陸相烴源巖的地球化學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)之有機(jī)質(zhì)類(lèi)型簡(jiǎn)析

張翔宇（中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）能源學(xué)院100083）

引言

有機(jī)質(zhì)類(lèi)型是評(píng)價(jià)烴源巖質(zhì)量的地球化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)之一,不同有機(jī)質(zhì)類(lèi)型的烴源巖生烴潛力,生油門(mén)限值和生烴過(guò)程都有一定程度的不同,這種不同源于不同的演化過(guò)程和地質(zhì)因素造成的。烴源巖有機(jī)質(zhì)類(lèi)型的判斷方法有很多，目前大多可采用三類(lèi)四分法或三類(lèi)五分法,結(jié)合一系列的測(cè)評(píng)參數(shù)找出不同之處劃分大類(lèi),不同的地質(zhì)因素或地理環(huán)境會(huì)導(dǎo)致同一類(lèi)有機(jī)質(zhì)類(lèi)型在判定時(shí)產(chǎn)生誤差，這就需要更多的方法相結(jié)合綜合得出結(jié)論，但海相和陸相烴源巖的區(qū)分往往是烴源巖最基本的原始分類(lèi)。許多指標(biāo)都難以判識(shí)高演化程度的樣品的有機(jī)質(zhì)類(lèi)型。一般情況下，常常是幾種方法結(jié)合應(yīng)用，互相佐證。常見(jiàn)用干酪根和生油巖熱解劃分有機(jī)質(zhì)類(lèi)型。

一、干酪根元素組成

干酪根的H/C原子比和O/C原子比可以通過(guò)元素分析儀得到，原子比圖版為有機(jī)質(zhì)類(lèi)型劃分提供依據(jù)。可以劃分出3種基本的干酪根類(lèi)型腐泥型，腐殖腐泥型,腐殖型（即Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ型）。其中Ⅱ型干酪根還可以進(jìn)一步劃分為Ⅱ1（腐泥—腐殖型）和Ⅱ2（腐殖—腐泥型）。但隨著有機(jī)質(zhì)的不斷成熟,各種類(lèi)型的干酪根將不斷融合在一起,因此隨著演化程度的增加，干酪根元素組成測(cè)定參數(shù)就不夠準(zhǔn)確了。為了客觀準(zhǔn)確的表示生烴能力應(yīng)當(dāng)采用KTI指數(shù)。

二、依據(jù)紅外光譜（官能團(tuán)）特征劃分有機(jī)質(zhì)的類(lèi)型

有機(jī)質(zhì)的紅外譜帶可以分為脂族基團(tuán)、芳香基團(tuán)和含氧基團(tuán)三大類(lèi)。依據(jù)這些基團(tuán)（譜帶）的強(qiáng)度，可以提供官能團(tuán)組成和豐度信息，并可以判斷有機(jī)質(zhì)類(lèi)型（利用吸收峰密度差值不同）。石油天然氣總公司1995年頒布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中就有由紅外參數(shù)判識(shí)有機(jī)質(zhì)類(lèi)型的方案.

三、據(jù)干酪根的穩(wěn)定碳同位素組成（δ13C）判識(shí)干酪根的類(lèi)型

無(wú)論在何種環(huán)境發(fā)育的生物都具有不同的穩(wěn)定碳同位素組成（δ13C）。干酪根作為生物有機(jī)質(zhì)的演化產(chǎn)物，應(yīng)該具有并表現(xiàn)原始有機(jī)質(zhì)的特征。研究表明，影響有機(jī)碳穩(wěn)定同位素組成主要因素是有機(jī)質(zhì)的來(lái)源。生物中的碳同位素比它自身所利用的CO2少，這時(shí)生物自身的分餾作用導(dǎo)致的。這種情況在陸相生物體現(xiàn)的更為明顯，一系列實(shí)驗(yàn)研究表明，富含纖維素、木質(zhì)素的高等植物通常比較低等生物構(gòu)成的有機(jī)質(zhì)更能利用碳，即更富含重碳穩(wěn)定同位素（這可能與高等植物的光合作用使CO2利用率增大有關(guān)）。相比之下，海相水生植物更易于富集輕碳同位素。由此可見(jiàn)δ13C的差異可以較為準(zhǔn)確的，有效的反映烴源巖有機(jī)質(zhì)類(lèi)型的區(qū)別

四、巖石熱解參數(shù)劃分有機(jī)質(zhì)類(lèi)型

巖石熱解參數(shù)和有機(jī)質(zhì)豐度、平均化學(xué)組成特征有關(guān)，主要使用參數(shù)降解率，降解率越高說(shuō)明有機(jī)質(zhì)類(lèi)型越好，但是隨著有機(jī)質(zhì)演化程度增加，成熟度變高烴源巖測(cè)評(píng)時(shí)誤差就會(huì)增大。此用于評(píng)價(jià)有機(jī)質(zhì)類(lèi)型的熱解參數(shù)還有:類(lèi)型指數(shù)(S2/S3)和氫指數(shù)(HI)，使用這些熱解參數(shù)也是隨著有機(jī)質(zhì)演化程度加深而誤差增大。

結(jié)論

目前利用有機(jī)質(zhì)類(lèi)型參數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)陸相烴源巖時(shí)，干酪根元素組成劃分有機(jī)質(zhì)類(lèi)型時(shí)測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確性不高只能作為粗略初步定性使用。較輕的干酪根碳同位素組成一般反映較高的水生生物貢獻(xiàn)和較多的類(lèi)脂化合物含量，即對(duì)應(yīng)著較好的有機(jī)質(zhì)類(lèi)型。隨著演化程度的加深巖石熱解參數(shù)法的準(zhǔn)確性就會(huì)下降而變得不可靠?？傊袡C(jī)質(zhì)類(lèi)型參數(shù)并不能單一作為評(píng)價(jià)烴源巖的標(biāo)準(zhǔn)還應(yīng)與其他地球化學(xué)參數(shù)相結(jié)合才能進(jìn)行較準(zhǔn)確的定性評(píng)價(jià)。

[1]秦建中,劉寶泉,國(guó)建英,等.關(guān)于碳酸鹽巖的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[J].石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì),2004,24(3):2812286.

[2]夏新宇,戴金星.碳酸鹽巖生烴指標(biāo)及生烴量評(píng)價(jià)的新認(rèn)識(shí)[J].石油學(xué)報(bào),2000,21(4):36241.

[3]陳建平,趙長(zhǎng)毅,何忠華.煤系有機(jī)質(zhì)生烴潛力評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)探討[J].石油勘探與開(kāi)發(fā),1997,24(1):125.

[4]趙靖舟.塔里木盆地北部寒武一奧陶系海相烴源巖重新認(rèn)識(shí)[J].沉積學(xué)報(bào),2001,19(1):1172124.

[5]張金亮,常象春,石油地質(zhì)學(xué)[M].石油工業(yè)出版社:2004:35244.

[6]鄧榮敬,徐備,張立勤,等.萍樂(lè)拗陷西部上古生界一下三疊統(tǒng)烴源巖評(píng)價(jià)[J].天然氣工業(yè),2005,25(3):22226.

[7]李洪波,張警,張春明,彭德華.柴達(dá)木盆地西部南區(qū)第三系烴源巖評(píng)價(jià)[J].石油天然氣學(xué)報(bào)(江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)),2006.28(6):41243.

[8]吳光興,王正璞,孫建波,王三健,陸相生油巖評(píng)價(jià)中存在問(wèn)題探討以東濮凹陷為例[J].斷塊油氣田,2003.10(3):28231.