第四章成岩阶段有机质的微生物分解和演变汇总
油气田开发地质学简答题题库
1、井下断层存在的可能标志是什么，应用这些标志应注意哪些问题？.首先就是地层的连续性被打破，诸如地层的重复、缺少、杂乱排列等等；其次是看到断层碎屑；其他的一些断层的经典标志在井下可能不会太显现；2.（一）生物化学生气阶段在这个阶段，埋藏深度较浅，温度、压力较低，有机质除形成少量烃类和挥发性气体以及早期低熟石油以外，大部分转化成干酪根保存在沉积岩中；（二）热催化生油气阶段这个阶段产生的烃类已经成熟，在化学结构上显示出同原始有机质有了明显区别，而与石油却非常相似；（三）热裂解生凝析气阶段凝析气和湿气大量形成，主要是与高温下石油裂解作用有关，二石油焦化及干酪根残渣热解生成的气体量是有限的；（四）深部高温生气阶段已形成的液态烃和重质气态烃强烈裂解，变成热力学上最稳定的甲烷，干酪根残渣在析出甲烷后进一步浓缩，成为沥青或是次石墨。
2、试述有机质向油气演化的主要阶段及其基本特征。
一）生物化学生气阶段（1）埋深：0-1000米；（2）温度：10-60度；（3）演化阶段：沉积物的成岩作用阶段，碳化作用的泥炭-褐煤阶段（4）作用因素：浅层以细菌生物化学作用为主，较深层以化学作用为主（5）主要产物：生物成因气、干酪根、少量油（6）烃类组成特征：烃类在有机质中所占比例很小（二）热催化生油气阶段（1）深度：1500~2500—3500米；（2）温度：50~60—150~180度（3）演化阶段：后生作用的前期，有机质成熟，进入生油门限（4）作用因素：热力+催化作用；（5）主要产物：大量石油，原油伴生气，湿气，残余干酪根；（6）烃类组成特征：正烷烃碳原子数及分子量减少，中、低分子量的分子是正构烷烃中的主要组成组分，奇数碳优势消失，环烷烃及芳香烃的碳原子数也递减，多环及多芳核化合物显著减少（三）热裂解生凝析气阶段（1）深度：4000-6000米；（2）温度：180-250度；（3）演化阶段：后生作用后期，碳化作用的瘦煤-贫煤阶段，有机质成熟时期；（4）作用因素：石油热裂解、热焦化阶段；（5）产物：残余干酪根及液态烃，热裂解产生凝析气、湿气及干酪根残渣；（6）烃类组成：液态烃急剧减少，低分子正烷烃剧增，主要为甲烷及其气态同系物（四）深部高温生成气阶段（1）深度：>6000米；（2）温度：>250度，高温高压；（3）作用阶段：变生作用阶段，半烟煤-无烟煤的高度碳化阶段；（4）作用因素：热变质；（5）主要产物：湿气、凝析气、干酪根残渣，深部高温高压下热变质成干气和石墨。
煤化学
1.煤的形成过程泥炭化作用过程和煤化作用。
图示如下：2.煤化程度由低到高依次是：褐煤、烟煤（长焰煤、气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤）、无烟煤。
3.泥炭化作用的概念:高等植物死亡后，在生物化学作用下，变成泥炭的过程称为泥炭化作用。
4.泥炭的有机组成:腐植酸,沥青质，未分解的纤维素，半纤维素,果胶质,木质素5.成岩作用阶段:在上覆沉积物的压力下,泥炭发生了压紧,失水，胶体老化，团结等一系列的变化，微生物的作用逐渐消失，取而代之的是物理化学作用，泥炭变成了致密的岩石状的褐煤6.变质作用阶段:碳含量明显增加，氧含量迅速减少，腐植酸也迅速减少并很快消失，褐煤逐渐转化成为烟煤。
7.变质作用的三种类型:岩浆变质作用,深成变质作用,动力变质作用8.变质作用的因素:温度，时间，压力9.希尔特定律:指同一煤田大致相同的构造条件下，随着煤层的埋深的增加，煤的挥发分减少，变质程度增加第二章课后习题1.煤是由什么物质形成的？P6答：植物2.成煤植物的主要化学组成是什么,他们各自对成煤的贡献有哪些？答:糖类及其衍生物,木质素,蛋白质,脂类化合物3.什么是腐植煤?什么是腐泥煤?答:高等植物☞腐植煤,低等植物腐泥煤5.泥炭化作用、成岩作用和变质作用的本质是什么？P22、P25、P26答：泥炭化作用是指高等植物残骸在泥炭沼泽中，经过生物化学和地球化学作用演变成泥炭的过程。
