油气成因理论
油气成因理论
一、油气无机成因说
（一）泛宇宙说
认为包含烃类在内的有机化合物是宇宙天体的无机演化过程中形成的。
1．宇宙说：认为地球呈熔融状态时，碳氢化合物就包含在气圈中，随着地球的冷却被冷凝岩浆吸收，最后凝结于地壳形成石油。
2．地幔脱气说：认为地球深部存在大量的甲烷和其他非烃资源，在地球分异演化的早期从地球深部被加热而释放出来，有的被释放到大气圈，一小部分形成天然气藏。
（二）地球深部的无机合成说
1．门捷列夫的碳化合物说：认为地球内部的水与重金属碳化物相互作用，形成碳氢化合物。2．高温生成说：认为深度在150km，温度超过1500k、压力达5000Mpa，由于FeO及Fe3O4的参与，水与二氧化碳被还原形成烃类。
3．蛇纹石化生油说：提出橄榄石的蛇纹石化可以产生烃类。
4．费—托地质合成说：认为地球上原始石油是在20×108 年前通过费—托反应生成。
二、有机成因说
基本观点：石油是地质历史时期生物有机质形成的。
分为：早期生油理论和晚期生油理论。
目前晚期生油理论占主导，晚期生油理论是指石油是在有机物质被埋藏到一定深度、温度条件，在热力作用和催化作用由有机物转化而来。
（一）生油的原始物质
生物有机质：包括脂类、蛋白质、碳水化合物、木质素和丹宁
（二）生油环境
温暖、潮湿的气候环境有利于生物的大量繁殖和发育，总而具备了丰富的生油原始物质。海洋、湖泊、三角洲等古地理区域不仅有丰富的水生生物，还因水体起到了隔绝空气的作用，阻止了有机质的腐烂分解，是生油的有利地区。
（三）油气生成的一般模式：
1．生物化学生气阶段
2．热催化生油气阶段
3．热裂解生凝析气阶段
4．深部高温生气阶段
第五章 油气成因理论与烃源岩
第五章油气成因理论与烃源岩 一、有机成因的证据 1、世界99%的石油产自沉积岩 2、石油在地壳中的出现，与地史上生物的发育和兴衰密切相关 3、在油田剖面上，含有层位总与富含有机质的层位有依存关系 4、石油中找到了许多鱼异戊间二烯类、萜类和甾醇类有关的化合物 5、石油的元素组成包括痕量元素组成，与有机质或有机矿产相近似 6、石油具有旋光性 7、各种生物物质通过降解可得到或多或少的烃类产物。 二、干酪根 1、沉积岩中不溶于碱、非氧化性酸和非极性有机溶剂的分散有机质 2、根据H/C和O/C原子比可分为三种：藻质型、腐泥型、腐殖型 三、油气生成的理化条件 温度、时间、细菌、催化剂、放射性、压力 门限温度：烃源岩达到门限温度时（50-200），干酪根才开始成熟，与门限温度对应的深度（1500-5000）叫门限深度。 四、成烃演化与模式 镜质体反射率（Ro）与有机质的成烃作用和成熟度有良好的对应关系。 1、未成熟阶段——成岩作用阶段 ①划分界限：此阶段从沉积有机质被埋藏开始至门限深度为止，Ro<0.55 ②物质基础：脂肪、碳水化合物、蛋白质和木质素等生物聚合物 ③化学作用过程：有机和无机过程。生物水解、降解 ④烃类产物：挥发物、少量未熟——低熟石油。 ⑤特点：正构烷烃具有明显的奇碳数优势 ⑥终结物：干酪根 2、成熟阶段——深成作用阶段（为干酪根生成油气的主要阶段） ①划分界限：该阶段从有机质演化的门限值开始至生成油气和湿气结束为止，Ro为 0.5%~2% ②物质基础：干酪根 ③化学作用过程：当达到门限深度和温度时，在热力作用下，粘土催化作用，干酪根初 期热降解生成石油，后期热裂解生成轻质油和湿气。 ④烃类物质：湿气、凝析气、成熟石油 ⑤特点：该阶段按干酪根的成熟度和成烃产物划分为为油带和轻质油、湿气带，其特点 分别为： 油带：石油以中-低分子量的烃类为主，正烷烃奇碳数优势逐渐变为成熟油冲淡直至消失，环烷烃和芳香烃的碳数和环数减少，曲线有双峰变为单峰 ⑥终结物：干酪根残渣 3、过成熟阶段——准变质作用阶段 ①划分界限该阶段埋深大，温度高，Ro>2% ②物质基础：干酪根残渣和已生成的湿气、凝析气、轻质油 ③化学作用过程：高温热裂解 ④烃类产物：干气（甲烷） ⑤特点：趋于向甲烷分子的化学热稳定；干酪根缩聚为富碳残余物。 ⑥终结物：次石墨
油气成因理论
