在碳化合物生成过程中,C1-3的化学和碳同位素组成的动态进化模型
Heng Zhao1, Yanjie Li1, Wenhui Liu2
1Jiangsu Design Institute of Geology for Mineral Resources (The Testing Center of China National Administration of Coal Geology (CNACG)), Xuzhou 221006, China.
这项研究引入了一种新的动态模型,用于预测碳化合物生成期间轻碳化合物 (C1-C3) 的化学和同位素演变. 该模型准确量化产量和同位素成分,有助于天然气资源评估和碳化合物起源研究.
科学领域:
- 地质化学 地质化学
- 有机地化学 有机地化学
- 石油地质化学 石油地质化学
背景情况:
- 了解轻碳化合物 (C1-C3) 的化学和同位素演变对于评估来自各种源岩的碳化合物生成至关重要.
- 现有的模型往往缺乏动态能力,以捕捉热成熟期间碳化合物组成和同位素特征的持续变化.
研究的目的:
- 开发一种新的动态建模方法,用于碳化合物生成过程中C1-C3的化学和同位素演变.
- 建立基于来自不同碳化合物来源的广泛热解数据的经验进化框架.
- 量化甲,乙和及其碳同位素 (δ13C1, δ13C2, δ13C3) 的产量和同位素组成,作为热成熟度的函数.
主要方法:
- 对各种碳化合物来源 (煤化物,原油,青) 的已公布的热解数据进行系统的汇编和分析.
- 通过配合热解数据来开发一个经验进化框架,以建立成熟度,产量和同位素组成之间的关系.
- 使用微积分 (集成) 来算出一个集成瞬间和累积产量和同位素组成的动态模型的数学导出.
主要成果:
- 成功建立了一个经验框架,证明了不同碳化合物来源的C1-C3的化学和同位素组成的一致进化规律.
- 动态模型使用平梁页岩的热解数据进行了验证,准确量化了C1-C3产量及其δ13C值随着成熟度的增加而发生的演变.
- 该模型成功地说明了C1-C3.3的累积和瞬间产量和同位素组成的定量演变.
结论:
- 开发的动态模型为量化碳化合物生成和演变提供了一个强大的工具,适用于各种源岩.
- 该模型对于评估天然气资源,识别碳化合物的起源以及使用化学和同位素数据了解进化途径具有重要意义.
- 该方法为研究C1-C3同位素的动态演变提供了一个有希望的途径,包括同位素逆转,可能揭示潜在的生成机制.
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