【学习课件】第二章沉积有机质
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第二章 有机质ppt课件
第一节有机质的来源、含量及组成
三、土壤有机质的组成
土壤中糖类物质的重要性
• 络合多糖可将土壤颗粒结合为稳定的团聚体。
• 多糖也可和金属离子形成络合物，并成为腐殖质合成的 建造单元；
• 氨基糖的矿化，可向植物供应N素； • 有些糖类可以刺激种子发芽和根的延伸； • 多糖还会影响土壤的阳离子代换量和微生物活性
有机物质的半分解期为4.7-9年，胡敏酸在土壤中平均停留时
间780-3000年，富里酸为200-630年。
第二节 土壤有机质的分解和转化
土壤中有机物质的转化分为矿质化和腐殖化两个过程
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
矿质化是复杂的有机物质分解为简单无机化合物(CO2和H2O)
腐殖化是分解中间产物后又合成更复杂、稳定、胶状的高
的过程，并释放出矿质养分和热量。
分子聚合物的过程，它使有机质和养分得以保存起来。
第二节
土壤有机质的分解和转化
一、矿化过程与腐殖化过程
1、矿化作用(Mineralization)***
土壤有机质在土壤微生物及其酶的作用下，分解成 二氧化碳和水，并释放出其中的矿质养分的过程。 2. 矿化作用的意义 为作物生长释放出了营养元素---有效化过程 为腐殖质形成提供了基本材料，成为腐殖化的前提。 a 酶
进入土壤的有机物质数量 土壤有机质的损失量 土壤有机碳的平衡
第一节有机质的来源、含量及组成
三、土壤有机质的组成
非腐殖质
• 结构简单、易被微生物分解、具有明确的物理化学性质的
物质，这些物质统称为非腐殖质。
• 包括土壤中的糖类物质、有机酸和一些化学结构已知的含 N化合物，如氨基酸、氨基糖等。 • 占土壤有机质的20～30%
能源地质学第二章 沉积有机质的物质组成2
质体及细菌的混合产物，有时是壳 质组及细菌类脂物降解混合物，它 的产烃潜力为300- 650mg HC/g,Corg
H/C为1.0-1.5
（3）粒状稳定体A：包括沟鞭藻、疑源类、几丁虫、
鱼、有孔虫等碎屑(＞10μm)，一 般为ห้องสมุดไป่ตู้脂类物质，有形态，黄至 褐色荧光。
（4）粒状稳定体B：指高等植物的稳定组分，包括孢子体、
国内石油与煤元素组成的差异/%
元素 石油
C 83~87
H 11~14
S 0.05~2.20
N
0.2
O 0.3~0.9
H/C 1.76
汽油 86 14
2.0
褐煤 71.0 5.4 0.6~1.0 1.4 21.0 0.87
烟煤 80.8~88.4
5.4~5.5 0.6~1.2 1.7~1.9 4.1~11.1 0.67~0.82
能源地质学第二章 沉积有机质的物质组成2
一、分散有机质 的分类和有机质的类型
（一）国际上分散有机质的分类
1、全岩法（煤岩学法）
岩石中的有机组分分为五类，即腐植类、惰质类、 类脂类、动物类和有机—矿物基质。 动物类中的动物遗体，包括几丁虫类、笔石、牙 形石、沟鞭藻囊、鱼和螯虾的残体和骨骼等；矿物— 沥青基质是矿物吸收或结合了亚、微有机物质的部分， 这些有机物含油气更多，具强荧光，尤以粘土矿物更 为典型。
（二）中国烃源岩与干酪根的划分
1 原石油工业部部颁标准（1986年）
有机组分分为4组，即腐泥组、壳质组、镜质组、惰 质组。干酪根类型的划分按各组分的百分含量进行加权
计算，求出类型指数TI值，即可确定出干酪根的类型。
TI a 100 b 50 c (75) d (100) 100
H/C为1.0-1.5
（3）粒状稳定体A：包括沟鞭藻、疑源类、几丁虫、
鱼、有孔虫等碎屑(＞10μm)，一 般为ห้องสมุดไป่ตู้脂类物质，有形态，黄至 褐色荧光。
（4）粒状稳定体B：指高等植物的稳定组分，包括孢子体、
