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石油地质学(2010)-第二章油气的生成和烃源岩

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石油 地质学 2010 第二 油气 生成 烃源岩
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1油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气生成的原始物质 油气生成的原始物质 油气生成的原始物质 油气生成的原始物质 油气生成的原始物质 油气生成的原始物质 油气生成的原始物质 油气生成的原始物质 油气生成的地质环境与物理化学条件 油气生成的地质环境与物理化学条件 油气生成的地质环境与物理化学条件 油气生成的地质环境与物理化学条件 油气生成的地质环境与物理化学条件 油气生成的地质环境与物理化学条件 油气生成的地质环境与物理化学条件 油气生成的地质环境与物理化学条件 有机质成烃演化模式 有机质成烃演化模式 有机质成烃演化模式 有机质成烃演化模式 有机质成烃演化模式 有机质成烃演化模式 有机质成烃演化模式 有机质成烃演化模式 烃源岩特征 烃源岩特征 烃源岩特征 烃源岩特征 烃源岩特征 烃源岩特征 烃源岩特征 烃源岩特征第二章 第二章 第二章 第二章 第二章 第二章 第二章 第二章 油气的生成与烃源岩 油气的生成与烃源岩 油气的生成与烃源岩 油气的生成与烃源岩 油气的生成与烃源岩 油气的生成与烃源岩 油气的生成与烃源岩 油气的生成与烃源岩 油 气 来 自 于 什 么 物 质 ? 它 是 如 何 形 成 的 ? 大 自 然 为 人油 气 来 自 于 什 么 物 质 ? 它 是 如 何 形 成 的 ? 大 自 然 为 人油 气 来 自 于 什 么 物 质 ? 它 是 如 何 形 成 的 ? 大 自 然 为 人油 气 来 自 于 什 么 物 质 ? 它 是 如 何 形 成 的 ? 大 自 然 为 人类 准 备 了 多 少 油 气 ? 我 们 为 什 么 和 怎 么 确 定 烃 源 岩 及 其 生类 准 备 了 多 少 油 气 ? 我 们 为 什 么 和 怎 么 确 定 烃 源 岩 及 其 生类 准 备 了 多 少 油 气 ? 我 们 为 什 么 和 怎 么 确 定 烃 源 岩 及 其 生类 准 备 了 多 少 油 气 ? 我 们 为 什 么 和 怎 么 确 定 烃 源 岩 及 其 生烃能力?只有追根寻源,才能在油气勘探中有的放矢! 烃能力?只有追根寻源,才能在油气勘探中有的放矢! 烃能力?只有追根寻源,才能在油气勘探中有的放矢! 烃能力?只有追根寻源,才能在油气勘探中有的放矢!2第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油 气 成 因 、 油 气 藏 形 成 、 油 气 分 布 规 律 , 是 石 油 地 质 学 的油 气 成 因 、 油 气 藏 形 成 、 油 气 分 布 规 律 , 是 石 油 地 质 学 的 油 气 成 因 、 油 气 藏 形 成 、 油 气 分 布 规 律 , 是 石 油 地 质 学 的油 气 成 因 、 油 气 藏 形 成 、 油 气 分 布 规 律 , 是 石 油 地 质 学 的三大研究课题,而油气生成是其中的根本性问题。 三大研究课题,而油气生成是其中的根本性问题。 三大研究课题,而油气生成是其中的根本性问题。 三大研究课题,而油气生成是其中的根本性问题。 要进行油气勘探工作,首先必须解决盆地的油气生成问题。 要进行油气勘探工作,首先必须解决盆地的油气生成问题。 要进行油气勘探工作,首先必须解决盆地的油气生成问题。 要进行油气勘探工作,首先必须解决盆地的油气生成问题。 油气成因争议的原因 油气成因争议的原因 油气成因争议的原因 油气成因争议的原因 : 运移,非原地矿藏, 油气是流体,可运移,非原地矿藏, 油气是流体,可运移,非原地矿藏, 油气是流体,可运移,非原地矿藏, 即产油气地 即产油气地 即产油气地 即产油气地 ≠ ≠ ≠ ≠ 生油气地。 生油气地。 生油气地。 生油气地。化学成分复杂。 化学成分复杂。 化学成分复杂。