第二章成藏地球化学1

合集下载

地球化学第2章

主讲教师：主讲教师：谢焱石
University of South China
主讲教师：主讲教师：谢焱石
Applied Geochemistry
概述
地球化学环境是使元素所在的地球化学系统得以保地球化学环境是使元素所在的地球化学系统得以保持平衡的各种物理化学条件的综合。持平衡的各种物理化学条件的综合。地球化学环境主要由物理参数（温度、压力）和化学参数（主要由物理参数（温度、压力）和化学参数（化学元素种类、丰度、元素种类、丰度、fo2、fs、pH、Eh）确定。 fs、pH、Eh）确定。（ 1 ）原生环境，是指天然降水循环面以下直到岩原生环境，浆分异和变质作用发生的深部空间的物理化学条件的总和；（ 2 ）次生环境，是地表天然水、大气影响所及的次生环境，是地表天然水、空间所具有物理化学条件的总和。在地表发生风化、空间所具有物理化学条件的总和。在地表发生风化、土壤形成和沉积作用以及到大气圈、水圈、土壤形成和沉积作用以及到大气圈、水圈、生物圈和地球表层疏松物所处的环境都属表生环境。和地球表层疏松物所处的环境都属表生环境。
主讲教师：主讲教师：谢焱石
University of South China
Applied Geochemistry
主要内容
一、地壳的物质组成与元素丰度二、各类岩浆岩中化学元素的丰度三、沉积岩中化学元素的丰度四、地壳中元素的赋存形式四、地壳中元素的赋存形式
University of South China
Applied Geochemistry 应用地球化学
Applied Geochemistry
核资源与核燃料工程学院主讲教师谢焱石

地球化学ppt课件

生物体内污染物迁移转化规律研究
生物体内污染物含量与分布
研究生物体内各种污染物的含量、分布和变化规律，揭示生物体对污染物的吸收、积累和排泄特征。
生物体内污染物迁移转化机制
分析生物体内污染物的迁移转化途径和机制，包括生物转化、生物富集和生物放大等作用。
生物体内污染物对生态环境的影响
探讨生物体内污染物对生态环境的影响，包括生物多样性、生பைடு நூலகம்系统功能和人类健康等方面的影响。
05
地球化学在灾害防治中应用
地震预测预报中地球化学方法
01
02
03
地球化学异常识别
通过监测地震前后地下水中化学成分的变化，识别与地震有关的地球化学异常。
异常成因分析
研究地球化学异常的成因机制，包括地震孕育过程中的物理化学变化、地下流体运移等。
异常时空演化规律
分析地球化学异常在时间和空间上的演化规律，为地震预测预报提供依据。
水环境地球化学研究
水体化学组成与性质
研究水体中各种溶解物质、胶体物质和悬浮物质的含量、分布和变化规律，揭示水体的化学性质。
水体中污染物的迁移转化
分析水体中污染物的来源，研究其在水体中的迁移、转化和归宿，为水污染防治提供依据。
水环境地球化学过程
探讨水体中化学物质的循环、转化和相互作用过程，以及这些过程对水环境的影响。
数据背后的地球化学信息和过程。
02 03
数据解释
结合地质背景和研究目的，对地球化学数据进行解释和推断。通过比较不同数据之间的相关性、趋势和异常等信息，揭示地球化学过程的机理和影响因素。
数据应用
将地球化学数据应用于资源勘查、环境评价、灾害预测等领域，为相关研究和决策提供科学依据。

地球化学第一章总论分解

北宋时期的沈括在“梦溪笔谈”中写道：“信州铅山县有苦泉，流以为涧。其水熬之，则成胆矾。烹胆矾则成铜，物之变化，固不可测”，这里
有铜可以随天然水迁移的地球化学特征。
13～16世纪：炼金术士和医生们对亚里斯多德的四元素又补充了盐、水银和硫磺的性质。 17世纪中叶认为：元素是用化学方法不能再分的简单物质，但并不能确定哪些物质是这种“简单物质”。 18世纪后期：把“燃素”也看成化学元素。 19世纪初：英国道尔顿创立了原子学说，并着手测定物质的原子量。开始将元素视为具有一定重量的同类原子，奠定了以原子量不同来确定不同化学元素的基础。
3、元素地球化学方法《Using Geochemical Data: Evolution, Presenta- tion, Interpretation》Hugh R. Rollinson, Longman Scientific & Technical, 1993 (《岩石地球化学》Hugh R. Rollinson著, 杨明学等译，中国科学技术大学出版社，2000：1、3、4、5章) 《变质岩原岩图解判别法》王仁民等，地质出版社 1987（有关利用化学元素判别的部分）《勘查地球化学》刘英俊，邱德同等，科学出版社，1987 《矿物温度计和矿物压力计》张儒媛，从柏林地质出版社，1983 《地球化学探矿》阮天健，朱有光，地质出版社， 1982

