沉积盆地深层较高的温压条件下,水-岩作用往往会产生较高的氢逸度,这导致无机氢可能参与沉积有机质的生烃反应。通过探究深部地层氢逸度与沥青或原油二次裂解产烃特征的关系,可以进一步厘定在外源氢参与的条件下沉积有机质的产烃效应,为准确预测深层油气资源的类型和潜力奠定基础。本研究选取低成熟的天然固体沥青为原始实验样品,在双层金管的实验装置中分别加入矿物缓冲剂(磁铁矿和赤铁矿-MH;钴和一氧化钴-CoCoO)和沥青质以进行含水体系的热模拟实验。通过分析实验条件下矿物缓冲剂控制的氢逸度与烃类产物的潜在耦合关系,探讨了有机-无机相互作用对沥青质二次裂解生烃的促进效应。与不含矿物的对照组相比,含有矿物缓冲剂的体系中水-岩反应产生的无机氢促进了沥青质裂解,并抑制了其结焦。外源无机氢介入沥青质裂解使得体系中氢通量增加而存量减少,从而产生了相对较多的气态烃和相对较少的二氧化碳。同时,外源无机氢加入提高了液态烃产率。其中,含MH体系液态烃的产率提高了7.14%,含CoCoO体系液态烃的产率提高了54.78%。外源氢对不同裂解位点的差异促进效应使得液态烃产物的族组成显著不同,含有矿物缓冲剂体系的极性组分,尤其是沥青质的产率有明显的升高,而饱和烃与芳烃组分的产率则相对降低。芳烃分子标志物的对比分析表明外源氢加入也可以一定程度上促进小分子烃类的二次裂解,同时还可能明显改变芳烃成熟度参数的大小。热模拟实验的结果为理解深部地层中水-岩产氢作用对沥青或原油二次裂解的产烃效应提供了重要见解,有助于更准确地评估深部油气资源的类型、稳定性及资源潜力。