芳香核对链烷烃裂解成气态烃的碳同位素组成的影响

摘要

干酪根及其它沉积有机质在裂解过程中会形成丰富的甲基、乙基等,它们与氢结合而形成甲烷、乙烷等天然气组分,也可与其他物质结合,如芳香烃,形成甲基化、乙基化的芳香烃,从而影响裂解反应的进程.在地质体系中，芳香核与链烷烃系列物质相伴存在，因此芳香核将对天然气的组分和碳同位素组成产生一定作用。本研究表明芳香核及其甲基化作用的发生对实验体系中形成的气态烃的碳同位素产生了明显的影响，其影响主要存在于400°C之前，即链烷烃裂解全部转化为芳香烃之前，对应于地质体系中原油裂解成凝析油气之前的演化过程中。在该演化阶段芳香核的影响如下:蒙脱石等黏土矿物的催化下，芳香核的甲基化(烷基化)作用显著发生，使部分碳同位素较轻的甲基(烷基)被“储存”在芳香核中，形成的甲烷碳同位素偏重且呈现随温度升高变轻的趋势，与有机质大分子链状烃类裂解变小分子所产生的天然气有所差异;而无蒙脱石催化作用时甲烷的碳同位素值主要受链烷烃裂解影响，随温度的升高而变重，芳香核无明显影响。沥青质/干酪根这些含芳香核的大分子也会像芳香烃(萘)一样影响天然气的形成。