第一章生物有机质和沉积有机质
《沉积岩岩石学》课程笔记
《沉积岩岩石学》课程笔记第一章：沉积岩岩石学概念1.1 沉积岩的定义和特征沉积岩是由母岩经过物理、化学和生物作用破碎、搬运、沉积并经过长时间的压实和胶结作用形成的岩石。
沉积岩具有以下特征：- 成分：主要由石英、长石、云母、粘土矿物等碎屑物质组成，也可含有有机质、碳酸盐等自生矿物。
- 结构：沉积岩具有独特的结构，如层理、波痕、泥裂等，反映了沉积环境和沉积过程。
- 构造：沉积岩的构造多样，包括水平层理、波状层理、交错层理等，是沉积环境和沉积作用的重要标志。
- 成岩作用：沉积岩在形成过程中经历了压实、胶结、重结晶等成岩作用，影响了其物理和化学性质。
1.2 沉积岩的分类根据沉积岩的组成和形成过程，可将其分为以下几类：- 碎屑岩：由母岩破碎、搬运、沉积形成的岩石，如砂岩、砾岩等。
- 泥质岩：由细粒沉积物经长时间沉积、压实形成的岩石，如泥岩、页岩等。
- 化学岩：由化学沉积作用形成的岩石，如石灰岩、白云岩等。
- 生物岩：由生物残骸沉积形成的岩石，如礁灰岩、贝壳灰岩等。
1.3 沉积岩在地质历史中的重要性沉积岩在地质历史中具有重要意义，主要体现在以下几个方面：- 地层划分：沉积岩具有明显的层理和化石，是地质年代划分和地层对比的重要依据。
- 资源矿产：许多金属矿产、非金属矿产和能源矿产（如煤、石油、天然气）都赋存于沉积岩中。
- 环境记录：沉积岩记录了地球历史上的古气候、古地理、生物演化等信息，对了解地球演变过程具有重要意义。
- 工程地质：沉积岩的物理和化学性质影响工程建设和地基处理，对工程地质研究具有重要意义。
1.4 沉积岩研究方法研究沉积岩的方法主要包括：- 宏观观察：通过野外考察、露头观测等手段，研究沉积岩的宏观特征，如颜色、层理、构造等。
- 显微镜观察：利用光学显微镜、扫描电镜等仪器，观察沉积岩的微观特征，如矿物成分、结构、成岩作用等。
- 地球化学分析：通过对沉积岩样品进行元素和同位素分析，研究其物质来源、沉积环境和成岩过程。
了解沉积物有机质分布规律推测古环境演化
了解沉积物有机质分布规律推测古环境演化沉积物是地球表面最重要的自然记录者之一，其中的有机质含量和组成可以为我们重建古环境和古气候提供重要线索。
通过了解沉积物有机质分布规律，我们可以推测古环境的演化过程。
本文将从有机质的来源、分布规律和古环境演化的推测等方面进行探讨。
首先，沉积物中的有机质来源复杂多样。
有机质主要来自陆地和海洋生物的遗骸和废物，也包括植物残骸、藻类和细菌的有机物。
陆地生态系统通过土壤侵蚀、河流冲刷和大气尘埃沉积等途径将有机质输入到湖泊、河流和海洋中。
此外，海洋生态系统中的藻类和浮游生物通过死亡和沉积也为沉积物有机质的来源做出贡献。
其次，在不同环境条件下，沉积物中的有机质含量和组成存在明显的分布规律。
从陆地到海洋，有机质的含量逐渐增加。
在陆地环境中，河流和湖泊的沉积物中有机质含量较低，主要集中在湖泊底部和河口。
而在海洋环境中，海底沉积物中的有机质含量较高，尤其是在富营养化区域。
此外，纬度和气候条件也会影响沉积物中有机质的分布规律。
在极地和高纬度地区，冰芯沉积物中常含有大量的有机质，而赤道地区则多为矿物质为主的沉积物。
沉积物中有机质的组成也可以提供关于古环境演化的信息。
通过对沉积物中有机质的分析，可以推测不同时期的气候条件、植被类型和陆地利用情况等。
例如，陆地植被的变化会导致沉积物中植物标志物的组成和含量发生变化。
通过分析沉积物中的花粉、孢粉等植物遗物，可以推测出古植被的类型和演化历史。
此外，不同类型的有机质在化学组成上也存在差异，如沉积物中脂肪酸、蛋白质和多糖等有机质的组成与来源密切相关，可以提供古环境演化的重要线索。
通过沉积物中有机质的分布规律，我们可以推测古环境的演化过程。
例如，在湖泊沉积物中，有机质的含量和组成在不同时期会发生变化。
当湖泊富营养化时，藻类和浮游生物的生产力增加，导致沉积物中有机质的含量上升。
