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第二章有机沉积作用

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能源地质学第二章 沉积有机质的物质组成2

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

02第二章 第一节风化作用

02第二章 第一节风化作用

沉积岩原始物质的形成阶段 （主要是母岩的风化产物，还有火山物质、有机物 主要是母岩的风化产物，还有火山物质、 质以及宇宙物质等） 质以及宇宙物质等） 沉积岩原始物质的搬运和沉积阶段 （即沉积物的形成阶段） 即沉积物的形成阶段）
沉积后作用阶段 其中又包括沉积物的同生作用阶段、 其中又包括沉积物的同生作用阶段、沉积物的成岩 作用阶段以及沉积岩的后生作用阶段
3.构造背景对风化作用的影响
构造背景是指包括母岩区到相关盆地的整 个区域所在的构造部位及其活动阶段。
七、风化壳
本节要点： 本节要点：
•风化作用的概念及类型 •各种矿物抗风化能力的强弱（重点） •各类沉积岩抗风化能力的强弱（重点） •风化过程中元素的转移顺序（重点） •母岩风化的阶段性 •母岩风化的产物类型（重点） •影响风化产物形成的因素 •风化壳的概念
氧化作用： （1）氧化作用： 空气和水中的游离氧是地表最重要的氧化剂。 空气和水中的游离氧 氧化作用最易破坏的是硫化物、有机化合物和含 有氧化亚铁、氧化亚锰、钒、钴的矿物。 的化学风化作用： （2）CO2的化学风化作用： 富有游离碳酸的水比纯水破坏碳酸盐和原生 铝硅酸盐矿物更为剧烈。 （3）水的化学风化作用 ） 水解作用与水化作用
花岗岩的风化产物
2.母岩风化作用的阶段性 2.母岩风化作用的阶段性
A.机械破碎阶段（碎屑阶段） A.机械破碎阶段（碎屑阶段） 机械破碎阶段 物理风化为主→岩石或矿物的碎屑 物理风化为主 岩石或矿物的碎屑
五、母岩风化产物的类型
• 1)碎屑残留物质（碎屑物质）：母岩机械破碎 的产物，这类物质包括未遭受分解的矿物碎屑和岩 石碎屑，如石英砂、云母碎片、锆石砂，花岗岩岩 屑等。 • 2)新生成的矿物（不溶残余物质）：母岩在分 解过程中新生成的矿物，如粘土矿物、铝土矿、褐 铁矿等，但以粘土矿物为主。 • 3)溶解物质：母岩在化学风化作用过程中被溶 解的那些成分，大都呈真溶液或胶体溶液状态被流 水搬运走，转移到远离母岩区的湖泊或海洋中去， 如Cl，S，Ca，Na， K，Si，Fe，Al，P等。

第二章 土壤的形成、分类与分布

第二章 土壤的形成、分类与分布

3．母质透水性对成土作用有显著影响
总而言之，土壤母质与土壤矿物质的矿物组成和化学组成、土壤 机械组成有着先天的关系，同时也影响到土壤成土作用。
土壤的形成过程
(1)岩石风化过程 形成疏松的成土母质 形成原始土壤 形成成熟土壤 高等植物
(2)低等植物着生过程
(3)高等植物生长过程 微生物、低等植物 风化作用 岩石 成土母质
盐化、脱盐过程
盐化过程是指土体中各种易溶性盐类在土壤表层积 聚的过程。发生在滨海区、干旱区、半干旱区，形成具 盐化层的盐渍土。
脱盐化过程是指盐 渍土中可溶性盐在 降水、人为因素等 作用下降低或排出 土体或迁移到下层 的过程。
碱化、脱碱化过程
碱化过程是指土壤胶体上吸持较多交换性钠，使土壤呈碱 性反应，并引起土壤物理性质恶化的过程。结果在土壤底层形 成具碱化层的碱化土，pH值大于9.0。 脱碱化过程是指通过淋洗和化学改良，从土壤吸收性复合 体上除去钠离子的过程。 盐化与碱化相伴随进行。先盐化，发生脱盐化过程，土壤 胶体发生交换性钠吸附，从而产生碱化，即碱化土是盐化、脱 盐化相互交替的结果。
“岩漆”阶段：自养型微生
物
“地衣”阶段：异养型微 生物－原始微生物群落 “苔藓”阶段：生物风化 与成土过程速度升高
有机质聚积过程 是指在各种植物和水、 热等成土因素的综合作用下, 在土体中特别是土层上部大 量积累有机物的过程。
黏化过程
土体中粘土矿物的生成和聚集过 程。可分为残积黏化过程和淀积 黏化过程。 残积黏化：原生矿物进行土内风 化形成黏粒，未经迁移。 淀积黏化：风化作用形成的黏粒 受水份的机械淋洗，迁移到一定 深度的土层聚集，是该层黏粒含 量增加，质地变黏。
处于A层的下面，是物质淀积作用造成的。淀积的 物质可以来自土体的上部，也可来自下部地下水 的上升，可以是粘粒也可以是钙铁锰铝等，淀积 的部位可以是土体的中部也可以是土体的下部。 一个发育完全的土壤剖面必须具备这一个重要的 土层。

