Articles

The Summons Lab * Geobiology and Astrobiology at MIT ” Kerogen

Kerogen jest zdefiniowany jako frakcja dużych agregatów chemicznych w osadowej materii organicznej, która jest nierozpuszczalna w rozpuszczalnikach • natomiast frakcja rozpuszczalna w rozpuszczalnikach organicznych nazywana jest bitumem). Kerogen stanowi około 90% węgla organicznego w osadach. Możliwe jest uzyskanie informacji o ogólnej strukturze i zawartości biomarkerów makrocząsteczkowej materii organicznej.

Kerogen można sklasyfikować według materiału źródłowego:

Typ Nazwa źródło
I td> głównie glony
II liptynit kerogen głównie Plankton, część udziału glonów
III humus głównie rośliny wyższe

Możesz również zebrać informacje o źródle i rodzaju kerogenu na podstawie ilości kerogenu w próbce:

<50%

>50%

Ilość kerogenu główne typy kerogenu Rodzaj złoża
~ 1% I, II źródło oleju rock
I, II łupek naftowy
III węgiel

jedną z najczęściej stosowanych technik jest piroliza skał, która pomaga nam zidentyfikować rodzaj i dojrzałość kerogenu. Metoda pirolizy skał polega na zaprogramowanym ogrzewaniu temperaturowym (w piecu do pirolizy) w obojętnej atmosferze (Hel) małej próbki w celu ilościowego i selektywnego oznaczania (1) wolnych węglowodorów zawartych w próbce i (2) związków zawierających węglowodory i tlen (CO2), które są ulatniane podczas pękania niezatracalnej materii organicznej w próbce (kerogen).

podsumowując, dane uzyskane z pirolizy skał wynoszą

  • ilość wolnych węglowodorów
  • ilość węglowodorów wytworzonych w wyniku krakingu termicznego nielotnej materii organicznej
  • ilość CO2 wytworzonego podczas pirolizy kerogenu
  • temperatura, w której występuje maksymalne uwalnianie węglowodorów z krakingu kerogenu podczas pirolizy. Tmax jest wskaźnikiem etapu dojrzewania materii organicznej.

typ i dojrzałość materii organicznej w skałach pochodzenia ropy naftowej można scharakteryzować na podstawie danych dotyczących pirolizy skał za pomocą następujących parametrów:

  • stosunek H / C parametr ten pomaga nam scharakteryzować pochodzenie materii organicznej. Organizmy morskie i glony, ogólnie rzecz biorąc, składają się z materii organicznej bogatej w lipidy i białka, gdzie stosunek H do C jest wyższy niż w składnikach bogatych w węglowodany roślin lądowych.
  • Współczynnik O / C. Parametr ten jest wysoki w przypadku bogatych w polisacharryd szczątków roślin lądowych i obojętnego materiału organicznego (resztek materii organicznej) spotykanego jako tło w osadach morskich.

z tych informacji, możemy umieścić nasze próbki na diagramie van Krevelena, pokazanym poniżej, który jest wykresem proporcji pierwiastków masowych, H/C VS.O / C. trzy różne typy kerogenu, w powyższych tabelach, dojrzewają wzdłuż trzech różnych ścieżek ewolucyjnych na diagramach van Krevelena. Gdy dana skała osadowa staje się bardziej dojrzała podczas pochówku, kerogen staje się bardziej wyczerpany wodorem i tlenem w stosunku do węgla.

Inne informacje, które możemy uzyskać z kerogenu, to% TOC lub całkowita zawartość węgla organicznego i jego masowy skład izotopowy. Techniki analizy kerogenu są złożone, ukierunkowane na struktury biomolekuł składowych przy użyciu różnych rodzajów pirolizy, degradacji chemicznej i metod spektroskopowych.