2011-03-28 | 有机碳恢复的经验计算式
类别(学习札记) | 评论(0) | 阅读(120) | 发表于 09:04

     有机质丰度(TOC)随着成熟度的增大而降低,与其同时生成并排出含碳物质(如二氧化碳、甲烷、石油等)。分析数据表明,生油岩在生油窗内大约损失50%的有机碳。如,Rullkotter et al. (1987)指出Posidonia页岩的TOC在生油窗内从10%降低到5-6%。上述结论的精度取决于有机碳分析仪得到的是仅仅为干酪根的碳还是包括了液态烃(沥青),轻汽油和烃气。

北海Kimeeridge Clay/Draupne层页岩的大量数据显示(表 254.1),TOC从Tmax=410°C时的6%降低到Tmax=470°C时的3%。Tmax过470°C以后,平均TOC增加,这主要是由于活动沉降地堑中沉积的高丰度源岩。这些源岩目前正经历高成熟演化。在北海地区,高丰度的烃源岩主要分布在盆地的翼部,如Inner Moray Firth及UK onshore outcrops of Dorset (Cornford, 1998)。基于上述信息,我们假设生油岩实测有机碳(TOCm)在生油窗(Tmax=435-465°C)内损失50%,并假定有机碳的变化与Tmax之间的关系是线性的,则可以计算原始有机碳(TOCo)为(Cornford等,2001):

TOCo = TOCm + (TOCm x ((Tmax - 435)/30))

表 254.1 北海上侏罗统烃源岩TOC随成熟度的变化(4,250个样品,TOC >2.0%)

Tmax      

TOC (%)

描述

(°C)

平均值

标准偏差

样品数

400-410

7.61

±1.84

121

有机碳平均值随成熟度增加而降低

410-420

5.84

±2.05

332

420-430

5.14

±1.89

961

430-440

4.67

±1.92

1412

440-450

4.16

±1.86

706

450-460

3.99

±1.80

225

460-470

2.98

±0.85

62

470-480

3.92

±1.20

101

地堑轴向沉积

480-490

4.43

±1.07

198

490-500

5.85

±2.35

89

合计

4.85

±2.02

4250

 

 

    由于单个Tmax值的不可靠性,线性校正关系只能用于大量数据(S2>2mg/g)的任意置信区间内,单个样品得到的结果不可信。此外,上式只能用于I-II型干酪根。镜质体(III型干酪根)由于贫氢,成熟过程中损失很少。如果需要,可以将上式中的30替换成300来近似恢复III型干酪根的原始有机碳。

参考文献:

Cornford, C., Burgess, C., Gliddon, T. & Kelly, R. (2001). Geochemical truths in large data sets - II: Risking petroleum systems. In: 20th International Meeting on Organic Geochemistry vol. Abstracts volume 1 pp. 322-323.

Cornford, C. (1998). Source rocks and hydrocarbons of the North Sea. In: Petroleum Geology of the North Sea , Blackwell Science Publications pp. 376-462.

Rullkotter, J., Leythaeuser, D., Horsfield, B., Littke, R., Mann, U., Muller, P.J., Radke, M., Schaefer, R.G., Schenk, H.J., Schwochau, K., Witte, E.G. & Welte, D.H. (1987). Organic matter maturation under the influence of a deep intrusive heat source: a natural experiment for quanititation of hydrocarbon generation and expulsion from a petroleum source rock (Toarcian shale, northern Germany). In: Advances in Org. Geochem 1987 (Proc. 13th Int'l. Mtg on Org. Geochem., Venice) , Pergamon Press pp. 847-856.

原文链接:http://www.igiltd.com/ig.NET Sample Pages/254.html

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