能源地质学第二章 沉积有机质的物质组成2
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沉积物的定义沉积物是指通过水流、风力或其他力量带来并沉积在地表或水底的岩石碎屑、有机物质和化学物质的混合物。
它们通常以层状结构存在,每一层的颗粒大小、形状和组成都有所不同。
沉积物的形成是地质过程中的重要环节,它们记录着地球历史的变迁和演化。
沉积物的来源可以是陆地上的岩石颗粒、植物和动物的遗骸,也可以是海洋中的泥沙、贝壳和珊瑚等。
这些物质经过长时间的搬运和沉积,逐渐形成了各种不同类型的沉积物。
例如,河流和冰川搬运的颗粒较大,形成的沉积物通常具有粗糙的纹理和明显的层理;海洋波浪搬运的沉积物颗粒较小,形成的沉积物则更为细腻。
沉积物的成分也非常丰富多样。
它们可以包含石英、长石、云母等矿物颗粒,还可以含有有机物质、钙质和铁质等成分。
这些成分的含量和比例不仅与沉积物的来源有关,也与环境条件和地质历史有关。
通过对沉积物的分析,地质学家可以了解到地球历史上的气候变化、地壳运动以及生物演化等重要信息。
沉积物的层理结构是它们的重要特征之一。
每个沉积层都代表了一段特定的时间,它们按照时间的顺序依次堆积,形成了一个个层叠的地层。
地质学家通过研究地层的堆积顺序和特征,可以推断地层的年代和地质事件的发生顺序。
这对于研究地质历史和资源勘探具有重要意义。
沉积物不仅对地质学研究有着重要价值,还对环境和人类社会产生着深远影响。
首先,沉积物的分布和性质对水资源的管理和保护至关重要。
水库和河道的淤积是由于沉积物的堆积造成的,它们会限制水流的通畅性,导致洪涝灾害和水资源短缺。
其次,沉积物中的有机质和矿物质对土壤的肥力和植物生长有着重要影响。
了解沉积物的性质和分布,可以帮助农业科学家选择合适的土壤改良措施和农作物种植方式。
另外,沉积物中的矿产资源如煤、石油和金属矿石等,对于能源开发和工业生产也具有重要意义。
沉积物是地球表面和水底重要的岩石碎屑、有机物质和化学物质的混合物。
它们通过长时间的搬运和沉积,形成了各种不同类型的沉积物,记录着地球历史的变迁和演化。
沉积有机质芳烃分子碳同位素组成及其意义沉积有机质芳烃分子碳同位素组成是指沉积有机质中的芳烃分子中,不同碳同位素的含量比例。
通常来说,沉积有机质中的芳烃分子碳同位素组成主要包括δ13C值和13C/12C比值。
其中,δ13C值是指沉积有机质芳烃分子中13C/12C比值与国际标准VPDB(Vienna Pee Dee Belemnite)的差值,以‰(千分之一)为单位表示。
13C/12C比值是指沉积有机质芳烃分子中13C和12C的数量比例。
沉积有机质芳烃分子碳同位素组成在地质学、环境科学和能源领域有着重要的应用意义。
具体来说,它可以用于:
1. 识别古环境和古气候:不同类型的有机质来源和生长环境对碳同位素组成有不同的影响,因此通过分析沉积有机质芳烃分子碳同位素组成,可以判断沉积物的古环境和古气候条件,为古地理学和古气候学提供重要依据。
2. 探测烃类资源:沉积有机质芳烃分子碳同位素组成可以指示烃类化合物的来源和成因,因此可以用于烃类资源的勘探和开发。
比如,含油气盆地中的芳烃分子δ13C值通常较高,而含煤盆地中的芳烃分子δ13C值通常较低。
3. 研究环境污染和生物演化:沉积有机质芳烃分子碳同位素组成还可以用于研究环境污染和生物演化。