国内石油与煤元素组成的差异/%
元素 石油
C 83~87
H 11~14
S 0.05~2.20
N
0.2
O 0.3~0.9
H/C 1.76
汽油 86 14
2.0
褐煤 71.0 5.4 0.6~1.0 1.4 21.0 0.87
烟煤 80.8~88.4
5.4~5.5 0.6~1.2 1.7~1.9 4.1~11.1 0.67~0.82
能源地质学第二章 沉积有机质的物质组成2
一、分散有机质 的分类和有机质的类型
（一）国际上分散有机质的分类
1、全岩法（煤岩学法）
岩石中的有机组分分为五类，即腐植类、惰质类、 类脂类、动物类和有机—矿物基质。 动物类中的动物遗体，包括几丁虫类、笔石、牙 形石、沟鞭藻囊、鱼和螯虾的残体和骨骼等；矿物— 沥青基质是矿物吸收或结合了亚、微有机物质的部分， 这些有机物含油气更多，具强荧光，尤以粘土矿物更 为典型。
（二）中国烃源岩与干酪根的划分
1 原石油工业部部颁标准（1986年）
有机组分分为4组，即腐泥组、壳质组、镜质组、惰 质组。干酪根类型的划分按各组分的百分含量进行加权
计算，求出类型指数TI值，即可确定出干酪根的类型。
TI a 100 b 50 c (75) d (100) 100
第二章 沉积有机质
O， % 23 49.4 31.9 10.5 5.5 29.4 9 32.5 9.1 20 12.4~30.5 33 37 36 24 6.5 2 2~17
N， % 16
H/C 1.58 1.68 1.18 1.86 2 1.78 1.73 1.66 1.33 1.73 1.61 1.79 1.33 1.41 1.05 0.61 1.84 1.25~1.75
木质素：是植物细胞壁的主要成分，是酚—丙烷基结构的化合物
生物的平均化学组成
浮游植物：水体中有机质重要的生产者，其中以藻类为主，类脂化合物 占有相当高的比例，在藻类中类脂化合物含量可高达20%~30%，是生油 母质最主要的生物来源 浮游动物：在水生生物中占大多数，类脂物的平均含量18%，由于浮游动 物的生活环境较难得以保存，对生油仅有一定的贡献 细菌：细菌的活动范围十分广泛，是有机质的重要来源之一，其生化组 成中以蛋白质为主，类脂物含量可达10%，脂肪酸碳数多为10 ~ 20，它可 通过脱羧作用形成烃类，生成的烃类物质以C16、C18等低偶碳数烃类为主 高等植物：以纤维素和木质素为主，在木本植物中，纤维素和木质素占 其总组成的60%~80%，但其孢子、种子、果实、树脂、角质、木栓质等 却含有较丰富的类脂物
主要生物类型对沉积有机质 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。在地史中，浮游植物出现三 个高峰期，其一是前寒武纪到早 古生代，主要为具有机壁特征的 浮游植物，如蓝—绿藻、绿藻等； 其二是晚侏罗世到白垩纪，主要 是具有钙质的浮游植物，如颗石 藻类和甲藻等；第三个高峰期是 晚古新世和始新世，主要为一些 硅质的浮游植物
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
沉积体系分析PPT课件
2．泥石流
• 泥石流是由重力推动的含有大量碎屑物质 的高密度流体。流体内部的颗粒是由粒间 的泥和水的混合物支撑，并在重力作用下 进行搬动，这种流体在流动过程中保持着 一定的整体性，从而显示了层流的特点。 泥石流的空间形态为两侧较平行的舌状体， 顶面较平整：边缘清楚。泥石流沉积的总 体特点是分选极差，有巨大的漂砾，一般 不具层理，呈块状构造。泥石流经常由暴 雨触发，持续时间较短。
• 2．岩心沉积学分析和地球物理测井曲线
解释
目的在于：a,识别地下沉积体系，并与露头区 进行对比；b，进行成因地层对比，建立沉积 盆地的沉积断面网络；c．系统对比和统计之后， 编制各成因地层单元平面图。