油气成因理论 一、油气无机成因说 （一）泛宇宙说 认为包含烃类在内的有机化合物是宇宙天体的无机演化过程中形成的。 1．宇宙说：认为地球呈熔融状态时，碳氢化合物就包含在气圈中，随着地球的冷却被冷凝岩浆吸收，最后凝结于地壳形成石油。 2．地幔脱气说：认为地球深部存在大量的甲烷和其他非烃资源，在地球分异演化的早期从地球深部被加热而释放出来，有的被释放到大气圈，一小部分形成天然气藏。 （二）地球深部的无机合成说 1．门捷列夫的碳化合物说：认为地球内部的水与重金属碳化物相互作用，形成碳氢化合物。2．高温生成说：认为深度在150km，温度超过1500k、压力达5000Mpa，由于FeO及Fe3O4的参与，水与二氧化碳被还原形成烃类。 3．蛇纹石化生油说：提出橄榄石的蛇纹石化可以产生烃类。 4．费—托地质合成说：认为地球上原始石油是在20×108 年前通过费—托反应生成。 二、有机成因说 基本观点：石油是地质历史时期生物有机质形成的。 分为：早期生油理论和晚期生油理论。 目前晚期生油理论占主导，晚期生油理论是指石油是在有机物质被埋藏到一定深度、温度条件，在热力作用和催化作用由有机物转化而来。 （一）生油的原始物质 生物有机质：包括脂类、蛋白质、碳水化合物、木质素和丹宁 （二）生油环境 温暖、潮湿的气候环境有利于生物的大量繁殖和发育，总而具备了丰富的生油原始物质。海洋、湖泊、三角洲等古地理区域不仅有丰富的水生生物，还因水体起到了隔绝空气的作用，阻止了有机质的腐烂分解，是生油的有利地区。 （三）油气生成的一般模式： 1．生物化学生气阶段 2．热催化生油气阶段 3．热裂解生凝析气阶段 4．深部高温生气阶段
生油理论的发展
生油理论的发展 ----油气地球化学 CUG 021103班从过去到现在，人们在长期寻找、勘探和研究油气的基础上，提出各种生油假说。不断地发展、改进完善，直至今天，干酪根热降解成油理论，逐步被大多数人接受，但是 世界上第一个试图探索石油成因的是俄国的罗蒙诺索夫。早在1763年，他就提出了以下观点：地下肥沃的物质，如油页岩、碳、沥青、石油和琥珀都起源于植物。石油是当今世界使用最普遍的能源和最重要的化工原料。然而关于石油的起源，自从100～200 年前，俄国两位有名的科学家分别提出了石油的有机成因和无机成因以来，学者们也就分成旗帜鲜明的两大学派，各持一说，至今仍争论不休，难分胜负。 石油工业发展早期，认为是石油是无机成因的，无机成因说大致可归为2类：一是地深成因说，认为烃形成于地球深处；二是宇宙成因说，认为烃类早在宇宙阶段已经形成。 从十八世纪七十年代以来，对油气成因的认识基本上分为无机成油和有机成油学说两大学派。 （一）无机成因说 石油成因的一种假说。这种假说认为，石油是由自然界的无机碳和氢经过化学作用而形成的。石油无机成因说大致分为两类。①地深成因说，认为烃类起
源于地球深处。其依据是：在火山喷出的气体及熔岩流中含烃，来自地下深处的岩浆岩中发现有C1～C2的烷烃及可供生成烃类的化学元素；变质岩、岩浆岩及穿入前寒武系结晶岩的伟晶岩中也见到含油显示，甚至在结晶基岩中发现可供开采的工业油气流。②宇宙成因说，认为烃类在宇宙形成阶段即已生成。其依据是：在天体中常有碳、氢、氧诸元素及其化合物的存在。例如，彗星头部的气圈中含有一氧化碳、二氧化碳和甲烷等；在太阳系行星的大气圈中也存在一定浓度的甲烷；在陨石中也已鉴定出烃类化合物。 在日常生活中，我们常用“化石燃料”来称呼石油、煤炭、天然气等经过千百万年才形成的，埋藏在地层中的能源。在煤层中，人们早已发现了树木的性状和由树木的脂类物质形成的琥珀等直接证据，表明煤炭确是由死去的植物变成的；对于天然气，石油地质工作者们也已证明，它们可以由石油、甲烷细菌的生物化学作用、煤炭的分解作用而形成，还可以从地下深处的岩浆中释放出来富含甲烷的“无机成因天然气”。石油是由古代生物(包括动物与植物，尤以浮游生物为主)生成的，既有机成因，这一点也被大多数学者认同。然而，随着全球范围内石油勘探难度的增加和人们对油田的认识加深，越来越多的现象用“石油有机成因”的理论无法解释，长期失宠的无机成油理论又重新受到世界石油地质家的普遍重视。 1、碳化说：1876年俄国化学家门捷列夫：石油是地下深处的金属碳化物与下渗的水相互作用所生成。生成的石油蒸气在冲向地壳的过程中冷凝形成油气藏。 2、宇宙说：1889年俄国索柯洛夫：碳氢化合物是宇宙所固有的，在地
油气成因l理论