例如,石油和煤的燃烧会释放大量的二氧化碳,导致大气中的13C/12C比值降低,进而影响沉积物中芳烃分子碳同位素组成;同时,生物演化也会对沉积物中有机质的碳同位素组成产生影响。
总之,沉积有机质芳烃分子碳同位素组成是一种重要的地球化学指标,可以用于研究地质、环境和能源等方面的问题,有助于推动相关领域的发展。
能源地质学图书名称:能源地质学出版单位:中国矿业大学出版社作者:陈家良责任编辑:宋党育出版时间:2004年3月装订:平装开本:16页数:324商品ISBN:ISBN 7-81070-860-0/P.39市场价:33.80元会员价:33.80元折扣: 100.00%节省:.00元前言能源是可以直接或通过转换为人类提供所需有用能的资源。
地球的能源分为可再生能源和非再生能源,可再生能源包括太阳能、地热能、水力能、风能、海洋能、生物质能、氢能等;非再生能源包括煤、石油、天然气、油页岩、核能等能源。
目前,人类利用的能源90%是非再生能源,即煤、石油和天然气,而可再生能源仅占10%.煤、石油、天然气和水力能很早就已大规模地用于人类的生产和生活中,故称为常规能源或传统能源,而太阳能、地热能、核能、海洋能等应用较晚,并需要在新的技术基础上加以系统开发和利用,称为新能源。
煤、石油、天然气、水力能从自然界得到后便可直接利用,称为一次能源,而经过加工或转换得到的能源,如电力、煤气、热能、氢能等称为二次能源。
地球上的能源,主要来自太阳时刻进行着的热核反应所释放出来的极其巨大的能量,这种热能使地球上产生大气和海水的对流和循环,造成风能、波浪能、洋流能,造成蒸发、降雨等水的循环,植物利用太阳光进行光合作用而得以生长和繁衍,动物依靠植物而生存,由于动植物的死亡、堆积、埋藏和变化而生成了煤、石油、天然气、油页岩等化石能源。
地热能则是地球自身产生的能源,而潮汐能是太阳系行星运行对海水、湖水等引力转换的结果。
核能是人类利用人工的方法,使原子发生核裂变或核聚变而产生出的巨大能量。
目前人类利用的能源主要是化石能源,即煤、石油和天然气,其次是水力能和核能。
据统计资料,世界上煤炭资源量约为15万亿t,目前每年的产量50多亿t;石油资源量约为3 000亿t,年产量50亿t;天然气的资源量约为400万亿m 3,年产量5万亿m3(相当于50亿t石油的发热量)。
第二章地球的基本特征1. 从人类认识地球形状的历程中可以获得什么启示?书上讲的人类认识地球的历程大致是这样的:第一阶段,认识到地球是球形的;第二阶段,认识到地球是地球是“两极略扁,赤道略鼓的椭球体”;第三阶段,通过重力测量得到“大地水准体”,来近似表示地球形状。
从这个过程上来看,认识是不断发展,不断精确的,符合唯物主义认识论。
2. 何谓“重力异常”?重力异常是如何产生的?具有什么实际意义?测得的重力值与理论值不一样。
存在密度较大的物质的地区,正异常;反之,负异常。
通过此原理找矿和地质调查,称为重力勘探。
3. 地球磁场具有什么特点?地磁异常和磁层具有什么实际意义?与地理南北极不完全重合,地理北极是磁南极,地理南极是磁北极。
磁力线从磁南极出发向磁北极。
磁偏角与磁倾角与理论值不符,叫地磁异常,主要由地下岩石磁性差异引起的。
磁法勘探就是根据此原理寻找地磁异常区,从而发现高磁性矿床。
由于太阳风的影响,地球的磁场被压缩在一个固定区域内,这个区域叫磁层。
4. 岩石圈温度垂直变化有什么规律?如何表达?常温层,其温度不随外界温度的变化而变化。
