油气地球化学-第二章-沉积有机质
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⽯油地球化学考试复习题-提纲
⽯油地球化学复习题
第⼆章沉积有机质组成及其沉积环境1、名词解释及重要概念
1.5种⽣物化学组分:蛋⽩质、碳⽔化合物、脂类、⽊质素、⾊素.
2. 碳⽔化合物:是由多羟基醛或多羟基酮及它们的衍⽣物构成的有机质。
3. 多醣:由上千个单糖以糖苷键(单糖-O-单糖)相连成的⾼聚体.
4. 甾族化合物结构:
5、脂肪酸的基本结构
6、氨基酸的基本结构
7、缺氧环境形成的关键:⽔体分层
8. 缺氧湖泊发育的重要条件: 深⽔
2、简答题
1. 沉积盆地中有机质沉积的控制因素
主要有两⽅⾯的控制因素:⽣物⽅⾯和物理⽅
⽣物控制因素:原始⽣物产率、微⽣物降解作⽤
物理控制因素:有机质的搬运作⽤、沉积速率、沉积环境2. ⽔⽣⽣物产率决定于
⽔中养料(磷、氮)
含氧量(游离氧)多少
⽔体深浅:透光带3. 沉积⽔体中细菌降解有机质的过程
1).喜氧细菌活动带:与空⽓接触的表层⽔[O]>1.0ml/l 死亡⽣物可以完全被降解成CO2,H2O
2).兼氧细菌活动带:⽔中[O]<1.0ml/l,造氮菌和碳酸盐还原菌降解有机质,但是降解能⼒下降
3).硫酸盐还原菌活动带: [O]<0.5ml/l,硫酸盐还原菌降解有机质⽣成有机酸,有H2S⽣成,其它⽣
物死亡,4).甲烷⽣成菌活动带: 严格缺氧,有CH4⽣成,温度20-80度。
有效烃源岩沉积环境:⾼⽣物产率与缺氧环境叠加处.1陆相:盐湖环境,⽔体较深的咸⽔半咸⽔环境,淡⽔湖的深⽔沉积部位,沼泽环境(煤系烃源岩)2海相:障壁海、泻湖(⼤陆边缘),封闭海盆(陆架、⼤陆内部),富营养上升流发育区(⼤陆架)
缺氧环境类型:1海相:(1)缺氧封闭局限海盆地:有障壁,进⽔量>蒸发量,养料丰富、底部⽔盐度⼤、具有永久分层⽔体的海盆。(2)上升流形成的缺氧环境:深部海⽔向浅海的运动。温度,含氧量低,养料丰富,可引起浅海⽣物极其繁盛。2陆相:(1)盐湖:盐度分层,盐跃层以下为缺氧⽔层(2)淡⽔湖:温度分层(3)沼泽:形成含煤地层第三章成岩演化阶段有机质的演化
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。3、微量元素钒和镍的地质意义
石油、天然气的生成、运移基础知识
一、石油和天然气的生成
油气生成的原因
石油和天然气的成因,是石油地质学界主要研究和长期争论的重大课题之一。它的研究不仅具有重要的理论意义,而且对石油和天然气的勘探起着指导作用。根据对石油原始物质截然不同的认识,石油成因理论可以分为无机成因和有机成因两大学派。
石油无机成因认为,石油是由自然界的无机物形成的。但是,油气田勘探的实践证明,世界上绝大多数油气田都分布在沉积岩中,极少数岩浆岩和变质岩中的油气藏也同附近的沉积有机质有关,是石油侧向或垂向运移聚集的结果。并且在石油中相继发现许多具有明显生物标志的有机化合物。由于石油无机成因假说不能用来指导石油勘探,所以其支持者已经很少了,只能在实验室内作为科学理论问题进行探讨。