第二章 沉积有机质

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

第02章_沉积环境+沉积相

第02章_沉积环境+沉积相

现代干裂+鸟类足迹
地史时期的泥裂
地史时期的泥裂
现代 “高强度”泥裂
地史时期 的“高强度”泥裂
(山西永济中元古界汝阳群砂岩)
现代雨痕(河南郏县)
地史时期的雨痕
世界上已知最长的恐龙足迹，玻利维亚， 距今70 Ma
帐篷构造 (tepee structure)
碳酸盐沉积中的帐篷构造： 是弱固结或半固结的碳酸岩盐
D、滑塌构造(slump structure ) 由于受地震、风暴等因素的影响，处于塑性状态 的沉积物通过重力作用沿大陆斜坡发生移动而产生的 变形构造(准同生变形构造)。 多见于大陆斜坡较深水沉积物中，并形成浊积岩 或深水碳酸盐岩，为识别古坡向的重要标志。
3、生物门类及其生态组合的环境意义 (古生物标志)
2、沉积构造的环境意义 沉积构造是判别环境的重要标志，主要包括：层 理、波痕、底面构造(沟模、槽摸、工具模)、顶面构造 (生物遗迹、干裂)、结核等。 A、层理标志
层理是两个层面之间由于岩石的性质在垂直层面
方向上，由成分、颜色、结构的变化所显示的层状构
造。
常见的层理有水平纹理(层理)、交错层理、平行层 理、递变层理和块状层理等。
2. 沉积构造
3. 古生物学标志 4. 地球化学标志
1、沉积岩组分和结构的环境意义 A、牵引流沉积作用
牵引流(tractive current)：又称拖曳水流，
是指带动碎屑作牵引运动的流体。属相
对弱水流或静水流作用的流体。能沿沉
积底床搬运沉积物的流体。包括河流、
海流、波浪流、潮汐流、等深流、大气
流等。
珊瑚化石：浅海
三叶虫：滨浅海
热带植物：棕榈、樟树等常绿阔叶植物，不显年轮。

石油地球化学考试复习题-提纲

石油地球化学考试复习题-提纲

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,H2O2).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⼀、名词解释及重要概念1、沉积物成岩作⽤：沉积物沉积以后在埋藏过程中受温度、压⼒等外界因素的作⽤，失⽔、压实、胶结、溶解等固结成岩的过程。