成岩作用：泥炭在沼泽中层层堆积，越积越厚，当地壳下沉的速度超过植物堆积速度时，泥炭将被黏土、泥砂等沉积物覆盖。
无定形的泥炭在上覆无机沉积物的压力作用下，逐渐发生压紧、失水、胶体老化硬结等物理和物理化学变化，转变为具有岩石特征的褐煤的过程。
变质作用：褐煤沉降到地壳深处，受长时间地热和高压作用，组成、结构、性质发生变化，转变为烟煤和无烟煤的过程。
6.影响煤质的成因因素答:成煤物质,成煤环境，成煤作用7.什么是煤层气？答:煤层气是储存在煤层中以甲烷为主要成分，以吸附在煤基质颗粒表面为主，部分游离在煤空隙中的烃类化合物第三章（煤的结构）1.煤的有机质是由大量相对分子质量不同,分子结构相似，但又不完全相同的相似化合物组成的混合物2.煤的大分子是由多个分子结构相似的基本机构单元通过乔建链接，这些基本结构单元类似于聚合物的聚合单元，分为规则部分和不规则部分，规则部分主要是各种环，成为基本结构单元的核,或芳香核, 不规则部分是链接在核周围的烷基侧链，和各种官能团3.随着煤化程度的提高,构成核的环数增多,周围的官能团减少4.煤的结构基本参数:芳碳率,芳氢率,芳环率5.芳碳率:指煤的基本结构单元中属于芳香族结构的碳原子与总的碳原子之比6.芳氢率:指煤的基本结构单元中属于芳香族结构的氢原子与总的氢原子之比7.芳环数:指煤的基本结构单元中芳香环数的平均值第三章课后习题1.煤分子结构单元是如何构成的？结构单元间是怎样构成煤的大分子的？答：结构单元类似于聚合物的聚合单元，分为规则部分和不规则部分，规则部分主要是各种环，成为基本结构单元的核,或芳香核, 不规则部分是链接在核周围的烷基侧链，和各种官能团结构单元通过乔建链接成煤的大分子结构2.煤分子中有哪些官能团答:含氧官能团（羟基，羧基，羰基，甲氧基，醚键），含硫官能团（硫醇）含氮官能团（氨基）3.研究煤分子结构的方法有哪些？P45答：煤结构的研究方法主要有三类：物理研究法、化学研究法和物理化学研究法。
有机质的成烃模式及阶段划分
温度约为150－200℃。
同时
干酪根
继续通过热降解 或热裂解
分子量较高 的烃类
150－175℃时 开始大量裂解
低分子量化合物 轻烃（C1-C8）为主
在地层温度和压力超过烃类相态转变的临界值 时，这些轻质烃类就会发生逆蒸发，反溶解于气态 烃中，形成凝析气和更富含气态烃的湿气。
一般在Ro为1.0%左右时液态油产率达到最大值 生油高峰。
之后由于有机质生油潜量的不断消耗，油的产 率不断下降，天然气的产率则不断上升，气油比不 断增加。该阶段为正常原油形成阶段。
➢生烃门限
指沉积盆地中干酪根开始明显热降解生烃作用 的起始成熟度或深度。显然，生烃门限的概念不表 示形成未熟油的门限条件。
产物的
物理性质
化学组成
密度降低 颜色变浅
杂 原 子 化 合 物 （ NOS 化合物）丰度下降
低碳数化合物丰度增加
碳稳定同位素δ13C变重
气油比（GOR）增加
第二节 有机质成烃模式的改进和发展 一、黄第藩对有机质成烃演化模式的改进
反映 其成烃演化模式
反映 其成烃演化模式
成气（腐殖化作用） 成油（腐泥化作用） 母质类ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ（成烃潜力） 相应产物的成熟程度
➢液态窗
Pusey提出的石油存在的“液态窗”就是对应这 个生油主带。
他总结了世界上一些油田中石油产层的温度分 布状态，指出：
液态烃窗口 “油窗”
65.6℃ 液态烃 148.9℃
