Articles

Summons Lab * Geobiologi och Astrobiologi vid MIT ” Kerogen

Kerogen definieras som fraktionen av stora kemiska aggregat i sedimentärt organiskt material som är olösligt i lösningsmedel (i motsats till den fraktion som är löslig i organiska lösningsmedel kallas bitumen). Kerogen representerar cirka 90% av det organiska kolet i sediment. Det är möjligt att få information om de övergripande strukturerna och biomarkörinnehållet i det makromolekylära organiska materialet.

Kerogen kan klassificeras efter källmaterial:

Typ namn källa
i alg kerogen huvudsakligen alger
II liptinitisk kerogen huvudsakligen plankton, något bidrag från alger
III humic huvudsakligen högre växter

Du kan också hämta information om källan och typen av kerogen med mängden kerogen i ett prov:

mängd kerogen huvudsakliga kerogentyper typ av insättning
~ 1% I, II oljekälla rock
< 50% I, II oljeskiffer
>50% III kol

en av de vanligaste teknikerna kallas rock eval pyrolys, vilket hjälper oss att identifiera kerogenens typ och mognad. Rock Eval pyrolysmetoden består av en programmerad temperaturuppvärmning (i en pyrolysugn) i en inert atmosfär (helium) i ett litet prov för att kvantitativt och selektivt bestämma (1) de fria kolväten som ingår i provet och (2) de kolväte – och syreinnehållande föreningarna (CO2) som förflyktigas under krackningen av det oextrakterbara organiska materialet i provet (kerogen).

Sammanfattningsvis är de data som produceras från en berg-Eval-pyrolys

  • mängden fria kolväten
  • mängden kolväten som genereras genom termisk krackning av icke-flyktigt organiskt material
  • mängden CO2 som produceras under pyrolys av kerogen
  • den temperatur vid vilken den maximala frisättningen av kolväten från krackning av kerogen sker under pyrolys. Tmax är en indikation på mognadsstadiet av det organiska materialet.

typen och mognaden av organiskt material i petroleumkällstenar kan karakteriseras från berg Eval pyrolysdata med hjälp av följande parametrar:

  • h / C-förhållande denna parameter hjälper oss att karakterisera ursprunget för organiskt material. Marina organismer och alger består i allmänhet av lipid – och proteinrika organiska ämnen, där förhållandet H till C är högre än i de kolhydratrika beståndsdelarna i markväxter.
  • o / C-förhållande. Denna parameter är hög för polysakarridrika rester av markväxter och inert organiskt material (kvarvarande organiskt material) som påträffas som bakgrund i marina sediment.

från denna information kan vi placera våra prover på ett van Krevelen-diagram, som visas nedan, vilket är en plot av bulkelementförhållandena, H/C vs. O/C. De tre olika kerogentyperna, i tabellerna ovan, mognar längs tre olika evolutionära vägar på van Krevelen-diagram. När en given sedimentär sten blir mogenare under begravningen blir kerogen mer utarmad i väte och syre i förhållande till kol.

annan information vi kan få från kerogen är TOC%, eller totalt organiskt kolinnehåll, och dess bulk isotopkomposition. Tekniker för att analysera kerogen är komplexa och riktar sig mot strukturerna hos komponentbiomolekyler med olika typer av pyrolys, kemisk nedbrytning och spektroskopiska metoder.