春秋战国时代《管子》的“地数篇”记载：“山上有赭石者，其下有铁；上有铅者，其下有银；上有丹砂者，其下有黄金；上有磁石者，其下有铜金”，这里包含了利用矿物分带和元素分带找矿的思想。唐代颜真卿曾记述：“山上有葱，地下有银；山上有韭，地下有金；山上有姜，下有铜锡”，这

油气成藏地球化学培训课程

烃源岩类型
根据有机质类型、成熟度等参数，确定烃源岩的类型及生烃特征。
烃源岩热演化史
通过同位素分析等方法，研究烃源岩的热演化过程及其对油气生成的影响。
储层地球化学分析
储层岩石学特征
分析储层岩石的矿物组成、结构、孔隙特征等，研究其对油气的储
集性能的影响。
储层流体性质
通过测定储层流体的组分、密度、粘度等参数，了解其流动性能及
应用技术创新针对油气勘探开发中的实际问题，需要研发更加高效、精准的地球化学勘探技术和分析方法。
多学科交叉融合加强与其他相关学科的交叉融合，如地质学、物理学、数学等，以推动油气成藏地球化学研究的深入发展。
THANKS
感谢观看
03
油气成藏地球化学基本原理
油气成因与演化
石油和天然气的生成
油气成因类型
从有机物质的形成到烃类的生成，再到油气的形成，这一过程需要数百万年的时间。
根据成因，油气可分为有机成因和无机成因，其中有机成因油气是最主要的类型。
油气演化过程
随着地壳运动和温度压力的变化，油气会经历未成熟、成熟、过成熟和生油窗等阶段。
目的
培养学员掌握油气成藏地球化学的基本理论、方法和技术，提高其在油气勘探、开发及研究中的实际应用能力。
培训对象与要求
对象
油气勘探、开发及研究领域的专业技术人员、科研人员及高校相关专业师生。
要求
学员需具备一定的地球化学基础知识，具备一定的油气勘探、开发及研究经验，能够积极参与培训活动，认真完成培训任务。
02
油气成藏地球化学概述
油气成藏地球化学定义
总结词
油气成藏地球化学是一门研究油气在地下形成、运移、聚集和分布规律的学科。

成藏地球化学

– 进行油藏地球化学描述，解决勘探问题； –划分原油族群/组群，推断源岩有机相； –确定成藏时间和期次； –示踪油气运移/充注途径、充注点，判断卫星油藏的方位； –油藏动态监测，混采油层产能分配等。
主要理论基础
油气成藏的充注模式
源块充状注砂是岩等开油 19 发藏 87 的的逆充首过注先程模建。式立单油
焦油席与石油柱来自同一油源，形成于高渗透率油层，沿地质界面 (油水界面、泥质隔层)分布，导致沥青质沉淀的原因为：

• • • • • •
重力分异～脱沥青作用气体注入脱沥青作用原油混合作用压力下降引起原油沉淀沥青质油藏内部原油的成熟作用（石油的热降解作用）严重的生物降解作用
NSO化合物（
原油族群在油气运移、充注研究中的应用
原油族群／组群的划分
• 原油族群 (Oil population)：具有相同或相似物理、化学性质以及相同源岩有机相，来自同一烃源灶，应属于同一油气系统的原油 • 原油组群 (Oil family): 同一族群的原油，由于经历了不同的次生演化（如成熟作用、运移效应、生物降解作用等），可进一步分异为不同的组群。 • 一般也可以先划分组群，然后在组群的基础上，进一步划分族群。
油藏流体混合机理（ England和Mackenzie，1989)
•油藏一旦注满，石油柱/含油区(oil leg)
将以低速度进行物质重新分配，逐步建立油藏流体力学上和化学上的平衡 •分子扩散作用/密度驱动的混合作用，或二者的综合作用是引起油藏内部发生混合作用的主要机制
• 分子扩散
–单个石油柱垂向上，扩散过程在地质时间上是快速进行的：100m的高度范围，在 1Ma内可建立起重力分异的浓度梯度 –一个大油田含油区内横向上，扩散过程在地质时间上是缓慢的：化学成分的非均质性（浓度梯度）可维持几十Ma

油气地球化学-第二章-沉积有机质

单萜：两个异戊二烯单元， C10，大量出现在高等植物中，
是植物香精油的主要成分，但其易挥发而不易保存在地质体中。
单萜
第二节
生物有机质的化学组成
倍半萜：三个异戊二
烯单元，C15，广泛存在于高等植物中，是原油和沉积岩中双环倍半萜的前身物双萜：四个异戊二烯单元，C20，高等植物中普遍的生化组分，如松香酸、
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
与自氧的浮游植物密切相关，浮游动物高产期往往紧接浮游植物高产期而出现，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较低，数量较少，对有机质的贡献较低
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高等植物为沉积物提供有机质可能仅次于浮游植物，而与细菌相当
番茄红素
β - 胡萝卜素

