有机粘土化学研究进展与展望

有机粘土化学是研究粘土矿物与有机化合物之间相互作用的一门学科,其内容包括粘土矿物对有机化合物的吸附作用,粘土矿物对有机化合物转化的催化作用以及有机化合物对粘土矿物的合成与风化的影响。着重阐述了近20年来有机粘土化学的研究进展,并就这一学科领域的研究作了展望。     

碳酸盐岩生油岩的有机地球化学、岩石学特征

Features of oil-generating carbonate rocks are studied in terms of petrology and organic geochemistry of fluorescent materials in rocks. It is postulated by the authors that the organic carbon content in oil-generatlng carbonate rocks is necessarily lower than that in shales, and the possible cause of this observation is discussed. The quality of oil-ganerating carbonate rocks may be judged by aromatic structure index,amino acid, pigment index, and DTA data on organic matter. However, the application of presently available organic geochemical criteria to non-oil-generating reservoir rocks may always give misleading results. To circumvent this difficulty, it is necessary first to make distinction between primary and secondary organic matter by cxamining the fluorescent materials under a fluorescence microscope. Measurementof radical content of the organic substances and DTA are useful techniques to determine the degree of maturation. The maturation of organic substances proceeds at a lower rate in carbonate rocks than in shales. It is likely, therefore, that some older carbonate strata can also be promising areas for petroleum exploration. Oil-generating carbonate rocks consist mainly of mierite limestones rich in organic matter and are thought to be formed under low-encrgy environment. Consequently, petrological(especially mierolithofacies) studies are very important in evaluating carbonate source rocks.     

有机柱撑粘土(蒙脱石)的研究进展

有机柱撑蒙脱石是近年来受到广泛关注的一类有机-无机粘土复合材料，其优异的性能使其在许多领域都有巨大的应用潜力。本综述了有机柱撑蒙脱石的起源、发展、主要类型，探讨了有机柱撑蒙脱石的研究方向。     

再论“中国陆相生油二元论”

该文在回顾１０年前提出中国陆相生油二元论的基础上，评述了国内无机成因的非烃气和烃气研究的进展，得出中国东部和西部盆地含油丰度的差异，系因盆地动力学构造背景开启程度不同，导致帽源烃供给程度的促使有机质转化作用不同所致，进一步验证了陆相生油二元论的论断。因而呈清重视无机油论的研究工作，为繁荣中国陆相生油理论和开发无机成因油气藏而共同奋斗。     

合浦盆地生油岩有机地球化学特征

合浦盆地下第三系发育有酒席坑组（Ｅ２ｊ）和上洋组二段（Ｅ１ｓ２）两套生油岩系。Ｅ２ｊ生油岩有朵质丰度高，且大多为ⅡＡ型，以富含Ｃ２８－Ｃ３０４－甲基甾烷为特征．Ｅ１ｓ２有机质丰度较低，以ⅡＢ型为主，缺少４－甲基甾烷，其它类型的生物标志化合物分布的也有较大差异。综合研究表明，Ｅ２ｊ为潮显气候下近海平原沼泽－湖泊相沉积，Ｅ１ｓ２为干旱气候下蒸发直盐盆地沉积，盆地中西常乐两个凹陷既有相似性，又有其各自的     

有机粘土的特性及其对肥料养分的缓释作用

本研究表明 ,表面活性剂 2号不仅可以吸附在蒙脱石、高岭石和凹凸棒石的表面上 ,还可进入蒙脱石的层间 ,将其晶层撑开 ,并以双层小于 65°角斜交于蒙脱石的晶片之间 ,同时有极少量的表面活性剂 2号以单层方式直立于晶片上 ,形成石蜡质构型。由于粘土矿物对表面活性剂 2号的吸附作用 ,使其热性质发生变化 ,去除吸附水的温度降低并出现放热峰。此外 ,还使得有机粘土的含水量和吸湿率较原土有显著降低。有机粘土应用于肥料工业的复混肥生产中 ,不仅可以使其有效成粒率提高 3 0 % ,还可使其养分释放具有显著的缓释效果。     