常温层以下,地温随深度加深而增加。
5. 全球地热流的分布有什么特点?地热释放的形式有哪些?地热异常有什么意义?特点:①大陆与海洋的地热流平均值几乎相等。
②海洋中脊地热值大,海沟地热值小;岩层的地热流值随岩层年龄的增加而减少。
③岩石圈厚,地热值小;反之则大。
6.地球的外部圈层有哪几个?各是怎样形成的?大气圈:地球的形成与演化的过程中,总要产生一些较轻的物质,较轻的物质上升堆积形成大气圈,是重力分异的结果。
水圈:同样是物质分异的结果。
生物圈:生命演化形成(书上没有,猜的)。
7.地球的内部圈层有哪些?各有什么特点?地壳:地表至莫霍面之间的圈层。
(特点见下面)地幔:指的是莫霍面到古登堡面之间的圈层,分为上地幔和下地幔。
上地幔上部由含镁、铁较多的硅酸盐、辉石、橄榄石等组成;有软流层;中、深源地震皆发生在上地幔。
第 2 章岩石的成因类型及其工程地质特征地球的内部构造:依各圈层的特点可分为:地壳、地幔、地核。
地壳:地球的固体外壳叫做地壳。
地幔:处于地壳和地核中间,也称中间层或过渡层。
根据化学成分的不同分两层:地幔上层和地幔下层地核: 主要化学成分是铁、镍,所以又称铁镍核心岩石:在一定的地质条件下,由一种或几种矿物自然组合而成的矿物结合体。
矿物:存在于地壳中的具有一定化学成分和物理性质的自然元素和化合物,称为矿物。
矿物的物理力学性质主要有:光学性质、力学性质和形态特征等。
(一)光学性质-颜色、光泽、条痕1.颜色:矿物的颜色,是矿物对可见光波的吸收作用产生的。
2.光泽:矿物表面呈现的光亮程度,称为光泽。
它是矿物表面的反射率的表现。
按其反射强弱程度,分金属光泽、半金属光泽和非金属光泽。
非金属光泽有:玻璃光泽、珍珠光泽、丝绢光泽、油脂光泽、蜡状光泽、土状光泽。
3.条痕:矿物在无釉瓷板上摩擦时所留下的粉末痕迹,它是指矿物粉末的颜色。
(二)力学性质1.硬度摩氏硬度计:是硬度对比的标准,从软到硬依次由下列10种矿物组成称为摩氏硬度计。
(1)滑石(2)石膏(3)方解石(4)萤石(5)磷灰石(6)正长石(7)石英(8)黄玉(9)刚玉(10)金刚石2.解理、断口矿物受打击后,能沿一定方向裂开成光滑平面的性质,称为解理。
裂开的光滑平面称为解理面。
不具方向性的不规则破裂面,称为断口。
据解理的完全程度,可将解理分为以下几种:极完全解理:易裂开成薄片,解理面大而完整,平滑光亮,如云母。
完全解理:沿解理方向开裂成小块,解理面平整光亮,如方解石。
中等解理:既有解理面,又有断口,如正长石。
不完全解理:常出现断口,解理面很难出现,如磷灰石。
(三)形态特征1.单体矿物形态:单向延长类型、双向延长类型、三向延长类型。
2.集合体的形态有:晶簇、纤维状、粒状、鲕状、钟乳状、土状、块状。
(四)其他性质如滑石的滑腻感,方解石遇盐酸起泡等,都可作为鉴别这种矿物的特征。
地质学中的沉积学与地层学地质学是研究地球的物质组成、内部结构和演化过程的学科,而沉积学和地层学则是地质学的两个重要分支学科。
沉积学是研究地质过程中形成的沉积物的起源、组成、分布和演化规律的学科,而地层学则是通过研究不同地层的特征和地层序列的堆叠关系,推断地球历史上的演化过程和环境变化。
1. 沉积学沉积学是地质学中重要的组成部分之一,它主要研究地表和水体中形成的沉积物。
沉积物是由岩石颗粒、有机质和溶解物质等物质沉降而形成的,广泛存在于岩层中。
