第二章.石油成因理论

第一节 油气成因理论
中间产物 干酪根 沥青
沉积物中的有机质在成岩作用的过程中，逐渐地转化成 沉积物中的有机质在成岩作用的过程中， 为可溶有机溶剂中的沥青与不溶于有机溶剂中的干酪根 沥青与不溶于有机溶剂中的干酪根两大 为可溶有机溶剂中的沥青与不溶于有机溶剂中的干酪根两大 部分。 部分。 20世纪60年代后期，一些前苏联学者倾向于把沥青视为生 世纪60年代后期， 世纪60年代后期 成石油的直接源泉。 成石油的直接源泉。 20世纪70年代西欧的一些学者认为干酪根为生油的母质， 世纪70年代西欧的一些学者认为干酪根为生油的母质， 世纪70年代西欧的一些学者认为干酪根为生油的母质 而沥青为干酪根热解过程的中间产物。 而沥青为干酪根热解过程的中间产物。
第一节 油气成因理论
成油时间 早期 晚期
在石油有机形成理论建立之后， 在石油有机形成理论建立之后，争论的焦点转为石油是成 岩早 还是成岩晚期生成的。 晚期生成的 期还是成岩晚期生成的。 20世纪50年代 早期成油主张相当活跃,当时， 20世纪50年代，早期成油主张相当活跃,当时，斯密特在现代沉积 世纪50年代， 物中发现了烃类，包括液态烃， 物中发现了烃类，包括液态烃，得出了石油是在沉积的早期形成的 理论,突破了30～40年代特拉斯克关于现代沉积物不存在烃类的著 理论, 突破了30～ 40年代特拉斯克关于现代沉积物不存在烃类的著 30 名研究,这是一个飞跃的突破。为此，斯密特曾获得了诺贝尔奖。 名研究,这是一个飞跃的突破。为此，斯密特曾获得了诺贝尔奖。 因为早期生成的烃与晚期生成的烃无论在数量上或是在质量上均 有较大的差别。最近的一、二十年来，菲利比.蒂索、 有较大的差别。最近的一、二十年来，菲利比.蒂索、阿尔伯莱切特 等对生油剖面的详细研究表明，当母岩埋深到一定的温度和深度时， 等对生油剖面的详细研究表明，当母岩埋深到一定的温度和深度时， 有机质才能产生成熟的石油烃。同时也承认，在成岩作用的晚期是 有机质才能产生成熟的石油烃。同时也承认， 石油的主要生成期，但不排除早期转换所做的准备。 石油的主要生成期，但不排除早期转换所做的准备。
第一节 油气成因理论
四. 石油有机成因的证据
世界上已经发现的油气田99.9%都分布在沉积岩中。 都分布在沉积岩中。 世界上已经发现的油气田 都分布在沉积岩中 各个时代的地层中都发现了石油（前寒武~第三纪）。 各个时代的地层中都发现了石油（前寒武 第三纪）。 第三纪 世界上石油的化学成分相似，说明他们的成因可能相同。 世界上石油的化学成分相似，说明他们的成因可能相同。 石油中富集的微量元素与岩石圈的相比相差很大。 石油中富集的微量元素与岩石圈的相比相差很大。 油藏所在的地层温度较低（ ），含大量的低温有机化 油藏所在的地层温度较低（<100 ℃ ），含大量的低温有机化 合物。 合物。 对近代沉积物进行试验模拟可以产生石油烃类。 对近代沉积物进行试验模拟可以产生石油烃类。
第一节 油气成因理论
石油成因 无机 一．石油的无机成因学说
石油的有机成因说盛行于19世纪中叶 石油的有机成因说盛行于19世纪中叶，较为有代表性的 19世纪中叶， 学说有三个： 学说有三个： 碳化说（门捷列夫的学说影响最大－19世纪中期 世纪中期） 碳化说（门捷列夫的学说影响最大－19世纪中期） 石油是在地下深处的重金属碳化物与下渗的水相互作 用所形成的， 用所形成的，经化学反应生成的蒸汽在冲向地壳的过程中 冷凝在地层孔隙里，在有一上覆的非渗透层遮挡时， 冷凝在地层孔隙里，在有一上覆的非渗透层遮挡时，可集 中形成油气藏。 中形成油气藏。