有机包裹体在生油盆地研究中的应用

在搜集国内外有关资料的基础上,结合笔者的研究体会,较系统地介绍了有机包裹体在盆地构造演化史、储层成岩史、有机质演化史以及盆地古地温和生油热历史的恢复方面的最新研究成果,在盆地断裂构造、岩相古地理、层序地层学的研究等方面和在油气演化程度、运移期次、运移通道、油气源性质的确定以及烃源岩和储集岩的区分方面的最新研究成果,以及在根据有机包裹体的丰度特征进行储层评价、根据有机包裹体的类型特征评价油气藏、根据有机包裹体的成分特征确定油气勘探深度、根据有机包裹体的成分特征预测勘探远景区以及根据包裹体的流体势图确定油气圈闭部位等方面的最新研究成果。并同时对某些应用方面的可靠性、局限性、存在问题及发展方向进行了简要阐述。     

我国南海北部湾第三系粘土岩中有机物的赋存状态及其与生油关系的探讨

The chemistry of organo-clay in somc Tertiary clay-stones from the northern part of the South China Sea was studied. The preliminary results are summarized as follows : (1) Three basic types of organic matter are distinguished in the claystones after treated with different chemical agents: spluble, combined and insoluble (kerogen). It is suggested that the distribution of organic matter and its conversion to petroleum are closely related with the composition and structure of expansive clay minerals in the claystones. Therefore, more detailed studies of these expansive clay minerals may provide new indices for oil-generating potentiality. (2) It is considered from the study of the state of existence of organic matter and. of organo-clay complexes in tile clay-stones that the accumulation and preservation of organic substances may substantially take the form of organo-clay complexes in the process of sedimentation and burial and that the organo-clay complexes may make considerable contributions to the formation of petroleum hydrocarbons during diagenesis. Studies in this aspect are of great significance in developing new theories conccrning petroleum generation and in localizing oil-generating occurrences.     

济阳拗陷下第三系生油岩地球化学特征

The Jiyang Depression was a near-sea basin in Oligocene time with a mild and wet climate. The prosperous living matter in this basin and its continual depression created a favorable habitat for the generatian of oil. Occasional transpressions resulted in some particularities with regard to its water medium, giving rise to a unique biologicaI group,with either abundant terrestrial and fresh-water biota or organism characteristie of semisaline environments or small amounts of marine biota. Discussions are also given to the evolution of the organic matter on the basis of variation of geochemical indicators observed at different depths with respect to an oilgenerating bed in Dongying Depression.     

粘土矿物对有机质生烃的催化作用

烃源岩的有机质主要以有机粘土复合体的形式存在。有机质生烃是一种有机粘土化学反应。反应过程中,有机质与粘土之间存在质子和电子迁移,粘土通过对水分子的吸附和离解为有机质加氢裂解提供H+,而有机质生成的有机酸激活了粘土的催化活性,也为蒙皂石伊利石化反应创造了条件。烃源岩不同粘土矿物的选择性催化特征是影响油气组成的最重要因素。粘土的催化活性大小和发育时间是决定烃源岩生烃潜力大小的因素。由于烃源岩在蒙皂石伊利石化阶段具有最大的催化活性,而且与有机质生烃反应同步,因此富含伊$蒙混合层的烃源岩是世界含油气盆地的最有利烃源岩。不同地质时期的烃类地质储量与烃源岩膨胀性粘土的丰度有密切关系。     

