有机地球化学

地球化学中的有机地球化学地球化学是一门研究地球化学元素的分布、运移、化学特性及其在地球圈层中的变化规律的科学。

有机地球化学则是研究有机物质在地球中的分布、特性、形成与演化的学科。

它是现代地球化学领域中的一个分支，与矿物地球化学、水文地球化学等有机结合，构成了地球化学研究的核心内容。

本文将从有机地球化学的研究对象、有机质的主要成分、有机地球化学古气候学、有机地球化学与环境科学等几个方面结合实例进行阐述。

一、有机地球化学的研究对象有机地球化学的研究对象包括石油、煤炭、天然气、沉积岩石等。

这些物质均含有不同程度的有机质，是现代人类社会生产生活的重要能源与原料资源。

石油、煤炭、天然气是含碳量极高的有机物，其成分除了含碳之外，还含有氢、氮、硫等元素。

石油和天然气是构成地球深部烃类资源的主要成分，而煤炭则是由大量的植物残骸在地质历史长期压缩和化学反应形成的，是地球上储量最丰富的燃料。

沉积岩石则是指岩石中含有可见的、经过生物化学反应后形成的化石和其他有机标志物的沉积物。

有机质最为集中的地方是深度较浅的沉积岩系。

研究沉积岩石中的有机质，有助于了解岩石的沉积环境、沉积旋回、海水温度、海平面变化等。

有机质通常包括一系列的生物标志物，如芳香烃、脂肪烃等，这些标志物具有结构独特、成分多样、稳定性高的特征，可以用来将岩石的沉积环境重建出来。

二、有机质的主要成分有机质的主成分是有机碳、有机氮、有机硫、有机氧等元素的有机物。

为了更好的理解有机质和岩石成因的关系，我们需要掌握有机质的具体特征。

（1）碳同位素组成燃料油、煤中的有机碳含量可以用碳同位素组成进行表征。

碳同位素组成是指不同样品中碳的不同原子量之间的比例，以表征碳源以及化学分馏过程。

同位素测量得到的结果是以δ13C ‰ (PDB) 的形式表示的。

其中δ13C为样品同位素组成相对于标准物质Pee Dee Belemnite（PDB）的偏移值，计算公式如下：δ13C ‰ (PDB) = [(13C/12C)样品/(13C/12C)PDB - 1] × 1000‰（2）生物标志物分析生物标志物分析是有机地球化学中的重要研究手段之一。

石油勘探中的地球化学方法石油是世界上最重要的能源之一，而石油勘探就是为了寻找新的石油资源。

在石油勘探中，地球化学方法被广泛应用于地质和地球化学数据的解释和解析。

本文将介绍石油勘探中常用的地球化学方法，包括有机地球化学和无机地球化学，以及它们在石油勘探中的应用。

一、有机地球化学方法有机地球化学方法主要研究含有机物的地层岩石样品。

它通过分析有机质的组成和分布来判断石油资源的潜力。

常用的有机地球化学方法包括有机质含量测试、有机质类型鉴定和成熟度评价。

1. 有机质含量测试有机质含量测试是通过测定地层样品中的有机质含量来判断石油资源的富集程度。

常用的测试方法包括岩心样品中有机碳含量的测试和岩石热解、溶解和提取等方法来确定含量。

2. 有机质类型鉴定有机质类型鉴定是通过分析地层样品中的有机质成分来确定其类型。

常用的鉴定方法包括红外光谱、核磁共振等技术，通过比较样品的吸收峰和信号来推断有机质的类型，如油类、蜡类和杂质等。

3. 成熟度评价成熟度评价是通过分析有机质的成熟程度来评估石油资源的潜力。

常用的评价方法包括岩石中稳定碳同位素、红外光谱等技术来判断有机质的成熟度，以及通过测定岩石中挥发性有机物含量和组成来评估有机质的成熟程度。

二、无机地球化学方法无机地球化学方法主要研究地层岩石中的无机元素的含量和分布。

它通过分析地层岩石中的无机元素来判断地质构造和地层特征，从而识别潜在的石油来源区域。

1. 地层岩石中元素含量的分析地层岩石中元素含量的分析常用的方法包括火花源质谱仪、电感耦合等离子体质谱仪等技术，通过测定地层岩石中元素的含量和分布来判断地层构成和特征。

