油气中的稳定碳同位素

发布网友发布时间：2023-08-15 16:01

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热心网友时间：2023-09-05 02:30

(一)石油的稳定碳同位素组成

石油碳同位素的δ¹³C值(PDB，以下同)一般为－33‰～－22‰，平均为－26‰～－25‰。在海陆相石油区别中已提及，海相原油的δ¹³C值较高，为－27‰～－22‰;陆相原油的δ¹³C值相对较低，一般为－29‰～－33‰。

原油的δ¹³C值随年代变老，显示出轻微降低趋势，即年代愈老的原油¹³C相对富集，¹²C相对减少(图2－19)。

原油中不同组分的碳同位素成分亦有差异。一般来说，饱和烃、芳烃、胶质和沥青质的δ¹³C值随馏分的极性和分子量增大而增加。把原油不同组分的δ¹³C值变化连成曲线，称为碳同位素类型曲线。不同地区、不同成因类型的原油的同位素类型曲线有着明显的差别(图2－20)。利用碳同位素类型曲线能有效地解决成油环境、油源对比及石油演化等方面问题。

(二)天然气的稳定碳同位素组成

天然气的δ¹³C值变化较大，从－100‰直到－20‰。一般低温浅层中形成的天然气(甲烷)中富集¹²C，具有较低的δ¹³C值(－100‰～－50‰);而深部和年代较老，在较高温度下形成的天然气，具有较高的δ¹³C值(－50‰～－20‰)。利用δ¹³C₁－R_o(镜质体反射率，%)和δC₁－C₁烃/∑C_i关系曲线，能较有效地区分不同母质和演化阶段所生成的天然气。

图2－19 各地质时代石油的碳同位素分布(据Stahl，1977)

图2－20 原油碳同位素类型曲线(据廖永胜，1982)

对地下水中溶解的甲烷气的碳同位素测定，能帮助确定溶解气的成因类型及来源，有助于确定地下水与油气藏的关系。