有机质热演化过程中地层压力的作用与影响

压力对有机质演化的影响长期以来争论不断,共有3种不同意见：压力对有机质演化没有影响,压力促进有机质的演化,压力抑制有机质的演化。通过对前人所做实验的实验设备、实验样品及实验结果的分析对比发现：不同实验结果主要是由于不同实验条件引起的,特别是实验系统和加压方式的不同,对实验结果影响最大,所代表的地质意义也不同。综合分析结果表明,当压力的增加表现为沉积有机质受到的有效应力增加时可以促进有机质生烃;当压力的增加表现为孔隙流体压力增加时,有机质生烃过程将受到抑制;另外,这两种情况都可能使干酪根的镜质组反射率降低,易使人得出压力增加抑制有机质演化的结论。进一步对压力影响有机质演化的成因机制进行了分析,发现在有机质演化的不同阶段因异常压力的增压机制不同,压力在有机质演化过程中所表现出来的作用也有差异。     

核磁共振成像技术定量分析粘土矿物对油气二次运移过程的影响

本文利用核磁共振成像技术定量分析油气运移含油饱和度变化,首次获得了玻璃珠孔隙介质中粘土矿物（伊利石）含量变化时油饱和度变化的规律,通过对实验数据的总结,得到以下结论：①油气运移通道具有不均一性,但随着粘土含量的增加,油气运移通道上残余油饱和度增加,初始部分（指实验中油未发生运移时油占据的部分）残余油的含油饱和度亦增加;②由于初始部分残余油饱和度和运移通道上的残余油饱和度都变大。因此,粘土矿物的存在,使得残余油饱和度增加,最终降低了油气聚集的效率,不利于油气运移聚集。     

改性粘土增强硅橡胶性能的研究

改性粘土增强硅橡胶性能的研究魏从容吴季怀沈振（华侨大学材料物理化学研究所,泉州３６２０１１）关键词粘土矿物质表面改性硅橡胶增强剂粘土矿物作硅橡胶增强剂是粘土综合开发利用的新课题,我们在这方面取得一定的成果［１］。但是,未经改性处理的粘土其增强能力是有...     

自由膨胀比测定新方法在胜利油区砂岩储层评价中的应用

粘土矿物的“水敏效应”是引起砂岩储层伤害的最主要原因之一。本文应用自由膨胀比试验的新方法,测定了胜利油区27个砂岩储层岩心样品,并通过X衍射对样品中粘土矿物含量的测定,建立了储层自由膨胀比与蒙脱石含量之间良好的正相关模型。该方法可以更直观、准确地描述出油气储层中粘土矿物的自由膨胀行为,并定量地反映出粘土矿物水敏性导致的储层潜在伤害,也可以用于油田防膨剂的研制,因此在油气田开发中具有较广泛的应用前景。     

富有机质的黑色页岩和油页岩的有机岩石学特征与生、排烃意义

用近代有机岩石学与有机地球化学分析相结合的方法，对比研究了我国四川盆地等下古生界富有机质沉积的海相黑色页岩,和渤海湾盆地下第三系湖相油页岩的显微有机组成特征与热演化生烃、排烃作用的关系。观测分析结果表明:黑色页岩热演化程度很高，目前热解烃含量很低，但残余有机碳含量达1％～3％，黑色页岩中保存了早期生油阶段由无定型有机质生油作用转化而形成的微粒体有机质，和未排出的石油演变而来的残余沥青，表明其为原始生烃性能很好的烃源岩。根据黑色页岩中微粒体和残余沥青的含量，可用来了解已生—排烃量和再沉降埋深过程中古油藏储层沥青、微粒体和残余沥青再生气对古生界碳酸盐气藏的贡献。富有机质沉积的下第三系湖相油页岩热演化程度不高，游离烃（S1为0.2～1.4 mg/g）和热解烃（S2为8～44 mg/g），有机碳含量达2.4％～8％，是生油性能很好的烃源岩，油页岩中不仅存在强荧光的藻和无定型有机质，而且油页岩的纹层中广泛存在富有机质的荧光沥青，反映了有利于排烃运移的信息，表明是本区生油贡献最大的烃源岩。富有机质黑色页岩和油页岩的沉积结构构造特征、有机质的赋存形式、热演化中变化过程的对比观察结果表明:其生烃、排烃作用既有很多相似性，又有一定差别。     