2. 地质构造特征的解释通过分析地层岩石中的无机元素含量和分布，可以解释地质构造的形成机制，如断层、褶皱等。

同时，还可以通过无机元素的特征来推断石油来源区域的位置和特征。

三、地球化学方法在石油勘探中的应用地球化学方法在石油勘探中广泛应用，为石油勘探提供了重要的数据和信息。

《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。

有机地球化学有机地球化学是一门关于地球化学有机物质的学科，它研究的是地球表面的有机物质的形态、组成、动力学特征和地球内部的有机物质的结构、演化及其影响。

它是现代地球化学的重要组成部分，也是地球的历史演化过程的重要研究领域。

首先，有机地球化学涉及对地球表面有机物质的形态、组成以及地球内部有机物质演化过程的研究。

首先，地球表面的有机物质是经过漫长的地质演化而形成的，它们构成了地球表面的环境，也是人类文明发展的重要物质基础。

地表的有机物质主要来源于植物和动物的分解，以及含有有机物质的火山熔岩、流体以及冰盖等物质的运移、输送和混合。

研究地表有机物质大量分布状态、动力学特性和变化规律，有助于我们了解地表物质流动的动态特征，从而更好地把握环境变化，保护生物地球系统。

其次，有机地球化学研究的是地球内部有机物质的结构、演化及其影响。

地球内部温度、压力和化学环境的综合作用使得有机物质的构成发生了微妙的变化。

地球内部的有机物质把外部的地表有机物质转化成生命所需的物质，这正是生命可以存在于地球表面的原因。

有机地球化学研究地球内部有机物质的结构、演化和环境的影响，会有助于更好地理解深部有机物质形成的历史过程，从而有助于地球科学的发展。

再次，有机地球化学是现代地球化学中重要的组成部分。

地球化学是一门综合性的学科，它研究的是地球表面物质和地球内部物质运动和演变的机理，涉及到包括物理、化学和生物学等多学科的知识和方法。

有机地球化学作为地球化学涉及的一个分支，它以研究有机物质的形态和演化为目标，依赖形态学、有机物化学和地球化学等多学科的知识，它拓宽了地球化学的研究领域，对研究地球内部有机物质演化而言，有着重要的意义。

最后，有机地球化学是地球历史演化过程的重要研究领域。

地球是一个复杂的系统，从宇宙大爆炸到当前，地球表面和内部的物质都在发生变化，这是地球历史演化的过程。

而有机物质是地球表面和内部的重要物质，对地球历史演化至关重要。

2009─2010学年 第2学期《有机地球化学》课程考试试卷( A 卷)专业：地球化学 年级：07级 考试方式：闭卷 学分：3.5 考试时间： 120分钟是： 和 ，其次是 、和 。

2．影响烃源岩生烃潜力的主要因素是： 、 和 。

3．氯仿沥青“A”的族组成包括： 、 、 和 。

4．在Tissot 和Welte 的石油分类中，饱和烃含量大于50%的原油有 、、 ；饱和烃含量≤50%的原油有： 、和 。

5．重油是指难于开采的具有较大粘度和密度的原油。

根据其成因特征，可将其区分为：型和 型。

4分，共20分）．有机质成熟度2．质量色谱图A 卷 第 1 页共 4 页3．热蚀变作用4．生烃门限与液态窗5．生物标志化合物4分，共16分）姥/植比（Ｐr/Ph）的分布常与沉积环境有关。