石油天然气成因理论概论 资信研10-8班地质工程钟娟娟 Z1001011 作为国家的战略性资源，油气对国民经济的发展发挥着至关重要的作用。其中，石油向来被誉为“工业的血液”，其重要性不言自明。现代经济社会的发展在很大程度上依赖于油气资源的勘探与获取。而油气成因问题的研究则是为了更好地确定勘探方向，更有效地探寻支撑经济社会发展的油气能源。 从物态上看，石油与天然气是流体,在地下一定条件下,它不断流动,现在所找到的油气藏并非其生成地方,而是经过一定距离运移而聚集起来的；从化学组成上看，石油与天然气的组份很复杂,并非单一物质,且在地下运移过程中或其它条件的改变,其成份也在发生变化,其现今的组成并不代表其原貌.；从认知层面来看，油气成因研究涉及众多学科门类，具有很强的复杂性、综合性，需要专业化、综合化、广泛化的知识体系作为基底进行研究；由于分离及鉴定手段的限制,目前对石油组份的了解尚不充分，缺乏对石油及其成油母质过渡形式的明确认知。如上众多因素导致石油成因这一复杂问题的争论从未真正停止过。各家众说纷纭，各有特色。在众多对油气的认识中，基本可分为有机成油说和无机成因说两大学派。其中，有机成因学派认为，生物体是油气生成的最初来源，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。而无机成因学派则认为石油是在地壳深处、在地下高温高压条件下由无机物通过化学反应形成的。现今，有机成因说占据主导地位，是指导当前油气勘探的主要理论依据. 油气有机成因说又具体分为早期成油说和晚期成油说两大类。其中，早期成油说认为，石油烃类是地壳浅处，沉积物成岩作用早期，由沉积岩中的分散有机质在生物化学作用下生成的。晚期成油说认为，石油是有机物质被埋藏后，在一定深度、一定温度，在热力作用和催化剂作用下，由有机物质转化而来的。早期成因说主张沉积有机质在成岩过程中，逐步转化为石油和天然气，并运移到临近的储层中去；晚期成因说认为沉积物埋藏到一定深度后，到了成岩作用晚期或后生作用初期，沉积岩中的不溶有机质才开始发生热降解，生成大量的液态石油和天然气。有机成因说认为，油气生成需要满足两个基本条件：有利于油气生成的
油气成因与烃源岩评价研究综述
油气成因与烃源岩评价研究综述 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，后者则提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[1]。有人根据一些实验事实，提出油气是由动物遗体转化而来的；也有人根据煤的形成,提出油气的生成同植物残体的埋藏有关；古勃金则根据多数油藏分布于滨海或海洋沉积层内，或是与海洋有联系的陆相沉积层内(这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，认为沉积物中所含原始有机质在成岩过程中逐渐转化为石油和天然气。但其观点与实际地质资料有较大出入：古代沉积岩中液态烃含量要比现代沉积物中大20余倍，现代沉积物中液态烃的组成和性质与石油都有一定的差别，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几乎完全为生物成因的。油气的有机成因理论已被长期作为油气勘探战略和方法的理论基础，石油有机成因主要依据如下： (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时代岩层中都找到了石油，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，
油气成因研究综述
油气成因研究综述 石油天然气的形成必须要有物质基础，还要遵循客观的演化规律，对于它的成因有机成因说和无机成因说的对峙已久，至今仍然存在争议，而两派争议的核心自然是对油气的起源物质和生成演化过程的认识不同。简单的说，有机成因说认为油气是地下分散在沉积岩中的植物、动物有机质转化而成，无机成因说主张油气是在地下深部高温高压的环境下，由无机物转换而来，这两种争论从其产生延续至今。 标签：天然气；石油；有机成因说；无机成因说 1 油气有机成因说 有机成因说是18世纪中叶提出的，主要理论有“蒸馏说”、“动物说”、“植物说”、“动植物混合说”、“晚期成油说”等。最主要的证据有：a.目前发现的油田大都分布在沉积岩中；b.前寒武纪到第四纪的每个时代岩层里都发现了石油；c.从油气剖面中看出含油气层位与富含有机质的层位有相互依存的关系；d.目前发现的石油中化学成分并不完全相同，也没有完全不同；e.石油组分中的元素和有机质中的元素相近；f.在模拟实验中可以从有机质中提取到在油气中含有的烃类物质；g.油层的温度大都低于100℃；h.石油大都有旋光性。下面将以时间顺序介绍有机成因的各个学说。 