沉积岩中干酪根分离方法

沉积岩中干酪根分离方法

沉积岩中干酪根分离方法

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1 范围

本标准规定了干酪根分离的原理、仪器、设备、试剂、样品的准备，分离步骤及质量要求。

本标准适用于沉积岩样品的干酪根分离，也适用于现代沉积物不溶有机质分离。

2 原理

干酪根分离是采用化学、物理的方法，除去岩石中的无机矿物及可溶有机质，使不溶有机质富集。

3 仪器和设备

3.1 酸反应装置：用耐氢氟酸腐蚀材料制成。

3.2 电热磁力搅拌器：可加热至90℃。

3.3 离心机：最高转速4000r/min，离心管400mL、50mL、10mL。

3.4 电热干燥箱：最高温度200℃。

3.5 真空干燥箱：最高温度100℃，真空度80kPa。

3.6 电冰箱：冷冻温度低于-5℃。

3.7 超声波清洗器：输出功率250W。

3.8 马福炉：温控1000℃±20℃

3.9 分析天平：感量0.1mg。

3.10 玛瑙研钵：直径8cm。

3.11 石英坩埚：1mL。

3.12 密封式化验制样粉碎机。

3.13 标准检验筛：0.18、0.5、1.0mm。

3.14 台秤：感量0.5g最大称量500g。

4 试剂和材料

4.1 盐酸：化学纯、配成1mol/L、6mol/L溶液。

4.2 氢氟酸：化学纯。

4.3 醋酸：化学纯。

4.4 无砷锌粒：分析纯。

4.5 氯仿：化学纯。

4.6 硝酸银：分析纯，配成1%溶液。

4.7 异丙醇：化学纯。

4.8 氢氧化钠：分析纯，配成0.5mol/L溶液。

4.9 重液：相对密度d420为2.0～2.1，选不同化学纯试剂（溴化锌、溴化钾、碘化锌、碘化钾、氯化锌）配制成溶液。

4.10 400mL塑料杯。

4.11 密度计。

4.12 pH试纸：pH1～12。

5 样品的准备

5.1 岩样

分离干酪根的岩样，其有机碳含量应符合表1规定。

5.2 碎样

岩样经粗碎、缩分后，依据干酪根用途再细碎为粗粒级及细粒级两种岩样。两种岩样粒径应符合表2规定。

5.3 取样量

为保证测试项目所需干酪根的数量，根据岩石中有机碳的含量、泥岩及页岩取样量应符合表3的规定。碳酸盐岩有机碳含量较低时，可适当增加取样量。

5.4 取样

经氯仿抽提后的细粒级岩石样品取样量同5.3。

6 分离步骤

6.1 前处理

称取定量岩样，放入酸反应容器中，用蒸馏水浸泡，使岩样中的泥质充分膨胀，2～4h后除去上部清液。

6.2 酸处理

按6.2.1～6.2.5步骤依次完成五步酸处理。

6.2.1 按每g样品加入6～8mL盐酸的比例，将浓度为6mol/L的盐酸加入样品中，若反应剧烈可适当加入几滴异丙醇，以防样品溢出。在60～70℃下搅拌1～2h，使碳酸盐充分分解，除去酸液。用热蒸馏水洗涤至中性。离心并除去清液。若岩样中碳酸盐较多，

或溶液出现深黄色时，可再用6mol/L的盐酸重复处理。

6.2.2 按表4规定的比例在搅拌下依次加入浓度为6mol/L盐酸及浓度为40%的氢氟酸。在60～70℃下搅拌2h，除去酸液，用1mol/L盐酸洗涤三次，离心并除去清液。

6.2.3 按每g样品加入6～8ml盐酸的比例，将浓度为6mol/L盐酸加入样品中，于60～70℃搅拌1h，除去酸液后，用1mol/L盐酸洗涤三次，离心并除去清液。

6.2.4 按表4规定的比例在搅拌下依次加入浓度为6mol/L盐酸及浓度为40%氢氟酸再次处理样品，搅拌4h，其他操作同6.2.2。

6.2.5 重复6.2.3。再用热蒸馏水洗涤至中性。离心并并除去清液。

6.2.6 对于碳酸盐岩样品可不进行6.2.4和6.2.5，但在6.2.3中用盐酸洗涤后，须用热蒸馏水洗涤至中性。离心并除去清液。

6.3 碱处理

碱处理适用于现代沉积物样品。

取0.5mol/L氢氧化钠溶液200mL于6.2.5处理后的样品中，连续搅拌30min，去除碱液。重复进行上述操作，直至碱液无色，去除碱液后，用热蒸馏水洗涤至中性。6.4 重液浮选

6.4.1 将6.2及6.3所得干酪根置于50mL离心管内，加入相对密度为2.0～2.1的重液，在超声波清洗器内处理20min，使其在重液中充分分散。在离心机中用转速2000～3000r/min离心20min，待分层后取出上部干酪根，底部剩余物再用重液进行第二次浮选，分层后取出上部干酪根。合并二次浮选后的干酪再用重液浮选一次，分层后取出上部干酪根，并用1%的醋酸液清洗，然后用蒸馏水洗涤至无卤离子。

6.4.2 粗粒级岩样所分离的干酪根离心富集后，一部分即可潮温密封备用，一部分按6.5处理。

6.5 冷冻、干噪

将6.4细粒级和部分粗粒级分离的干酪根置于电冰箱内，在-5℃下冷冻6h。取出，待冰融化后，在真空烘箱中于60℃、18kPa条件下进行干燥，亦可用氮气吹干。粗粒组岩样所分离的干酪根密封备用。

6.6 氯仿清洗可溶有机质

将干燥后的细粒级干酪根置于氯仿中，在超声波清洗器内清洗，每清洗20min更换氯仿一次，除去可溶有机质，静置2h后，溶液呈无色。风干，在60℃、18kPa条件下干燥，称量、研细后装瓶备用。

经氯仿抽提的细粒级岩样所得干酪根不进行此操作。

6.7烧失量的测定

称取10～20mg细粒级干酪根样品，置于恒重的石英坩埚内，在100℃的电热干燥箱中第一次烘1h，第二次以后每次烘30min直至恒重。然后将其放入马福炉中升温至800℃，灼烧1h，取出冷却30min后称重。再灼烧30min，冷却，称量，直至恒重（±0.2mg），逸失部分即为烧失量，其计算方法见附录A（标准的附录）。

灰分子铁含量可采用原子吸收光谱法或比色法测定。

6.8 黄铁矿的处理

烧失量若小于75%，可进行黄铁矿处理。在富集的干酪根中，加入6mol/L盐酸，多次加入少量的无砷锌粒反应，待无硫化氢臭味时，再用重液浮选除去杂质，用蒸馏水