开始大量形成 高于此温度时则被破坏
3．高熟阶段（成熟作用晚期）
相当于有机质深成作用阶段后期。
镜质组反射率在1.3%－2.0%之间
勘探揭示出一些可能源于 未熟或低熟源岩的原油
沉积环境中有机质的来源与演化
沉积环境中有机质的来源与演化沉积环境是地球表面上最重要的化学反应器之一，同时也是有机质积累和保存的主要场所。
有机质的来源和演化对于理解地球的生命演化历史以及生态系统的功能起着至关重要的作用。
本文将从三个方面探讨沉积环境中有机质的来源与演化。
首先，有机质的来源主要包括生物体的残骸、微生物活动和沉积物生成过程中的有机碎屑。
生物体的残骸包括植物的叶子、树木的根和动物的骨骼等，这些有机残骸经过一系列的生物和地球化学反应，逐渐转化为化石燃料和其他有机物质。
微生物活动也是沉积环境中有机质来源的重要途径，微生物通过分解有机残骸释放出的废物和代谢产物，将有机质转化为更加稳定的形式，例如沥青和腐殖酸等。
此外，在沉积过程中，有机物碎屑通过物理和化学作用逐渐聚集形成沉积物，成为有机质来源的另一种形式。
其次，沉积环境中的有机质经历了一系列的演化过程，主要包括腐殖化、厌氧分解和成岩作用。
腐殖化是有机质在沉积过程中经历的最早一步演化过程，其中有机物质被微生物分解为可溶解的有机质和难溶解的有机质。
随着沉积过程的不断进行，有机质逐渐被厌氧微生物分解，产生甲烷等气体和硫化物等物质。
最后，有机质在沉积岩形成过程中经历了成岩作用，其中高温和高压作用下，有机质逐渐转化为油气和煤炭等化石燃料。
最后，沉积环境中的有机质演化对于地球的生态系统功能具有重要影响。
有机质的演化过程不仅决定了化石燃料的形成和分布，也影响了埋藏油气资源的产量和质量。
此外，有机质的演化还影响了地球上的气候变化和物种多样性。
有机质丰富的沉积岩可以作为地球气候变化的记录，通过对古代有机质的分析，人们可以了解到过去的气候环境变化情况。
同时，沉积环境中的有机质也是生态系统中重要的能源来源，通过食物链的传递和循环过程，维持了地球上各种生命形式的生存和繁衍。
综上所述，沉积环境中有机质的来源与演化对于理解地球的生命演化历史和生态系统的功能起着重要作用。
有机质的来源主要包括生物体的残骸、微生物活动和沉积过程中的有机碎屑。
地球化学-第四章生物标志物3
重排甾烷包括：13α17β(H),20R/S与 13β(H)17α(H), 20R/S。特征碎片离子 为:m/z259。在m/z217也有显示。
成
重排甾烷广泛分布于地质体中，但现代生物体中 未发现有重排甾族化合物，因而认为重排甾烷是甾醇
因 在成岩作用期间由于粘土的酸性催化作用转变为重排
甾烯，而后进一步转化为重排甾烷。
甲藻甾烷来源于由沟鞭藻提供的甲藻甾 醇。一般存在于三叠纪以来的地层中，因为 沟鞭藻在三叠纪醇的成岩转化方式
四、低分子量甾烷
低分子量甾烷碳数可以从21至24，但地质体中常 见的是孕甾烷（Ｃ21）和升孕甾烷（Ｃ22）。有关低 分之子量甾烷的成因有两种观点，其一认为可以直接 来源于动物的性激素和胆汁酸以及微生物；另一种观 点认为孕甾烷主要是其它甾烷受热的作用，侧链断裂 形成的。更多的实例支持后一种观点。
（2）有机质和原油的成熟度
由于需要较高的温度才能脱甲基、脱氢成为 芳香化合物，所以在有机质成熟以后，芳甾类特 别是三芳甾才明显增多，常用的成熟度指标有：
MA（Ⅰ）/MA（Ⅰ+Ⅱ）：源岩和石油中的芳香甾族化合物， 随成熟度的增加，侧链会发生断裂，从而使低分子量单芳甾 烃相对于长链单芳甾烃发生富集。在计算该比值时，一般用 C27~ C29的单芳甾类的总和作为MA（Ⅱ），C21+ C22作为MA （Ⅰ）。