1.1 高温蒸馏说 18世纪中叶苏联的罗蒙诺索夫提出高温蒸馏说，他是最早提出有机学说的学者，他认为石油是煤在地下受到高温蒸馏的产物。 1.2 动物说与植物说 在18世纪60年代，有机学派根据实验和观察，提出了一些新的方案，如以低等动物为主的动物说和以藻类为主的植物说，植物说认为可能成为生油气的藻类有绿藻、蓝藻、硅藻及甲藻。从1888年起，Hoefer和Engler对多种动植物的脂肪酸进行了实验，进一步完善了该学说。 1.3 动植物混成学说 20世纪初，波东尼认为动植物都可以成为油气生成的基础材料，它们和矿物质点一起形成腐泥岩，腐泥岩经过天然蒸馏可产生石油。进而在1932年古勃金各种生物化学组成部分均可参与生成油气，他们可以来自海洋的动植物残体和从陆地携带进海洋的生物分解产物，含有这些有机质的腐泥就是生油气的母岩，一开始时石油以纤维油滴的形式分散于粘土淤泥的母岩中，而后在压力的作用下运移聚集形成油气藏。在这个过程中温度并不高，其间有厌氧菌的参加，压力也在不断增加。这些都使得早期成油理论得到进一步发展。
油气成因理论综述
第二章 油气成因理论综述 油气从哪里来？或者说什么是油气的先质？这些先质是如何转化为油气的？这些问题是从油气被发现以来，就摆在油气勘探开发工作者面前的重大课题。是油气地球化学必需面对、油气成因理论必需回答的问题。对这些问题的回答，不仅具有阐明油气成因的理论意义，而且对指导油气勘探具有不言而喻的现实意义。比如说，如果油气是火山成因的，那么油气勘探的有利区域就应该在正在或者曾经发生过火山活动的地区；如果油气是有机成因的，那么油气勘探就应该将主要注意力放在与有机质沉积密切有关的沉积岩发育区。 概括来说，油气成因理论的发展大致经历了四个阶段，即无机成因说、早期有机成因说、晚期有机成因说和以晚期有机成因为主但兼顾其它因素贡献的成烃理论。由于石油工业早期找到的更多的是油，因此早期的油气成因理论更多关注的是油的成因问题。但现代的石油成因理论应既包括油也包括气。 第一节 油气的无机成因说 无机成烃说认为，油气是由无机化合物经化学反应形成的。它们或者是由地球深部高温条件下原始碳或其氧化态经还原作用形成，如Д·И·门捷列夫（1876）提出的碳化说，库德梁采夫（1951）提出的“岩浆说”；或者是在宇宙（地球）形成初期即已经存在，后来随着地球冷却被吸收并凝结在地壳的上部，由这些碳氢化物沿裂隙溢向地表过程中便可形成油气藏。如索柯洛夫（В·Д·СΟКΟЛΟВ，1889）、Gold 等（1982，1984，1993）提出的宇宙说。这一观点在二十世纪三十年代之前占支配地位。 按照这一学说，无机成因油气不仅存在，而且远景巨大，将有可能比有机成因的油气潜力大得多，其蕴藏量几乎是取之不尽的（陈沪生，1998）。较典型的有如对中东油气富集的认识：波斯湾地区几十个油气田分布在一条500英里长的地带，占地球表面积不到2%，却拥有世界可采储量的50%以上。这些油气藏显示了很宽的地质年龄谱；而且烃类产在构造和地层变化都很大的环境中，各种圈闭都是严重泄漏的，油气渗流随处可见，且由来已久；显然是一种过度供给的情形。这里的石油组成极为相同，因而推测它们是同一来源。但这个来源是什么呢？不少地质学家认为可能是地幔来的无机成因烃源（P.A 切诺韦斯，1993；转引自陈沪生，1998）。 支持无机成因学说的主要证据有： （1）烃类已经在实验室内通过无机物合成。 例如，著名的俄国化学家门捷列夫很早就已在实验室中由无机的碳化物合成出烃类 FeC 2+2H 2O →HC ≡CH+Fe(OH)2 Szatmari （1989）、张景廉（2001）等认为地幔脱气生成的CO 2，CO ，H 2沿破裂带上升到超基性的蛇纹岩带，发生费－托合成反应： 22n m 2Fe,Co,Ni,V()CO + H C H +H O+ Q 300~400 催化℃ 费－托反应合成的烃类伴随着岩浆活动（如火山喷发）沿花岗岩缺失的“通道”上升，并运移到储集层形成油气藏。 （2）天体的光谱中有烃类的显示，陨石中也已检测到烃类化合物。如在水星、土星、天王星、海王星等的气圈中以及慧星的头部都有发现。地球上的有机质和生命最初也是有无机过程合成的。 （3）在火山气和火成岩中有烃类存在。如东太平洋海隆、红海、冰岛，我国的五大连池、云南腾冲等火山区均发现有这类成因的天然气，许多含油气盆地都已在火山岩储层中发
现代油气成因理论综述.doc