沉积学通过研究沉积物的岩性、矿物组成、化学成分和结构特征等,可以了解过去的环境条件、气候变化、地球构造运动和生物演化等信息。
2. 沉积物的起源与分类沉积物的起源可以分为物源岩石的物理、化学和生物作用,以及运动介质(如水、风、冰等)的搬运和沉积作用。
根据岩性和地质环境的不同,沉积物可以分为碎屑岩、化学沉积岩和生物沉积岩。
碎屑岩主要由碎屑颗粒堆积而成,包括砂岩、泥岩等;化学沉积岩主要由溶解物质沉积而成,如石膏、盐岩等;生物沉积岩主要由生物残骸、贝壳、珊瑚等有机物沉积而成,如石灰岩、煤等。
3. 沉积作用与环境条件沉积作用是沉积学研究的核心内容之一,它描述了沉积物的生成、运移和沉积的过程。
不同的环境条件会导致不同类型的沉积作用,如河流、湖泊、海洋、沙漠、冰川等。
河流沉积作用是指河流中水流的冲刷和沉积作用,形成了河道、滩涂、冲积扇等地貌;海洋沉积作用是指海洋中潮汐、波浪、海流等的作用,形成了海底扇、海底丘等地貌。
4. 地层学地层学是研究地层的构造、特征和演化的学科,通过研究地层的垂直堆叠关系、岩性及其类型、化石等特征,可以推断地球历史上的地质事件和环境变化。
地层学研究的重要手段是地层剖面的测量和对比,并建立地层序列和地层柱图。
5. 地层与地质历史地层记录了地球历史上发生的各种地质事件和环境变化。
通过对不同地层的研究,可以了解地球的演化过程、生物的起源和演化、地壳构造运动等重要信息。
第一章绪论1.地质学的研究对象是地球,是一门研究大自然塑造作用及其原因和结果的学问。
在解决自然科学理论问题的过程中,在指导人们找寻矿产资源、能源、水资源以及和自然灾害作斗争并维护人类健康的实践中,地质学研究均具有重大意义。
2.地质学研究的内容包括组成地球的物质、地球的结构与构造、地球内部和表层的各种作用、地球的历史、应用问题、综合性研究以及方法学研究等。
3.地质作用包括内力地质作用与外力地质作用两大类型。
地质作用改变着地球的面貌,从不停息。
促使地质作用进行的能量主要来自地球内热和太阳能。
4.“将今论古”“以古论今、论未来”及“活动论”是地质学思维的三大方法论。
5.地质学具有很强的实践性,其研究成果和认识必须经得住他人的重复检验。
大自然是地质新理论、新发现与新成果的源泉,到大自然中去实践是地质学研究的基础和前提。
普通地质学是初学者学习地质学的启蒙之课。
它是地质学各学科之间的一门链接性、统领性的课程,有利于人们整合、凝练碎片化知识,集地质学各学科基础理论知识于一体,有利于建立各知识之间的有机联系,促进各学科的交叉和融合。
6. 我国地学研究具有独特的地域特色和地域优势。
第二章矿物1.克拉克值是地壳元素的丰度。
其用质量分数来表示,主量元素的单位一般为%,微量元素单位有g/t(克/吨) 或10-6(百万分之一)。
2.地壳中含量最高的元素是O、Si、Al、Fe、Ca、Mg、Na、K,它们总量占地壳质量的98.03%, 其中O、Si、Al、Fe、Ca 五种元素占了91.26%。
3.矿物是由地质作用形成的、在正常情况下呈结晶质的元素或无机化合物固体。
矿物是组成岩石和矿石的基本单元。
4.晶体是其内部原子或离子在三维空间呈周期性平移重复排列的固态物质。
除个别特例以外,矿物都属于晶体。
5.相同化学成分的物质在不同的环境条件(温度、压力等) 下可以形成不同的晶体结构,从而成为不同的矿物,此现象称为同质多象。
矿物晶体结构中的某种原子或离子可以部分地被性质相似的他种原子或离子替代而不破坏其晶体结构,此现象称为类质同象。