始母质 原始母质 原始母质 → → → → 油气? 油气? 油气? 油气?涉及学科多。 涉及学科多。 涉及学科多。3第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述无机成因说: 无机成因说: 无机成因说: 无机成因说: 石油及天然气是在地下深处高温、高压条件下由无机物通 石油及天然气是在地下深处高温、高压条件下由无机物通 石油及天然气是在地下深处高温、高压条件下由无机物通 石油及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应形成的。 过化学反应形成的。 过化学反应形成的。 过化学反应形成的。 无机物( 无机物( 无机物( 无机物( C、 、 、 、 H 、 、 、 、 O、 、 、 、 ) ) ) → → → → 油气 油气 油气 油气根据在生油气原始物质问题上观点的差异: 有机成因说: 有机成因说: 有机成因说: 有机成因说: 油气是在地球上生物起源之后,在地质历史发展过程中, 油气是在地球上生物起源之后,在地质历史发展过程中, 油气是在地球上生物起源之后,在地质历史发展过程中, 油气是在地球上生物起源之后,在地质历史发展过程中,由保存在沉积岩中的生物有机质逐步转化而成。 由保存在沉积岩中的生物有机质逐步转化而成。 由保存在沉积岩中的生物有机质逐步转化而成。 由保存在沉积岩中的生物有机质逐步转化而成。 生物有机质 生物有机质 生物有机质 生物有机质 → → → → 油气 油气 油气 油气4① 实验表明,可由无机物合成烃。 实验表明,可由无机物合成烃。 实验表明,可由无机物合成烃。 实验表明,可由无机物合成烃。 → → → (CH)n+—费-托反应 费-托反应 费-托反应 费-托反应 ② 火山喷出的气体和熔岩流中含有烃类。 火山喷出的气体和熔岩流中含有烃类。 火山喷出的气体和熔岩流中含有烃类。 火山喷出的气体和熔岩流中含有烃类。 ③ 许多天体上存有烃类(甚至植烷、姥鲛烷、卟啉、旋光性)。 许多天体上存有烃类(甚至植烷、姥鲛烷、卟啉、旋光性)。 许多天体上存有烃类(甚至植烷、姥鲛烷、卟啉、旋光性)。 许多天体上存有烃类(甚至植烷、姥鲛烷、卟啉、旋光性)。 ④ 石 油 的 旋 光 性 可 由 非 旋 光 物 质 合 成 , 卟 啉 也 可 无 机 合 成 , 况 且 , 这 些 成 分石 油 的 旋 光 性 可 由 非 旋 光 物 质 合 成 , 卟 啉 也 可 无 机 合 成 , 况 且 , 这 些 成 分石 油 的 旋 光 性 可 由 非 旋 光 物 质 合 成 , 卟 啉 也 可 无 机 合 成 , 况 且 , 这 些 成 分石 油 的 旋 光 性 可 由 非 旋 光 物 质 合 成 , 卟 啉 也 可 无 机 合 成 , 况 且 , 这 些 成 分还可以是石油运移中从外界攫取的。 还可以是石油运移中从外界攫取的。 还可以是石油运移中从外界攫取的。 还可以是石油运移中从外界攫取的。 ⑤ 生 命 起 源 于 烃 类 。 已 知 甲 烷 和 氨 可 合 成 氨 基 酸 , 后 者 经 热 缩 合 又 可 成 为 蛋生 命 起 源 于 烃 类 。 已 知 甲 烷 和 氨 可 合 成 氨 基 酸 , 后 者 经 热 缩 合 又 可 成 为 蛋生 命 起 源 于 烃 类 。 已 知 甲 烷 和 氨 可 合 成 氨 基 酸 , 后 者 经 热 缩 合 又 可 成 为 蛋生 命 起 源 于 烃 类 。 已 知 甲 烷 和 氨 可 合 成 氨 基 酸 , 后 者 经 热 缩 合 又 可 成 为 蛋白质 白质 白质 白质 ——生命的基础物质。远在生物出现之前,石油已存在。 生命的基础物质。远在生物出现之前,石油已存在。 生命的基础物质。远在生物出现之前,石油已存在。 生命的基础物质。远在生物出现之前,石油已存在。 ⑥ 石油的分布常受断达上地幔的深断裂控制。深断裂正是烃类向上运移最好 石油的分布常受断达上地幔的深断裂控制。深断裂正是烃类向上运移最好 石油的分布常受断达上地幔的深断裂控制。深断裂正是烃类向上运移最好 石油的分布常受断达上地幔的深断裂控制。深断裂正是烃类向上运移最好的途径。 的途径。 的途径。 的途径。 ⑦ 有机说难以解释储量巨大的石油聚集。例如:加拿大西部沥青砂岩重质油 有机说难以解释储量巨大的石油聚集。