摘要

费托型合成(F-TT)反应是地下烃类的三大成因之一,H同位素组成研究对其生烃过程和成因识别具有重要意义。本研究分别以无机CO和CO2为碳源,水为氢源,研究在370℃和50 MPa的水热条件下, F-TT反应生烃过程中H同位素分馏情况。结果显示,不管是CO参与的经典F-T反应,还是CO2参与的F-TT反应,烃类产物H同位素均呈正序分布(δD(C1)2)3)4)5)6)),符合前人有关地下非生物成因烃的H同位素正序分布特征。本研究分别根据CO和CO2为碳源的亚烷基机理和羰基插入机理,从反应原理、链增长机制和分馏过程,对2种生烃过程中的H同位素呈正序分布这一规律进行了详细机理阐述。由于热成因气H同位素也呈正序分布,所以烃类气体的H同位素分布特征不能够作为无机烃类来源的判识标志。但是,通过数据对比发现,按照甲烷的H同位素值可以把热成因气(δD(C1)>-270‰)和前寒武纪地盾无机成因气(δD(C1)<-320‰)简单地区分开来。

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