第二章沉积岩的形成过程2

4. 重结晶作用(recrystallization):通过溶解－再沉淀或固体 扩散，使得细小晶粒集结成粗大晶粒。如，蛋白石（非晶 质）－玉髓（隐晶质）－石英（显晶质）
5. 交代作用(replacement):外来组分取代原组分。如，白云石 化，SiO2与CaCO3相互交代。
6. 自生矿物的形成(authigenic mineral)：海绿石，鲕绿泥石， 沸石类，粘土矿物，方解石、菱铁矿、草莓状黄铁矿，自 生石英和自生长石（再生加大边）
第四节 沉积成岩作用
沉积物沉积
成 岩 作 用
第四节 沉积成岩作用
一、概念
沉积成岩作用是泛指沉积物形成以后，到沉积岩的风化的作用 和变质作用以前这一演化阶段的所有变化或作用，包括成岩作用和 后生作用。有人也成为沉积期后作用。
二、成岩阶段的划分：
1、同生阶段： 2、成岩阶段： 3、后生阶段： 4、表生阶段：
二、化学搬运和沉积
2）真溶液的搬运与沉积作用
可溶物质的溶解与沉淀作用主要取决于溶解度； 溶液中的某种物质浓度达到过饱和，则发生沉淀作用 （沉积）；反之，则发生溶解作用（搬运）。
影响真溶液搬运与沉积的因素：
介质的酸碱度： 介质的氧化还原电位： 温度和压力 溶液中的CO2含量 离子吸附作用
三、生物的搬运和沉积
压实作用
压溶作用
胶结作用
交代作用
影响成岩作用因素
1、自由能 2、PH值和EH值 3、温度的影响 4、压力的影响 5、生物对成岩作用的影响 6、时间因素
第五节 沉积岩的分类
火山碎屑岩
陆源沉积岩
内源沉积岩
铝质岩
铁指岩
按
按 砾岩和 按
锰质岩
结
集块岩
结 角砾岩 成

《地球化学》章节笔记

《地球化学》章节笔记第一章：导论一、地球化学概述1. 地球化学的定义：地球化学是应用化学原理和方法，研究地球及其组成部分的化学组成、化学性质、化学作用和化学演化规律的学科。

它是地质学的一个分支，同时与物理学、生物学、大气科学等多个学科有着密切的联系。

2. 地球化学的研究对象：- 地球的固体部分，包括岩石、矿物、土壤等；- 地球的流体部分，包括大气、水体、地下水等；- 地球生物体，包括植物、动物、微生物等；- 地球内部，包括地壳、地幔、地核等。

3. 地球化学的研究内容：- 地球物质的化学组成及其时空变化；- 地球内部和外部的化学过程；- 元素的迁移、富集和分散规律；- 地球化学循环及其与生物圈的相互作用；- 地球化学在资源、环境、生态等领域的应用。

二、地球化学的研究方法与意义1. 地球化学的研究方法：- 野外调查与采样：包括地质填图、钻孔、槽探、岩心采样等；- 实验室分析：包括光学显微镜观察、X射线衍射、电子探针、电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）、原子吸收光谱（AAS）等；- 地球化学数据处理：包括统计学分析、多元回归、聚类分析等；- 地球化学模型：建立地球化学过程的理论模型和数值模型；- 同位素示踪：利用稳定同位素和放射性同位素研究地球化学过程。

2. 地球化学研究的意义：- 揭示地球的形成和演化历史；- 了解地球内部结构、成分和动力学过程；- 探索矿产资源的形成机制和分布规律；- 评估和治理环境污染问题；- 理解地球生物圈的化学循环和生态平衡；- 为可持续发展提供科学依据。

三、地球化学的发展历程与现状1. 地球化学的发展历程：- 起源阶段：19世纪初，地质学家开始关注矿物的化学组成；- 形成阶段：19世纪末至20世纪初，维克托·戈尔德施密特等科学家奠定了地球化学的基础；- 发展阶段：20世纪中叶，地球化学在理论、方法、应用等方面取得显著进展；- 现代阶段：20世纪末至今，地球化学与分子生物学、环境科学等学科交叉，形成新的研究领域。

沉积岩石学——沉积岩的形成及演化(2)


