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虽然它们并不是在气体生成过程中影响碳同位素分馏的基本过程，但是，在天然气勘探中，这些经验成熟度指标应用非常广泛。在过去，人们试图定量化地描述同位素分馏的方法主要有二种一种是在假设气体生成过程中热动力学是平衡时，应用同位素分布函数甲因子）。因为至今，多数学者认为气体生成与同位素分馏效应是依赖于时间和温度的，因而，这种动力学模型并未得到广泛应用。第二种方法是应用瑞利方程来建立气体和母质之间的同位素分馏模型，因为气体生成反应是官能团的反应的结果。
一般而言，多数模型是应用一级反应来计算干酪根生气潜力的，其具有不受温度影响的同位素分馏因子。在以前，人们认为从煤岩中生成的气体用活化能阶而不是单一反应来描述。因此，Galimov指出应用单一生成反应的同位素分馏模型将导致气体不准确的同位素比值。因此，他利用不连续瑞利方程建立了一系列气体生成反应。Smith等认为在特定的反应中，组份的微小差异将会导致烃类气体同位素的显著差别。他们利用数学模型解释了甲烷到戊烷的碳同位素分布范围，而这些碳同位素主要与母质的同位素特征和单个同位素元素产率的恒定比值有关。
