第一章石油 - 石油天然气地质与勘探(4)

7 氮 N 8 氧 O 7 8 7 8 8 9 10 16 17 18 20 13 14 14 15 16 17 18 32 33 34 36 1.108 －－－－－－ 99.635 0.365 99.759 0.0374 0.2039 95.1 0.74 4.2 0.016 16 硫 S 一、油气中的碳稳定同位素

1．碳稳定同位素的表示方法

样品中碳同位素的组成通常用它们的相对丰度比（13C/12C）或δ下式计算：

(13C/12C)样品?(13C/12C)标准(C/C)标准-

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C表示，δ

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C可由

?C?131312×1000000

（PDB标准：13C/12C =1123.7×105）

2．油气中的碳稳定同位素的组成和影响因素

（1）石油的δ陆相石油δ

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C一般为-22‰～-33‰，其中海相石油δ

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C值高，为-22‰～-27‰；

C较低，一般-29‰～-33‰。

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（2）石油的δ

C随时代变老，显示出轻微降低趋势，即年代越老的石油，12C越富集，

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C越少（图1-18）。

（3）石油中不同组分的碳稳定同位

0时 代Rδ-2013C石油（‰）-25-30素组成有差异。一般地，由饱和烃→芳烃→非烃，δ

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C逐渐增大。分子量小的δ

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100K13

C小，分子量大的δC大。

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J200年龄（Ma）（4）天然气各组分δC变化范围很

TP300CDSO500大，CH4为-3.2‰～-100‰；乙烷为-18.5‰～-44‰；丙烷为-18‰～-38‰；丁烷为-23‰～-34‰。

（5）一般低温浅层形成的甲烷中富

400集C12，具有较低的δ

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C值（-50‰～

-100‰）；高温深层地层较老、在较高温度下形成的天然气，具有较高的δ

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C值

600前寒武纪图1-18 各地质时期的碳同位素分布 （据Stahl,1977；转自陈荣书，1994） Э德根斯（1969）其他作者（-20‰～-50‰）。

二、油气中的氢稳定同位素

通常用2H／1H比值（即D/H）或δD来表示某物质中两种氢稳定同位素的相对丰度大小，δD可由下式计算：

(D/1H)样品?(D/1H)标准(D/H)标准1?D?×1000000

其中D/H的标准值取自标准海水，缩写为SMOW。δD为正值，说明样品比标准富集D，为负值时，表示样品富集H。

石油中δD一般为-80‰～-160‰，天然气δD一般为-105‰～-270‰。天然气δD与δ

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C存在一定的正相关性，一般δ

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C高，δD也高。石油、天然气的δD与其形成的沉

积环境有一定的关系，海相比陆相环境中形成的油气具有更大的值。

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