③介质的PH和Eh值：
不同名电解质的加入可不同名电荷胶体的 中和使胶体凝聚而沉积，必须有一定的PH和Eh 值的介质条件。如胶体物质沉积所要求的PH和 Eh值得不到满足，即使有不同名电荷的电解质 或胶体相混合，也不发生沉淀。
例如：SiO2和Al2O3胶体中和生成高岭石所 需的PH值为4.5～5.2，如果不满足这个条件，即 使这两种胶体混合也不发生沉淀。
如干燥气候下湖泊干涸时，泥质岩类的沉积，主要由此 原因引起。
三、真溶液物质的搬运和沉积作用：
母岩风化产物中的真溶液物质主要是Cl、S、Ca、Na、K、 Mg等，P、Si、Al、Fe、Mn等也可部分地呈真溶液状态。
真溶液物质的搬运和沉积作用的根本控制因素：是溶解度： 即溶解度大的物质不容易沉淀，溶解度小的首先沉淀。
而物质的溶解度又受PH值、Eh值、温度、压力和CO2含 量等一系列因素的影响。所以，水介质的物理化学条件会影 响溶解物质的搬运和沉积作用，对溶解度较小的Si、Al、Fe、 Mn等的搬运和沉积作用影响尤其重要。
1、水介质的PH值及Eh值：
① PH值：水介质的PH值对Fe、Si、Ca、Al的溶解 度有很大影响，但对易溶解的盐类则影响不大。
Fe3＋只有在强酸性(PH＜2～3）的水介质中才稳定，才 能作长距离的搬运；当PH＞3时，Fe3＋就开始沉淀。
Fe2＋则不同，它在PH＞5.5～7时才开始沉淀。 CaCO3要在弱碱性的环境才沉积。 Al2O3的沉积环境更为特殊，它只在PH值为4～7时才能 沉淀，＜4或＞7时均不能沉淀。 SiO2的溶解度随PH值增大而增加，其沉淀需弱酸性条 件。
4、硫酸盐及卤化物（比如石膏、硬石膏、岩盐、钾盐、镁 盐等）是化学沉积分异的最后期产物。
（二）化学沉积分异的原因：

