不同类型有机质生烃动力学参数的确定

石油和天然气生成是多种连续及平行反应的结果，该反应是不可逆的（Tissot，1975），按照热解动力学原理，随温度的增加，干酪根的各种键的相继断裂总是按照活化能增加的次序进行的。1978年，Tissot提出了用干酪根热解的数学模型来评价沉积盆地的含油气潜力，得到了许多学者的重视，使用这种数学模型所需的参数是生油气潜力和活化能分布，这两个参数随干酪根类型而改变。Tissot etal.（1975）公布了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型干酪根的活化能分布和生油气潜力，但由于我国前古近系烃源岩有其自身的特征，显然不能套用国外的参数，必须求出适合研究区不同类型烃源岩的活化能分布和生油气潜力。

模拟实验一般可分为封闭和开放2种体系，针对不同类型烃源岩的生烃性能和吸附能力的差异，同时考虑实际地质情况可采用不同的模拟体系，作者对封闭体系的动力学参数进行了标定，而开放体系生烃动力学参数为收集前人资料。

1.封闭体系不同类型干酪根生烃动力学参数的标定

（1）实验样品

由于热模拟实验一般都要求样品的有机质丰度较高，成熟度要低，同时还要找到含不同有机质类型相应的岩石样品，研究区内前古近系岩石样品显然不能够满足实验要求，因此本次实验收集了其他地区不同类型烃源岩样品进行实验。Ⅰ型干酪根样品为准噶尔盆地下二叠统烃源岩和美国第三纪绿河页岩，Ⅱ型干酪根样品为三塘湖盆地碳酸盐岩烃源岩，Ⅲ型干酪根为鄂尔多斯盆地的煤样。

（2）实验方法

将大约20～100mg的样品分装在长约4cm，直径0.5cm的黄金管中。将黄金管置于加水的高压釜中封闭起来，放入热解炉中进行裂解。热解炉升温区间为常温升至600℃，在300℃到600℃之间设置15个取样点，基本等间距分布，2种升温程序分别为20℃/h和2℃/h。通过水泵加压的方法使高压釜中的压力保持在50MPa。

在真空系统中将热模拟后的金管用针刺破，使热解气体从金管中释放到封闭的空间，然后抽取气体进行GC及GC-IRMS分析。GC分析所用仪器为PE色谱，GC-IRMS分析使用的仪器为VG公司生产的ISOCHROM型GC-IRMS仪器，仪器的碳同位素值标准偏差为0.5‰。将获得的热解实验不同组分产率等实验数据输入KINETICS软件，即可计算出不同组分气态烃的生烃动力学参数。

（3）封闭体系Ⅰ型干酪根生烃动力学参数

准噶尔盆地下二叠统灰岩有机质类型为I型干酪根，Ro为0.73%，美国绿河页岩Ro为0.36%。实验结果如图4-3-3。从实验结果来看，两种干酪根均具有相似的甲烷生烃活化能分布。同时绿河页岩还计算出镜质体反射率增长的动力学参数（图4-3-4）。

图4-3-3 准噶尔盆地下二叠统泥岩甲烷生烃动力学参数

图4-3-4 美国第三纪绿河页岩甲烷生烃动力学参数

（4）封闭体系Ⅱ型干酪根生烃动力学参数

三塘湖盆地碳酸盐岩烃源岩为Ⅱ型干酪根，Ro为0.37%，实验标定了三塘湖盆地碳酸盐烃源岩干酪根的生烃动力学参数（图4-3-5）。

（5）封闭体系Ⅲ型干酪根生烃动力学参数

在模型应用上，主要采用高斯分布的模型，采用长庆油田石炭系—二叠系的2个煤样，分别计算出13C和12C的生烃动力学参数（图4-3-6）。在煤成烃的动态评价中，应用12C的生烃动力学参数，而在下一步气源动态对比中，进行煤成烃的碳同位素动力学研究时，12C和13C的动力学参数则是必需的。

图4-3-5 不同组分的生成动力学参数

（a）甲烷；（b）乙烷；（c）丙烷；（d）丁烷+戊烷；（e）轻烃；（f）重烃

图4-3-6 长庆油田石炭系—二叠系两个煤样甲烷生烃动力学参数

2.开放体系不同类型干酪根生烃动力学参数

开放体系不同类型干酪根生油、生气的动力学参数采用Petter 和Corvit（1995）发表的资料（图4-3-7），由图可见，活化能参数呈正态分布，Ⅰ型干酪根分布范围较窄，生油和生气的活化能分布明显小于Ⅱ型干酪根。