例如:加拿大西部沥青砂岩重质油 有机说难以解释储量巨大的石油聚集。例如:加拿大西部沥青砂岩重质油 有机说难以解释储量巨大的石油聚集。例如:加拿大西部沥青砂岩重质油储量达一千亿吨。但沉积岩中有机质含量很低无法形成诺大的烃量。 储量达一千亿吨。但沉积岩中有机质含量很低无法形成诺大的烃量。 储量达一千亿吨。但沉积岩中有机质含量很低无法形成诺大的烃量。 储量达一千亿吨。但沉积岩中有机质含量很低无法形成诺大的烃量。 无机成因说主要证据 无机成因说主要证据 无机成因说主要证据 无机成因说主要证据 第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述5第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述① 90%以上的石油产于沉积岩中,而大片岩浆岩、变质岩区无石油产出。 以上的石油产于沉积岩中,而大片岩浆岩、变质岩区无石油产出。 以上的石油产于沉积岩中,而大片岩浆岩、变质岩区无石油产出。 以上的石油产于沉积岩中,而大片岩浆岩、变质岩区无石油产出。② 从前 寒 武 到 第 四 纪 的 各 时 代 沉 积 岩 中 , 都 找 到 了 石 油 , 但 在 各 时 代 地 层 从前 寒 武 到 第 四 纪 的 各 时 代 沉 积 岩 中 , 都 找 到 了 石 油 , 但 在 各 时 代 地 层 从前 寒 武 到 第 四 纪 的 各 时 代 沉 积 岩 中 , 都 找 到 了 石 油 , 但 在 各 时 代 地 层 从前 寒 武 到 第 四 纪 的 各 时 代 沉 积 岩 中 , 都 找 到 了 石 油 , 但 在 各 时 代 地 层中分布不均匀,且正比于各时代沉积岩中有机物的总量。 中分布不均匀,且正比于各时代沉积岩中有机物的总量。 中分布不均匀,且正比于各时代沉积岩中有机物的总量。 中分布不均匀,且正比于各时代沉积岩中有机物的总量。 ③ 在近代海湖相沉积中发现了有机质向石油、天然气转化的过程。 在近代海湖相沉积中发现了有机质向石油、天然气转化的过程。 在近代海湖相沉积中发现了有机质向石油、天然气转化的过程。 在近代海湖相沉积中发现了有机质向石油、天然气转化的过程。④ 各地、各时期,石油既有相似性又有区别。 各地、各时期,石油既有相似性又有区别。 各地、各时期,石油既有相似性又有区别。 各地、各时期,石油既有相似性又有区别。⑤ 石油具有旋光性。 石油具有旋光性。 石油具有旋光性。 石油具有旋光性。⑥ 石油烃类中,有一些组分的结构与生物某些组分的结构具有相似 石油烃类中,有一些组分的结构与生物某些组分的结构具有相似 石油烃类中,有一些组分的结构与生物某些组分的结构具有相似 石油烃类中,有一些组分的结构与生物某些组分的结构具有相似性。 性。 性。 性。 ——生物标志化合物 生物标志化合物 生物标志化合物 生物标志化合物⑦ 石油主要分布于地温小于 石油主要分布于地温小于 石油主要分布于地温小于 石油主要分布于地温小于 150℃ 的中浅层,说明其是在相对低温的条件 的中浅层,说明其是在相对低温的条件 的中浅层,说明其是在相对低温的条件 的中浅层,说明其是在相对低温的条件下形成的。 下形成的。 下形成的。 下形成的。有机成因说主要证据 有机成因说主要证据 有机成因说主要证据 有机成因说主要证据6归纳起来可以分为两大类: 归纳起来可以分为两大类: 归纳起来可以分为两大类: 归纳起来可以分为两大类: ( 一 ) 泛 宇 宙 说 ( 一 ) 泛 宇 宙 说 ( 一 ) 泛 宇 宙 说 ( 一 ) 泛 宇 宙 说 : 包 含 烃 类 在 内 的 有 机 化 合 物 是 在宇宙天体的无 机 演 化 过 程 中 形 成 的 , 在 地 球 形 成 时 就 包 含有有机物。(二)地 球 深 部 的 无 机 (二)地 球 深 部 的 无 机 (二)地 球 深 部 的 无 机 (二)地 球 深 部 的 无 机 合 成 说 合 成 说 合 成 说 合 成 说 : 油 气 是 在 地 球 的 深处 , 由 于 高 温 、 高 压 和 催 化 剂 的 作 用 下 由 H H H H 2O O O O 、 O O 2、H H H H 2等简 单无机物反应形成的。 