第一节 油气成因理生油相的问题，在20世纪 年代后，我国老一代石 世纪 年代后， 油地质工作者潘钟祥、黄汲青等力排众议， 油地质工作者潘钟祥、黄汲青等力排众议，以中国油 田的实例，雄辩地论证了陆相生油的现实性。从此， 田的实例，雄辩地论证了陆相生油的现实性。从此， 使唯海相生油论发生了动摇。目前， 使唯海相生油论发生了动摇。目前，已很少有人反对 陆相生油了。但还有一种错误的倾向， 陆相生油了。但还有一种错误的倾向，认为陆相环境 是腐植型有机质堆积，海相环境是腐泥型有机质堆积。 是腐植型有机质堆积，海相环境是腐泥型有机质堆积。
有机
第一节 油气成因理论
宇宙成因说（索柯洛夫－ 世纪晚期 世纪晚期） 宇宙成因说（索柯洛夫－19世纪晚期）
某些天体中发现有碳氢化合物，它们是宇宙中所固有的， 某些天体中发现有碳氢化合物，它们是宇宙中所固有的，在地 处于熔融状态时，气圈中就存有碳氢化合物， 球处于熔融状态时，气圈中就存有碳氢化合物，后来随着地球的 冷却，而被吸附并凝结在地壳的上部， 冷却，而被吸附并凝结在地壳的上部，在沿着裂缝溢向地表的过 程中，便可以形成油气藏。 程中，便可以形成油气藏。
第一节 油气成因理论
石油成因问题是石油地质学中研究的重要问题之一， 石油成因问题是石油地质学中研究的重要问题之一， 对待这个问题的研究已争论了一个世纪， 对待这个问题的研究已争论了一个世纪，其原因主要有 四个： 四个： 石油是可以流动的物体，产出地点非同生成地点。 石油是可以流动的物体，产出地点非同生成地点。 石油是成分复杂的有机化合物，对外界途径的变化 石油是成分复杂的有机化合物， 较为敏感，它的不同组份可能有不同的生成经历。 较为敏感，它的不同组份可能有不同的生成经历。 对石油与原始母质之间的过渡形式缺乏明确的认识。 对石油与原始母质之间的过渡形式缺乏明确的认识。 解决石油成因问题涉及广泛的地质学科和化学学科。 解决石油成因问题涉及广泛的地质学科和化学学科。
岩浆说（库德梁采夫－ 世纪 世纪50～ 年代 年代） 岩浆说（库德梁采夫－20世纪 ～70年代）
地壳深处的岩浆中，存在碳、 地壳深处的岩浆中，存在碳、氢、氧、硫及石油中的其它灰分 元素。 在温度高达6000 ～ 12000°C 中 ， 碳和氢形成甲炔基； 在 元素 。 在温度高达 6000～ 12000° 碳和氢形成甲炔基 ； 6000 3000～4000° 可形成亚甲基；温度依次降低， 3000～4000°C时，可形成亚甲基；温度依次降低，可分别形成 甲基化合物和甲烷。同时，一氧化碳与氢可直接合成烃类化合物。 甲基化合物和甲烷。 同时 ，一氧化碳与氢可直接合成烃类化合物。 当地球深处的高温岩浆（基性岩浆） 当地球深处的高温岩浆（ 基性岩浆） 离开岩浆源侵入到地壳以致 于喷出地表的过程中，岩浆的温度逐渐降低， 于喷出地表的过程中 ，岩浆的温度逐渐降低， 上述化学反应依次 发生，在温度和压力适宜的地带，生成石油烃类。但并不否认石 发生， 在温度和压力适宜的地带， 生成石油烃类。 油在运移的过程中可以掺入一些生物成因化合物的可能性。 油在运移的过程中可以掺入一些生物成因化合物的可能性。
第一节 油气成因理论
三. 早期成油说与晚期成油说理论
