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有机质热成熟度是评价烃源岩和油气演化最重要、最基本的参数之一。对于缺乏镜质体的海相高过成熟烃源岩的成熟度评价，常规评价方法很难满足需要，本工作尝试通过谱学仪器的方法，从干酪根内在的结构变化来探讨一系列的成熟度评价参数，并将其应用到实际地质样品上。 本论文工作首先开展了四套模拟实验，包括半开放体系模拟实验，封闭体系黄金管模拟实验，和两套玻璃管模拟岩石，然后重点针对不同温度点模拟实验后得到的干酪根（残余物）进行元素分析、拉曼光谱分析、红外光谱分析和核磁共振分析，从而探讨一系列可以评价成熟度的谱学参数。元素分析结果显示在低演化阶段(0.4％＜Ro＜1.6％)，干酪根H/C原子比与Ro呈很好的正相关的线性关系，并结合前人研究成果，拟合出了高演化阶段(Ro＞1.6％)干酪根的热成熟度Ro值，并将拟合得到的成熟度参数值应用于本工作中的各种光谱分析结果的讨论中。 拉曼光谱分析中探讨的拉曼参数都是以D峰和G峰特征为基础。研究结果显示，半开放体系和封闭体系黄金管模拟实验中干酪根分子中易演化出大型的稠环芳香型体系，即“大陆型”结构演化模式，而玻璃管体系两套模拟实验中干酪根演化过程中易于形成小型的芳香环体系，即“列岛型”结构演化模式。因此四套模拟实验中拉曼参数演化规律不完全相同，其中两峰之间的比值参数（半峰宽比、面积比、峰高比）演化趋势显示，玻璃管模拟实验体系中表现出明显更高的半峰宽比和峰面积比，与另外两套体系形成鲜明对比。两峰的峰位置随着成熟度增加也发生规律性变化，两套玻璃管体系的G峰随成熟度向着高波数方向偏移，D峰向着低波数偏移，而半开放体系和封闭体系的G峰和D峰位置随成熟度增加都向着低波数方向偏移。但是四套实验体系中两峰间距均呈现先降低后增加的趋势。此外RIP（D峰肩峰与D峰面积比值）参数以及G/A（G峰面积与1100-1300cm-1面积比值）参数等也都随着成熟度发生规律性变化。这些参数变化都反映了干酪根结构的阶段性演化特征，也可以作为潜在的成熟度评价参数。 四套模拟实验的干酪根FT-IR谱图演化规律是一致的，都显示干酪根热成熟过程中脂肪性结构单元和杂原子基团不断消失，芳环结构不断形成并缩合。本论文工作共讨论了6个红外参数随着成熟度的变化特征。富氢指数((I2916+I2850)/I1600)和富氧指数(I1705/I1600)随成熟度增加而减小，富氧指数在生油窗以后不再适用，富氢指数在过成熟阶段也失效。1450cm-1谱峰位置随着成熟度增加向低波数方向偏移，其强度与1600cm-1谱峰的强度比随成熟度增加而减小，在Ro＞2.0％以后趋于恒值。CH2/CH3比率在低演化阶段(Ro＜1.3％)随成熟度增加而降低，可以做为很好的成熟度参数。700-900cm-1范围内的谱峰与烷烃结构峰强度的比值，如(I880+I830)/(I2920+I2850)随着成熟增加而增加，反映了干酪根成熟过程中芳香度的不断增加。Ro＞2.0％以后，干酪根的红外谱图上主要存在与芳环结构相关的1600 cm-1谱峰，其峰强度随着成熟度的增加而降低。总体来讲，FT-IR成熟度参数适用于低-高成熟阶段(Ro＜2.0％)干酪根的成熟度评价。 核磁共振一维谱图分析显示干酪根的芳碳率随着成熟度增加不断增加，但是在Ro＞2.0％以后，变化趋于平缓，同时二维核磁分析在干酪根结构分析上有很大的应用潜力。总之，谱学分析方法在有机质高-过成熟烃源岩成熟度评价方面有很大的应用潜力，但是在应用谱学参数进行成熟度评价时应结合多种参数共同约束。