一、油气无机成因说 一、油气无机成因说 一、油气无机成因说 一、油气无机成因说 第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述7(一)泛宇宙说 (一)泛宇宙说 (一)泛宇宙说 (一)泛宇宙说 1.宇宙说 .宇宙说 .宇宙说 .宇宙说 ( ( ( ( 俄国, 俄国, 俄国, 俄国, В. . . . Д. . . . 索可洛夫 索可洛夫 索可洛夫 索可洛夫 , 189年 年 年 年 ) 在 地 球 呈 熔 融 状 态 时 , 碳 氢 化 合 物 就 包 含 在 它 的 气 圈在 地 球 呈 熔 融 状 态 时 , 碳 氢 化 合 物 就 包 含 在 它 的 气 圈在 地 球 呈 熔 融 状 态 时 , 碳 氢 化 合 物 就 包 含 在 它 的 气 圈在 地 球 呈 熔 融 状 态 时 , 碳 氢 化 合 物 就 包 含 在 它 的 气 圈中 , 随 着 地 球 冷 凝 , 碳 氢 化 合 物 被 冷 凝 岩 浆 吸 收 , 最 后 , 它中 , 随 着 地 球 冷 凝 , 碳 氢 化 合 物 被 冷 凝 岩 浆 吸 收 , 最 后 , 它中 , 随 着 地 球 冷 凝 , 碳 氢 化 合 物 被 冷 凝 岩 浆 吸 收 , 最 后 , 它中 , 随 着 地 球 冷 凝 , 碳 氢 化 合 物 被 冷 凝 岩 浆 吸 收 , 最 后 , 它们凝结于地壳中而形成石油。 们凝结于地壳中而形成石油。 们凝结于地壳中而形成石油。 们凝结于地壳中而形成石油。 第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述基本论点: 基本论点: 基本论点: 基本论点:① 在天体中碳和氢的储量很大,因此同样可以假设这些元素在地球上也很 在天体中碳和氢的储量很大,因此同样可以假设这些元素在地球上也很 在天体中碳和氢的储量很大,因此同样可以假设这些元素在地球上也很 在天体中碳和氢的储量很大,因此同样可以假设这些元素在地球上也很丰富; 丰富; 丰富; 丰富; ② 由碳、氢合成碳氢化合物出现在天体发展的早期阶段; 由碳、氢合成碳氢化合物出现在天体发展的早期阶段; 由碳、氢合成碳氢化合物出现在天体发展的早期阶段; 由碳、氢合成碳氢化合物出现在天体发展的早期阶段;③ 同其它天体一样,地球上形成的碳氢化合物后来为岩浆所吸收; 同其它天体一样,地球上形成的碳氢化合物后来为岩浆所吸收; 同其它天体一样,地球上形成的碳氢化合物后来为岩浆所吸收; 同其它天体一样,地球上形成的碳氢化合物后来为岩浆所吸收;④ 当岩浆进一步冷却和体积收缩时,包含在其中的碳氢化合物就沿断裂或 当岩浆进一步冷却和体积收缩时,包含在其中的碳氢化合物就沿断裂或 当岩浆进一步冷却和体积收缩时,包含在其中的碳氢化合物就沿断裂或 当岩浆进一步冷却和体积收缩时,包含在其中的碳氢化合物就沿断裂或裂隙分离出来。 裂隙分离出来。 裂隙分离出来。 裂隙分离出来。 证据:彗星等天体上发现了碳氢化合物。 证据:彗星等天体上发现了碳氢化合物。 证据:彗星等天体上发现了碳氢化合物。 证据:彗星等天体上发现了碳氢化合物。8基 性 岩 浆 中 存 在 基 性 岩 浆 中 存 在 基 性 岩 浆 中 存 在 基 性 岩 浆 中 存 在 素 , 随 其 冷 却 时 可 化 合 为 碳 氢 化等 元 素 , 随 其 冷 却 时 可 化 合 为 碳 氢 化等 元 素 , 随 其 冷 却 时 可 化 合 为 碳 氢 化等 元 素 , 随 其 冷 却 时 可 化 合 为 碳 氢 化合物。 合物。 合物。 合物。 证 据 : 岩 浆 岩 、 变 质 岩 中 相 继 发 现 油 气 藏 , 基 性 岩 浆 中 发 现证 据 : 岩 浆 岩 、 变 质 岩 中 相 继 发 现 油 气 藏 , 基 性 岩 浆 中 发 现证 据 : 岩 浆 岩 、 变 质 岩 中 相 继 发 现 油 气 藏 , 基 性 岩 浆 中 发 现证 据 : 岩 浆 岩 、 变 质 岩 中 相 继 发 现 油 气 藏 , 基 性 岩 浆 中 发 现天然气。 天然气。 天然气。 天然气。 