Articles

Předvolání Laboratoři • Geobiology a Astrobiologie na MIT “ Kerogen

Kerogen je definována jako zlomek velkých chemických agregátů v sedimentární organická hmota, která je nerozpustná v rozpouštědlech (v kontrastu, zlomek, který je rozpustný v organických rozpouštědlech, se nazývá asfalt). Kerogen představuje asi 90% organického uhlíku v sedimentech. Je možné získat informace o celkových strukturách a obsahu biomarkerů makromolekulární organické hmoty.

Kerogen lze klasifikovat podle zdrojového materiálu:

Typ Jméno Zdroj
řas kerogen hlavně řasy
II liptinitic kerogen hlavně plankton, příspěvek z řas
III huminové hlavně vyšší rostliny

můžete také sbírat informace o zdroji a typu kerogenu o částku kerogenu ve vzorku:

Množství kerogen Hlavní typy kerogenu Typ vkladu
~ 1% I, II olej zdrojové horniny
< 50% I, II ropných břidlic
> 50% III uhelné

Jedním z nejčastěji používaných technik se nazývá Rock Eval Pyrolýza, která nám pomáhá určit druh a splatnost kerogenu. Rock Eval pyrolýza metoda se skládá z naprogramované teploty topení (v pyrolýzní peci) v inertní atmosféře (helium) malý vzorek kvantitativně a selektivně určit, (1) volný uhlovodíků obsažených ve vzorku a (2) uhlovodíkové a kyslík obsahující sloučeniny (CO2), které jsou odpařeny při praskání unextractable organické hmoty ve vzorku (kerogen).

V souhrnu údajů vyrobená z Rock Eval Pyrolýza je

  • množství volných uhlovodíků
  • množství uhlovodíků generovaných prostřednictvím tepelného krakování netěkavé organické hmoty
  • množství CO2 vyprodukovaného během pyrolýzy kerogenu
  • teplota, při které maximální uvolňování uhlovodíků z krakování kerogenu dochází během pyrolýzy. Tmax je údaj o stupni zrání organické hmoty.

typ a zralost organické hmoty v ropné zdroje kameny lze charakterizovat z Rock Eval pyrolýza dat pomocí následujících parametrů:

  • poměr H/C Tento parametr nám pomáhá charakterizovat původ organické hmoty. Mořské organismy a řasy, obecně, se skládá z lipidů a protein-bohaté organické hmoty, kde poměr H C je vyšší než u sacharidů-bohatých složek půdy rostliny.
  • poměr O/C. Tento parametr je vysoký pro zbytky půdních rostlin bohaté na polysacharrid a inertní organický materiál (zbytková organická hmota), které se vyskytují jako pozadí v mořských sedimentech.

Z této informace, můžeme umístit naše vzorky na van Krevelen diagramu, která je zobrazena níže, což je děj hromadné prvek poměrů H/C vs. O/C. tři různé typy kerogenu, ve výše uvedených tabulkách, zralý spolu tři různé evoluční cesty na van Krevelen diagramy. Vzhledem k tomu, že daná sedimentární hornina se během pohřbu stává zralejší, kerogen se ve srovnání s uhlíkem více vyčerpává vodíkem a kyslíkem.

Další informace můžeme získat z kerogenu jsou TOC%, nebo celkový obsah organického uhlíku a jeho hromadné izotopové složení. Techniky analyzovat kerogen jsou komplexní, zaměřená na struktury komponent biomolekul pomocí různých typů pyrolýza, chemické degradace a spektroskopické metody.