前言 石油和天然气的成因问题是石油地质学的前缘学科之一,也是石油地质的热门话题。因为不仅涉及到油气成因理论的创新,而且关系到深部油气的勘查方向和最大程度扩大能源储备的问题。对于油气成因,除了“生物成因论”和“地幔成因论”之外,尚有“地幔热柱成因论”、“宇宙尘石油雨成因论”、“地下放电放光成因论”、“古陨石坑成因论”等等概括地说,就是“有机”和“无机”的成因争论。20世纪中期,我国大庆油田在陆相有机成因理论的指引下,发现了世界上最大的中、新生代陆相油田,突破了“中国贫油论”的束缚,取得了辉煌的成绩。近年来由于我国冀东南堡大型油田、四川盆地普光大型海相油田、松辽盆地徐家园子油田火山岩气田的发现,无疑是对单一的“生物成因论(有机成因论)”提出了挑战。然而石油成因理论不仅关系到生命起源等重大科学问题,而且对于石油勘探工作有着实际的指导意义。有机生油论指导我们找到了目前绝大多数的油气资源,然而无机成因油气田的不断发现,以及无机生油论取得的一些令人瞩目的研究成果,使我们不得不重新审视生油理论,以求解放思想,拓宽视野,在新领域探寻石油资源。现在认为石油基本上是无机成因的,而天然气的成因却是二元的即有机成因和无机成因。 油气成因理论应该是不断发展、不断进步、不断丰富的过程。上世界七十年建立的油气有机成因理论极大地推动了石油工业的发展,指导地质学家们发现了众多的油气田。但是油气的无机成因理论也在发展丰富取得了一些列的成就。以及一些无机成因的油气田的发现更是极大地鼓舞了长期坚持油气可以无机形成的地质学家,进一步推动了有机无机成因理论的发展。同时也有一些理论认为尤其是两种机制同时作用的结果,即油气中的碳元素来自生物有机质即为有机成因,而油气中的氢元素部分却是来自无机自然界的。更有一些理论运用地球动力学的模式直接打破了油气传统的有机或者无机成因划分,将二者融为一体运用地球动力学模式进行分析和研究进而指导油气田的勘探。 一．油气有机成因 油气的有机成因理论包括早期生油说和晚期干酪根热降解。油气的有机成因理论大家已较为熟悉在这里我只做简要的介绍。油气的有机成因理论中最重要的是上世纪七十年代法国科学家Tissot等创立的干酪根晚期热成烃理论,揭示了常规油气的形成、演化和分布规律,描述了油气生成、破坏的阶段性和基本过程在指导现在常规油气的勘探中发挥了无可替代的作用。干酪根晚期热降解生烃理论认为液态烃形成的温度范围为 60-120℃( 即Ro在0.6%-1.35%之间 ),当地层温度超过 120℃( Ro>1.35%)时有机质和液态烃将发生分解形成以甲烷为主的气态烃类。世界上绝大部分已发现的石油均存在于65.5-149℃的温度范围,高于此范围的石油则被天然气所取代。故将此温度界限称之为“液态窗”。 该理论认为在约 4500m以下深度的地温环境下石油和天然气将不能形成有商业价值的油气藏。然而勘探实践和理论研究表明石油特别是天然气可稳定地存在于更大的深度。因此对深层石油和天然气的研究应着眼于突破传统的"经济死亡线"在现行勘探深度以下研究和寻找石油和天然气特别是天然气资源。这说明传统的油气有机成因理论即干酪根晚期热降解理论存在着一定的局限性,不能用于指导地壳更深层的油气资源的勘探。 二.油气无机成因 从1763年俄国学者洛蒙诺索夫注意到油气的成因与火山活动有关,提出了无机成因油气的启蒙思想以来,无机成因油气说几度兴衰。油气无机成因理论出现两个多世纪以来,形成了多种无机成因油气观点,概括起来有以下几种：宇宙说、碳化说、岩浆说、变质说和核变说。目前影响较大的非无机生油气的几个学派。其中之一是Gold的地幔脱气理论;其中之二是费-托地质合成理论。 1.地幔脱气说 1.1Gold氏的理论 Gold 等依据太阳系、地球形成演化的模型, 认为地球深部存在着大量的甲烷及其它非烃资源,这些甲烷在地球形成时就已存在,大量还原状态的碳是在地壳深部被加热而释放出来的。经过地质历史时期的种种变化,这些甲烷向上运移, 并大量聚集在地壳深度15km左右的地带,形成无机成因的油气藏。Gold 认为,大陆板块边缘褶皱带、大型地壳裂谷、地震活动带、活火山或死火山附近,以及已查明富集油气的线性带的外延部位均是油气概率极高的地区。如前所述,来自地幔的烃,可以进入到大气圈中,也可运移到沉积储层,也可运移到火成岩、变质岩中,更可以进入水圈。北极地区大量气水合物的发现正是甲烷等烃类气体向上运移而形成的类冰态化合物。