第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述2、岩浆说( 、岩浆说( 、岩浆说( 、岩浆说( 前苏联,库德梁采夫, 前苏联,库德梁采夫, 前苏联,库德梁采夫, 前苏联,库德梁采夫, 194年) 年) 年) 年) 地 球 深 部 存 在 着 大 量 在 地 球 形 成 时 就 已 大 量 存 在 的 甲 烷 及地 球 深 部 存 在 着 大 量 在 地 球 形 成 时 就 已 大 量 存 在 的 甲 烷 及地 球 深 部 存 在 着 大 量 在 地 球 形 成 时 就 已 大 量 存 在 的 甲 烷 及地 球 深 部 存 在 着 大 量 在 地 球 形 成 时 就 已 大 量 存 在 的 甲 烷 及其 它 非 烃 气 体 。 在 地 球 演 化 过 程 中 , 这 些 气 体 从 地 球 深 部 被 加其 它 非 烃 气 体 。 在 地 球 演 化 过 程 中 , 这 些 气 体 从 地 球 深 部 被 加其 它 非 烃 气 体 。 在 地 球 演 化 过 程 中 , 这 些 气 体 从 地 球 深 部 被 加其 它 非 烃 气 体 。 在 地 球 演 化 过 程 中 , 这 些 气 体 从 地 球 深 部 被 加热 而 通 过 深 大 断 裂 等 通 道 或 伴 随 火 山 活 动 释 放 出 来 并 向 上 运热 而 通 过 深 大 断 裂 等 通 道 或 伴 随 火 山 活 动 释 放 出 来 并 向 上 运热 而 通 过 深 大 断 裂 等 通 道 或 伴 随 火 山 活 动 释 放 出 来 并 向 上 运热 而 通 过 深 大 断 裂 等 通 道 或 伴 随 火 山 活 动 释 放 出 来 并 向 上 运移 , 部 分 保 存 在 地 壳 和 上 地 幔 中 , 形 成 天 然 气 藏 ; 部 分 逸 散 到移 , 部 分 保 存 在 地 壳 和 上 地 幔 中 , 形 成 天 然 气 藏 ; 部 分 逸 散 到移 , 部 分 保 存 在 地 壳 和 上 地 幔 中 , 形 成 天 然 气 藏 ; 部 分 逸 散 到移 , 部 分 保 存 在 地 壳 和 上 地 幔 中 , 形 成 天 然 气 藏 ; 部 分 逸 散 到大气圈中。 大气圈中。 大气圈中。 大气圈中。 实验及理论研究表明,地球深部存在非生物成因的甲烷等气体。 实验及理论研究表明,地球深部存在非生物成因的甲烷等气体。 实验及理论研究表明,地球深部存在非生物成因的甲烷等气体。 实验及理论研究表明,地球深部存在非生物成因的甲烷等气体。 3、地幔脱气说 、地幔脱气说 、地幔脱气说 、地幔脱气说 ( ( ( ( , , , 193) ) ) )91.碳化物说 .碳化物说 .碳化物说 .碳化物说 (门捷列夫, (门捷列夫, (门捷列夫, (门捷列夫, 1876) ) ) ) 地球内部水与重金属碳化物相互作用,可以产生碳氢化合物 地球内部水与重金属碳化物相互作用,可以产生碳氢化合物 地球内部水与重金属碳化物相互作用,可以产生碳氢化合物 地球内部水与重金属碳化物相互作用,可以产生碳氢化合物 3→ → → 3 球 形 成 时 期 , 温 度 很 高 , 使 碳 和 铁 变 为 液 态 , 互 相 作 用 而地 球 形 成 时 期 , 温 度 很 高 , 使 碳 和 铁 变 为 液 态 , 互 相 作 用 而地 球 形 成 时 期 , 温 度 很 高 , 使 碳 和 铁 变 为 液 态 , 互 相 作 用 而地 球 形 成 时 期 , 温 度 很 高 , 使 碳 和 铁 变 为 液 态 , 互 相 作 用 而形 成 碳 化 铁 。 由 于 它 们 比 重 较 大 , 保 存 在 地 球 深 处 。 后 来 , 地形 成 碳 化 铁 。 由 于 它 们 比 重 较 大 , 保 存 在 地 球 深 处 。 后 来 , 地形 成 碳 化 铁 。 由 于 它 们 比 重 较 大 , 保 存 在 地 球 深 处 。 后 来 , 地形 成 碳 化 铁 。 由 于 它 们 比 重 较 大 , 保 存 在 地 球 深 处 。 