3．反射地震资料解释
• 4．比较沉积学研究
• 5．室内实验室研究
（二)沉积体系分析的内容与步骤
• 河道沉积物由砾石、砂组成，分选差。砾 岩中叠互状构造发育，而砂岩中不同规模 的板状、槽状交错层理发育，最典型的是 具有冲刷充填交错层理。河道水流在间洪 期多数局限于河道内，而在洪泛期可能以 片流方式扩散于整个或部分扇面上。扇面 主河道具侧向迁移能力。如柯西扇1731年 以来的228年间，主河道向西摆动了 112km(图3-4)。而在特别泥石流多发育于 半干旱地区，潮湿扇上不很发育，也难于 保存。
• 1．主要特点 • 间歇性河流发育，扇体规模小，呈锥形。由泥砾
双叶状体构成。 • 2．内部构成 • 泥石流具陡的边缘叶状体，叶状体可以叠覆，也
可以充填于河道中。叶状体向下游方向厚度减小。 它具有棱角状碎屑、分选差、层理不明显及基质 支撑留特点。 • 筛积物很少被保存，由碎屑支撑的砾石组成，与 下伏单元为渐变过渡。形态狭窄，倾向上呈断续 的带状，横剖面呈椭圆形。 • 远端扇为砂质沉积物．漫洪沉积由平行纹层砂组 成，其特殊的沉积构造组合有高流态。
沉积有机质的演化作用课件
有机质类型
沉积有机质包括多种类型，如腐泥型、腐殖型、 类脂型等。这些不同类型的有机质具有不同的化 学和物理性质，对沉积物的形成和演化产生不同 的影响。
沉积环境
沉积有机质的演化受到沉积环境的影响。通过对 沉积环境进行分析，可以了解古地理、古气候、 古生态等方面的信息。
演化历程
沉积有机质的演化是一个长期而复杂的过程，包 括有机质的生成、分解、氧化、还原等环节。通 过对这些环节进行分析，可以了解沉积有机质的 演化历程和演化规律。
沉积有机质的演化作用课件
contents
目录
• 引言 • 沉积有机质概述 • 沉积有机质的演化过程 • 沉积有机质对地质环境的响应 • 沉积有机质演化的未来趋势和挑战 • 结论与展望
01
引言
背景介 绍
沉积有机质是地球上生命的重要组成部分，它们在生物圈和岩石圈之间起到了关 键的桥梁作用。
在沉积学和地球化学领域，对沉积有机质的研究一直是一个热门话题，因为它们 可以揭示地质历史时期生物地球化学循环和环境变化的信息。
森林和草原等生态系统中的有机质能够吸收和释放大量 的碳，影响大气中的碳循环。
对水圈的影响
水圈是由海洋、河流、湖泊等水体组成 的复杂系统。
有机质可以影响水中的化学反应速度和 沉淀物的物群落和生态平衡。
沉积有机质在水圈中可以影响水的物理 性质，如颜色、气味、温度等。
综合性研究 沉积有机质的演化不仅涉及到生物学、化学、地 理学等多个学科，也将进一步推动多学科交叉， 促进综合性研究的发展。
挑战与问题
有机质保存的复杂性 有机质的保存受到多种因素的影响，如生物作用、化学作 用、物理作用等，其复杂性和不确定性给研究带来挑战。
全球变化的区域性差异 全球环境变化在不同地区表现出显著的差异，如何准确反 映这种区域性差异对有机质沉积的影响是研究面临的重要 问题。
沉积有机质包括多种类型，如腐泥型、腐殖型、 类脂型等。这些不同类型的有机质具有不同的化 学和物理性质，对沉积物的形成和演化产生不同 的影响。
沉积环境
沉积有机质的演化受到沉积环境的影响。通过对 沉积环境进行分析，可以了解古地理、古气候、 古生态等方面的信息。
演化历程
沉积有机质的演化是一个长期而复杂的过程，包 括有机质的生成、分解、氧化、还原等环节。通 过对这些环节进行分析，可以了解沉积有机质的 演化历程和演化规律。
沉积有机质的演化作用课件
contents
目录
• 引言 • 沉积有机质概述 • 沉积有机质的演化过程 • 沉积有机质对地质环境的响应 • 沉积有机质演化的未来趋势和挑战 • 结论与展望
01
引言
背景介 绍
沉积有机质是地球上生命的重要组成部分，它们在生物圈和岩石圈之间起到了关 键的桥梁作用。