沉积有机质的形成作用对沉积有机质物质组成的影响

中泥 炭 沼泽 是泥 炭 的主 要堆 积场 所 ，在 适 合 陆生植 物 生长 的 时期 ，地 下水 位可 以与泥 炭堆 积 面形 成 均衡 补给 的环 境 ， 如果 存在 一个 可 以防 止海 侵和 大规 模 洪水 的保 护 条件 ， 易促 使厚 泥炭 层 发 育， 形成 原地 聚集 或 微异 地聚 集 的煤 层 。笼 统地 说微 异 地聚 集属 于 原地 成 因的 范畴 。在 泥 炭沼 泽 内部 ，
墨化 作用 。煤 主 要 是高 等植 物通 过 复杂 的物 理 化学 以及 生 物 作用形 成 ，泥
炭可 经过 褐煤 、亚烟 煤 、烟 煤 到无 烟煤 和超 无烟 煤 的 各阶 段 的发展 泥炭 化 作用 是 高等 植 物 向沉积 有 机质 转变 的 一个 主要 作 用之 一 ，具 体通 过凝 胶 化 作 用 、丝炭 化 作用 和残 植 化作 用 得 以实现 。煤 的有机 显 微组 成可 分 为三 大 组 ， 即镜质 组 、壳 质组 和 惰质 组 。镜质 组 是植 物 的根 、茎 、叶在 强覆 水 的还 原条 件下 ，经过 凝胶 化 作用 形 成 。细胞 壁称 为 结构 镜质 体 ，结 构镜 质 体 的细 胞 结构 保存 完 好 ，表 明当 时 的沉积 特 点是 快速 沉 积 、凝 胶化 作用 时 间比较 短 ，空 气 或者 水 中的 氧无 限量 的进 入 ，会 发 生腐 朽作 用 ，很 难有 产 物 无得 以保存 。镜 煤往 往 是植 物 的根 、茎 、 叶在 强覆 水 还原 条 件下 形成 ， 以结构 镜 质体 和均 质 镜质 体 为主 ， 是优质 的煤岩 成 分 ；彻底 的 凝胶 化作 用
高等 植物 演化 过程 与 工业 性煤 层 的聚 集地 地质 进程 关 系密 切 。在 成煤 过程 中 ，有相 当数 量 的菌 类等 微生 物参 与 ；据 研 究 ，微 生 物 至少提 供 了美 国 佛 罗里 达州 泥炭 有机 物 质 的５一 ０ 以上 。微 生物 对于 煤层 中同生 矿 物的 形成 ％ １％ 有 重要 作 用 ，黄 铁 矿 是 富钙 煤 是 一 种 常 见 的 同生 矿物 ，在 富 钙 水 的 作用 下，泥 沼偏碱 性 ，大量 微生物 繁 殖，通 过 生物化 学作 用产 生ＨＳ ２ ，与随 水流 进 入泥 沼 的铁 离 子作用 可 以最 终形 成黄 铁矿 。低等 生 物在 元古 代 和早 古 生 代 的某 些特 定 的环 境下 聚集 形 成 了最早 的煤 —— 石 煤 。沉积 有 机质 中含 有 大 量 的生物 有机 碎 屑 ，对这 些 生物 碎屑 的 生物 学分 析 ，是研 究 沉积 有机 质 成 因 、评价 煤用 途 等 的重要 途径 。就煤 而言 ，泥 炭 沼泽 是 决定 煤相 的重 要 因素 。在北 半球 的 某些 石炭 纪 的泥 炭沼 泽里 ，泥炭 的形 成往 往 以森 林 沼泽
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积了富有机质腐泥岩相，常为油源岩；
B. 浓缩阶段——海水浓缩，表层出现早 期盐类沉积，动物群稀少；
C. 稳定蒸发阶段——蒸发盐岩依次大量
沉积，表层出现石盐和石膏沉积。 D. 终结阶段——盐充填盆地，最后形成
钾盐。
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。
水盆地中心以腐泥型 为主。水盆地边缘和河流 三角洲处以混合型和腐植 型为主。说明过渡性环境 有机质来源的二元性和复 杂性。
二、有机质来源与有机沉积环境
（一）有机质来源
1、水盆地内水生生物来源：并不意味着是原地来源，因有机质以分散 状态在水中沉积下来的。以浮游植物来源最重要，其次是浮游动物和细菌。 2、水盆外陆源高等植物来源：并不是陆地生物都能被搬运到水盆沉积 的，只有产量最高的生产者，又由抗氧耐腐的生化组分组成的高等植物残体， 才可能大量被带到水盆地中参与有机质的沉积。陆源有机质对水盆地都是异 地来源。只是在沼泽环境，高等植物多是原地来源。陆源有机质，主要通过 河流搬运到水盆地。 3、两者兼有的混合来源：在湖泊环境、海陆过渡环境及浅海大陆架环 境中，有机质部分来源于盆地内水生生物，部分来源于盆地外高等植物。这 种有机质来源的二元性，不仅影响有机质的数量，而且影响有机质的性质。 陆源有机质一方面参与沉积，另一方面是水生生物的营养物。