著名天体学家Ahrens( 1994) 在论述地球起源时明确指出:地球是吸积形成的, 被吸积的物质是冷却的, 因此,它们保留了相当一部分挥发份(水、甲烷、氨和稀有气体等)。 1.2幔汁说 幔汁说由杜乐天所倡导。杜乐天通过对地幔流体及软流层地球化学的多年系统的深入研究,在1987 年提出幔汁说的基础上,于1993 年提出了地球有5 个气圈的新假设。该假设认为:地球是一个充气的球,它内部存在压力极大,而且温度和密度都很高的气体,这些气体构成了从地球表面一直到地核的至少 5 个气圈。其中地壳气圈( 即气圈,位于地壳8～10km以下)对于人类具有重大的意义,它蕴藏着可供人类大规模开发利用的巨大天然气资源。 1. 3 幔源油气 前苏联科学院地质研究所极重视地球深源气的研究, 根据他们的理论,以及实验模拟,并从大量的地球化学资料,论证了在强还原条件下形成的深源气是氢气、各种烃类气及硫化氢。他们认为:在上地幔这种特有的温度和压力条件下,液-气相是氢和烃的巨大储气库。 2.费-托地质合成说 2. 1俄罗斯学者的“超基性岩底辟说” 俄罗斯学者卡罗斯、萨尔基索夫等( 1986)根据大量折射波、反射波、转换波的研究和分析,提出地壳结晶基底非层状特征的新概念模型。尔后,沃里沃夫斯基提出了陆壳岩浆潜入式增长的超基性蛇纹岩底辟说。他们认为: 陆壳的结晶部分不全是由高变质的层状结晶岩所构成,即在花岗岩(花岗片麻岩) 与玄武岩中间夹有可塑性的超基性蛇纹岩。在地壳发展早期是双层结构,后来由于可塑性的超基性岩的挤入使上下层分离,并发生破裂, 即所谓的“超基性蛇纹岩底辟说”。这种超基性岩在地
油气成因研究综述
油气成因研究综述 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，后者则提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 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。有人根据一些实验事实，提出油气是由动物遗体转化而来的；也有人根据煤的形成,提出油气的生成同植物残体的埋藏有关；古勃金则根据多数油藏分布于滨海或海洋沉积层内，或是与海洋有联系的陆相沉积层内，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，认为沉积物中所含原始有机质在成岩过程中逐渐转化为石油和天然气。但其观点与实际地质资料有较大出入：古代沉积岩中液态烃含量要比现代沉积物中大20余倍，现代沉积物中液态烃的组成和性质与石油都有一定的差别，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几乎完全为生物成因的。油气的有机成因理论已被长期作为油气勘探战略和方法的理论基础，石油有机成因主要依据如下： (1)世界上已发现的油气田90%以上分布于沉积岩中，而在大片岩浆岩和变质岩区，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时代岩层中都找到了石油，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系。 (3)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，而且这个过程至今仍在进行。愈往地下深处，近代沉积物中的有机物质愈接近石油。 (4)世界上既没有化学成分完全相同的两种石油，也没有成分完全不同的石油。但大多 数石油的化学组成十分相似，而在成分上的差异性则可能同原始生油物质的生成环境的不尽相同及油气生成后的变化历程有关。 (5)光谱分析表明，煤和石油都可能是有机生成的。 (6)从大量油田测试结果可知，石油是在低温条件下生成的。 (7)石油生成并聚集成油藏所需时间大约不到1Ma。 1.2 无机成因说 油气无机成因论认为烃是由碳和氢在无生物作用条件下合成的，而不是起源于沉积有机质。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) 和晚期无机油气生成理论(20世纪70年代至今)；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，认为烃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；二是无机反应成烃理论，即认为烃类是在地球内部合适的物理化学环境条件下通过各种无机反应形成的。主要论据有： (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