在沉积学和地球化学领域，对沉积有机质的研究一直是一个热门话题，因为它们 可以揭示地质历史时期生物地球化学循环和环境变化的信息。
森林和草原等生态系统中的有机质能够吸收和释放大量 的碳，影响大气中的碳循环。
对水圈的影响
水圈是由海洋、河流、湖泊等水体组成 的复杂系统。
有机质可以影响水中的化学反应速度和 沉淀物的物群落和生态平衡。
沉积有机质在水圈中可以影响水的物理 性质，如颜色、气味、温度等。
综合性研究 沉积有机质的演化不仅涉及到生物学、化学、地 理学等多个学科，也将进一步推动多学科交叉， 促进综合性研究的发展。
挑战与问题
有机质保存的复杂性 有机质的保存受到多种因素的影响，如生物作用、化学作 用、物理作用等，其复杂性和不确定性给研究带来挑战。
全球变化的区域性差异 全球环境变化在不同地区表现出显著的差异，如何准确反 映这种区域性差异对有机质沉积的影响是研究面临的重要 问题。
2-有机沉积作用
第二章 有机沉积作用 2－2 有机质来源与有机沉积环境 － 二、关于沉积相和环境的基本概念 水体环境的生物参数 （1）提供有机质和沉积物来源 （2）改变沉积环境 （3）加速沉积过程 （4）消耗、改造有机质 消耗、 （5）富集稀有微量元素 相分析和环境的恢复
第二章 有机沉积作用 2－3不同环境中 有机质沉积特征 － 不同环境中 一、海洋环境的有机质沉积 海洋环境有机质沉积的主要特征
沉降深埋 沉积岩中有机质（褐煤、干酪根等） 沉积岩中有机质（褐煤、干酪根等） 上升、 上升、氧化 开采、 开采、燃烧
CO2
第二章 有机沉积作用 2－1 有机圈及有机碳的地化循环 － 二、有机碳的地化循环
（2）沉积物中有机质
上升、 上升、氧化 开采、 开采、燃烧
沉积岩中有机质
石油、天然气、 石油、天然气、中牌号煤 CO2
动物 动物
CO2
死亡的有机体 细菌 氧 CO2
第二章 有机沉积作用 2－1 有机圈及有机碳的地化循环 － 二、有机碳的地化循环 流体型地化循环，其储存库为大气和水体。 流体型地化循环，其储存库为大气和水体。
（3）CO2
光 叶绿素
植物和自养细菌
动物
细菌 氧 分解
死亡的有机体
水体中分散有机质
CO2
第二章 有机沉积作用 2－1 有机圈及有机碳的地化循环 － 二、有机碳的地化循环 另一循环使部分有机碳沉积在沉积物中， 另一循环使部分有机碳沉积在沉积物中，进入沉 积岩石圈的大循环。其储存库为沉积岩石圈。 积岩石圈的大循环。其储存库为沉积岩石圈。 （1）水体中分散有机质 沉积作用 沉积物中有机质
第二章 有机沉积作用 2－2 有机质来源与有机沉积环境 － 二、关于沉积相和环境的基本概念 水体环境的物理参数 （1）水流流速 （2）有机质和粘土矿物的絮凝作用 （3）水体深度和浪基面深度 （4）沉积速度与沉降速度 水体环境的化学参数 氧化－还原电位；酸碱度；盐度； 氧化－还原电位；酸碱度；盐度；盐度
地史地层学课件——第二章 地层的沉积相及沉积环境
1、 沉积环境: 一个具有独特的 物理、化学和生物 特征的自然地理单元。
2、 沉积相(沉积的面貌)——反映沉积记录成因（环境、
条件和沉积作用）的岩石特征和生物特征的综合。即沉
积记录成因的物质表现。
生物相
岩相
3.相变——地层的岩石特征和生物特征及其所反映的 沉积环境和沉积作用在空间（横向）上的变化。
3. 其大意是相邻沉积相在纵向上的依次变化与横向上的依次变 化是一致的，即可以根据相邻沉积相在纵向上或横向上的变 化预测其在横向上或纵向上的变化。
4. 值得指出的是相对比原理的应用前提是沉积环境为连续渐变， 地层为连续沉积，沉积作用方式相同。
相 定 律 有相变发生吗?
4 相分析——研究综合 地层的岩石特征和生 物特征以推断其成因 （沉积环境和沉积作 用）即恢复古地理的 方法称为相分析。
(4)滨海相：1)较纯净之石英砂岩等，分选性好；2)化石少，见厚 壳动物碎片；3)陆源碎屑少时为潮坪相灰岩、白云岩.
