泥质烃源岩中粘土矿物-典型油气分子相互作用的微观机制及其油气地质学意义

油气分子在烃源岩中的赋存形式与油气的初次运移、页岩气的资源量密切相关，本课题以东营凹陷沙河街组泥质烃源岩为研究对象，重点分析粘土矿物表面与典型油气分子之间的相互作用。本研究将在有机地球化学分析的基础上，利用分子动力学和量子计算等计算模拟方法，辅以关键地质样品和模拟样品的精细分析，以粘土矿物-水-有机分子为研究体系，根据沙河街组泥质烃源岩的成岩条件设定研究体系的温度和压力，研究不同碳数的正构和异构烷烃在粘土矿物表面及粘土颗粒间的赋存形式，探讨泥质烃源岩中烃类的赋存形式和矿物表面润湿性；研究甲烷-粘土表面之间的结合形式，以探讨吸附态甲烷在泥质岩石中的赋存形式和最大吸附量；研究若干种甾烷、萜烷和吡咯类化合物的同系物与粘土矿物表面（端面和基面）的化学结合形式和结合能量，分析这些生物标志化合物示踪油气运移的可能机理。上述研究将为认识沙河街组初次排烃条件、甲烷气的资源潜力提供理论借鉴。

油气分子在烃源岩中的赋存形式与油气的初次运移、页岩气的资源量密切相关，本课题以东营凹陷沙河街组泥质烃源岩为研究对象，重点分析粘土矿物表面与典型油气分子之间的相互作用。首先，我们重点研究了粘土矿物的表面化学结构，尤其是吸附位置最为重要的粘土矿物端面的化学基团及其固体酸碱性。期次，在有机地球化学分析的基础上，利用分子动力学和量子计算等计算模拟方法，辅以关键地质样品和模拟样品的精细分析，以粘土矿物-水-有机分子为研究体系，根据沙河街组泥质烃源岩的成岩条件设定研究体系的温度和压力，研究不同碳数的正构和异构烷烃在粘土矿物表面及粘土颗粒间的赋存形式，探讨泥质烃源岩中烃类的赋存形式和矿物表面润湿性；研究甲烷-粘土表面之间的结合形式，以探讨吸附态甲烷在泥质岩石中的赋存形式和最大吸附量；探索研究了吡咯类化合物的同系物与粘土矿物表面（端面和基面）的化学结合形式和结合能量，试图分析这些生物标志化合物示踪油气运移的可能机理。上述研究将为认识沙河街组初次排烃条件、甲烷气的资源潜力提供理论借鉴。