乾酪根

來源

石油及天然氣來源於沉積有機質。對生成石油及天然氣的原始物質而言，以沉積物（岩）中的分散有機質為主。沉積物（岩）中的沉積有機質經歷了複雜的生物化學及化學變化，通過腐泥化及腐殖化過程形成乾酪根，成為生成大量石油及天然氣的先軀。

乾酪根（Kerogen）一詞最初被用來描述蘇格蘭油頁岩中的有機質，它經蒸餾後能產出似蠟質的粘稠石油。現在為人們所普遍接受的概念是：乾酪根是沉積岩中不溶於一般有機溶劑的沉積有機質。與其相對應，岩石中可溶於有機溶劑的部分，稱為瀝青。

乾酪根是沉積有機質的主體，約占總有機質的80%-90%，研究認為80%以上的石油烴是由乾酪根轉化而成。乾酪根的成分和結構複雜，是一種高分子聚合物，沒有固定的結構表達式。

地史上，從前寒武紀到泥盆紀，沉積有機質的唯一來源是海洋浮游植物（藻類）和細菌，在泥盆紀以後，高等植物開始重要起來。尤其是在成煤作用上。但就對沉積有機質的貢獻來看遠不及海洋浮游植物和細菌。這主要基於下列原因：

（1）地史上高等植物的出現明顯晚於浮游植物。

（2）無論古今，海域面積明顯大於陸地。

（3）浮游植物與細菌比高等植物高產。

因此，海洋浮游植物與細菌提供的沉積有機質的總量要比陸生高等植物大得多。以植物為例，現今陸地上年產量不及總產量的1/7。浮游植物、細菌以及高等植物等隨著沉積埋藏逐漸演化為有機質，沉積有機質演化為腐殖酸，進而演化到乾酪根。

有固定的化學成分，主要由C、H、O和少量S、N組成，沒有固定的分子式和結構模型。Durand等對世界各地440個乾酪根樣品的元素分析結果表明，平均C占76.4%，H占6.3%，O占11.1%，三者共占93.8%，是乾酪根的主要元素成分。

在不同沉積環境中，由不同來源有機質形成的乾酪根，其性質和生油氣潛能差別很大。乾酪根可以劃分為以下三種主要類型：

I型乾酪根（稱為腐泥型）：以含類脂化合物為主，直鏈烷烴很多，多環芳烴及含氧官能團很少，具高氫低氧含量，它可以來自藻類沉積物，也可能是各種有機質被細菌改造而成，生油潛能大，每噸生油岩可生油約1.8kg。

Ⅱ型乾酪根：氫含量較高，但較Ⅰ型乾酪根略低，為高度飽和的多環碳骨架，含中等長度直鏈烷烴和環烷烴較多，也含多環芳烴及雜原子官能團，來源於海相浮游生物和微生物，生油潛能中等，每噸生油岩可生油約1.2kg。

Ⅲ型乾酪根（稱為腐殖型）：具低氫高氧含量，以含多環芳烴及含氧官能團為主，飽和烴很少，來源於陸地高等植物，對生油不利，每噸生油岩可生油約0.6kg，但可成為有利的生氣來源。

80年代以來，人們通過對乾酪根進行高溫熱解或低溫降解，使其成為低分子量產物，揭示出它們含有活有機體中鑑定出來的全套有機結構，包括掂類、街族、葉琳、胺基酸、糖、按酸、酮、醇、烯烴和醚橋。