(5)浅海相：1)砂岩、页岩或灰岩；2)海生底栖动物丰富，腕足、 蜒、珊瑚等.
(6)半深海及深海相：1)泥质沉积，或生物软泥(灰泥)；2)浮游动 物，少；3)可见浊流沉积.
综合地层的岩石特征和生物特征以推断其成因
层 面暴露标志
圆锥帐篷构造
（2).层理构造:层理构造是指垂直岩层层面方向上由 沉积物成分、颜色、粒度及排列方式的不同显示出来 的构造。根据形态可分为以下类型(图7-1)
①交错层理：交错层理由一系列与层面斜交的内部
纹层组成层系，层系之间由层系面分隔。交错层理根 据其形态可分为板状、楔状、波状和槽状交错层理等 多种类型。依据交错层理的形态、大小、前积层倾角 和方向等可判断出水动力特征和古水流方向进而帮助 识别古环境。
第二章 沉积有机质的物质组成1
特征：
⑴ 丝质体
植物的根、茎、叶经丝碳化作用而成，在煤层 中呈薄层状，透镜状。 显微亚组分：火焚丝质体／氧化丝质体／原生丝质体
① 火焚丝质体
特征：细胞结构保存良好，细胞壁薄，胞间隙甚至 植物的年轮都能见到，性脆，呈星状、孤形 等碎片。
② 氧化丝质体
特征：细胞结构保存较好，细胞壁较厚，有时胞腔 大小不一，排列不很整齐。
孢子体是孢子植物的繁殖器官，保存下来的是其外胞壁。 特征：闭合长环状，拐角圆滑，有时表面具有纹饰。 异孢植物，有雌雄之分 同孢植物，无雌雄之分。
雌：大孢子
雄：小孢子
▲ 花粉：
种子植物的繁殖器 官，大小约为0.05 mm，与小孢子难 以分别。
⑵ 角质体
叶、叶柄、细茎、种子、果实上的一层透明薄 膜，不具有细胞结构。 特征：细长条状，一边平滑，一边呈锯齿状，拐角尖锐 薄壁角质体：厚5~20um
⑺ 渗出沥青体
次生煤岩组分：充填于孔隙／裂隙中 特征：母质为壳质组时，较强的荧光，为绿黄色、亮 黄色；母质为富氢镜质体时，较弱的荧光，呈 褐黄，褐色。煤生烃，排烃的证据，煤成油的 重质烃类富集物。
1
2 1—沥青质体，孢粉体；2、3—渗出沥青质体
3
⑻ 荧光质体
叶肉细胞中油或脂肪，果实中的油或脂肪，煤化 过程中的油或脂肪。 特征：呈小透镜状或粒状集合 体充填于细胞腔内或集
（2）树皮体
由多层长方形细胞紧密排列而成，常呈迭瓦状，其 形态多为不规则块状。各细胞的色调常不均匀，具突 起，具绿黄色、黄色、褐黄色荧光。
a—结构半镜质体，胞腔充填胶质镜质体；b—结构半镜 质体（左），均质半镜质体（右）；c—基质半镜质体 （中）；d—基质半镜质体，团块半镜质体，小孢子体
孢子体
油气地球化学-第二章-沉积有机质
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 第二节 有机碳的地球化学循环 生物有机质的化学组成 ★
第三节
第四节 第五节
沉积有机质
沉积有机质的演化 沉积有机质的分布
★ ★
★
第一节
1、光合作用
有机碳的地球化学循环
一、光合作用与生物圈
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转化成有 机物质，其过程： 光能 6CO2+6H2O————C6H12O6+6O2 叶绿素
光合作用
有机碳的地球化学循环
呼吸
生物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
菌解、氧化
CO2
植物和自养细菌
动物
死亡有机体
CO2
光合作用
CO2
植物和自养细菌
动物
菌解、氧化
死亡有机体
水中分散有机质
CO2
第一节
水体中分 散有机质
沉积
有机碳的地球化学循环
埋藏 成岩
岩石圈中有机碳循环途径:
第二节
5、色素
生物有机质的化学组成
在水生植物、动物和沉积物中找到的天然有机色素大致有 三类，即：(1)类叶绿素色素，其中包括叶绿素和(Chlorophyll) 卟啉(Porphyrin)；(2)类叶红素，其中包括橙色素、叶红素和 叶黄素；(3)黄素朊、黄色素及与其有关的N—杂环物质。 其中卟啉、绿素、叶绿素和血红素类的化合物广泛分布于 原油、沥青、煤、沉积岩和其他许多地质体中。它们与植物的 叶绿素、动物的血红素以及一些细菌色素等生物组织有着密切
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 第二节 有机碳的地球化学循环 生物有机质的化学组成 ★
第三节
第四节 第五节
沉积有机质
沉积有机质的演化 沉积有机质的分布
★ ★
★
第一节
1、光合作用
有机碳的地球化学循环
一、光合作用与生物圈
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转化成有 机物质，其过程： 光能 6CO2+6H2O————C6H12O6+6O2 叶绿素
光合作用
有机碳的地球化学循环
呼吸
