《表2 在100℃,140℃和200℃下加热释放出的甲烷的产量和氢稳定同位素比》

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《水对烃源岩生烃反应的物理—化学影响探讨》

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注：1.黄金管热模拟使用氢同位素特征不同的两种水（δ2H水+1246‰和–137‰）。与δ2H水=–137‰的水介质相对应的δ2H甲烷值在第4列用斜体表示，与δ2HH2O=+1246‰的水介质相对应的δ2H甲烷值在第4列用正体表示。2.甲烷中由水贡献的氢所占的百分比呈现在表格最后一列。3.δ2H甲烷

为探讨低温环境下水岩相互作用，Wei采用了两种未成熟的烃源岩，即雅布赖页岩（Ⅱ型干酪根，陆相页岩），宝山煤岩（Ⅲ型干酪根，煤）进行低温热模拟实验[7]。实验中加入氢同位素不同的两种水（-137‰和+1246‰）进行对照实验，将样品在100°C、140°C和200°C条件下恒温加热反应时间为1个月，收集产生的气体并对比甲烷的氢同位素值变化，利用相对插值法计算水介质的影响程度。分别对比宝山煤岩和雅布赖页岩在不同实验温度下生成的甲烷的δ2H值，发现宝山煤岩在轻水环境下形成的甲烷的δ2H值与重水环境下形成的甲烷的δ2H值差异约为140‰，而雅布赖页岩在轻水环境下形成的甲烷的δ2H值与重水环境下形成的甲烷的δ2H值差异维持在25‰。根据质量平衡计算，宝山煤岩生成的甲烷中约10%～11%的氢和雅布赖页岩产生的甲烷中约1%～2%的氢来自于水介质。实验结果表明，在低温长时间加热条件下，由宝山煤岩和雅布赖页岩产生的甲烷的δ2H值受到水介质δ2H影响程度整体较低（表2）。