C29甾烷的 20S/(20R+20S)对 ββ/(αα+ββ)的 曲线在描述源岩或石 油成熟度方面特别有 效。正常情况下不同 成熟度样品的投影应 为一条直线。当存在 其它异常情况或实验 误差时，用该图可很 明显的检测出来。
C29甾烷异构化参数相关图
注意！其它一些因素也可能会影响甾烷的异构化比值。
油气地球化学
二、生物标志化合物
• 3．甾萜化合物
• 1）萜类化合物 • 是分布广泛含量丰富的标志物，包括环状和非
环状结构的化合物 • 主要指环状结构的萜类。包括双环倍半萜、三
环双萜、长链三环萜、四环萜和五环三帖。双 环倍半萜和三环双萜来自于高等植物 • 长链三环萜主要分布海相沉积中，藻类成因 • 五环三帖包括藿烷和非藿烷系列 • 藿烷是重要的生物标志物；主要来源于细菌和 蓝绿藻和低等植物。 • 四环萜是无环萜类降解产物
• 1959年在美国匹兹堡成立了第一个国际性的有机地球化 学分会。
• 1962年在意大利米兰召开了第一次国际会议，出版了 《有机地球化学进展》，规定两年召开一届学术会议。
• 1963年布雷格主编《有机地球化学》，论述天然有机物 地球化学。
• 1964年苏联出版《有机质地球化学》，论述沉积金属矿 产的有机地球化学，标志着有机地球化学学科独立。
• 80年代以后对煤成油的机理取得了深刻的认识。
二、油气地球化学的发展史
• 在相当长的一段时间内，油气地球化学仍会为石油形成 与分布的研究作出应有的贡献。
• 对新区勘探和老区深化研究； • 对低成熟油、煤成油以及碳酸盐成烃机制的深入认识； • 运用生物标志物，尤其是非烃化合物来研究油气运移； • 油藏地球化学着重研究孔隙形成无机-有机反映并预测
三、有机质的研究方法
• 2.分离和纯化 • 根据研究的目的进一步进行组分的分离和纯化。 • 主要采用方法有柱色层、薄层色谱、络合物加成等。 • 3.干酪根的分离 • 抽提后的岩样中还含有大量不溶于有机溶剂的干酪
根。分离的方法有物理的和化学的， • 物理方法不会影响干酪根的成分，但不能完全除去
全部矿物，尤其是黄铁矿，其与干酪根紧密共生。 • 化学方法可以较完全分离干酪根，但多少改变干酪
储层地质学(中国石油大学)-4成岩作用
和次生孔隙的形成。
1、有机酸的形成 在烃源岩生成液态烃之前，干洛根分子就释放出其外围羧 基和酚基，形成一元羧酸和二元羧酸两类水溶性有机酸。 二元羧酸阴离子浓度幅度下降的主要原因是热脱羧作用， 温度高时，二元羧酸就会脱羧转变为一元羧酸和（或）CO2。
2、羧酸和酚基在碳酸盐和铝硅酸盐溶蚀和次生孔隙形成中的
缚石类胶结物：呈粒状、板状、纤维状、针状等。 赤铁矿胶结物：常受含氧孔隙水的分解。 黄铁矿胶结物：形成于强还原环境。在同生成岩阶段的黄铁矿
在电镜下显示为草莓状，由八面体黄铁矿微晶集合而成。在砂
岩油藏中，黄铁矿常富集于油水边界部位。
4、交代作用 （1）概念 一种矿物代替另一种矿物的作用。
（2）类型
储层地质学——成岩作用 及其对储层孔隙发育的影响
（1）成岩作用：是沉积物沉积之后转变沉积岩直至变质作用 之前，或因构造运动重新抬升到地表遭受风化之前所发生的
物理、化学和生物的作用，以及这些作用所引起的沉积物或
沉积岩的结构、构造和成分的变化。 （2）影响因素：较多，但以孔隙水的性质及运动最为重要。 （3）主要类型：压实、压溶、交代、矿物的多形转化、重结 晶等作用。
2、压溶作用 产生：缝合线、微缝合线、未缝合线的缝。 若缝合线中没有不溶残余和自生矿物充填，可作为储集
空间储渗油气。
3、胶结作用 （1）碳酸盐矿物胶结物 古代的：主要为方解石和白云石； 现代的：方解石、文石、镁方解石和白云石。
三种结晶形态：泥晶、纤维晶、较粗的粒状晶体。
影响胶结物晶体形态的因素是镁离子、硫酸根离子、铁离 子的选择性毒害效应，结果使镁方解石成长为数微米宽的纤 维状或泥晶状陡斜菱面体。
