【7A文】油气地球化学-第二章-沉积有机质.ppt

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1、第二章沉积有机质教学目的：了解生物演化特征，掌握沉积有机质的演化及其控制地质体中有机质丰度的主要因素主要内容：有机碳的地球化学循环生物有机质的主要化学组成沉积有机质及其控制丰度的主要因素沉积有机质的演化特征重点及难点：沉积有机质丰度的控制因素及其演化特征第二章沉积有机质第一节有机碳的地球化学循环第二节生物有机质的化学组成★第三节沉积有机质★★第四节沉积有机质的演化★第五节沉积有机质的分布第一节有机碳的地球化学循环一、光合作用与生物圈1、光合作用有机质是形成油气最原始的物质，而光合作用是造成地壳上大量有机质的基本过程，它是细菌或绿色植物通过叶绿素利用光能将CO2和H2O转化

2、成有机物质，其过程：光能6CO2+6H2O————C6H12O6+6O2叶绿素光合作用是利用阳光的能量将水分解，其中的H用于还原CO2，产生葡萄糖，O2被游离出来，由于在地球的大气圈中出现了游离的分子氧，就为生命的发展提供了极有利的条件，从此以后生物界便开始了大量繁衍，从而为油气母质的形成提供了基础。2、生物圈及其演变生物生存和分布的地球外圈称为生物圈，包括接近地表的大气圈、水圈和地壳表层，其上限尚无确切资料，其下限在海洋可达深海，陆地可达有水分而温度不超过100℃的地方在地球发展过程中，生物圈经历了由低级到高级、由简单到复杂、由单一到多样的演化过程地球发展历史中经历了几

3、次重大的生物变革期Fairbridge从有机地球化学角度总结了特别有意义的生物变革：3800±3000Ma前最初的生命出现3000Ma前自养生物出现，光合作用成为全球现象2000Ma前真核生物出现，从无性到有性生殖1000Ma前最早的动物出现，造成动植物的分化600Ma前海生动物繁盛，形成最初的碳酸盐介壳400Ma前陆生高等植物出现，形成300Ma前第一次全球大成煤期100Ma前远洋有孔虫和颗石藻发育和繁盛，使碳酸盐沉积移向深海2—3Ma前人类起源二、主要生物类型及其对沉积有机质的贡献主要的生物类型包括：浮游植物、浮游动物、高等植物和细菌浮游植物：有机碳的主要来源之一。在

4、地史中，浮游植物存在三个高产期前寒武纪到早古生代，主要为具有机壁特征的浮游植物，如蓝—绿藻、绿藻等晚侏罗世到白垩纪，主要是具有钙质的浮游植物，如颗石藻类和甲藻等晚古新世和始新世，主要为一些硅质的浮游植物细菌：与藻类一样，是生物界的先驱者，是在地球上分布最广、繁殖最快的一种生物，其生活适应能力很强，可在咸水、淡水、近代沉积物和古代沉积物中大量繁殖，对于保存于沉积物中有机质，它可能是仅次于浮游植物的有机碳的第二大来源浮游动物：它以浮游植物为食，因此，异氧浮游动物的存在和分布与自氧的浮游植物密切相关，浮游动物高产期往往紧接浮游植物高产期而出现，在浮游植物高产地区，浮游动物也相当

5、发育；从寒武纪开始，大多数浮游动物提供了相当数量的有机质，但高等浮游动物由于繁殖率较低，数量较少，对有机质的贡献较低第一节有机碳的地球化学循环高等植物：地史中，志留纪以前，陆地只有少量的低等植物，志留纪沉积物中才出现高等植物残体，但直到志留纪晚期，裸蕨类植物才控制了陆地；到中泥盆世，多数类型的维管植物相继出现，在晚石炭世时，以蕨类植物为主的陆地植物群达到高峰，成为世界上第一大成煤期；到早白垩世时，随着植物进一步演化，适应性更强的被子植物出现，并在植物群中占优势和广泛繁殖，成为地史上广泛成煤期高等植物为沉积物提供有机质可能仅次于浮游植物，而与细菌相当由于各地史时期中水生生物

6、进化，因此沉积物中有机质的主要天然组合亦有较大差别，如左图所示三、有机碳的地球化学循环有机圈是指生物及其产生的有机质分布的空间，包括生物圈、沉积岩石圈第一节有机碳的地球化学循环保存下来的生物有机质平均仅为其原始产量的0.8%左右氧化分解生化分解生物吞食有机质的沉积第一节有机碳的地球化学循环岩石圈中有机碳的循环有机碳：2.7～3.0×1012t周期：几天到几十年有机碳：6.4×1015t周期：几百万年到数亿年在整个有机圈中，有机碳及其构成的有机质处于不断的演化之中，具有明显的循环性质。地壳上有机碳的两个主要循环系统，一个是在生物圈中的小循环，另一个是在有机圈中的大循环。生物

7、圈中有机碳的循环途径：CO2光合作用植物和自养细菌动物CO2呼吸CO2光合作用植物和自养细菌动物CO2菌解、氧化死亡有机体CO2光合作用植物和自养细菌动物CO2菌解、氧化死亡有机体水中分散有机质第一节有机碳的地球化学循环第一节有机碳的地球化学循环岩石圈中有机碳循环途径:水体中分散有机质沉积物中有机质沉积岩中有机质（煤、干酪根）沉积埋藏成岩CO2上升氧化开采燃烧石油和天然气、中牌号煤上升氧化开采燃烧CO2石油和天然气、煤及变质岩中有机质上升氧化开采燃烧CO2第二章沉积有机质第一节有机碳的地球化学循环第二节生物有机质的化学组成★第