而当湖泊进一步富营养化或者受到干旱等环境因素影响时，湖泊中的氧气含量减少，有机质的降解速率下降，导致沉积物中有机质的密度增加。
沉积物 有机质
沉积物有机质沉积物是一种地球科学领域中的重要研究对象。
我们生活在地球上，每天都在感受着地球表面的变化。
这些表面变化是由地球上的各种物质运动和变化所带来的。
沉积物是这个变化的重要组成部分。
沉积物是指经过物理和化学作用可形成在陆地和海洋底部的各种物质。
沉积物由一系列复杂的过程形成，包括风化、侵蚀、运输和沉积，其中植物、动物和其他生物的残骸逐渐逐步分解为所谓的有机质。
有机质是沉积物的重要组成部分，它在地球化学的研究中具有极大的意义。
本文着重阐述地球化学研究中有机质的重要性以及有机质在沉积物中的作用。
一、沉积物中的有机质沉积物中的有机质主要来源于生物，例如岩石中存在植物的痕迹，以及生命体在海洋和湖泊中的残骸。
这些残骸具有生物化学特性，其中主要成分为碳、氧、氢和少量的氮、磷和硫。
有机质也可以来自微生物的分解和化学氧化。
有机质在沉积物中具有多种存在状态。
在岩石中，有机质常常被成为岩石中的碳质孔隙来保存，还有一些有机质会被以可接受的方式保留在沉积物中。
沉积异常现象表明，有机质在地球历史上大量聚积并获得了相应的资源含量。
二、有机质地球化学的研究1.有机质的分析有机质的分析一般采用热解和化学分析。
热解分析是通常是在气氛中加热和蒸馏沉积物，将有机质分离出来以探明有机质化合物的丰度和结构。
而化学分析则是在沉积物的有机质中添加化学试剂并使它们反应，然后测定反应物的量。
这样可以对在沉积物中的有机质进行化学表征或者分离不稳定的化学污染物。
2.有机质的代表性沉积物中的有机质遗留物包含了在大尺度上的信息，而这些信息可以得出代表性的结论。
首先，有机质聚积含量的变化可以反映环境的长期变化，例如气候条件和环境地质变化。
其次，有机质的化学成分和构造类型是反映其来源和沉积相的变化的重要指标。
因此，研究有机质的舆情可以揭示过去环境和生态系统变化的特性。
3.有机质在环境污染和能源资源中的作用有机质已被广泛用于环境污染和能源资源的研究中。
在环境化学方面，有机质常常与污染物相结合，其中最常见的情况是用Kd(吸氧配合物)表示沉积物中的有机质中污染物的分配。
油气地球化学知识框架
油气地球化学知识框架(总11页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--油气地球化学第一章生物有机质组成与沉积模式第一节有机质的形成与全球碳循环一、生命的起源与演化二、光合作用三、对地球上有机质有主要贡献的生物1、浮游植物（时间长、水体面积高、繁殖率高）2、细菌（时间长、分布广、适应性极强、繁殖快）3、高等植物（出现晚，分布在陆地保存难、可富集演化为煤层）4、浮游动物（食物消费者产率低、低等浮游动物数量较大）四、有机碳的循环1、有机圈2、有机碳的循环 (1)生物化学亚循环 (2)地球化学亚循环第二节生物有机质的组成和性质一、碳水化合物二、蛋白质和氨基酸（一）蛋白质(二)氨基酸(三)酶三、脂类1．脂肪酸2．腊3.萜类和甾类化合物4.甾族化合物四、木质素和丹宁五、色素第三节有机质沉积模式一、有机质沉积的控制因素1、生物控制因素:微生物降解、原始生产速率2、物理控制因素:有机质沉积速率、沉积环境、有机质的搬运作用二、缺氧环境的类型1、大型缺氧湖泊（1）深水是缺氧湖泊发育的重要条件（2）缺氧湖泊的发育与纬度有关（四季变化明显的湖泊底水含氧量大,热带湖泊含氧量少）2、海相缺氧环境(1)缺氧封闭局限海盆(2)由上升流形成的缺氧沉积第二章沉积有机质组成及成岩演化第一节腐殖质的组成、结构和性质1、腐殖质的概念：是指土壤、天然水和现代沉积物中不能水解的、不溶于有机溶剂的暗色有机质。
