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本题添加时间：2023/4/3 12:59:00 |
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简述沉积有机质热演化划分阶段及各阶段特征
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答案是:答:沉积有机质热演化可以分为未成熟、成熟、高成熟和过成熟四个阶段。
(1)未成熟阶段
深度:0~1500m,温度:10~60℃,Ro<0.5%。主要能量以细菌活动为主。在还原环境下,厌氧细菌非常活跃,细菌的生物化学作用使来源于生物体的沉积有机质被选择性分解,转化为分子量低的生物化学单体(苯酚、氨基酸、单糖、脂肪酸),有机质中不稳定组分被完全分解成CO2、CH4、NH3、H2S、H2O等简单分子。随着埋藏深度的加大,温度升高,也可能会生成少量液态石油。
(2)成熟阶段
沉积物埋深H:>1500~2500m,可以延伸到4000m,温度:60℃~180℃时,进入后生作用阶段, Ro介于0.5%~1.2%。这个阶段,促使有机质演化的最活跃因素是温度。由于有机质(干酪根)经受温度的增加和受热时间的加长,逐渐达到干酪根中不同化学键的分解能,使干酪根的化学键发生断裂,连接在干酪根的支链断裂下来,形成相对分子质量不等的烃类。由于烃类的生成,干酪根中脂肪族结构逐渐减少,而芳香结构的相对含量逐渐增加。
(3)高成熟阶段
当沉积物埋藏深度超过3500~4000m,T为180℃~250℃,有机质进入热裂解生湿气阶段。也为高成熟阶段。进入后生成岩阶段后期,相当于碳化作用的瘦煤—贫煤阶段。Ro介于1.2%~2.0%。此时温度超过了烃类物质的临界温度,除继续断开杂原子官能团和侧链生烃外,主要反应是大量C—C链断裂及环烷烃的开环和破裂,长链烃急剧减少,C25以上趋于零,低分子的正烷烃剧增,加少量低碳原子数的环烷烃和芳烃。
(4)过成熟阶段
当深度超过6000~7000m时,温度超过了250℃,沉积物已进入深部高温生气阶段,相当于半无烟—无烟煤的高度碳化阶段,Ro大于2.0%。该阶段以高温高压为特征,已形成的液态烃和重质气态烃强烈裂解,变成最稳定的甲烷,干酪根残渣释出甲烷后,进一步缩聚,H/C原子比降至0.45-0.3,接近甲烷的低限。也形成了全部沉积有机质热演化的最终产物——干气甲烷和碳沥青或石墨。
出自
西安石油大学石油质地基础 青书学堂系统
西安石油大学
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