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。

油气地球化学知识框架

油气地球化学知识框架(总11页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--油气地球化学第一章生物有机质组成与沉积模式第一节有机质的形成与全球碳循环一、生命的起源与演化二、光合作用三、对地球上有机质有主要贡献的生物1、浮游植物（时间长、水体面积高、繁殖率高）2、细菌（时间长、分布广、适应性极强、繁殖快）3、高等植物（出现晚，分布在陆地保存难、可富集演化为煤层）4、浮游动物（食物消费者产率低、低等浮游动物数量较大）四、有机碳的循环1、有机圈2、有机碳的循环 (1)生物化学亚循环 (2)地球化学亚循环第二节生物有机质的组成和性质一、碳水化合物二、蛋白质和氨基酸（一）蛋白质(二)氨基酸(三)酶三、脂类1．脂肪酸2．腊3.萜类和甾类化合物4.甾族化合物四、木质素和丹宁五、色素第三节有机质沉积模式一、有机质沉积的控制因素1、生物控制因素:微生物降解、原始生产速率2、物理控制因素:有机质沉积速率、沉积环境、有机质的搬运作用二、缺氧环境的类型1、大型缺氧湖泊（1）深水是缺氧湖泊发育的重要条件（2）缺氧湖泊的发育与纬度有关（四季变化明显的湖泊底水含氧量大,热带湖泊含氧量少）2、海相缺氧环境(1)缺氧封闭局限海盆(2)由上升流形成的缺氧沉积第二章沉积有机质组成及成岩演化第一节腐殖质的组成、结构和性质1、腐殖质的概念：是指土壤、天然水和现代沉积物中不能水解的、不溶于有机溶剂的暗色有机质。

2、腐殖质的形成、提取及分类(1)形成有机质受细菌作用后剩余的木质素、氨基酸、脂肪酸、酚、纤维素等在微生物作用下缩合而成（在强还原环境下可以不形成腐殖质）(2)提取与分类富啡酸（FA）、胡敏酸(HA)、胡敏素(3)腐殖酸元素组成主要为C、H、O、S、N，其中C、O两项占90%以上3.腐殖酸的结构A富克斯结构模型 B费尔伯克结构模型 C特拉古诺夫结构模型 D库哈连科结构通式4.腐殖酸的物理化学性质(1)胶体性和可溶性(2)明显的酸性(3)亲水性(4)热解性质5.腐殖质的演化第二节可溶有机质一、可溶有机质的定义凡是被中性有机溶剂从沉积岩（物）中溶解（抽取）出来的有机质称为可溶有机质，或可抽提有机质，也成为沥青。

《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。

成藏动力学系统叠置的地球化学效应及成藏作用

3、叠置前，下部系统曾经进入门限以下，生排烃，甚至聚集成藏。后经构造运动，抬升剥蚀。再后，上部系统叠置于其上，随着上部系统埋深加大，使下部系统重新深埋，甚至超过了它历史上达到过的最大深度、温度，从而使尚未演化完结的烃源岩二次生烃、排烃，而上部叠置的系统本身也先后进入门限生烃、排烃。出现两个生烃期、排烃期。
脱沥青作用的结果将导致沥青沉积在油层底部形成沥青垫。沥青垫是油藏中重要的有机隔层，对油气开采、开发有重要的影响。
牙哈油气田位于塔里木盆地塔北隆起北部轮台断阶带，是一个凝析油气藏和轻质油藏为主的油气聚集带。
牙哈断裂纵贯整个油气田，是一条近NE向延伸的南倾正断层，延伸长约68Km，在其上升盘发育一系列串珠状断鼻、断背斜，有利于油气聚集和保存，牙哈油气田第三系发育完全，两个主力油层为上第三系吉迪克组底砂岩和下第三系底——白垩系砂岩，上第三系泥岩和膏盐层为牙哈油气田区域盖层，牙哈油气田油气来自库车坳陷陆相三叠－侏罗系湖相页岩和沼泽相煤系地层。

由于上、下两大系统有机质类型、演化阶段的不
二、产物的差异
同，叠置后的产物也会发生较大的差异。
在上述三种演化史情况下，如果上、下系统母质类型不同，则每种演化史均会出现四种情况：
1、上、下均为生油型母质； 2、上、下均为生气型母质； 3、上为生油型母质，下为生气型母质； 4、上为生气型母质，下为生油型母质。
上述四种母质的配置情况，在不同的时期，在特定的条件下可以造成两个系统中不同源的 4 种产物相遇的情况：上、下系统的油—油相遇，气—气相遇，油—气相遇，气—油相遇。
在这四种产物相遇中，由于一般有机质是先生油、后生气，即使是煤系也是先有一短的生油期，而后是生气，因此，油—气相遇出现的机率最多，油气相遇后发生的地质和地球化学、物理化学变化最明显，对成藏的影响作用最突出。

