简述沉积有机质热演化划分阶段及各阶段特征

正确答案：沉积有机质热演化可以分为未成熟、成熟、高成熟和过成熟四个阶段。

（1）未成熟阶段

深度：0~1500m，温度：10~60℃，Ro<0.5%。主要能量以细菌活动为主。在还原环境下，厌氧细菌非常活跃，细菌的生物化学作用使来源于生物体的沉积有机质被选择性分解，转化为分子量低的生物化学单体（苯酚、氨基酸、单糖、脂肪酸），有机质中不稳定组分被完全分解成CO2、CH4、NH3、H2S、H2O等简单分子。随着埋藏深度的加大，温度升高，也可能会生成少量液态石油。

（2）成熟阶段

沉积物埋深H：>1500~2500m，可以延伸到4000m，温度：60℃~180℃时，进入后生作用阶段，Ro介于0.5%~1.2%。这个阶段，促使有机质演化的最活跃因素是温度。由于有机质（干酪根）经受温度的增加和受热时间的加长，逐渐达到干酪根中不同化学键的分解能，使干酪根的化学键发生断裂，连接在干酪根的支链断裂下来，形成相对分子质量不等的烃类。由于烃类的生成，干酪根中脂肪族结构逐渐减少，而芳香结构的相对含量逐渐增加。

（3）高成熟阶段

当沉积物埋藏深度超过3500~4000m，T为180℃~250℃，有机质进入热裂解生湿气阶段。也为高成熟阶段。进入后生成岩阶段后期，相当于碳化作用的瘦煤―贫煤阶段。Ro介于1.2%~2.0%。此时温度超过了烃类物质的临界温度，除继续断开杂原子官能团和侧链生烃外，主要反应是大量C―C链断裂及环烷烃的开环和破裂，长链烃急剧减少，C25以上趋于零，低分子的正烷烃剧增，加少量低碳原子数的环烷烃和芳烃。

（4）过成熟阶段

当深度超过6000~7000m时，温度超过了250℃，沉积物已进入深部高温生气阶段，相当于半无烟―无烟煤的高度碳化阶段，Ro大于2.0%。该阶段以高温高压为特征，已形成的液态烃和重质气态烃强烈裂解，变成最稳定的甲烷，干酪根残渣释出甲烷后，进一步缩聚，H/C原子比降至0.45-0.3，接近甲烷的低限。也形成了全部沉积有机质热演化的最终产物――干气甲烷和碳沥青或石墨。