1．早期成油说 ． 认为石油烃类是沉积岩中分散有机质在成岩作用早期转变而成 是沉积物中的烃经过初步生物化学改造烃简单聚集而成的， 的，是沉积物中的烃经过初步生物化学改造烃简单聚集而成的，这 些烃的聚集所需热力、动力条件微弱，时间也不是很长。 些烃的聚集所需热力、动力条件微弱，时间也不是很长。该学说的 证据是现代沉积物中发现了烃， 分析这些烃与现代沉积同时生成， 证据是现代沉积物中发现了烃，C14分析这些烃与现代沉积同时生成， 主要论点是生油过程是生物体中烃类物质的聚集和分离。 主要论点是生油过程是生物体中烃类物质的聚集和分离。 2．晚期成油学说 20世纪60年代以后,一些学者研究表明现代沉积中的烃和古代岩 世纪60年代以后, 世纪60年代以后 石中的烃在分布和化学结构上有着本质上的差别。岩石、 石中的烃在分布和化学结构上有着本质上的差别。岩石、原油中烃 的含量比生物沉积中烃的含量高很多,岩石、原油中高碳数烃具明显 的含量比生物沉积中烃的含量高很多,岩石、 奇数碳优势消失的特征； 奇数碳优势消失的特征；而生物沉积中高碳数正烷烃则存在明显的 奇数碳优势。因此，认为石油是有机质在成岩作用的晚期生成的 成岩作用的晚期生成的。 奇数碳优势。因此，认为石油是有机质在成岩作用的晚期生成的。 无机成油说学派20世纪50年代曾发起一次反攻 世纪50年代曾发起一次反攻， 无机成油说学派 世纪50年代曾发起一次反攻，但没有动摇有 机说理论在这一学说中的地位，有机起源说不仅有着充分的论据， 机说理论在这一学说中的地位，有机起源说不仅有着充分的论据， 而且形成了相当完整的体系，被大多数人所接受。 而且形成了相当完整的体系，被大多数人所接受。
19世纪，有机学派提出了一些新的 世纪， 世纪 方案，如以低等动物为主的动物说 方案，如以低等动物为主的动物说 和以藻类为主的植物说 植物说。 和以藻类为主的植物说。也有人主 张石油与煤同源于高等植物， 张石油与煤同源于高等植物，只是 沉积环境不同而已。 沉积环境不同而已。
石油有 机成因
20世纪的 ～60年代， 世纪的50～ 年代 年代， 世纪的 有人提出了原生说 原生说， 有人提出了原生说， 认为石油起源于生物 体中固有的烃类。 体中固有的烃类。据 估计海洋植物每年可 以产生12× 烃 以产生 ×106t烃，如 被保存下来， 有0.01%被保存下来， 被保存下来 一亿年即可满足世界 石油储量。 石油储量。但生物体 中的原生烃含量太少， 中的原生烃含量太少， 更难以富集， 更难以富集，不宜作 为生油的主要原料。 为生油的主要原料。
第二章
石油、天然气的成因与生油岩 石油、
第一节 油气成因理论 第二节 生成油气的物质基础 第三节 有机质向油气转化的地质环境及动力条件 第四节 有机质的演化与成烃模式 第五节 天然气成因类型及特征 第六节 生油层研究与油源对比
本章提要
油气成因问题是石油地质学的三大核心（油气成因、 油气成因问题是石油地质学的三大核心（油气成因、 油气藏形成、油气分布规律）问题之一，是研究油气 油气藏形成、油气分布规律）问题之一，是研究油气 藏形成及分布规律的基础 的基础。 藏形成及分布规律的基础。本章在阐述油气无机生成 与有机生成两大学派的发展概况及新进展后， 与有机生成两大学派的发展概况及新进展后，系统阐 述了现代油气成因理论： 述了现代油气成因理论： 1. 油气生成的物质基础 2. 油气生成的地质环境及动力条件 3. 有机质演化阶段及成烃模式 4. 天然气的成因类型及其识别 生油层地质—地球化学研究与油气源对比 5. 生油层地质 地球化学研究与油气源对比