生油理论的发展
生油理论的发展 姓名：xxx 学号：xxxx 班级：xxx
石油成因是石油地质学中一个带有根本性的问题，因为只有石油生成之后才有运移、聚集、演化和破坏等一系列地质现象。油气从哪里来？或者说什么是油气的先质？这些先质是如何转化为油气的？这些问题是从油气被发现以来，就摆在油气勘探开发工作者的重大课题是油气地球化学必须回答的问题。对这些问题的回答，不仅具有阐明油气成因的理论意义，而且对指导油气勘探具有不言而喻的现实意义。比如，在确定勘探区域和选择主要目的层时，实际上都是在一定成因假说的指导下进行的。 回顾众说纷纭的石油成因争论，主要体现为有机起源与无机起源两大派别的对垒。油气成因理论的发展大致经历了四个阶段：无机成因说，早期有机成因说，晚期有机成因说，以晚期有机成因为主兼顾其他成因理论。由于石油工业早期找到的更多的是油，因此早期的油气成因理论更多关注的是原油的成因问题。但现代石油成因理论应既包括油也包括气。 （一）无机成因说 无机成因理论认为油气是无机化合物经化学反应形成的。 1、碳话说：1876年俄国化学家门捷列夫提出石油是地下深处的金属碳化物与下渗的水相互作用所生成。生成的石油蒸气在冲向地壳的过程中冷凝形成油气藏。 ３FemCn+4mH2O——mFe3O4+C3nH3m 2、宇宙说：1889年俄国索柯洛夫：碳氢化合物是宇宙所固有的，在地球处于熔融阶段时即已存在于气圈之中了，以后地球冷却被吸附凝结在地壳上部形成油气藏。 3、岩浆说：苏联库德梁采夫（1949,10），在纪念宇宙说六十周时突然由有机说的观点转变为无机说，认为地球深处的岩浆中，含有C、H，还有O、N、S 及石油中其他灰分元素。在6000℃—12000℃下，C、H可形成甲基，到3000—4000℃可形成次甲基，随着温度降低，可形成甲基，最后形成甲烷，甲炔基可聚合形成各种烃，在温度、压力适合时形成石油。 其证据是：岩浆岩、变质岩中相继发现油气藏。 无机成因说的主要证据 证据之一：烃类已经在实验室内通过无机物合成 例如，著名的俄国化学家门捷列夫很早就已在实验室中由无 机的碳化物合成出烃类 Szatmari（1989）、张景廉（2001）等认为地幔脱气生成的 CO2，CO，H2沿破裂带上升到超基性的蛇纹岩带，发生费－托 合成反应：
油气成因理论认识
关于油气成因的认识 张涛071153039 回顾众说纷纭的石油成因争论，主要体现为有机起源与无机起源两大派别的对垒。19 世纪中叶，随着采油事业的兴起，石油成因广泛引起了学者们的兴趣。进入20 世纪，由于在石油中找到了生物起源的直接证据，即卟啉和旋光性，其核心即石油起源于生物物质，自此有机起源学说一直占据主导地位，并一直指导我们的勘探事业至今，在此理论的指导下，人们也确实找到了成千上万的大大小小的油气田。 油气成因争论的核心是起源物质和油气生成过程。因此，油气成因学说历来是无机起源和有机起源两大学派对垒。而在有机学派中，又分为早期成油说和晚期成油说两种。 一、油气无机成因说 19世纪中叶，近代石油工业的兴起，引起了许多学者对油气成因研究的兴趣。因而各种无机起源学说应运而生，其中最完整、最有影响的是1876年著名俄国化学家Менделе ев提出的碳化物说。他认为把石油起源同煤相联系的提法与实际观察到的油田剖面有矛盾，而在当时已有许多实验可由无机合成途径产生烃类，于是他提出石油是地下深处炽热的重金属碳化物与沿裂缝下渗的水相互作用而生成。如： 3Fe m Cn＋4mH2O → mFe3O4+C3nH8m 所生成的石油蒸气在涌向地壳过程中冷凝在多孔岩层中，当条件适宜时就可形成油气藏。 1889年另一无机学派的典型代表Соколов提出了宇宙说，他依据对太阳系中的木星、土星、天王星和海王星等行星的气圈中以及彗星的尾部等天体光谱分析发现有甲烷，以及烃类化台物可由Fischer-Tropsch反应无机合成： nCO+2nH2→（-CH2）n+nH2O Соколов认为碳氢化台物是宇宙中固有的，在地球尚处于熔融状态时即已存在于大气圈中，后随着地球的冷却收缩，被凝结于地壳上部，并沿裂隙分离出来，当有孔隙性地层和其上被非渗透层覆盖时则可聚集成油气藏。 