后 来 , 地表 水 沿 地 壳 裂 隙 向 下 渗 透 , 与 碳 化 铁 作 用 产 生 碳 氢 化 合 物 , 后表 水 沿 地 壳 裂 隙 向 下 渗 透 , 与 碳 化 铁 作 用 产 生 碳 氢 化 合 物 , 后表 水 沿 地 壳 裂 隙 向 下 渗 透 , 与 碳 化 铁 作 用 产 生 碳 氢 化 合 物 , 后表 水 沿 地 壳 裂 隙 向 下 渗 透 , 与 碳 化 铁 作 用 产 生 碳 氢 化 合 物 , 后者 又 沿 着 裂 隙 上 升 到 地 壳 部 分 , 冷 凝 形 成 石 油 , 并 在 孔 隙 性 岩者 又 沿 着 裂 隙 上 升 到 地 壳 部 分 , 冷 凝 形 成 石 油 , 并 在 孔 隙 性 岩者 又 沿 着 裂 隙 上 升 到 地 壳 部 分 , 冷 凝 形 成 石 油 , 并 在 孔 隙 性 岩者 又 沿 着 裂 隙 上 升 到 地 壳 部 分 , 冷 凝 形 成 石 油 , 并 在 孔 隙 性 岩层 中 聚 集 成 油 藏 ; 或 浸 入 岩 石 形 成 油 页 岩 、 藻 煤 及 其 它 含 沥 青层 中 聚 集 成 油 藏 ; 或 浸 入 岩 石 形 成 油 页 岩 、 藻 煤 及 其 它 含 沥 青层 中 聚 集 成 油 藏 ; 或 浸 入 岩 石 形 成 油 页 岩 、 藻 煤 及 其 它 含 沥 青层 中 聚 集 成 油 藏 ; 或 浸 入 岩 石 形 成 油 页 岩 、 藻 煤 及 其 它 含 沥 青岩石;或在地表附近受氧化形成地沥青等产物。 岩石;或在地表附近受氧化形成地沥青等产物。 岩石;或在地表附近受氧化形成地沥青等产物。 岩石;或在地表附近受氧化形成地沥青等产物。————————无法证实地球的深部存在金属碳化物 无法证实地球的深部存在金属碳化物 无法证实地球的深部存在金属碳化物 无法证实地球的深部存在金属碳化物(二)地球深部的无机 (二)地球深部的无机 (二)地球深部的无机 (二)地球深部的无机 合成说 合成说 合成说 合成说第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述102.高温生成说 .高温生成说 .高温生成说 .高温生成说 (切卡留克, (切卡留克, (切卡留克, (切卡留克, 1971) ) ) ) 根 据 合 成 金 刚 石 的 实 验 , 用 装 满 矿 物 混 合 物 ( 方 解 石 、 石根 据 合 成 金 刚 石 的 实 验 , 用 装 满 矿 物 混 合 物 ( 方 解 石 、 石根 据 合 成 金 刚 石 的 实 验 , 用 装 满 矿 物 混 合 物 ( 方 解 石 、 石根 据 合 成 金 刚 石 的 实 验 , 用 装 满 矿 物 混 合 物 ( 方 解 石 、 石英 、 六 水 泻 盐 等 ) 代 替 石 墨 反 应 器 , 在 高 压英 、 六 水 泻 盐 等 ) 代 替 石 墨 反 应 器 , 在 高 压英 、 六 水 泻 盐 等 ) 代 替 石 墨 反 应 器 , 在 高 压英 、 六 水 泻 盐 等 ) 代 替 石 墨 反 应 器 , 在 高 压 60 和 高 和 高 和 高温 温 温 温 180分钟后由反应器中分离出易挥发组分,包括甲烷、 下,几分钟后由反应器中分离出易挥发组分,包括甲烷、 下,几分钟后由反应器中分离出易挥发组分,包括甲烷、 下,几分钟后由反应器中分离出易挥发组分,包括甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷及少许庚烷。 乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷及少许庚烷。 乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷及少许庚烷。 乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷及少许庚烷。 ————————在深约 在深约 在深约 在深约 150公里的 公里的 公里的 公里的 上地幔古顿堡层内, 上地幔古顿堡层内, 上地幔古顿堡层内, 上地幔古顿堡层内, 在温度超过 在温度超过 在温度超过 在温度超过 150、 、 、压力 压力 压力 压力 50 下 , 下 , 下 , 由 于 有 由 于 有 由 于 有 由 于 有 及 及 与 , 的 参 与 , 的 参 与 , 的 参 与 , 与 与 而 成 烃 还 原 而 成 烃 还 原 而 成 烃 还 原 而 成 烃类 。 类 。 类 。 类 。 