第一章油气成藏研究内学和方法

第一章成藏地质学的研究内容和方法
（6）Magoon(1994,1995）在前人工作基础上提出了
“含油气系统”概念，认为含油气系统包含成熟烃源岩及所有已经形成的油气藏，并包含油气藏形成时所必不可少的一些地质要素和作用。国内外许多学者运用含油气系统理论和方法，研究油气藏的形成和分布，指导油气勘探。（7）随着含油气系统理论在勘探实践中的应用，其缺陷和不足也日渐暴露。自 Anderson等( 1992）提出含油气盆地实质上既可看作一个“低温热化学反应器”、又可看作是一个复杂的天然流体渗流的动力学系统以来，国内田世澄（1995,1996）分析了划分成藏动力学系统的必要性和可能性，并提出如何划分成藏动力学系统以及成藏动力学系统的方法。从而丰富和发展了含油气系统理论，开拓了盆地流体运动与成矿地质学研究领域。
三、油气地质学的发展与成藏地质学的提出
第二节成藏地质学的研究内容和方法
一、成藏地质学的研究内容二、成藏地质学的研究方法
第一章成藏地质学的研究内容和方法
第一节成藏地质学的研究历史与现状
一、成藏地质学的概念
油气成藏地质学研究油气成藏的动力、成藏时间、成藏过程及油气分布规律，是石油地质学理论的重点内容之一。油气成藏包括油气藏静态特征描述和油气成藏机理和成藏过程动态分析。
第一章成藏地质学的研究内容和方法
第一节成藏地质学的研究历史与现状
二、成藏地质学的研究历史与现状
第一阶段（19世纪末~20 世纪50年代初）
以沿背斜褶皱带分布油气藏的背斜说或重力说为代表，为油气成藏研究的初始阶段，主要研究成果有： 1）在 1861年怀特提出的早期背斜学说基础上，建立了比较完善的油气成藏的背斜学说。在“背斜圈闭理论”基础上，人们又提出了“非背斜圈闭理论”。 2 ）通过烃类运移和聚集的流体动力学研究，建立了浮力、水动力和毛细管力为成藏过程中油气运移和聚集的主要控制因素，提出了流体势的概念（Hubbert,1953），将油气成藏过程作为动力学过程从而使油气成藏研究建立在科学的基础上。

沉积地球化学的研究现状和发展趋势_陈云华

沉积地球化学的研究现状和发展趋势X陈云华(成都理工大学,成都　610059) 摘　要:沉积地球化学是一门沉积学与地球化学相互渗透、相互结合而产生的一门新兴边缘学科。

本文详细介绍了沉积地球化学的研究现状,最后总结了沉积地球化学研究两个大的发展趋势。

关键词:沉积地球化学;研究现状;发展趋势;沉积岩1　沉积地球化学的概念沉积地球化学是一门沉积学与地球化学相互渗透、相互结合而产生的新兴边缘学科。

是以沉积物和沉积岩为对象,研究其在沉积——成岩过程中所含元素及稳定同位素的迁移、聚集与分布规律来判断、恢复沉积古环境。

现在研究结果表明:利用沉积地球化学特点不仅有助于恢复确定古环境(古气候、古盐度、古水温、氧化——还原条件和古水深等),还可以判断当时海平面变化旋回,为层序地层学研究提供证据。

2　沉积地球化学的研究内容沉积地球化学研究的对象内容涉及面甚广,归纳起来主要涉及到两个大的领域:研究沉积中的化学成分、化学元素及同位素的分布与分配、分散与集中、共生组合与迁移也就说是“研究物质的化学运动和变化过程”,研究控制和影响元素和同位素运动和变化的各种因素,亦即沉积物质中化学运动和变化过程中的控制因素。

研究内容涉及到沉积岩形成的全过程:风化产物在搬运过程中的元素的迁移形式和沉积分异规律及影响因素;沉积物中元素的沉积方式、机制、元素集中、分散规律及控制因素;成岩作用过程中元素及同位素的转移、分配及化学机制;元素和同位素分配和组合,元素在沉积岩中的丰度、赋存状态、分配规律;地史时期沉积岩中化学成分的地球演化历史、规律;有机地球化学的演化及其在沉积成矿的作用。

3　沉积地球化学研究现状3.1　元素地球化学主要研究沉积岩中元素的静态和动态变化,及控制因素。

沉积岩的形成过程同时也是地壳中的元素再分配和重新分布的过程。

沉积物在风化、搬运、沉积过程中,不同的元素可以发生一些有规律的迁移、聚集,沉积区的大地构造背景、古气候、源区母岩性质、沉积盆地地形、沉积环境和沉积介质的物理化学性质对元素的分异和聚集均有影响。