4、交代作用 （1）白云石化作用 雾心亮边构造：在 污浊白云石的外缘形成
煤化学课后答案
煤化学课后答案《煤化学》习题与思考题参考答案绪论1 煤炭综合利用有什么意义？答：煤炭综合利用是指煤的非燃料利用，开展煤炭综合利用（1）有利于合理利用煤炭资源，提高经济效益我国煤炭资源丰富，煤种齐全，不仅可以作燃料，也适用于许多其它工业用途。
如果以煤炭作为燃料的价值为1，则加工成煤焦油能增值10倍，加工成塑料能增值90倍，合成染料能增值375 倍，制成药品可增值750倍，而制成合成纤维增值高达1500倍。
（2）有利于减轻污染，保护环境开展煤炭的综合利用是消除公害、保护环境的有效途径，煤炭加工所产生的煤灰、煤渣废气、废液都可以得到合理的处理和利用。
（3）有利于煤化工与石油化工互相依存，共同发展煤炭资源与石油资源相比要大得多，从长远观点看，发展煤炭资源的综合利用就显得尤为重要。
以这种煤作为原料可以得到很多石油化工较难得到的产品，如萘、酚类等，从煤中可以独特地制得一些带有五环的化合物如茚、苊，以及三个芳香环以上的化合物，如蒽、菲、芘、苊蒽、晕苯等稠环化合物。
另外，煤炭可以生产大量的烯烃和烷烃制品以补充石油原料的不足。
2 煤炭综合利用有那些工艺方法答：煤炭综合利用的主要工艺方法有：干馏、气化、液化、炭素化和煤基化学品（1）干馏――将煤料在隔绝空气的条件下加热炭化，以得到焦炭、焦油和煤气的工艺过程。
按加热终温的不同，煤的干馏可分为三类：低温干馏干馏终温500~550℃产物：煤气、低温焦油、半焦中温干馏干馏终温600~800℃产物：煤气、中温焦油、半焦高温干馏干馏终温950~1050℃产物：煤气、高温焦油、焦炭煤的干馏是技术最成熟、应用最广泛的煤炭综合利用方法。
（2）气化――将煤（煤的半焦、焦炭）在气化炉中加热，并通入气化剂（空气、氧气、水蒸气或氢气），使煤中的可燃成分转化为煤气的工艺过程。
（3）液化――采用溶解、加氢、加压与加热等方法，将煤中的有机物转化为液体产物的工艺过程。
（4）炭素化――以煤及其衍生物为原料，生产炭素材料的工艺过程。
《沉积岩与沉积相》课程笔记
《沉积岩与沉积相》课程笔记第一章：沉积岩的基本概念及基本特征1.1 沉积岩的定义沉积岩，也称为沉积物岩，是指在地表或地表附近，由风化作用产生的碎屑物质、生物残骸或化学沉淀物，经过搬运、沉积、压实和胶结等地质作用形成的岩石。
沉积岩覆盖了地球表面约75%的面积，是地壳中最丰富的岩石类型之一。
1.2 沉积岩的形成过程沉积岩的形成是一个复杂的地质过程，主要包括以下几个阶段：（1）母岩的风化作用- 物理风化：由于温度变化、冰冻作用、植物根系的生长等物理因素导致岩石破碎。
- 化学风化：岩石与水、氧气、二氧化碳等化学反应，导致矿物成分发生变化。
- 生物风化：生物活动，如微生物、植物和动物，通过其代谢过程分解岩石。
（2）碎屑物质的搬运和沉积- 搬运介质：水流、风力、冰川、重力等自然力量。
- 搬运过程：侵蚀、携带、沉积、分选等。
- 沉积环境：河流、湖泊、海洋、沙漠等。
（3）沉积后作用- 压实作用：上覆沉积物的重量导致下伏沉积物排水、体积减小。
- 胶结作用：矿物质填充沉积物间隙，使之固结成岩。
- 成岩作用：包括化学沉淀、生物化学作用、矿物转变等。
1.3 沉积岩的基本特征（1）层理构造- 定义：沉积岩中的层状结构，反映了沉积环境的周期性变化。
- 类型：水平层理、波状层理、交错层理、递变层理等。
（2）化石- 重要性：提供了生物演化和古环境信息。
- 类型：植物化石、动物化石、微生物化石等。
（3）成分和结构- 碎屑成分：石英、长石、云母等矿物碎屑。
- 填隙物：泥质、碳酸盐、硅质等胶结物。