1904年Coste把石油起源与火山活动相联系又提出了火山说。 1．有机成因的不足 1．在中亚的红色地层中找到了石油以后，前苏联的石油地质专家就提出：红色泥岩也能生油。玉门老君庙油田都是红色地层，上第三系底部白杨河组中只有30 m 厚棕褐色泥岩，找不到生油层，于是来了个白垩系生油，倒灌至志留系及第三系的说法。塔里木盆地叶城柯克亚油田在红色第三系中打出了千吨井，找不到生油层，又解释为它是通过断层与侏罗系沟通，侏罗系生的油侧灌到第三系里来。 2．“生油层”不断深移 在找油的实践过程中，许多盆地经历了不断往深处寻找生油层的过程。例如，对我国准噶尔盆地及塔里木盆地的生油层的认识都走过一段“渐进式的路程”。20 世纪50 年代，在石油地质报告中，人们首先认为是侏罗系生油。60 年代找到克拉玛依油田后，认为是三叠系克拉玛依组生油。80 年代又说是二叠系生油。 3．晶洞和盆地基底以下地层含油 1960 年克拉玛依油田八区大断裂下盘克256 井于2 818 m进入古生界基底，在2 830m～2 838 m 取心见两处火成岩晶洞中含油，岩性为流纹岩，有石英斑晶，晶洞中含油，四氯化碳试验呈黄色，晶洞互不连通。1966 年在克256 井南4 km 的检乌8井3 008 m 经二叠系底砾岩进入古生界基底，在3 021 m～3 022m 基底岩石中取心又见流纹岩，灰白色，具黑色玻璃质的流纹状结构，有石英斑晶，晶洞中含稠油，加四氯化碳呈浅黄色。上述情况用有机生
油气成因理论认识
关于油气成因的认识 xx9 回顾众说纷纭的石油成因争论，主要体现为有机起源与无机起源两大派别的对垒。19 世纪中叶，随着采油事业的兴起，石油成因广泛引起了学者们的兴趣。进入20 世纪，由于在石油中找到了生物起源的直接证据，即卟啉和旋光性，其核心即石油起源于生物物质，自此有机起源学说一直占据主导地位，并一直指导我们的勘探事业至今，在此理论的指导下，人们也确实找到了成千上万的大大小小的油气田。 油气成因争论的核心是起源物质和油气生成过程。因此，油气成因学说历来是无机起源和有机起源两大学派对垒。而在有机学派中，又分为早期成油说和晚期成油说两种。 一、油气无机成因说 19 世纪中叶，近代石油工业的兴起，引起了许多学者对油气成因研究的兴趣。因而各种无机起源学说应运而生，其中最完整、最有影响的是1876 年著名俄国化学家MeHgej提e出B碳化物说。他认为把石油起源同煤相联系的提法与实际观察到的油田剖面有矛盾，而在当时已有许多实验可由无机合成途径产生烃类，于是他提出石油是地下深处炽热的重金属碳化物与沿裂缝下渗的水相互作用而生成。如： 3FemCn＋4mH 20 T mFe 3O 4+C 3nH 8m 所生成的石油蒸气在涌向地壳过程中冷凝在多孔岩层中，当条件适宜时就可形成油气藏。 1889年另一无机学派的典型代表C OKO提出了宇宙说，他依据对太阳系中的木
星、土星、天王星和海王星等行星的气圈中以及彗星的尾部等天体光谱分析发现有甲烷，以及烃类化台物可由Fischer-Tropsch反应无机合成： nCO+2nH 2— (-CH 2)n+nH 2O C OKO认为碳氢化台物是宇宙中固有的，在地球尚处于熔融状态时即已存在于大气圈中，后随着地球的冷却收缩，被凝结于地壳上部，并沿裂隙分离出来，当有孔隙性地层和其上被非渗透层覆盖时则可聚集成油气藏。 1904年Coste把石油起源与火山活动相联系又提出了火山说。 1．有机成因的不足 1．在中亚的红色地层中找到了石油以后，前苏联的石油地质专家就提出： 红色泥岩也能生油。玉门老君庙油田都是红色地层，上第三系底部白杨河组中只有30 m厚棕褐色泥岩，找不到生油层，于是来了个白垩系生油，倒灌至志留系及第三系的说法。塔里木盆地叶城柯克亚油田在红色第三系中打出了千吨井，找不到生油层，又解释为它是通过断层与侏罗系沟通，侏罗系生的油侧灌到第三系里来。 2．“生油层”不断深移 在找油的实践过程中，许多盆地经历了不断往深处寻找生油层的过程。例如，对我国准噶尔盆地及塔里木盆地的生油层的认识都走过一段“渐进式的路程”。20世纪50年代，在石油地质报告中，人们首先认为是侏罗系生油。60年代找到克拉玛依油田后，认为是三叠系克拉玛依组生油。80 年代又说是二叠系生油。 3．晶洞和盆地基底以下地层含油 I960年克拉玛依油田八区大断裂下盘克256井于2 818 m进入古生界基底，在2 830m?2 838 m取心见两处火成岩晶洞中含油，岩性为流纹岩，有石英斑晶，晶洞