地球化学课件

2、地球化学的学科特点
1）地球化学研究的主要物质系统是地球、地壳及地质作用，因此它是地球科学的一部分。地球化学针对自然作用过程提出问题，应用地球化学的理论和方法进行研究，最后得出对自然作用化学机制的认识。
地球化学的学科特点
2）地球化学着重研究地质作用中物质的化学运动规律。在地球科学中，地球化学与同是研究地球物质组成的结晶学、矿物学、岩石学和矿床学等学科的关系尤其密切。矿物学、岩石学和矿床学往往借助并引进地球化学的理论，来研究各自学科的问题。地球化学研究系统或过程中微量元素和同位素的特征和演变，地球化学的基本原理具有普遍性，有更深刻的意义。现代地球化学是地球科学中研究物质成分的主干学科和基础学科，通过地球化学研究，可以更好地回答：岩浆形成的深度和温度、各类变质岩的形成温度和压力、沉积物是否进入地幔、金属矿床和石油的形成环境和条件等各类问题。
Schematic diagram showing various input and output fluxes of elements into and out of the ocean.
地球化学的研究思路
（2）自然界物质的运动和存在状态是环境和体系介质条件的函数。地球化学将任何自然过程都看成是热力学过程，特定的环境和物理化学条件对具有独立个性的原子产生作用，使后者产生规律的变化。应用现代科学理论来解释自然体系化学变化的原因和条件，有可能在更深层次上探讨和认识自然作用的机制。
地球化学的学科特点
5）地球化学在密切关注人类生活和生产活动中发展，它运用学科自身的知识、理论、研究思路和工作方法研究矿产资源、资源利用以及农田、畜牧、环境保护等多方面的问题。因此，地球化学也是应用性很强的学科。当前，环境地球化学已成为环境科学中的核心组成部分，诸如：酸雨的形成、臭氧空洞的成因、全球变暖和温室效应、水和土壤环境的污染等，都是环境地球化学关注的问题，对环境问题的认识和分析也要求应用地球化学的理论和知识。另外，如金属矿产和石油等大部分不可再生的资源的找寻和勘探，也需要地球化学方法和手段的支持。

准噶尔盆地腹部侏罗系油气成藏地球化学分析

准噶尔盆地腹部侏罗系油气成藏地球化学分析准噶尔盆地腹部侏罗系油气成藏地球化学分析依据生物标志物的分布和组成特征,准噶尔盆地腹部侏罗系三工河组的原油可以分为两类,庄1井和沙1井原油属于第一类,源于下二叠统风城组;南部征沙村地区征1井原油为第二类,源于中二叠统下乌尔禾组,也有侏罗系的贡献.根据流体包裹体均一化温度分布,结合生排烃史与构造配置关系研究,认为征1井三工河组油藏主要成藏期是古近纪以来,油气来自于昌吉凹陷的下乌尔禾组和侏罗系烃源岩;而庄1井和沙1井三工河组油藏具有多源多期油气注入,早白垩世末至古近纪,油气来自于北部盆1井西凹陷风城组,古近纪构造调整以来,混入了来源于昌吉凹陷的油气.各口井原油含氮化合物的分布特征,证实了研究区侏罗系原油近期是从征1井向北运移的.作者：李伟王瑶张枝焕梅玲孟闲龙杨永才邵明华韩立国Li Wei Wang Yao Zhang Zhihuan Mei Ling Meng Xianlong Yang Yongcai Shao Minghua Han Liguo 作者单位：李伟,张枝焕,梅玲,杨永才,邵明华,Li Wei,Zhang Zhihuan,Mei Ling,Yang Yongcai,Shao Minghua(中国石油大学石油天然气成藏机理教育部重点实验室,北京,102249)王瑶,Wang Yao(重庆宏伟建筑设计咨询有限责任公司,重庆,400030)孟闲龙,Meng Xianlong(中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院西部分院,乌鲁木齐,830011)韩立国,Han Liguo(中国石油化工集团公司胜利油田分公司地质科学研究院,山东,东营,257001)刊名：地质科学 ISTIC PKU英文刊名：CHINESE JOURNAL OF GEOLOGY 年，卷(期)：2006 41(4) 分类号：P5 关键词：油源生物标志物成藏史油气运移准噶尔盆地腹部。

(完整版)油气成藏地质学作业

(完整版)油气成藏地质学作业-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第一章研究内容1、油气成藏地质学的内涵及其在石油地质学中的位置答：成藏研究涵盖的内容很多，包括基本的成藏条件或要素、成藏年代、成藏动力（运聚动力）、油气藏分布规律或富集规律等。

赵靖舟将从事油气藏形成与分布方面的研究称为“油气成藏地质学”（简称成藏地质学），认为它应是石油地质学中与石油构造地质学、有机地球化学、储层地质学、开发地质学等相并列的一门独立的分支学科。

2、成藏地质学的研究内容答：成藏地质学的研究内容包括静态的成藏要素、动态的成藏作用和最终的成藏结果，涉及生、运、聚、保等影响油气藏形成和分布的各个方面，但重点是运、聚、保。