关于首饰清洗废油的处理研究

经过车花加工后的首饰、表面残留有丁烷橡胶胶质、芳香剂、有机酸等污垢,使首饰表面失去光泽。这些污垢可以用表面活性剂清洗,也可以用溶剂汽油（行话称白电油）清洗。如用白电油清洗,清洗后的白电油颜色发黄,粘度变大,极易造成环境的污染。对清洗废油处理是首饰厂家的棘手问题。现在的处理方式有三种：１）燃烧。会产生较大的浓烟,造成环境污染;２）分馏。由于批量小,分馏器不能常开,分馏的能耗较大;３）粘土处理。能耗低,但粘土脚料难于处理,首饰厂家只能采取交纳治污费和定期把废油送往特种废料处理站烧掉的办法,这增加了废…     

烃源岩催化酯生烃动力学研究——以东营凹陷沙河街组三、四段烃源岩为例

烃源岩生烃动力学广泛应用于含油气盆地烃源岩评价与勘探中。为模拟低成熟烃源岩的实际沉积环境,实验选取了抽提有机质后的东营凹陷下第三系沙河街组三、四段烃源岩为矿物催化剂,以十八烷酸甲酯为模型化合物,在高压下做矿物低温催化脂肪酸酯脱羧生烃动力学实验。求取了化学反应的动力学参数,并分析了烃源岩层段的pH值与Eh值。结果表明,矿物对脂肪酸酯的脱羧生烃具有明显的催化作用,用连串反应模型处理脂肪酸酯的水解反应基本上为一级反应,而生烃反应则基本上为零级反应。认为对于同一类型的烃源岩,其所处的氧化还原环境对有机质的生烃有较大的影响;而对于不同的烃源岩,矿物的组成则起着非常重要的作用。     

天然矿物存在下脂肪酸酯水解生烃的影响因素研究

在常压、低温条件下,检测了十种天然矿物存在下水的pH值变化、天然矿物经偏酸性和偏碱性水溶液浸泡后的物相组成;同时观察了十种天然矿物及其在不同(沉积环境)pH值时对脂肪酸酯的水解催化作用,得出脂肪酸酯在不同天然矿物存在下的水解率大小(由此可计算出生烃量).实验结果表明:十种天然矿物存在下可使偏酸性或偏碱性水的pH值发生变化,但天然矿物的物相组成在偏酸性或偏碱性水溶液浸泡后基本上不变;除了白云石和钙蒙脱石外,大多数天然矿物在偏碱性条件下对脂肪酸酯低温催化水解都是比较有利的;脂肪酸酯低温矿物催化水解的水解率范围在9%～50%,大多数集中在22%～34%范围.     

西南喀斯特地区不同石漠化阶段土壤黏土矿物组成及其含量变异研究

为了探索西南喀斯特地区土壤中黏土矿物组成及其含量的变异规律,以贵州省普定县和荔波县不同石漠化阶段典型土壤的黏土矿物为例,采用x-射线衍射仪图谱分析方法,计算得到黏土矿物组成及其含量,探讨不同石漠化阶段黏土矿物组成变化规律及其含量之间的线性关系。结果表明：不同石漠化阶段黏土矿物的组成是相同的,均为高岭石、蒙脱石和伊利石;在未石漠化、轻度石漠化、中度石漠化阶段,蒙脱石在剖面表层的质量分数分别为27．82％、29．34％、58．32％,高岭石分别为21．39％、31．81％、36．93％,伊利石分别为50．79％、38．85％、4．75％;在西南喀斯特地区,各石漠化阶段伊利石与蒙脱石的含量之间以及伊利石和高岭石的含量之间都呈显著的线性相关,相关系数分别为-0．9703、-0．9456;西南喀斯特地区土壤相似的成土作用和成土环境造成了黏土矿物相同的组成,而黏土矿物含量的差异说明各成土作用的程度或阶段是不同的;粉粒中的黏土矿物主要为石英和白云母,而砂砾中的黏土矿物主要为石英。