(一)孢粉的生油能力

  • 作者:由 匿名使用者 發表于 書法
  • 2021-11-15

(一)孢粉的生油能力中地數媒 2020-01-16

孢粉可以生成石油,並且在一定的條件下可以直接生成石油。孢粉是怎樣生成石油的,這還得從孢粉的結構和成分說起,對此我們透過現代花粉熱模擬試驗,有了更進一步的瞭解。

我們採集玉蜀黍(Zea)、向日葵(Heliantus)與松粉(Pinus)等現代花粉,分別做了3項熱模擬試驗,並對其產物的成分、數量、結構以及形態等進行了14項觀察、分析和鑑定,獲得了大量的資料和資訊,對孢粉在真空狀態下加熱過程中的一系列變化及其生油能力有了一些新的認識。

孢粉的結構主要由外壁、內壁、內體三部分構成。外壁由孢粉素組成,內壁由纖維素組成,內體由原生質組成(圖12)。由於原生質與纖維素容易被氧化、分解,因此在化石中一般不儲存,通常我們所見的孢粉化石,實際上就是孢粉的外壁部分。組成外壁的孢粉素化學式為C90 H110-158010-44,是一種化學性質十分穩定的物質,它經得起與溫度、時間和壓力有關的化學和微生物的作用,具有抗化學作用(非氧化作用)和微生物作用的特殊能力,因此能在地層中長期儲存下來,成為乾酪根的重要組分之一。

圖12花粉粒構造略圖

儘管組成孢粉體的各部分結構、成分不同,但都可以生成石油,都可以形成為乾酪根。在還原環境中的孢粉的外壁(孢粉素)在埋藏過程中可直接成為乾酪根,而內壁(纖維素)與內體(原生質)需經氧化、分解、聚合、微生物等作用產生中間產物或腐殖酸,再經聚合作用便形成乾酪根。在實驗室條件下內壁與內體在比較低的溫度下(250℃以下)即可生成烴類,現代花粉熱解色譜分析資料(表16)充分證明了這一點。用常溫下的現代花粉玉蜀黍、向日葵、松粉經熱解色譜分析,早期(低溫)生成的烴類S1有相當的產量(57。33~99。66mg/g)。而用曾經加熱至 250℃的玉蜀黍與向日葵花粉進行熱解色譜分析,便無早期生成的烴類(即S1=0)。用醋酸處理後的玉蜀黍與向日葵花粉進行熱解色譜分析,只產生少量的早期生成烴類,S1為6。80~17。40mg/g,因為原生質與纖維素大部分被醋酸溶解了。這充分說明早期生成的烴類(S1)是由原生質與纖維素生成的。

表16熱解色譜分析統計表

在實驗室內,孢粉生油主要溫度範圍在350℃上下(300~400℃),不論是向日葵花粉還是玉蜀黍花粉,350℃時產生的烴量最多,大致相當於沉積岩中乾酪根生油的溫度界線60~140℃。這部分烴類主要是由孢粉素裂解生成的。從表16可知裂解烴(S2)即晚期生成的烴類明顯高於早期生成的烴類(S1)。如經醋酸處理後的向日葵花粉,它生成的裂解烴與 I類乾酪根相當,在顯微鏡下可以觀察到孢粉外壁的一部分經物理化學的磨損以後,可以形成無定形的乾酪根即Ⅰ類乾酪根。一般外壁較厚的孢粉其孢粉素所佔的百分比很高,如棒狀石松粉(Lygodium clavatum)孢粉素佔23。4%,由此可見孢粉的生油潛量是相當可觀的。

綜上所述,孢粉體的各部分組成在不同的條件下都可以形成乾酪根,都能生成石油,而且以組成孢粉外壁的孢粉素為主。孢粉素的生油能力大致與Ⅰ類乾酪根相當。

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