其主要研究内容有以下5个方面：1）成藏要素或成藏条件的研究。

包括生、储、盖、圈等基本成藏要素的研究和评价，重点是诸成藏要素耦合关系或配置关系的研究，目的为区域评价提供依据。

2）成藏年代学研究。

主要是采用定性与定量研究相结合的现代成藏年代学实验分析技术与地质综合分析方法，尽可能精确地确定油气藏形成的地质时间，恢复油气藏的形成演化历史。

3）成藏地球化学研究。

采用地球化学分析方法，利用各种油气地球化学信息，研究油气运移的时间（成藏年代学）和方向（运移地球化学），分析油气藏的非均质性及其成因。

4）成藏动力学研究。

重点研究油气运移聚集的动力学特点，划分成藏动力学系统，恢复成藏过程，重建成藏历史，搞清成藏机理，建立成藏模式。

5）油气藏分布规律及评价预测。

这是成藏地质学研究的最终目的，它是在前述几方面研究的基础上，分析油气藏的形成和分布规律，进行资源评价和油气田分布预测，从而为勘探部署提供依据。

在盆地早期评价和勘探阶段：成藏地质学研究的重点是基本成藏条件的评价研究与含油气系统划分。

在含油气系统评价和勘探阶段：成藏研究的重点是运聚动力学、输导体系的研究、成藏动力系统划分、已发现油气藏成藏机理和成藏模式研究，以及油气富集规律的研究。

成矿地球化学

成矿地球化学成矿地球化学是地球化学的一个重要分支，研究地球中的矿物元素、矿床成因、矿产资源形成与分布的规律。

在地球化学中，成矿地球化学是一个重要的学科领域，它通过研究地球内部和地壳中的元素组成、地球动力学过程、地球表层特征等来揭示矿床成矿规律，为矿产资源勘探和开发提供科学依据。

成矿地球化学研究的核心是探索地球内部的矿质元素来源和转化过程。

地球内部的矿质元素主要来源于地幔和地壳的岩石矿物中。

地幔是地球内部最大的部分，主要由镁铁硅酸盐矿物组成，具有丰富的铁、镁、铝等元素。

地壳则是地球的外部硬壳，由岩石和矿物组成，包含了丰富的金属和非金属矿物。

通过研究地幔和地壳中的元素组成和比例，可以推断地球内部的物质循环和矿物元素的来源。

矿床成因是成矿地球化学研究的另一个重点内容。

矿床成因是指矿物元素在地球内部和地表的形成过程。

根据成矿地球化学的研究，矿床的形成主要与地球内部的地质作用、岩浆活动和地表的地球化学过程有关。

例如，火山岩浆中的金属元素在岩浆冷却结晶过程中富集，形成了火山岩浆型矿床；地下水中的溶解金属离子在地下水流动和沉积作用下沉积成矿物，形成了沉积型矿床。

成矿地球化学通过研究这些矿床成因过程，揭示了不同类型矿床的形成机制。

矿产资源的形成和分布是成矿地球化学研究的另一个重要内容。

矿产资源是指地球内部和地壳中富集的有用矿物、岩石和地质体。

成矿地球化学通过研究地球内部和地壳中的元素分布和赋存状态，揭示了矿产资源的形成和分布规律。

例如，金属矿床在地球内部的构造和岩浆作用下形成，分布在地壳的特定地质环境中；非金属矿床则主要形成于地表的沉积和风化作用下，分布在地壳的广泛区域。

通过研究矿产资源的形成和分布规律，可以为矿产资源的勘探和开发提供科学依据。

总的来说，成矿地球化学是研究地球内部和地壳中的矿物元素、矿床成因和矿产资源形成与分布规律的学科。

它通过研究地球内部和地壳中的元素组成和比例，揭示了地球内部物质循环和矿物元素的来源；通过研究矿床成因过程，揭示了不同类型矿床的形成机制；通过研究矿产资源的形成和分布规律，为矿产资源的勘探和开发提供科学依据。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

