密斯经过对墨西哥湾进行大量现代沉积取样分析研究，提出油气的有机成因早期生成说，认为沉积物屮所含原始有机质在成岩过程屮逐渐转化为右油和天然气。但其观点与实际地质资料有较大出入：占代沉积岩中液态姪含量要比现代沉积物中大20余倍，现代沉积物中液态姪的组成和性质与石油都冇一定的差别,而且要在地下一定深度和温度下才能生成石油。于是又有人提出有机成因晚期生成说，认为有机质埋入地下，随沉积物不断下沉，有机质转变为干酪根，在一定温度和压力下，干酪根达到成熟热解，开始生成大量油气。但后来研究表明生物有机质在细菌的分解作用下，可以不

3、经干酪根而直接生成油气。因而有机成因学派在油气生成过程及生成机理上也有分歧。现代石油地质学理论主要是建立在油气生成的有机成因上，人们认为所有工业性油气藏和煤矿儿乎完全为生物成因的。油气的有机成因理论己被长期作为油气勘探战略和方法的理论基础，右油冇机成因主耍依据如下：(1)世界上已发现的油气田99.9%分布于沉积岩中，而在沉积盖层不发育的地盾和巨大结晶基底隆起区，很少或没有找到油气聚集。(2)从前寒武纪至第四纪更新世的各个吋代岩层小都找到了石油，但石油天然气在地质时代上的分布很不均衡，似乎与沉积岩中有机质的分布状况相吻合，并且与煤、油页岩等可燃有机矿产的时代分布有一定联

4、系。(1)在近代海相和湖相沉积中发现了有机物质转化为油气的过程，而11这个过程至今仍在进行。特别是经过有机质化学分析表明，愈往地下深处，近代沉积物中的有机物质愈接近石油。(2)世界上既没冇化学成分完全相同的两种右油，也没冇成分完全不同的石油。但大多数石油的化学组成十分相似，按重量计算，含C80%-88%,H10%-14%,C/H在5.7〜8.5之间，这正好说明它们的成因可能大致相同，而在成分上的差异性则可能同原始生油物质的牛成环境的不尽相同及油气生成后的变化历程有关。(3)光谱分析表明，煤和石油都可能是冇机生成的。(4)从大量油田测试结果可知，石油是在低温条件下生成的

5、。⑺石油生成并聚集成油藏所需时间人约不到IMao1.2无机成因说油气无机(非生物)成因论认为姪是由碳和氢在无生物作用条件卜•合成的，而不是起源于沉积冇机质。主要论据冇：(1)石油和天然气常发现于长的线性或大的弧型构造单元。这些部位有切割很深的断裂构造。(2)右油中许多化合物在实验室可以合成。具冇笼状结构的金刚烷可以用双环戊二烯加氢合成，是典型的非生物成因姪。用电火花轰击甲烷生成了类似石油组分的冇机物[],费•托反应生成甲烷。实验室内已合成石油中普遍存在的甲基戊烷和甲基己烷，证实它们并非一定是正己烷与正戊烷异构化的产物。(3)—些温度较高的深层发现了石油，这些部位儿乎找

6、不到生物成因的证据,冇时原油的旋光性与奇一偶碳数分布特征也完全消失。(4)许多犬体中存在碳氢化合物。在球吸积增生过程中这种碳氢化合物部分被封存于地球内部，地球后期演化过程碳氢化合重新聚集或分散。(5)—些生命物质可以由无机(非生物)过程合成。甲烷、水、氨和碳的氧化物可能是蛋口类、氨基酸的起源物。在950〜1050C,有硅胶催化的条件下，甲烷与氨反应生成典型的氨基酸，而月.产率较高。(6)在许多不存在生物的地方发现了甲烷。譬如，在无沉积物的大洋中脊、岩浆岩和变质岩裂隙中，以及地球深部、火山喷气中都含有甲烷等含碳挥发份。1932年苏门答腊MerPai火山喷发期间，喷射的火

7、焰高达500多米。（7）在一个大区域内原油的化学成分和同位素组成常与含油气岩系的地质年代及岩性无关，天然气碳同位素组成倒序是聚合反应造成的，许多坯类聚集中有幔源氨。按照无机成因油气理论的发展历程可将其划分为早期无机成因油气理论或古典无机成因油气（18世纪中叶至20世纪70年代）和晩期无机油气生成理论（20世纪70年代至今）〔2〕；按照是否发生合成反应分为2个主要理论学派，一是地幔脱气理论，认为怪类在地球形成时期就已存在，在合适的构造环境下从地球内部排出；二是无机反应成坯理论，即认为姪类是在地球内部合适的物理化学环境条件下通过齐种无机反应形成的⑶。1.