2、腐殖质的形成、提取及分类(1)形成有机质受细菌作用后剩余的木质素、氨基酸、脂肪酸、酚、纤维素等在微生物作用下缩合而成（在强还原环境下可以不形成腐殖质）(2)提取与分类富啡酸（FA）、胡敏酸(HA)、胡敏素(3)腐殖酸元素组成主要为C、H、O、S、N，其中C、O两项占90%以上3.腐殖酸的结构A富克斯结构模型 B费尔伯克结构模型 C特拉古诺夫结构模型 D库哈连科结构通式4.腐殖酸的物理化学性质(1)胶体性和可溶性(2)明显的酸性(3)亲水性(4)热解性质5.腐殖质的演化第二节可溶有机质一、可溶有机质的定义凡是被中性有机溶剂从沉积岩（物）中溶解（抽取）出来的有机质称为可溶有机质，或可抽提有机质，也成为沥青。
生物沉积作用
生物沉积作用生物沉积作用是指生物体通过代谢活动所产生的物质沉积和堆积的过程。
这种沉积作用在地质历史上起到了重要的作用，对地球环境和地质构造产生了深远的影响。
生物沉积作用主要包括有机沉积和无机沉积两种类型。
有机沉积是指生物体代谢产生的有机物质沉积，如植物残体、动物骨骼等。
这些有机物质在逐渐堆积的过程中，经过压实和化学作用，逐渐转化为煤炭、石油等矿物质资源。
无机沉积是指生物体代谢活动所形成的无机物质沉积，如珊瑚礁、贝壳等。
这些无机物质在长时间的堆积下，形成了重要的地质构造，如岩石、矿石等。
生物沉积作用对地球环境的影响主要表现在三个方面。
首先，生物沉积作用是地球上碳循环的重要环节。
通过光合作用，植物吸收二氧化碳并释放氧气，从而将大量的碳固定在地球上。
这些固定的碳在植物死亡后，逐渐形成有机物质的沉积，进一步形成煤炭、石油等矿物质资源。
其次，生物沉积作用对地球气候的变化起到了调节作用。
植物通过吸收二氧化碳和释放氧气，降低了地球上的二氧化碳含量，减缓了温室效应，对气候变化起到了一定的缓冲作用。
最后，生物沉积作用对地球地质构造的形成和演化有着重要的影响。
通过生物体的沉积和堆积，形成了珊瑚礁、贝壳堆积等地质构造，对地球地壳的稳定和变形起到了一定的作用。
生物沉积作用在地球历史上起到了重要的作用。
例如，在奥陶纪时期，珊瑚礁的大规模沉积形成了塔斯曼带，为今天的大堡礁提供了宝贵的化石记录。
在寒武纪时期，海洋生物的大规模死亡和沉积形成了厚厚的黑色页岩，为今天的石油资源提供了丰富的地质基础。
这些生物沉积作用不仅对地球环境产生了重要的影响，也为研究地球历史和生物演化提供了重要的证据。
生物沉积作用还对人类社会产生了重要的影响。
煤炭和石油等化石燃料是人类社会发展的重要能源来源，而这些能源的形成正是通过生物沉积作用。
此外，生物沉积作用还为农业生产提供了重要的土壤肥力，提高了农作物产量。
人类通过利用生物沉积作用所形成的资源，推动了社会经济的发展。
中国石油大学（华东）油田开发地质学考试复习知识总结
中国⽯油⼤学（华东）油⽥开发地质学考试复习知识总结油⽥开发地质学复习重点总结（⽯⼯学院40学时）第⼀章：油⽓⽥地下流体的基本特征1、名词术语（1）⽯油：是储存于地下深处岩⽯孔隙和裂缝中的、天然⽣成的、以液态烃为主的可燃性有机矿产。
（2）油⽥⽔：油、⽓⽥区域内与油⽓藏有密切联系的地下⽔，⼀般指直接与油层连通的地下⽔。
（3）天然⽓：地质条件下⽣成、运移并聚集在地下岩层中、以烃类为主的⽓体。
（4）⽯油的荧光性：⽯油及其衍⽣物（⽆论其本⾝还是溶于有机溶剂中）在紫外线的照射下，产⽣荧光的特性。
（5）⽯油的旋光性：当偏振光通过⽯油时，使偏光⾯发⽣⼀定⾓度旋转的特性。
2、原油的主要元素和化合物、组分组成（1）主要元素：碳、氢、硫、氮、氧碳、氢占绝对优势，主要以烃类形式存在，是组成⽯油的主体；氧、氮、硫主要以化合物形式存在。
（2）化合物：烃类化合物（碳、氢）、⾮烃类化合物（碳、氢、硫、氮、氧）①烃类化合物（按结构分类）：烷烃（正构烷烃、异构烷烃）、环烷烃、芳⾹烃②⾮烃类化合物：含硫化合物（元素硫、硫化氢、⼆硫化物、硫醇、硫醚等）、含氮化合物（吡啶、吡咯、喹啉、钒卟啉、镍卟啉等）、含氧化合物（环烷酸、脂肪酸、酚、醛、酮等）。
（3）组分组成：根据⽯油不同化合物对有机溶剂和吸附剂具有选择性溶解和吸附性能划分。