一、运移过程中石油组分的分馏作用
1．族组成 ⑴泥（页）岩烃/非烃低，砂岩烃/非烃高； ⑵泥页岩非烃较多，砂岩非烃较少（运移强） ⑶运移方向上，距离增加，烃/非烃逐渐增大； ⑷砂岩层内上、下界面附近，烃/非烃较高（与页岩排烃有关）。
不同组分运移的相对难易顺序为： ①烃类化合物较易，非烃、沥青质较难； ②饱和烃较易，芳烃较难； ③低环数芳烃较易，多环数芳烃较难。
根本原因：与岩石吸付，烃类分子大小有关。
第三节运移地球化学
二、初次运移的地球化学示踪特征
1．根据烃源岩在纵向剖面上地球化学指标的突然变化，确定烃源岩
排烃的深度和时期
一般来说，在纵向剖面上，受沉积环境控制，有机质成分和性质在一定范围内变化较小,含烃量的变化基本上取决于深度，也就是取决于热演化程度。地层中的烃含量在大量生烃阶段，正常的趋势应当是：随埋深的增加而增加。但在到一定深度段往下，若烷烃含量突然减少，这一现象最合理的解释就是初次运移的结果，同时，非烃和沥青质也突然减少，说明它们和烷烃一起运移。
五、油藏流体连通性与分隔性研究
第三节
运移地球化学
一、运移过程中石油组分的分馏作用
石油在运载层中运移时，由于油气组分与运移介质之间物理-化学作用的影响，多组分的复杂混合物将发生不同程度的分异作用，导致石油的组成和性质发生一系列的变化，简称分馏作用。
影响因素：吸付扩散溶解。
第三节
运移地球化学
（1）1～几十公里范围内的横向成分梯度指示：
——区域性的石油充注方向（油气比、成熟度）； ——生物降解油田中区域性水流方向（正烷烃浓度）； ——大规模流体流动屏障的存在（成分阶梯）。（２）10~100m范围的非均质性：
——反映油藏在垂向上存在分隔层。
（３）几十微米～分子级规模的非均质性： ——与油层的表面化学以及流体包裹体中的古流体作用有关。
实例二：刚果Kitina油田
GC指纹表明B、C层
是连通的，而与A层不连
通。GC/IR/MS分析技术进一步证实了此点。
第二节油藏地球化学
五、油藏流体连通性与分隔性研究
第二节油藏地球化学
实例三：南意大利亚德利亚海某油田问题：A井中的重油和轻油是否属同一油藏？A井与B井的轻质油是否连通？ GC指纹分析结果： A井的重油和轻油不连通，A、B井的轻质油是在一个连通的储层中。
（1）确定源岩类型和成熟度
（2）确定油气充注点和运移路线，恢复充注历史（3）油藏封闭性评价
2、在油气评价和储层评价中的应用
（1）流体界面确定（2）油藏连通性确定
（3） Sw的计算
（4）焦油席的确定（5）与脱沥青有关的开采问题
第二节油藏地球化学
1、油藏内流体的非均质性表现
一、油藏流体的非均质性及其成因
在一些油藏的贫油带和含水区内，常可以发现呈席状分布的焦油
席（Tar Mats），一般分布在石蜡型原油的油藏中。
焦油席（以往又译为沥青垫），是指油藏底部或油藏内部一种密度大于1.00g/cm3、粘度在10.00cP以上的富含沥青质的原油，又称为超重油，厚度一般1~2m。焦油席主要代表原地不可采的油，其出现将有损于油藏质量。在
一般来说，随运移距离增加，低分子正烷烃的丰度具有较明显增
大，且高比重原油的分馏作用较低比重原油更显著。多数实验也表明，低分子烃比高分子烃更容易运移，说明低分子烃运移能力强。研究发现： Pr/nC17比值，比源岩残余烃要低，或者按运移烃中的 nC17 较姥鲛烷更易运移。因此，Pr/nC17比值随运移距离增加是减小的。
进入储层中的石油，一旦达到较高的含油饱和度，为达到力学和化学上的平衡，石油柱内石油的化学组成将进行重新分配，即发生混合作用。混合作用包括以下３种机理：１、密度驱动混合作用
地下烃类因密度差异而处于不稳定状态，产生流体对流混合现象。
２、扩散作用油气向油藏充注时，由于原始化学组分的非均质性而产生分子扩散作用，这种作用导致物质重新分配，清除侧向上的浓度梯度，建立垂向上由重力分异而形成的浓度梯度。３、热对流混合作用
讲授内容
第一章成藏地质学的研究目的和内容第二章成藏地球化学第三章成藏年代学第四章成藏动力学第五章大油气田形成理论
第六章非常规油气藏
第二章成藏地球化学
第一节成藏地球化学研究内容与方法
一、成藏地球化学的研究内容二、成藏地球化学的研究方法三、成藏地球化学的应用
第二节油藏地球化学
第三节运移地球化学
一、运移过程中石油组分的分馏作用
第三节运移地球化学
一、运移过程中石油组分的分馏作用
4．甾烷和萜烷类化合物
（1）甾烷和萜烷是高分子量的多环烷烃。运移能力不及正烷烃。
（2）在不同环数的萜烷类化合物之间，低环数萜烷比高环数萜烷运移能力强。（3）不同立体异构体运移能力有差别。甾烷αββ组分比ααα组分易于运移，单芳甾烷比三芳甾烷更易运移，长链三环萜比藿烷易于运移。
