又稱成熱催化作用、退解作用。是有機物演化的中期階段(參見“有機物演化”及其附圖)。在幾千米深處的溫度、壓力(溫度約50～150℃,地靜壓力約30～150兆帕)條件下,沉積物因壓實而進一步緻密,水不斷地排出,孔隙度、滲透率明顯減少,乾酪根首先演化成液態石油,然後進一步演化成濕氣和凝析油,並伴生大量甲烷。退化作用以乾酪根中脂肪族碳鏈的消失、半無煙煤的開始而告結束。退化作用階段頂底界的相應鏡煤反射率分別約為0.5和2.0。
基本介紹
- 中文名：退化作用
- 外文名：catagenesis
- 學科：石油地質學
地質簡介,古地溫場,基本原理和方法,計算公式及其參數值,地溫場特點,門限溫度和門限深度,
地質簡介
在沉陷盆地中，沉積物的連續沉積作用導致前期的地層埋藏在幾千米蓋層的深度下。這就意味著溫度和壓力增加很大。構造作用也可導致溫度和壓力的增加。對於這個沉積演化的階段，我們建議使用1957年瓦薩葉維奇所提出退化作用這個術語，斯特拉克霍夫在1962年也曾使用。其溫度範圍大約可從50～150。C，由於上復地層的影響，靜磁力的變化可從300～1000或1500巴。溫度和壓力的增加使得該體系處於不平衡狀態並導致新的變化。
礦物的組分和結構仍得到保存．僅大部分的粘土有一些變化。主要無機物的改變仍僅與岩石的壓縮作用有關：水連續地被排出，孔隙度與滲逶癢明顯地減少，間隙水的含鹽度正常地增加並可能接近於飽合狀態。
有機物質經歷的主要變化是：乾酩根通過遂帶的演化首先生成液體的石油，然後在後一階段生成“濕氣”和凝折油；而液體油和凝j井油都伴生有大量的甲烷。塊狀的有機沉積物有機物則依各種煤階來演變，並且產生以甲烷為主的烴類。卻在乾酪根中完成了脂肪族碳鏈消失的段，就達到了退化作用的結束，並且開始了基本以乾酪根為單元的一種序列的發育過程。這個相應的鏡煤發射率大約是2．0，根據不同料的分類．它近似於無煙煤階的開始。
由於這些情況在有機物質中都是主要的變化，並且由於迸一莎的演化就不再生成石油兩隻生成有限數量的甲烷，因而退化作用的結束點似乎就是一個天然的間斷。因而我們睫}f；在這裡劃一條增加的邊界線，該線為退化作用的結束，並對以後的階段稱為交替作用。
古地溫場
為探索和再造地溫場，我們進行了兩項工作t一是礦物測溫法；礦物中的氣一液包裹體測溫，雖進行了大量工作，但未獲得有效的信息’二是確定一些參數，建立計算公式，估算古地溫．看來後一種方法是行之有效的，能提供研究層組在地質歷史時期中地溫場的特點及其演化過程，有助於提供確定石油生成期的科學依據之一·
基本原理和方法
地球深部熱量的傳遞是通過岩石熱傳導性能有關的傳導途徑進行的，岩石熱傳導性在很大程度上取決於岩石的密度和飽水度，在岩石密度增高時，飽水度減少，在傳導熱量時，這些互相關聯的參數導致地溫梯度的變化。因此，查明地溫梯度與岩石壓實密度的關係，同時亦反映了飽水度因素，影響岩石熱傳導性變化的其餘因素可不加考慮為簡化古地溫計算，可以假定在新生代沉積物形成時起的整個歷史時期內，拗陷內部熱流的數值變化很小，可視為恆量，這樣只要求出研究層組在研究時期的真厚度，研究時期的地溫梯度和研究時期的年平均氣溫三個參數，就可恢復研究層組在某個研究時期的地溫值．
用這種方法恢復的地溫場顯然是概略的，但它能夠在一定程度上近似地揭示含油(氣)拗陷的地熱史，指明烴類的產生區和油氣形成區以及確定石油的生成期及其時間的久暫。而礦物測溫法要建立區域性的地溫場概念需要進行大量的測試工作}鏡煤反射率法的局限性在於只能恢復某一相對短的時期內地殼內熱力條件，亦需開展大量的測試工作，看來這兩種方法的測試資料可用來檢驗和修正運用計算方法結論的可靠性和正確性．
計算公式及其參數值
1)計算公式的通式
T=t+rh式中：^——研究時期地層層組的厚度，
r——研究時期內地層層組的地溫梯度，
f——研究時期年平均氣溫．
2)計算參數的再造
①研究時期研究層組和地層層組厚度的再造．
恢復研究時期研究層組和地層層組厚度的原理和方法與本章第二節關於水交替強度計算中所闡述的方法相同，其區別在於不僅恢復研究時期研究層組的真厚度，而且要恢復各研究時期地層層組的真厚度．為再造研究時期研究層組的中部溫度，要取研究層組現代厚度值之半進行計算，其步驟是：
A．根據冀中拗陷壓實作用曲線——標準曲線，查孔隙度與深度的關係，確定研究
層組或地層層組的現代孔隙度和研究時期的孔隙度．
B．為簡化計算，可通過計算確定各深度區間的平均孔隙度(表17)．
C．研究時期的研究層組厚度可出現不同深度區間．視其出現不同深度區間的多寡，按比例進行計算其現代平均孔隙度和計算其研究時期的平均孔隙度．
D．同理依次確定各研究時期地層層組的兩個平均孔隙值．
E．代入計算公式即得各研究時期地層層組的真厚度．
②研究時期地層層組地溫梯度的再造
岩右密度在岩石存在的整個地質歷史對期內是隨肘閱變化的，商岩石密度在顫大程度生決定了熱傳導性，岩石密度與地溫梯度是互為關聯的，1因此，查明岩石密度與地溫梯度的關係可恢復各研究對期的地溫梯度．可利用比擬祛求值。
地溫場特點
利用上述方法再造的Es、Es、ES，地質歷史過程中的地溫場及其演變過程，對於揭示和評價有機質熱催化作用過程無疑是個科學的論證．
門限溫度和門限深度
上述評價石油生成期時，是以B．A．索科洛夫溫度為70 6C為下限作為評價有機質轉化為烴類物質生成的熱催化降解作用所需的起始溫度．前已指出，在不同沉積盆地中有札質在熱演化過程中生成烴類的量開始明顯增加的這個溫度在各地是不同的．因此，門眼溫度和門限深度在各地不盡柑同，其次，’在高溫地這是否存在生油岩，存在生油岩的地方是否達到門限溫度和門限深度?因此，需要具體地分析冀中拗陷生油岩的門限溫度、門限深度及其與生油岩分布之間的配置關係，才能正確地評價和闡明石油的生成冊。
這裡需要藉助石油地質的研究成果．
4．石油的生成期
根據Es、Es3．Es生油岩在地質歷史過程中地溫場的演變和門限溫度的確定，以及生濁岩與地溫場在空間上的配置關係，可將石油的生成期作如下結論。
Es生油岩，漸新世宋局部地區進入門限溫度，晚第三紀是大量成油期， 而在廊固凹陷西部，及涑鹿，晉縣凹陷處於低成熟階段．生油持續時間約為2500—3000萬年。
Es3生油岩，漸新世末局部地區開始接近門限溫度，·娩第三紀是大量威油期，而在廊固凹酶西部為低成熟除段。生油持續時間約為2000—2500萬年。
Es1生油岩漸新世末未成熟，中新世局部地區生油岩進入門限溫度，上新世是大量成油期，生油特續時間約為1200萬年。
