本文采用量子计算化学、实验室模拟与辽河盆地西部凹陷实际地质样品地球化学分析相结合的方法,系统研究了甲基二苯并噻吩的热稳定性和甲基迁移、甲基化以及去甲基化的化学机理,揭示了甲基二苯并噻吩(MDBTs)在湖相烃源岩中形成和分布特征的化学机理和控制因素。根据量子计算化学方法,计算得出MDBTs的热稳定性随着埋深(温度)的增加的波尔茨曼分布特征。共计算了8条(P1～P8)反应路径的过渡态和能垒,分别通过离子反应和自由基反应的甲基迁移,甲基化和去甲基化反应。结果表明,在生油窗开始到沉积有机质高成熟阶段间,甲基迁移作用的P1以及甲基化作用的P3和P6是DBT和MDBTs转化反应的三种潜在路径。邻位甲基迁移(P1)和1-MDBT的潜在前驱物2-甲基联苯(2-MBP)可能是导致1-MDBT在生油窗阶段含量较低的原因。DBT受甲基自由基攻击(P3)以及由TMAB作为甲基供体生成MDBT甲基化反应(P6),可能是潜在的降解反应。通过热模拟实验分别模拟了烃源岩以及纯物质样品MDBTs在不同热演化阶段的分布特征,验证了计算体系的可靠性。证实MDBTs热稳定性特征;确定体系中发生了一定的甲基化及去甲基化反应,并以去甲基化为主要反应;且水和异辛烷都对反应体系存在一定抑制作用。辽河盆地西部凹陷的烃源岩中,MDR随深度规律增加,虽然4-MDBT热稳定性的波尔茨曼分布随温度增加减小,但仍远高于1-MDBT。在计算的路径中,P3的甲基化作用在生油窗结束阶段开始优先生成4-MDBT;P6的去甲基作用从高至过成熟阶段开始优先生成2-MDBT,而P1的甲基迁移作用从生油窗开始优先生成2-MDBT,进而迁移生成4-MDBT。能够生成1-MDBT的2-MBP在样品中含量低。上诉因素导致地质剖面中,1-MDBT的富集程度最低,而4-MDBT的富集程度最高。因此成熟度参数MDR在生油窗到高成熟阶段都是呈规律性增长的变化特征,是一个可靠的成熟度参数。