在 强 烈 褶 皱 作 用 时 , 深 部 石 油 进 入 地 壳 沉 积 岩 , 并 由 低 分在 强 烈 褶 皱 作 用 时 , 深 部 石 油 进 入 地 壳 沉 积 岩 , 并 由 低 分在 强 烈 褶 皱 作 用 时 , 深 部 石 油 进 入 地 壳 沉 积 岩 , 并 由 低 分在 强 烈 褶 皱 作 用 时 , 深 部 石 油 进 入 地 壳 沉 积 岩 , 并 由 低 分子烃转化为高分子烃及环状烃。 子烃转化为高分子烃及环状烃。 子烃转化为高分子烃及环状烃。 子烃转化为高分子烃及环状烃。第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述11橄榄石 橄榄石 橄榄石 橄榄石 的蛇纹石化作用可以产生烃类 的蛇纹石化作用可以产生烃类 的蛇纹石化作用可以产生烃类 的蛇纹石化作用可以产生烃类   3( ( ( ( g) ) ) ) 2····( ( ( ) ) ) 4····3(热 热 热 热 ) 在 埋 深 在 埋 深 在 埋 深 在 埋 深 2~ ~ ~ ~ 40 壳 玄 武 岩 层 底 橄 榄 岩 发 育 带 , 若 上 覆的 地 壳 玄 武 岩 层 底 橄 榄 岩 发 育 带 , 若 上 覆 的 地 壳 玄 武 岩 层 底 橄 榄 岩 发 育 带 , 若 上 覆 的 地 壳 玄 武 岩 层 底 橄 榄 岩 发 育 带 , 若 上 覆地 壳 深 坳 陷 发 生 张 裂 , 水 沿 断 裂 渗 入 下 部 橄 榄 岩 发 育 带 , 从地 壳 深 坳 陷 发 生 张 裂 , 水 沿 断 裂 渗 入 下 部 橄 榄 岩 发 育 带 , 从地 壳 深 坳 陷 发 生 张 裂 , 水 沿 断 裂 渗 入 下 部 橄 榄 岩 发 育 带 , 从地 壳 深 坳 陷 发 生 张 裂 , 水 沿 断 裂 渗 入 下 部 橄 榄 岩 发 育 带 , 从而 发 生 橄 榄 石 蛇 纹 石 化 作 用 ; 生 成 烃 类 的 又 沿 着 断 裂 而 进 入而 发 生 橄 榄 石 蛇 纹 石 化 作 用 ; 生 成 烃 类 的 又 沿 着 断 裂 而 进 入而 发 生 橄 榄 石 蛇 纹 石 化 作 用 ; 生 成 烃 类 的 又 沿 着 断 裂 而 进 入而 发 生 橄 榄 石 蛇 纹 石 化 作 用 ; 生 成 烃 类 的 又 沿 着 断 裂 而 进 入沉积岩。 沉积岩。 沉积岩。 沉积岩。 证据:某些油田分布于蛇纹岩及强烈蛇纹岩化的橄榄岩中 证据:某些油田分布于蛇纹岩及强烈蛇纹岩化的橄榄岩中 证据:某些油田分布于蛇纹岩及强烈蛇纹岩化的橄榄岩中 证据:某些油田分布于蛇纹岩及强烈蛇纹岩化的橄榄岩中3.蛇纹石化生油说 .蛇纹石化生油说 .蛇纹石化生油说 .蛇纹石化生油说 (耶兰斯基, (耶兰斯基, (耶兰斯基, (耶兰斯基, 1971) ) ) )第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述124.费 .费 .费 .费 地质合成说 托地质合成说 托地质合成说 ( ( ( ( R. . . . , , , 1963, , , , 1966) ) ) )++222 40~30,,,地球上原始的石油可能是 地球上原始的石油可能是 地球上原始的石油可能是 地球上原始的石油可能是 20亿年前通过如下费 亿年前通过如下费 亿年前通过如下费 亿年前通过如下费 反应生成的 托反应生成的 托反应生成的 证据:原油中正构烷烃的分布与费 证据:原油中正构烷烃的分布与费 证据:原油中正构烷烃的分布与费 证据:原油中正构烷烃的分布与费 托合成油中的相同, 托合成油中的相同, 托合成油中的相同,世界油气的一半以上与板块俯冲及其相联系的各种断裂有关。 世界油气的一半以上与板块俯冲及其相联系的各种断裂有关。 世界油气的一半以上与板块俯冲及其相联系的各种断裂有关。 世界油气的一半以上与板块俯冲及其相联系的各种断裂有关。 