Summons Lab * Geobiologi og astrobiologi ved MIT ” Kerogen
Kerogen defineres som den fraktion af store kemiske aggregater i sedimentært organisk stof, der er uopløseligt i opløsningsmidler (i modsætning hertil kaldes den fraktion, der er opløselig i organiske opløsningsmidler bitumen). Kerogen repræsenterer omkring 90% af det organiske kulstof i sedimenter. Det er muligt at få information om de overordnede strukturer og biomarkørindhold i det makromolekylære organiske stof.
Kerogen kan klassificeres efter kildemateriale:
Type | navn | kilde |
---|---|---|
I | algal kerogen | hovedsagelig alger |
II | liptinitisk kerogen | hovedsageligt plankton, noget bidrag fra alger |
III | humic | hovedsageligt højere planter |
Du kan også hente oplysninger om kilden og typen af kerogen ved mængden af kerogen i en prøve:
mængde kerogen | vigtigste kerogen typer | type af depositum |
---|---|---|
~ 1% | I, II | oliekilde rock /td> |
< 50% | i, II | olieskifer |
> 50% | III | kul |
en af de mest anvendte teknikker kaldes Rock EVAL pyrolyse, som hjælper os med at identificere typen og modenheden af kerogen. Rock Eval pyrolysemetoden består af en programmeret temperaturopvarmning (i en pyrolyseovn) i en inert atmosfære (helium) af en lille prøve til kvantitativt og selektivt at bestemme (1) de frie carbonhydrider indeholdt i prøven og (2) de carbonhydrid – og iltholdige forbindelser (CO2), der fordampes under krakningen af det ikke-ekstraherbare organiske stof i prøven (kerogen).
Sammenfattende er dataene produceret fra en Rockeval pyrolyse
- mængden af frie carbonhydrider
- mængden af carbonhydrider genereret ved termisk krakning af ikke-flygtigt organisk stof
- mængden af CO2 produceret under pyrolyse af kerogen
- den temperatur, ved hvilken den maksimale frigivelse af carbonhydrider fra krakning af kerogen forekommer under pyrolyse. Tmaks er en indikation af modningstrinnet af det organiske stof.
typen og modenheden af organisk stof i råoliekildeklipper kan karakteriseres ud fra Rock Eval pyrolysedata ved hjælp af følgende parametre:
- h / c-forhold denne parameter hjælper os med at karakterisere oprindelsen af organisk stof. Marine organismer og alger er generelt sammensat af lipid – og proteinrige organiske stoffer, hvor forholdet mellem H og C er højere end i de kulhydratrige bestanddele af landplanter.
- o / c-forhold. Denne parameter er høj for polysacharridrige rester af landplanter og inert organisk materiale (resterende organisk materiale), der opstår som baggrund i marine sedimenter.
fra disse oplysninger kan vi placere vores prøver på et van Krevelen-diagram, vist nedenfor, som er et plot af bulkelementforholdene, H/C vs. O/C. De tre forskellige kerogen-typer, i tabellerne ovenfor, modnes langs tre forskellige evolutionære stier på van Krevelen-diagrammer. Da en given sedimentær sten bliver mere moden under begravelsen, bliver kerogen mere udtømt i brint og ilt i forhold til kulstof.
andre oplysninger, vi kan få fra kerogen, er TOC% eller det samlede organiske kulstofindhold og dets isotopiske sammensætning i bulk. Teknikker til analyse af kerogen er komplekse og målretter strukturerne af komponentbiomolekyler ved hjælp af forskellige typer Pyrolyse, kemisk nedbrydning og spektroskopiske metoder.