①油质：⽯油的主要组分，淡⾊粘性液体，由烃类化合物组成；溶解性强、可溶解的有机溶剂很多，不被硅胶吸附（评价⽯油质量的标志）；②胶质：胶质—粘性玻璃状半固体或固体，淡黄、褐红到⿊⾊，由芳烃和⾮烃化合物组成。
溶于⽯油醚，能被硅胶吸附；③沥青质：沥青质—脆性固体，暗褐⾊到深⿊⾊，由稠环芳烃和⾼分⼦⾮烃化合物组成。
不溶于⽯油醚，能被硅胶吸附。
注意：（1）异构烷烃中类异戊⼆烯型烷烃可能来⾃叶绿素的侧链，卟啉同系物也存在于动物⾎红素和植物叶绿素中，均可作为⽯油有机成因的标志；（2）油质主要指烷烃、环烷烃和芳⾹烃等烃类物质，胶质和沥青质指含有氮、硫、氧的⾮烃物质及不饱和的芳⾹烃。
2 第一章沉积岩形成过程
1.2 碎屑的搬运与沉积
（4）碎屑物质在流水搬运过程中的变化
①矿物成分 随搬运距离增加，不稳定组分（长石、铁镁矿物等）减少，稳
定组分（石英等）相对增加。
②粒度和分选 随着搬运距离的增加，碎屑颗粒逐渐变小，并且颗粒的大小趋 向于一致，即，分选程度增加。
③ 颗粒形状 随搬运距离增加，颗粒的磨圆程度越接近于球形的程度，一般
重力流(gravity flow)： 浊流（turbidites flow） 泥石流 (debris flow)、 颗粒流(grain flow)、 液化沉积物流(fluidized sediment flow） 冰川、风
1.2 沉积物的搬运与沉积
1.2.1 机械搬运与沉积作用 1.2.1.1 牵引流的搬运与沉积作用
1）粒径小于0.1mm的砂，随流速 增加出现的底形依次为：无运动—波 纹—上平底—逆向沙丘；
2）粒径0.2—0.6mm的砂，随流速 增加出现的底形依次为：无运动—波
纹—沙丘—上平底—逆向沙丘；
3）0.6—2mm的砂，随流速增加出 现的底形依次为：无运动—下平底—
波纹—沙丘—上平底—逆向沙丘；
4）0.5—0.6mm区间关系复杂，表 现为波纹区与下平底区指状交叉，出 现无运动—波纹—下平底—沙丘—上 平底—逆向沙丘。
第一章 沉积岩的形成过程
1.1 沉积物的来源 1.2 沉积物的搬运与沉积 1.3 沉积分异作用 1.4 成岩作用 1.5 沉积岩的分类
1.1 沉积物的来源
陆源
深源
沉积物
宇宙源
生物源
1.1 沉积物的来源
形成沉积岩的物质基础——沉积物的四种来源 陆源物质—母岩风化的产物 生物源物质—生物残骸和有机物质 深源物质—火山碎屑和深部卤水 宇宙源物质—陨石
油气地球化学-中国石油大学北京
2017 至 2018 学年第二学期
教学日历
课程名称＿油气地球化学＿＿＿＿＿性质＿必修＿
总学时＿40＿讲课＿28＿实验＿12＿其它＿＿＿＿
授课班级＿资源15-3班＿学生人数＿＿＿21＿＿＿＿
任课教师＿罗情勇＿＿＿＿＿＿职称＿副教授＿＿
所在院(系、部)__地球科学学院________________
系(教研室)主任签字_________________________
教材名称：油气地球化学作者：卢双舫、张敏主编
出版单位：石油工业出版社出版时间：2013年11月
中国石油大学(北京)教务处制
填写说明：
1．每上一次课填写一行，节次填写数字“1－5”，一天共分5大节课，例如：一周上三次课填写三行，并在周学时栏合并单元格填写“6”，周一第3、4节，在节次栏中填写2。
2．教学日历一经制订，不应出现大的变动，但允许主讲教师在完成课程教学大纲规定的教
学要求前提下，进行必要的调整，以适应不断出现的新情况。
如有变动，须经课程所属系主任（教研室主任）批准，并报院（系、部）办公室备查。
3．上机、大作业、课堂讨论、外出参观、考试等如占课内学时，在“备注”栏内注明。
4．教学日历由教师自存一份、课程所属系存一份，在每学期开学后第一周内送课程所属院（系、部）办公室并发一份电子版给课程所属院（系、部）办公室；有实验和上机学时的须发一份电子版的给实践科sjk@
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