催化 第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述13二、油气有机成因说 二、油气有机成因说 二、油气有机成因说 二、循环 碳循环 碳循环 说 说 说 说 二十世纪 二十世纪 二十世纪 二十世纪 二十年代初期 二十年代初期 二十年代初期 二十年代初期 维尔纳茨 维尔纳茨 维尔纳茨 维尔纳茨 系统研究了有机质的地质作用 系统研究了有机质的地质作用 系统研究了有机质的地质作用 系统研究了有机质的地质作用 《 《 《 《 地球化学概论 地球化学概论 地球化学概论 地球化学概论 》 》 》 》 和 和 和 和《 《 《 《 生物圈 生物圈 生物圈 生物圈 》 》 》 》 ——详细论述了 详细论述了 详细论述了 详细论述了 石油的有机组成 石油的有机组成 石油的有机组成 石油的有机组成 和 和 和 和 石油有机成因的 石油有机成因的 石油有机成因的 石油有机成因的主要依据 主要依据 主要依据 主要依据 ,提出了的 ,提出了的 ,提出了的 ,提出了的 碳循环 碳循环 碳循环 碳循环 模式。 模式。 模式。 模式。 油气有机生成学说的建立是一个漫长的过程,许多研 油气有机生成学说的建立是一个漫长的过程,许多研 油气有机生成学说的建立是一个漫长的过程,许多研 油气有机生成学说的建立是一个漫长的过程,许多研究者进行了探索,取得了卓有成效的成果。 究者进行了探索,取得了卓有成效的成果。 究者进行了探索,取得了卓有成效的成果。 究者进行了探索,取得了卓有成效的成果。 1、蒸馏说 、蒸馏说 、蒸馏说 、蒸馏说 十八世纪中叶,罗蒙诺索夫 十八世纪中叶,罗蒙诺索夫 十八世纪中叶,罗蒙诺索夫 十八世纪中叶,罗蒙诺索夫“石油是煤在地下高温蒸馏的产物。 石油是煤在地下高温蒸馏的产物。 石油是煤在地下高温蒸馏的产物。 石油是煤在地下高温蒸馏的产物。第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述14 “植物说 ”、 “动植物 ”、 “混合说 ”、 “脂肪说 ”、 “碳水化合物说 ”、 “蛋白质说 ”机成因说 有机成因说 有机成因说 ( ( ( 193) ) ) ) 首次发现并证实了 首次发现并证实了 首次发现并证实了 首次发现并证实了 卟啉化合物 卟啉化合物 卟啉化合物 卟啉化合物 广泛存在 广泛存在 广泛存在 广泛存在于不同时代、不同成因的石油、沥青等中。 于不同时代、不同成因的石油、沥青等中。 于不同时代、不同成因的石油、沥青等中。 于不同时代、不同成因的石油、沥青等中。 认为:卟啉化合物来源于植物叶绿素 认为:卟啉化合物来源于植物叶绿素 认为:卟啉化合物来源于植物叶绿素 认为:卟啉化合物来源于植物叶绿素 ——石油有机成因重要依据。 石油有机成因重要依据。 石油有机成因重要依据。 石油有机成因重要依据。 有机说的盛行期 有机说的盛行期 有机说的盛行期 有机说的盛行期第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 油气成因概述 成说 混成说 混成说 1932年古勃金提出 年古勃金提出 年古勃金提出 年古勃金提出 ,“含有各种类型的分散有机质的淤泥, 含有各种类型的分散有机质的淤泥, 含有各种类型的分散有机质的淤泥, 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(微石油),在压实过程中和 在成岩早期产生分散状态的石油(微石油),在压实过程中和 在成岩早期产生分散状态的石油(微石油),在压实过程中和 在成岩早期产生分散状态的石油(微石油),在压实过程中和 水一起进入储层,形成油气藏。 水一起进入储层,形成油气藏。 水一起进入储层,形成油气藏。 水一起进入储层,形成油气藏。 ”——早期有机成因说 早期有机成因说 早期有机成因说 机成因早期生油说 有机成因早期生油说 有机成因早期生油说 ( ( ( ( 20世纪 世纪 世纪 世纪 50年代) 年代) 年代) 年代) 美国 美国 美国 美国 1952- - - - 1954年 年 年 年 ),前苏联 前苏联 前苏联 前苏联 维 维 尔 尔 尔 尔 别 别 别 别 从现代 从现代 从现代 从现代海洋沉积物中分离鉴定出微量类似于原油的烃类化合物 海洋沉积物中分离鉴定出微量类似于原油的烃类化合物 海洋沉积物中分离鉴定出微量类似于原油的烃类化合物 海洋沉积物中分离鉴定出微量类似于原油的烃类化合物 提
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本文标题:石油地质学(2010)-第二章油气的生成和烃源岩
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