图4-3-7是采用开放与封闭2种体系下不同类型干酪根成油成气活化能分布图。

图4-3-7 不同类型干酪根开放与封闭体系下的成油、成气的活化能分布图

3.不同类型干酪根生烃模式的建立

在生烃动力学实验的基础上，结合前人研究成果，获得了不同类型干酪根的生油、生气的动力学参数。

Ⅲ型干酪根有机质丰度高，极性大，生排烃主要以气态烃为主，地质条件下其生烃过程一般类似于封闭体系，因此，生油、生气史的计算采用封闭体系动力学参数。对Ⅰ、Ⅱ型干酪根来讲，有机质吸附能力较差，基本符合开放体系生排烃特点，因此，在对中—新元古界、寒武系—奥陶系及中生界烃源岩进行动态评价时，采用开放体系动力学参数进行评价。但在热演化过程中，如果有烃类排出岩石，则排出烃类的增加符合开放体系生烃动力学模式。随有机质丰度的不同，符合两种不同动力学体系的有机质所占的比例也有所不同。随有机质丰度的增高，符合开放体系动力学生烃模式的有机质所占比例也就越高。而在达到一个公认的可以排烃的有机质丰度下限以后，有机质的生烃过程可以近似看作符合开放体系。利用所标定的动力学参数，由动力学模型计算的理论转化率与加热温度的关系，在将加热温度转化成Ro，可得到不同类型烃源岩的生烃模式（图4-3-8），取生气产率在20%～80%为主生烃窗口，由以上生烃模式可看出不同类型干酪根的生气特征：开放体系条件下，Ⅰ型干酪根主生烃期为Ro=0.85%～1.4%；Ⅱ型干酪根为Ro=1.0%～2.2%；封闭体系下，Ⅲ型干酪根主生烃期为Ro=1.1%～2.7%。

通过生烃动力学研究可得出不同烃源岩的活化能、指前因子等表征其生烃性能的参数，结合热史研究可得不同烃源岩在地质历史条件下生烃的过程。将不同盆地不同烃源岩热史研究结果、生烃动力学参数输入生烃动力学分析软件，可得到不同盆地烃源岩的生烃史结果。

图4-3-8 不同类型干酪根的生烃模式

JAMANetwOpen：午餐时间延长至20分钟，可增加儿童水果和蔬菜的摄入量！

性格与气质的差别：

⒈ 性格的社会性较强，气质生物性较强；

气质更多受到人的神经活动类型的影响，而性格主要是指个体行为的内容，它们是在后天形成的，更多的是受到了社会生活条件的影响与制约。

⒉ 生理基础不同：性格是后天条件反射系统，气质是先天神经类型；

⒊ 性格形成晚且较易变；气质形成早且不易变

例子：“性格决定命运”，这句话中的“性格”就是心理学中所说的性格。而“江山易改本性难移”中的“本性”体现的则是心理学中“气质”这一概念。

勤奋属于性格，而活泼好动，行为敏捷则属于气质

据数据显示，美国的儿童肥胖率为18.5%，其中多数儿童没有达到所要求的蔬菜和水果的摄入量，而且纤维、钙、钾和维生素A、D、E和C消费不足。2010年，《健康、无饥饿儿童法案》加强了对学校膳食的营养要求。然而，先前研究显示，在实施该法案后，并未解决营养素不足的问题。

已有研究发现，与有25分钟或更长时间进食时间的儿童相比，进食时间少于20分钟的儿童摄入的主菜、牛奶和蔬菜更少。而且30分钟的午餐时间与更多的总体食物消耗相关，将食物浪费从43%减少到27%。然而这些研究并没有考虑个人食物偏好的内在变化。此外，儿童的社交行为和手机使用可能与午餐期间消耗的食物量有关。

近日，发表在JAMANetwOpen杂志的一项研究旨在评估较长的午餐时间对中小学生食物消耗和浪费的影响。结果显示，20分钟的午餐时间可能会增加水果和蔬菜的摄入，并并减少食物浪费。

在这项研究中，研究人员于2019年6月3日至6月28日进行研究，共进行20天。伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校举办的夏令营的小学和初中年龄段的儿童被邀请参加该研究，午餐均按照国家学校午餐计划营养标准准备。在整个研究过程中，研究人员提供了5份菜单。在这5份菜单中，每天随机分配20分钟或10分钟的坐式午餐。在用餐期间观察参与者的行为，包括坐着的时间以及说话和使用电话的频次。

该研究的主要结果为食物消耗、浪费和膳食摄入，对每一餐的组成部分进行分析，包括水果、蔬菜、主菜、饮料以及牛奶。膳食摄入量被评估为热量、脂肪、碳水化合物、纤维、蛋白质、维生素D、钙、铁和钾。

结果显示，共观察了38名儿童的241个午餐盘。这38名儿童的平均年龄为11.86岁，23名是女性参与者，30名有非西班牙裔/非拉丁裔，23名是白人。

与20分钟的午餐坐位时间相比，10分钟的午餐坐位时间内消耗的水果和蔬菜明显较少，分别减少11.3%和14.1%，而主菜和饮料的消耗和浪费没有区别。另外，消耗的热量、碳水化合物、膳食纤维，蛋白质，铁，和钾同样明显减少。

总之，与10分钟的午餐坐位时间相比，20分钟的午餐时间显着增加了水果和蔬菜的消费量，并显着减少了水果和蔬菜的浪费。本研究结果支持学龄儿童有20分钟的午餐时间政策，这可以改善儿童的饮食质量并减少食物浪费。

原始出处

XannaBurg，MPH1;JessicaJarickMetcalfe，PhD1;BrennaEllison，PhD2;etal.EffectsofLongerSeatedLunchTimeonFoodConsumptionandWasteinElementaryandMiddleSchool_ageChildrenARandomizedClinicalTrial.JAMANetwOpen.2021;4：e2114148.doi：10.1001/jamanetworkopen.2021.14148

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