一般正构烷烃分子越小，越易运移或运移距离越远。因此，发生
运移的深度段这些比值降低。 ③利用热解色谱S1，S1/（S1+S2）指示运移
一般热解色谱蒸发烃量（ S1 ）与总烃含量相当，在未发生运移的
部位保持稳定。在运移的深度段上其含量或比值下降，可视为运移。
第三节运移地球化学
二、初次运移的地球化学示踪特征
第三节运移地球化学
一、运移过程中石油组分的分馏作用
5．稳定性碳同位素
由于正烷烃同位素较轻，异构烷烃和环烷烃较重，正烷烷运移较
快，异构烷烃和环烷烃运移较慢。随运移距离加长，饱和烃δ13C值降低，原油也同样降低，但石油变化较复杂。总规律是：高极性组份运移较慢，低极性组分运移较快；芳烃较慢，饱和烃较快；高分子烃较慢，低分子烃较快。
由于地温梯度变化导致流体发生热对流。
第二节油藏地球化学
运用岩石热解、棒色谱、气相色谱、质谱等分析技术，通过分析储层岩心和岩屑中残余油的变化，可以确定油气层的分布以及油气水界面的位置。
三、油气层及油气水界面的确定
1、运用棒色谱法
确定含油带与贫油带
第二节油藏地球化学
三、油气层及油气水界面的确定
成藏地球化学是20世纪80 年代中后期新兴的一门地球化学分支学科。
一、研究内容 1、油藏中流体和矿物的相互作用
2、油藏流体的非均质性及其形成机理
3、探索油气运移、充注、聚集历史与成藏机制
第一节成藏地球化学研究内容与方法
二、研究方法１、油气地球化学分析（包括NSO化合物和高分子量化合物分析）；
需注意的原则：上述研究思路建立在一定研究基础之上： ①必须是烃源岩层已进入成熟阶段； ②指示有机质丰度的残余有机碳和镜检显示的酐酪根类型应基本类
似（即为成熟烃源岩），即上述指标的减少是由于运移而减少的。
③如烃源岩有机碳的明显减小，或酐酪根类型明显变差。应该不属于初次运移的结果，而是有机质沉积本身变差的原因。
布的星状图，可用来区分原油
族群，判别油藏液体的连通性。
第二节油藏地球化学
五、油藏流体连通性与分隔性研究
实例一：南中国海某油田
地质分析认为，该油
田PH4和PH5井间的储层系统是连通的，压力数据对比不能作出结论，但烃类气相色谱指纹明确显示P3 层下部2口井是不连通的。
Байду номын сангаас二节油藏地球化学
五、油藏流体连通性与分隔性研究
NSO化合物是指含有氮、硫、氧杂原子的化合物，主要包括非烃和沥青。这些化合物又称极性化合物。 NSO化合物对石油的粘滞性和相态特征具有很大影响。如，通过吸附在矿物表面上，可能影响储层的润湿性。
２、岩心抽提物分析；３、流体包裹体分析。
第一节成藏地球化学研究内容与方法
三、主要应用 1、在勘探方面的应用
第二节油藏地球化学
油气的充注过程：石油首先进入具有最低孔隙排烃压力的高孔高渗层中；随着更多石油的注入，浮力增大，致使石油较小的孔隙注入，并把残余地层水排出。由此，造成油藏形成时存在着纵向和横向上的差异性和非均质性。
一、油藏流体的非均质性及其成因
第二节油藏地球化学
二、油藏内流体的混合作用
第三节
运移地球化学
一、运移过程中石油组分的分馏作用
2．不同碳数的烃类（1）主要含油段位于生油门限之上，说明烃类由下向上纵向运移；（2）C6~C9， C10~C14轻质烃、高浓度异常的样品，上、中、下三个
含油带都存在；
（3）C25~C35高异常样品只存在下部含油带，说明低分子量烃类较高分子量烃更易运移，同时说明轻质烃纵向运移失去一部分轻质烃。
一、油藏流体的非均质性及其成因
二、油藏内流体的混合作用
三、油气层及油气水界面的确定四、有机隔层——焦油席研究五、油藏流体连通性与分隔性研究
第三节运移地球化学
一、运移过程中石油组分的分馏作用二、初次运移的地球化学示踪特征三、二次运移的地球化学示踪特征
第一节成藏地球化学研究内容与方法
采油过程中可能发生脱沥青作用，造成底渗透油层的堵塞，形成“死
油”。
第二节油藏地球化学
焦油席的成因有以下几种：
四、有机隔层——焦油席研究
第二节油藏地球化学
五、油藏流体连通性与分隔性研究
油藏连通性与分隔性研究是油气田开发中一个十分重要的问题。常规的油藏描述只着眼于储层的非均质性，主要研究储层的空间分布规律及其对油层连通性的影响。油藏地球化学研究表明，砂层连通体不一定等同于流体连通体，因为油层内可能存在由各种原因形成的有机隔层（焦油席），从而导致油藏内部实际上是分隔的，出现“储层连通，油层分隔”的现象。因此，油藏地球化学方法可以更准确地确定储层内流体的连通性和分隔性。其方法包括：