广大空间——沉积岩石圈。
生化分解
所以，生物的繁衍和死亡，有机质的沉积和深埋、煤、石 生物吞食 油、天然气等有机矿产的形成都是在有机圈中进行的自然过程。
保存下来的生物有机质平均 仅为其原始产量的0.8%左右
一、有机圈及有机碳的地化循环
3、有机碳的地化循环： 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
三是有机质在埋藏演化过程中所新生成的有机质，如石油、天然气、 煤、沥青等。
二、有机质来源与有机沉积环境
沉积物中有机质的数量和性质不仅取决于生物的发育，还取决于有 机质的来源和有机沉积环境。
（一）有机质来源
原地沉积有机质：指原地生成并沉积埋藏于该地的有机质； 异地沉积有机质：指通过各种地质营力搬运后而沉积埋藏的有 机质。 按地域进行划分，大致可分为来自沉积盆地的有机质、来自沉 积盆地以外的有机质和混合来源的有机质三种。
CO2
一、有机圈及有机碳的地化循环
岩石圈中有机碳循环途径
水体中分 散有机质
沉积
沉积物中 有机质
埋藏 成岩
沉积岩中有 机质（煤、 干酪根）
上升氧化 开采燃烧
CO2
石油和天然气、中牌号煤
上 升 氧 化 开 采 燃 烧
石油和天然气、煤 及变质岩中有机质
上 升 氧 化 开 采 燃 烧
CO2
CO2
二、有机质来源与有机沉积环境
2、原始有机质来源可分为：水盆内水生生物来源、陆地高等植物 来源和混合来源。水盆内生物来源并不意味着是原地来源。
3、沉积环境控制有机质的沉积。环境是具有一套特定的物理、化 学和生物学变量，形成的岩层具有专门特征的地理单元。有机相是有机 质数量和类型、来源和沉积环境的有规律的综合。 4、有利于有机质沉积的物理参数——水流缓慢、粘土絮凝、水能 低、水深中等、适当的沉积速率和沉降速率，等。 5、有利于有机质沉积的化学参数——水体保持还原环境、温度、 酸碱度、盐度适当。盐跃层、温跃层——对形成还原环境、生物发育和 有机质沉积都有利。 6、生物既是有机质来源，又是有机质沉积的重要环境参数。自身 耗氧造成还原环境；与粘土絮凝加速沉积；微生物对有机质有重要的改 造作用；富集稀有微量元素。
3、沼泽沉积的有机质丰度最高、类型单一。
沼泽环境可划分为闭流盆地、充水泥炭沼泽和腐泥湖泊-沼泽3种类型
煤层
腐殖煤
腐泥煤
4、沼泽煤系常与湖泊、 泻湖生油层系交替：形
成沼泽一条重要途径是
湖泊，泻湖的淤积陆化。 湖泊相或泻湖富有机质
沉积常组成剖面下部，
向上逐渐过渡为煤系沉 积。
结
论
1、地球上古今生物机器死亡后有机物展布、演变的空间——有机 圈。地球化学家最感兴趣的碳循环。
结
论
7、海洋环境有机质沉积的主要特征是——最大的有机质沉积空间；远 洋盆地有机质来源单一，近陆海具有二元性；有利的环境——表层生物高 产、下层缺氧还原、持续较快沉降、絮凝加速沉积。 8、海陆过渡环境有机质沉积特点是——有机质来源的二元性，多为混 合型有机质；低能缓流环境有利于有机质沉积，主要是前三角洲亚环境、 河口湾滨外亚环境、海湖、泻湖浪基面以下环境。干旱泻湖环境，富有机 质的泥岩常与蒸发岩组成旋回。 9、湖泊环境有机质沉积的主要特征是——有机质来源的二元性和多向 性，湖泊亚环境及其有机质数量、类型多呈环带状分布。深湖-半深湖、湖 湾、湖泊三角洲、水下扇扇端等都是有利的有机质沉积区。 10、沼泽环境有机质沉积的特点是——有机质来源的原地单一性，温 和潮湿气候和长期停滞的水体、植物持续繁盛是沼泽泥炭沉积的良好环境
（氧化环境） （弱氧化弱还原环境） （还原环境） （强还原环境） 氧化带 弱氧化带 中性带 弱还原带 还原带 强还原带 （氧化铁） （海绿石） （Fe3+、Fe2+） （菱铁矿） （碳酸铁） （硫化物） （氢氧化铁） （富铁绿泥石） （蓝铁矿） （硫化铁）
有机质主要保存在强还原带——弱还原带，沉积物中有机质含量丰富， 本身就指示了处于良好的还原环境。 在强还原环境，零位面在水中；在氧化环境，零位面在泥中。
