第一章沉积有机质的物质的形成与聚集介绍课件.ppt

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1、第一节沉积有机质的成因第二节近现代沉积有机质的物质组成第三节沉积有机质的聚集第一章沉积有机质的形成与聚集一、沉积有机质的来源二、生物解剖结构与化学组成三、生物质向沉积有机质的转化第一节沉积有机质的成因（一）概述1、有机质的定义包括一切生物体及其分解或合成的各种产物。2、沉积有机质的分类按成岩状态沉积物中有机质沉积岩中有机质按聚集状态聚集有机质分散有机质一、沉积有机质的来源（二）自然界中有机碳的循环1、自然界中碳的分类类型形式数量（t）有机碳沉积体1.3×1016生物体(0.3~1.3)×1012无机碳（氧化碳）沉积岩中碳酸盐6×1016非沉积岩中碳酸盐1×1016海水中碳酸盐5×1

2、013火成岩和变质岩（元素碳）1×1016溶解于海水中的碳1×1012大气二氧化碳中碳1×1012还原碳：有机碳，如生物质碳氧化碳：无机碳，如碳酸盐岩元素碳：如石墨，金刚石沉积有机碳（还原碳）类型形式数量（t）不溶有机碳粘土岩和页岩8.9×1015碳酸盐岩1.8×1015砂岩1.3×1015煤层(厚度>0.6m)1.5×1013可溶有机碳储集岩中沥青2.8×1014储集岩中石油2.7×1014非储集岩中沥青5×1011非储集岩中石油1.1×10112、自然界中碳的循环图2-1有机碳及沉积有机碳的循环聚集聚集思考题：1.有机碳循环的不完整性会造成什么样的结果？2.有机碳循环研究对化石

3、能源矿产的地质意义？初次循环二次循环几天~几十年几百万年~数亿年水、生物、大气圈岩石圈表层岩石圈表层岩石圈浅层沉积有机质化石能源矿产（三）沉积有机质的来源图1-2生物进化与沉积有机质地史分布示意图（据钟宁宁、秦勇等，1995）图1-4沟鞭藻与世界特大型油田分布的关系（据何承全，1984）思考题：为什么到元古界末期才有煤层形成？（一）生物解剖结构动物（细胞膜）低等植物植物高等植物根表皮：角质层、腊质周皮：木栓层、木栓茎形成层、栓内层皮层：同化、储藏、通气、吸收维管柱：维管束、髓部叶：表皮、叶肉、叶脉二、生物解剖结构与化学组成缘孔图1-5高等植物茎干的解剖结构（据高信曾等，1978）管

4、胞管胞木射线动物来源的有机碎屑往往是海相或湖相沉积有机质的一种重要赋存形式，古生界沉积岩中常见的动物有机碎屑来源于笔石、几丁虫、虫颚以及某些来源不明的动物有机体，均为现代已灭绝了的动物。图1-8笔石体形态及表皮解剖结构（据Goodarzi，1984）（二）生物质的化学组成1、化合物组成纤维素碳水化合物半纤维素果胶质化合物　木质素芳香族高分子聚合物蛋白质含氮化合物类脂化合物混合物（脂肪、蜡质）2、化合物稳定性序列（抗降解能力）蛋白质<色素<脂肪<半纤维素<纤维素<木质素<木栓质<种子皮壳<角质<孢粉素<蜡质和树脂3、化合物的化学结构4、化合物元素组成生物体　　化合物不同　　有机元素不

5、同有机质的元素和生烃能力不同表1-1植物及其化合物的元素组成元素/%植物化合物浮游植物菌类陆生植物纤维素木质素蛋白质脂肪蜡质C45.048.054.044.462.053.077.581.0H7.07.56.06.26.17.012.013.5O45.032.537.049.431.923.010.55.5N3.012.02.8－－16.0－－木质素和碳水化合物元素组成富碳、富氧和贫氢，蛋白质富碳，类脂化合物富氢、富碳而贫氧，造成高等植物富碳贫氢和低等植物富氢贫氮的总体特征，（一）沉积有机质形成过程1、作用过程再循环死亡分配生物作用吸收生物质降解产物物理化学作用大气、水体埋葬作用沉

6、积有机质气态分子和水分解产物：氨基酸，糖类等生物遗体其它小分子化合物合成产物：腐殖酸，沥青质沉积有机质生物残体有机碎屑：生物残体氧化－降解阶段　　　　　还原－合成阶段　　　沉积－埋藏阶段三、生物质向沉积有机质的转化3、影响因素生物体本身的化学组成影响因素水体的动力状态水介质性质（氧化还原、酸碱度、温度）表1-2植物与泥炭有机质化学组成的比较有机质来源化合物组成（干燥基%）纤维素木质素蛋白质沥青A腐殖酸植物莎草50.0020~305~105~100木本植物50.6020~301~71~30泥炭草本泥炭19.690.7503.5643.58木本泥炭0.890.3901052.88（二）

7、沉积有机质的形成作用1、作用类型泥炭化作用对象：高等植物遗体环境：沼泽、泥炭沼泽反应：氧化、还原、合成产物：植物残体＋腐植酸腐泥化作用对象：菌藻类低等植物环境：水体较深的滞流贫氧环境反应：还原、合成等化学作用产物：腐泥、软泥、残体、原生沥青质2、泥炭化作用方式①凝胶化作用：强覆水、缺氧、还原、厌氧微生物方式②丝炭化作用：氧化（暴露、流水、火灾）③残植化作用：覆水（流动）、富氧①透明残体：腐植酸＋沥青质＋水分结果②不透明残体：化学结构高度缩聚的惰性物质③残积类脂物质：孢