盐湖相原油Ｐr/Ph值常低于1，而煤成油常具有明显较高的Pr/Ph值，说明盐湖相烃源岩形成于强还原环境，而煤系烃源岩形成于弱氧化环境。

2. 烃源岩的生烃门限是有机质开始大量生烃的起始深度。

生烃门限的差异不仅与烃源岩的有机质类型有关，而且与烃源岩所在沉积盆地的地温梯度有关。

3．CPI是正构烷的碳优势指数。

当CPI<1时，说明正构烷烃存在偶碳优势，这种分布常出现在强还原环境形成的烃源岩中。

当CPI接近１时，说明烃烃源岩形成环境的还原性相对较弱。

4.陆相原油与海相原油的化学组成常存在较明显的差异，其主要特征是高蜡、低硫、高钒低镍，高环烷烃、低芳烃。

A卷第 2 页共 4 页8分，共24分）．什么是运移分馏效应？运移分馏过程造成的原油物理性质和2．有机质的生烃演化过程可划分几个阶段？各阶段生成的主要产物是什么？3．简述Tissot干酪根元素分类法中四种类型的划分方法及主要特征A卷第 3 页共 4 页20分）A卷第4 页共4页2009─2010学年第2学期《有机地球化学》课程考试试卷( B卷)专业：地球化学年级：07级考试方式：闭卷学分：3.5 考试时间： 120分钟的生物是：、、和。

我国有机地球化学研究现状、发展方向和展望——第十二届全国有机地球化学学术会议部分总结张水昌【摘要】我国有机地球化学经过近30年的不断发展,已经从油气勘探领域拓展到了煤、生物、环境和气候几大主要研究领域,为我国国民经济发展和社会进步作出了重要贡献,充分显示了其强大的生命力.第十二届全国有机地球化学学术会议在深部烃类流体性质研究、致密砂岩气和页岩气成藏、持久性有机污染物生化特征等方面取得了突出进展,进一步明确了学科发展方向.今后一段时期,①高有机质丰度沉积物形成和空间展布的分析和预测技术,②发展地球化学与地质一体化研究模型,③有机、无机相互作用及烃类矿床的次生蚀变和改造作用,④各种成因天然气的生成机理、资源潜力和分布预测,以及⑤环境、煤、生物地球化学,将成为中国未来有机地球化学的研究重点.大会提出:①要重视实验数据的重复性、实验方法的可信性、实验结果的可对比性;②针对中国科技发展的需要,我国有机地球化学的发展应该紧跟国际研究热点,加强创新力度,促进多学科交叉,走出一条有机地球化学与地质学的综合研究之路,并在未来非常规天然气勘探开发过程中大有作为.【期刊名称】《石油与天然气地质》【年(卷),期】2010(031)003【总页数】7页(P265-270,276)【关键词】发展方向;展望;研究现状;有机地球化学;中国【作者】张水昌【作者单位】中国石油天然气股份有限公司,勘探开发研究院,实验研究中心,北京,100083【正文语种】中文【中图分类】P59320世纪30年代，德国有机化学家Alfred Treibs首次从石油、煤和页岩等沉积物中分离和鉴定出了金属卟啉色素，成为油气有机成因学说的重要佐证，开启了有机地球化学的学科研究阶段，同时也见证了有机地球化学与油气工业的渊源。

经历了70多年的发展，有机地球化学现已发展为一门新兴的、成熟的边缘交叉学科，并且拥有众多分支学科和不同的研究方向，不仅对国际性地学、化学、生物学的基础科学研究作出了贡献，而且对全球的经济生活，特别是在油气勘探开发和环境监测保护方面，发挥着重要作用，已成为非常活跃的科学研究领域。

Journal of Oil and Gas Technology 石油天然气学报, 2021, 43(4), 72-80 Published Online December 2021 in Hans. /journal/jogt https:///10.12677/jogt.2021.434075有机地球化学参数总有机碳含量预测赵洪帅1，周 文2，张天择2，林亚尼21成都理工大学，四川 成都2成都理工大学，油气藏地质及开发工程国家重点实验室，四川 成都收稿日期：2021年11月16日；录用日期：2021年12月15日；发布日期：2021年12月30日摘要页岩气储层中总有机碳含量(TOC)反映了页岩的生烃潜力，连续准确获取页岩气储层TOC 含量对页岩气的勘探开发具有重要意义。

