模拟实验加入气态H2后,可以提高各类有机质的生烃率。但是,H2是否来源于幔源流体以及H2的加氢机理,成为制约油气成因的有机.无机相互作用研究的瓶颈之一。针对上述问题,本文开展了微量H2的无分馏富集和同位素测试技术的研究,以确定幔源H2的同位素组成;开展了模拟试验,在分子水平上对有机质的加氢机理进行了初探。本研究改进了现有测试设备的进样方法,确定了微量H2同位素组成的最佳测试条件,并得到了测试误差随浓度变化的校正方程;建立了一种微量H2的无分馏定量富集技术,并建立了处理过程中因H2浓度不同导致的测试值误差的校正方程;根据对幔源流体活动区天然气中微量H2同位素组成的测试值的分布特征及地质背景,认为幔源H2的δDH2值要小于-700‰;模拟实验加入H2后,提供了更多的外源H,导致CH4、饱和烃和芳香烃的产率大大提高,而非烃质和沥青质的产率相对下降。在高过成熟阶段,H2可以提供足够的H,所以,CH4的含量升高,而长链烷烃则因为断裂,导致液态烃的产率下降;加氢/未加氢模拟试验的CH4的碳同位素组成都具有先变轻再变重的特征,且与CH4的产率存在相关关系。加氢后,CH4的碳同位素组成与Ro之间存在函数关系,但其精度和应用需要更多的模拟试验数据进行验证和补充。姥鲛烷和植烷由于结构稳定,碳同位素组成变化很小;实验数据表明,碳同位素并不是研究加氢机理最有利的工具。加氢/未加氢试验的烷烃气体,在任何温度点下都有正常的氢同位素序列,即δDcH4＜δDc2H6＜δDc3H8;加氢之后,甲烷的碳同位素组成与氢同位素组成出现总体平移的趋势,但在高温阶段,平移幅度不大,因此,加氢作用对同位素组成影响最明显的阶段是低温阶段。实验结果显示,加入H2之后,H2优先于H2O对有机质进行加氢。