石油有机成因说认为,石油是由沉积物当中的有机质,在特定的地质环境中,在各种压力的综合作用下,经历生物化学、热催化、热裂解、高温变质等阶段,陆续转化为石油和天然气有机成因说又可以分为早期成油说和晚期成油说两个分支。目前,有机晚期成油说已被石油地质学家、地球化学家所接受,能比较可靠地指导油气田勘探。因此,本节主要介绍有机晚期成油说的主要论点。
有机物质为石油的生成提供了根据,有机物质主要是指生活在地球上的生物遗体。要使有机物质保存下来并转化成石油还要有适当的外界条件。自然界中的生物种类繁多,它们在不同程度上都可以作为生油的原始物质。比较起来,低等生物作为生油的原始物质更有利、更重要。因为低等生物繁殖力极强且数量多,低等生物多为水生生物,死亡后容易被保存;另外它在历史上出现最早,其生物体中富含脂肪和蛋白质。
有机体从死亡到沉入水底的过程,不可避免地要经受游离氧的氧化和水对可溶性组分的溶解,只有幸存的一小部分有机体能够到达水底,同矿物质一起堆积起来。只有堆积埋藏下来的有机体才能在适当的环境、条件下开始向石油烧类方向转化。
1 .还原环境
还原环境对有机质的保存和向油气的转化都是非常重要的。原始有机体的堆积,若处于氧化环境之下彳各被氧化,其分解产物主要是C02和水,原始有机质彳各被氧化殆尽,谈不上向石油煌类转化。所以,原始有机质的堆积环境必须是还原环境。在某些情况下,原来属于弱氧化环境,由于部分有机质被氧化而耗尽自由氧,也可以使原来不利于生油的环境变为有利的生油环境。
¹ 国家自然科学基金资助项目49472112收稿日期:1997-04-29 收修改稿日期:1997-09-25沉积有机质中藿烯的成因研究
——碳稳定同位素证据¹
周友平 史继扬 向明菊 屈定创
(中国科学院广州地球化学研究所 广州 510640)
提 要 结合传统有机地球化学和新兴生物标志物单烃碳稳定同位素技术,首次较系统地研究了来自不同沉积环境,代表不同干酪根类型样品中的藿烯类化合物,获得如下认识:泥炭样品中的里白烯是某种细菌或蓝细菌的合成物,里白烯的同位素组成相对于来自C35藿类先质的其它藿类明显亏损13C,这种C30的藿类先质分子对泥炭中藿类的贡献较小,在8.55%~3.17%之间;$13(18)新藿烯是$17(21)藿烯的热力学转化产物。关键词 单烃碳稳定同位素 藿烯 成因第一作者简介 周友平 男 26岁 硕士 有机地球化学
1 绪言
藿类作为一类无所不在,含量最丰的生物标志
物〔15,17,20〕,在石油勘探开发中已有广泛和成功的应用。但有关地质藿类的生源与地球化学命运仍亟待
澄清。如尽管分子有机地球化学家并不怀疑C30和
C35两类藿类先质分子各自对地质藿类的贡献,但当
二者共同产出时,人们对C30藿类的存在,特别是其对C30以下的藿类贡献存在疑虑。传统的有机地球化
学方法只能借助藿类在自然或人工剖面上丰度分布
模式来推测藿类在成岩作用过程中的地化行为,且只有从样品中分离出确实可信的藿类生产细菌和藿
类,人们才能对其生源和地质命运作出明确的定性。
生物标志物碳稳定同位素地球化学从研究单个化合物的同位素指纹入手,能从分子级水平上解译藿类
合成生物及其所利用碳源的信息,为人们准确定量
共同产出的C30和C35两类藿类先质分子的贡献提供了一种新工具。本文选取代表不同沉积环境和不同
干酪根类型的低熟样品,研究藿烯特别是里白烯的
生源和演化途径,并粗略定量C30先质分子的贡献。
2 样品及实验
2.1 样品南方泥炭 选取可溶有机质中目标藿类丰度较