生物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
菌解、氧化
CO2
植物和自养细菌
动物
死亡有机体
CO2
光合作用
CO2
植物和自养细菌
动物
菌解、氧化
死亡有机体
水中分散有机质
CO2
第一节
水体中分 散有机质
沉积
有机碳的地球化学循环
埋藏 成岩
岩石圈中有机碳循环途径:
第二节
5、色素
生物有机质的化学组成
在水生植物、动物和沉积物中找到的天然有机色素大致有 三类，即：(1)类叶绿素色素，其中包括叶绿素和(Chlorophyll) 卟啉(Porphyrin)；(2)类叶红素，其中包括橙色素、叶红素和 叶黄素；(3)黄素朊、黄色素及与其有关的N—杂环物质。 其中卟啉、绿素、叶绿素和血红素类的化合物广泛分布于 原油、沥青、煤、沉积岩和其他许多地质体中。它们与植物的 叶绿素、动物的血红素以及一些细菌色素等生物组织有着密切
第二章沉积有机质(油气地球化学)
沉 积 有 机 质
5、原生烃（Bio-HCs）： 包括异戊二烯类烷烃、直 链烷烃、支链烷烃和烯烃、 芳香烃。 6、树脂（Resins）：植物 生长过程中的分泌物 ，也 为未熟油和低熟油的形成 提供了母质来源。
￭第二节
第 二 章 沉 积 有 机 质
生物有机质的化学组成
二、蛋白质（Proteins） 蛋白质是生命的基础，是生物体内一切组织的 基本组成部分，细胞内除水以外其余的80％物质是 蛋白质。蛋白质在生物界中分布是不均匀的，动物 组织中的蛋白质含量高于植物组织，低等水生生物 中的蛋白质又高于高等植物。
?第三节沉积有机质二沉积有机质的形成?第三节沉积有机质保存下来的生物有机质平均仅为其原始产量的08左右氧化分解生化分解生物吞食有机质的沉积?第三节沉积有机质从生物有机质干酪根形成过程示意图?第三节沉积有机质三不同环境中沉积有机质的特征一海洋环境的有机质沉积1沉积场所大2远洋水域有机质来源是单一的近陆水域是混合的3表层生物高产下层缺氧还原持续较快沉积絮凝作用加速沉积4高能滨岸带不利于有机质沉积和保存5大陆架是海洋内有机质的主要沉积区6远洋盆地是生物钙质硅质丰富沉积区和有机质贫乏沉积区?第三节沉积有机质三不同环境中沉积有机质的特征二过渡环境的有机质沉积l有机质来源具有二元性2低能缓流还原环境有利于有机质沉积3干旱泻湖环境富有机质泥岩常与蒸发岩组成旋回4过渡带以陆相淡水与海相咸水环境交替为特征使有机质生物来源更复杂
￭第二节
第 二 章 沉 积 有 机 质
生物有机质的化学组成
三、碳水化合物（糖类）——Carbohydrates
是自然界中分布极广的有机物质，为生物的生命 活动提供基本能量，并构成某些动植物的支撑组织。 几乎所有动植物、微生物体内都含有糖类，其中
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生物圈的演变
➢ 概念：生物的活动范围，包括接
近地表的大气圈、地壳表层和水 圈，合称生物圈，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
➢ 生物圈的演变特征
✓ 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
14
沉积有机质
概念：活体生物的遗体及其分泌物和排泄物直接或间接进入 沉积物、或经过生物降解作用和沉积埋藏作用被掩埋在沉积 物中、或经过缩聚作用演化生成新的有机化合物及其衍生物 的那部分有机质称为沉积有机质
在这一概念中包含了三个层次：其一是活体生物活动所产生
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6
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7
生物有机质的化学组成
生物有机质的化学组成主要包括：碳水化合物、脂类、蛋白质和木质 素
碳水化合物：又称糖类化合物，是光合作用的产物，为生物的生命活 动提供基本能量；其基本组成单元是葡萄糖
脂类：又称类脂化合物，是维持生命不可或缺的物质；主要有脂肪酸、 蜡、甾类及萜类化合物，其中甾类和萜类化合物是以异戊二烯为单元 形成的一系列化合物，萜类化合物根据异戊二烯单元数目，可分为单 萜（2个）、倍半萜（3个）、双萜（4个）、三萜（6个）、四萜（8 个）和多萜类化合物；异戊二烯单元可以以头—头或头—尾或尾—尾 方式相连接
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4
✓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，它 是仅次于浮游植物的有机碳的第二大来源