（二）控制有机沉积作用的因素
3、水体环境的生物参数 ①提供有机质和沉积物来源：生物的初生产率提供大量 的有机质来源。 ②改变沉积环境：生物活动引起CO2含量的变化可以影 响碳酸盐的沉淀或溶解搬运。 ③加速沉积过程：有机质与粘土的絮凝作用会加速有机 质的沉积作用。 ④消耗、改造有机质：对于大量的高等植物有机质，细 菌的分解，还原作用更是主要的。
稳定蒸发阶段——蒸发盐岩依次大量沉积，表层出现石盐和石膏沉积。
终结阶段——盐充填盆地，最后形成钾盐。 4、过渡带以陆相淡水与海相咸水环境交替为特征，有机质来源更复杂。
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。
四个阶段：
A. 静海相阶段——旋回开始，海水盐度 开始升高，底水停滞缺氧，生物发育，沉
在生物圈中的小循环，另一个是在有机圈中的大循环。
CO2
交 换 库
1
分解 呼吸
光合作用 植物和细菌 动物 死亡的动 植物细菌
生物圈 有 机 碳 循 环 示 意 图
分解
3
2
水体中分散有机质
土壤沉积物中有机物， 出露、开采至地表的有机矿产
储 存 库
岩石圈
4
沉积岩中有机物 、煤、干酪根等
5
石油 天然气
6
1：动物呼吸放出CO2
（二）控制有机沉积作用的因素
酸碱度(pH值)：酸性介质pH＜7，中性介质pH＝7，碱性介质pH＞7。 当pH≥7.8时，有机质常与碳酸盐一起沉积，有机质含量较高，就形成 碳酸盐岩生油岩。这种环境缺乏陆源沉积物补给，有机质多为腐泥型。在 pH＜7的强酸沼泽环境，堆积了以腐植型为主的有机质。 盐度：在淡水、微咸水和正常咸水环境，水生生物都可大量发育。超 咸水环境不利于生物发育，只剩下少数喜盐生物。咸度周期性变化的环境 ，可造成不同生物群落的周期性繁殖和死亡，提供十分丰富的有机质沉积 化学沉积一般顺序：氧化物→硅酸盐→碳酸盐→硫酸盐→卤化物。 温度：水生生物的发育与水体温度有关。生物礁生活在热带海洋中； 显微粒状灰质藻，主要生长在温暖地区；硅藻大量发育在寒冷地区。对有 机质沉积和保存最有影响的是热带、温带水盆地内温跃层的存在。
第二章 有机沉积作用
一、有机圈及有机碳的地化循环 二、有机质来源与有机沉积环境 三、不同环境中有机质沉积特征
一、有机圈及有机碳的地化循环
1、生物圈：活的生物分布、发育的空间。
2、有机圈：地球上古今生物及以生物为来源的有机物分布、演变的
空间。它与生物圈并生并存，而内含生物圈，范围比生物圈大。 氧化分解 有机圈还包括生物死后，有机质沉积、埋藏、演变、分布的地下
2、营养型湖的浪基面以下的还 原环境是有机质的富集区。
0.5
0.4
样品个数 样品总数
0.3
0.2 0.1
3、湖泊环境 差异大，沉 积的有机质 差异也大。
6 17 15 9 6 2 2 0.0 0.06 0.11 0.16 0.23 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 Ⅳ Ⅲ Ⅱ Ⅰ
干酪根 生烃潜量
泌阳凹陷核桃园组干酪根类型直方图
4、营养型淡水 湖泊的较深—深
湖及前三角洲亚
环境沉积富有机 质泥质岩。
5、盐湖中富
有机质的油 页岩、泥质 岩常与蒸发 岩组成旋回
（四）沼泽环境的有机质沉积
1、有机质来源的原地单一性：原地大量繁殖的植物就地堆积，
异地碎屑和有机质稀少。 2、温和潮湿的气候和长期停滞的水体有利于沼泽发育和泥炭沉 积：在地表浅层，死亡的有机体是处在氧化—弱氧化环境中，而在停 滞水体的下层，随着氧被消耗，逐渐转化成还原环境，使部分有机质 堆积保留下来。一般来说，泥炭的形成率(即泥炭的堆积量与植物的生 产量之比)不到10%，即只有不到植物总产量的10%可以形成泥炭。
（二）过渡环境的有机质沉积
三角洲、河口湾和泻湖位于陆地和海洋之间，兼有两者特点。 1、有机质来源的二元性：淡水生物、半咸水、咸水生物并存。陆源搬运而
来的高等植物。
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。
蒸发盐岩盆地沉积分四个阶段：
静海相阶段——旋回开始，盐度升高，底水缺氧，生物发育，腐泥型有机质 浓缩阶段——海水浓缩，表层出现早期盐类沉积，动物群稀少。