本文结合威远地区龙马溪组页岩的实际情况，建立了多元回归曲线法、ΔlogR 法、支持向量机回归算法三种预测模型，并对该地区W1井页岩进行了TOC 含量评定。

结果表明：在威远地区采用支持向量机回归算法模型其精度最高，可以为页岩的TOC 含量预测提供指导。

关键词总有机碳含量，威远地区，支持向量机回归Prediction of Total Organic Carbon Content in Organic Geochemical ParametersHongshuai Zhao 1, Wen Zhou 2, Tianze Zhang 2, Ya’ni Lin 21Chengdu University of Technology, Chengdu Sichuan2State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation, Chengdu University of Technology, Chengdu SichuanReceived: Nov. 16th , 2021; accepted: Dec. 15th , 2021; published: Dec. 30th , 2021AbstractThe total organic carbon content (TOC) in shale gas reservoir reflects the hydrocarbon generation potential of shale. Continuous and accurate acquisition of TOC content in shale gas reservoir is of great significance for shale gas exploration and development. Combined with the actual situation of Longmaxi formation shale in Weiyuan area, this paper establishes multiple regression curve method, ΔLogR method and support vector machine regression algorithm that are used to eva-赵洪帅等luate the TOC content of shale in well W1 in this area. The results show that the precision of sup-port vector machine regression model is the highest in Weiyuan area, which can provide guidance for the prediction of TOC content of shale.KeywordsTotal Organic Carbon Content, Weiyuan Area, Support Vector Machine RegressionThis work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0)./licenses/by/4.0/1. 引言页岩气是指以吸附态、游离态赋存于富有机质泥页岩及其夹层中的非常规天然气，伴随近年来页岩气勘探开发过程中的多个重大发现，页岩气已经在中国天然气产量增长中发挥举足轻重的作用[1][2][3]。

有机地球化学方法在油气勘探中的应用有机地球化学是一门研究地球上有机物质的成因、分布、演化和功能的学科。

它通过对地球上有机物质的化学特征和地质背景的综合研究，揭示了地壳和生命的互动关系，对于油气勘探具有重要意义。

下面将从有机地球化学方法的原理和应用两个方面来探讨它在油气勘探中的重要性。

首先，有机地球化学方法的原理是基于有机物质作为生物标志物存在于地球上的特殊性质。

有机物质主要包括生物标志物、有机地球化学特征化合物和溶解有机质等。

其中，生物标志物是比较重要的指示物，它们是生物体自然合成的有机物质，在地球化学寻找中起到了重要的作用。

生物标志物包括脂类、腐植酸、藻腋、干酚、单子、正则生物标志物和异构生物标志物等，它们通过地球化学研究，可以根据不同的上下界特征，进而推断地下油气存在的状况。

另外，有机地球化学方法还应用于岩石特征识别和评价、指定表层环境变化、建立与调查油气藏区断层有机物活动性的模型等。

其次，有机地球化学方法在油气勘探中的应用十分广泛。

首先是在油源分析中的应用。

通过对地表样品、岩石和沉积物中的有机物质进行分析，可以判断油气源岩类型、油气生笆化类型和演化程度，从而为油气勘探提供重要依据。

其次是在油气成藏机制研究中的应用。

有机地球化学方法可以解释油气形成的各个环境参数，如温度、压力、pH值等，在一定程度上揭示了油气的运移和富集过程。

此外，有机地球化学方法还可以帮助勘探人员判断油气储层类型、储集物性和储存条件，进而提升油气勘探的水平和效果。

最后是在油气勘探地球物理勘探和化探方法的应用。

有机地球化学方法的结论和结果对油气地球物理勘探和化探方法的设计和实施有重要指导作用。

虽然有机地球化学方法在油气勘探中具有广泛的应用前景，但是也存在一些问题和挑战。

首先，有机地球化学方法的研究需要实验手段和技术手段的支持，这对于一些小型企业和相关机构来说可能存在一定的难度。

其次，有机地球化学方法在地质和化学研究上的应用并不完善，还需要进一步提高研究方法和技术的水平。