✓浮游动物：异氧浮游动物的存在和分布与自氧的浮游植 物密切相关，在浮游植物高产地区，浮游动物也相当发育； 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，数量较少，对有机质的贡献 较低
死亡有机体
水中分散有机质
菌解、氧化
CO2
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13
岩石圈中有机碳循环途径
水体中分 沉积 沉积物中 埋藏
散有机质
有机质
成岩
沉积岩中有 上升氧化
机质（煤、
干酪根）
开采燃烧
CO2
石油和天然气、中牌号煤
上开 升采 氧燃 化烧
CO2
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石油和天然气、煤 及变质岩中有机质
上开 升采 氧燃 化烧
CO2
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
✓ 生物的演化特征 ✓ 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
✓ 有机碳的地球化学循环 ✓ 沉积有机质丰度的控制因素及其演化特征
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7~13 ppt课件2~17
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有机碳的地球化学循环
浮游动物：在水生生物中占大多数，类脂物的平均含量18%，由于浮游动 物的生活环境较难得以保存，对生油仅有一定的贡献
细菌：细菌的活动范围十分广泛，是有机质的重要来源之一，其生化组 成中以蛋白质为主，类脂物含量可达10%，脂肪酸碳数多为10 ~ 20，它可 通过脱羧作用形成烃类，生成的烃类物质以C16、C18等低偶碳数烃类为主 高等植物：以纤维素和木质素为主，在木本植物中，纤维素和木质素占 其总组成的60%~80%，但其孢子、种子、果实、树脂、角质、木栓质等 却含有较丰富的类脂物
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9
元素组成 生物组分
蛋白质 纤维素 木质素
脂肪 蜡质 角质 树脂 孢粉 色素
藻类、浮游植物 细菌
浮游动物 陆生植物
泥炭 褐煤 烟煤 石油 油页岩
C，% H，% O，% N，% H/C
O/C53Biblioteka 72316
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0.39
✓有机圈：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
✓有机碳的地球化学循环
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11
岩石圈中有机碳的循环
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生物圈中有机碳的循环途径
光合作用
CO2
植物和自养细菌
动物 呼吸 CO2
光合作用
CO2
植物和自养细菌
动物
菌解、氧化
死亡有机体
CO2
光合作用
CO2
植物和自养细菌
动物
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5
✓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
蛋白质：是生命的基础和生物体中一切组织的基本组成部分，主要为 含氮的天然高聚物
木质素：是植物细胞壁的主要成分，是酚—丙烷基结构的化合物
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生物的平均化学组成
浮游植物：水体中有机质重要的生产者，其中以藻类为主，类脂化合物 占有相当高的比例，在藻类中类脂化合物含量可高达20%~30%，是生油 母质最主要的生物来源
✓ 地球发展历史中经历了5个重大的 生物变革期
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➢ 主要生物类型对沉积有机质 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。在地史中，浮游植物出现三 个高峰期，其一是前寒武纪到早 古生代，主要为具有机壁特征的 浮游植物，如蓝—绿藻、绿藻等； 其二是晚侏罗世到白垩纪，主要 是具有钙质的浮游植物，如颗石 藻类和甲藻等；第三个高峰期是 晚古新世和始新世，主要为一些 硅质的浮游植物