干酪根

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November 29, 2021

干酪根是有机化合物的混合物,是沉积岩中有机质的主要成分。它不溶于普通有机溶剂,因为其化合物中含有大分子(超过 1,000 道尔顿)。能溶解的部分称为沥青。当在地壳内部加热到合适的温度时,(产油阈值约为60°-120°C,产气阈值约为120°-150°C)一些干酪根产生原油或天然气,也称为自然资源作为碳氢化合物(化石燃料)。当这些干酪根以高浓度集中在页岩等岩石中时,它们可以形成母岩。未加热至产烃温度的富含干酪根的页岩可形成页岩沉积物。术语“干酪根”1912 年由苏格兰有机化学家 Alexander Crum Brown 创造。

成分

干酪根是有机物的混合物而不是特定的化学物质,因此它没有确定的化学式。测试样品中干酪根的化学成分可能会有所不同。北美西部 Green River 组油页岩中的干酪根包含以下比例的元素:C 215: H 330: O 12: N 5: S 1。

干酪根分类

不稳定干酪根的破坏产生重碳氢化合物(如原油),难熔类型产生轻碳氢化合物(如气体),惰性物种产生石墨。Van Krevelen 图是干酪根分类的一个例子,根据它,当比较 H:C 和 O:C 比率时,它们倾向于形成组。

第一类

含有藻酸盐、无定形有机物、蓝藻、淡水藻类和陆地植物树脂 氢:碳比 > 1.25 氧:碳比 < 0.15 倾向于形成液态碳氢化合物。源自藻类湖泊,仅在缺氧湖泊和少数其他异常海洋环境中形成 含有一些环状烷烃或芳烃 主要由蛋白质和脂质组成

Ⅱ型

氢:碳比 < 1.25 氧:碳比 0.03 到 0.18 倾向于形成油气混合物。几种类型:exinit、cutinite、resinite 和 liptinite Exinit:由孢子和花粉的壳形成 Cutinit:由大陆植物的角质层形成 动物 Liptinites:由大陆植物的脂质(溶于有机溶剂的疏水性分子)和海藻形成 全部其中有产生石油的倾向,是由在还原条件下沉积的脂质形成的。

II型硫

与II型相似,但硫含量高。

Ⅲ型

氢:碳比 < 1 氧:碳比从 0.03 到 0.3 材料很薄,如木头或煤。倾向于生产煤和天然气(最近的研究表明,III 型干酪根可以在困难的条件下生产石油) 由于芳烃和饱和烃环的长系统,氢含量低 III 型干酪根由缺乏纤维素、木质素等脂质的大陆植物形成,以及植物中的萜烯和酚类化合物。大多数转化为石油的生物质是由细菌和原生生物提供的,它们分解原始物质,而不是原始生物本身。然而,这种干酪根中的木质素分解形成对细菌和原生生物有毒的酚类化合物。如果没有这种巨大的材料供应,它只能转化为甲烷或煤炭。

IV型(人渣)

氢碳比 < 0.5 IV 型干酪根含有大部分以多环芳烃形式分解的有机物。它们不能产生碳氢化合物。

材料来源

属于地球

这种类型的材料很难识别,但有些可以识别。来自海洋或湖泊的材料经常遇到 III 型或 IV 型干酪根。来自海洋或湖泊的物质在缺氧环境中积累,通常会形成 I 型或 II 型干酪根。大多数高等陆地植物产生 III 型或 IV 型干酪根。木炭含有 II 型干酪根。

外星人

球粒陨石碳酸盐陨石含有类似干酪根的成分。据信,这种材料是由类地行星组成的。在恒星周围的尘埃云中检测到干酪根物质。

查看更多

沥青油页岩地质石油地质托林

参考

外部链接

欧洲有机地球化学家协会有机地球化学(sciencedirect 期刊)