- 结构：根据粒度分为砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩等。
（4）颜色- 影响因素：沉积物成分、氧化还原条件、有机质含量等。
- 常见颜色：灰色、黄色、红色、绿色、黑色等。
1.4 沉积岩的分类沉积岩可以根据其成因、成分和结构进行分类：（1）碎屑岩- 砾岩：由直径大于2毫米的碎屑组成。
- 砂岩：由直径在0.0625毫米至2毫米之间的碎屑组成。
- 粉砂岩：由直径在0.0039毫米至0.0625毫米之间的碎屑组成。
石油地质-第四章-石油运移
第一节 油气运移的概念及其证据 第一节 油气的初次运移 第三节 油气的二次运移
第一节 油气运移的概念及其证据
油气的运移是指石油、天然气在地下因自然因素所引起的位置 转移。一般按油气运移的时间顺序将油气的运移分为初次运移和 二次运移。 初次运移：指石油从细粒的生油岩中向外排出过程。通常指油 气由生油岩向储 集岩的运移过程， 运移的主要通道是 岩石的微孔隙和微 裂缝，也可以是不 整合面和断层面。
4.毛细管力 两种不同的液体或者液体与固体相接触时，在界面上都有表面 张力产生。在充满油、气、水的岩层中，由于流体对岩石的表面张 力不同，润湿程度也不同，在相界面上，毛细管力指向润湿性小的 流体。
2 cos F＝
概括说引起砂岩初次运移的因素很多，在上述提到的三种因素 中，压实作用最为重要，另外，还有泥岩的胶结沉淀作用可使孔隙 减少，迫使油气排出。扩散作用只要有浓度差就可发生，但只对气 体有一定的意义。
第二节 油气的初次运移
油气的初次运移研究与有机成因学说密不可分，研究的内容主 要涉及初次运移的因素、油气运移的相态、时间和距离等。 一．引起油气初次运移的因素 油气本身的特性是流体，具有流动性，但在自然地质环境中， 要有促使它们运移的外界动力条件，才能使它们沿着各种通道进行 运移，促使油气发生初次运移的外界动力主要包括以下几方面： 1．压实作用 压实作用是引起油气流体从母岩向储集岩运移的主要原因。主 要是静岩压力和静水压力两部分。砂岩由于坚硬，其中的流体接近 于静水压力；泥质岩在压实的作用下，颗粒要重新排列和被压变形， 所以压缩性大，其中的流体压力通常大于静水压力。在同一压力下， 砂岩和页岩的孔隙度存在很大的差异。一般1000m以内是主排水期， 但油气生成的门限深度一般>1000~1500m，显然，主生油期超过 了主排水期，靠均衡压实只能排除少许早期生成的少量烃。随着埋 藏深度的不断增加，泥岩中产生异常高压，此时的孔隙度可达到25 ％，如果异常高压中的流体排出正好推迟到主要生油时期，则将对 压 当泥岩埋藏较深时，温度升高，水体发生膨胀，促使流体在地 下深处运移。水热增压作用产生的流体运动方向由地温高区到地温 低区，从深处到浅处，由盆地中心到边缘，这与沉积物压实作用引 起的流体运移方向是相一致的。 3．粘土脱水作用 泥岩中常见的粘土矿物为蒙脱石、伊利石和高岭土。粘土沉积 物含大量的孔隙水和层间水，在成岩压实作用下，孔隙水较易脱出， 而结合水的脱出则需要一定的温度，该温度一般大致在 80～120º C， 由此看来，脱水与成烃高峰温度是相对应的，这些层间水的排出有 几点好处： （1）这些水的矿化度极低，对烃的溶解能力强； （2 ）层间水脱出后颗粒体积减小，改善了孔、渗性能，便于流 体排出； （3）蒙脱石转化为伊利石后，减少了对有机质的吸附能力； （4 ）粘土矿物转化过程中释放的大量结合水转化成自由水，使 微孔隙中流体的体积膨胀，结果形成异常高压，促进油气的初次运 移。
油气地球化学第四章教案
❸热解性质
加热腐植酸，随升温碳增加，氧减少。 先是侧链官能团热解（250~400℃）。 500℃以上引起“核”分解。 540℃丌再含氧。
❹分子量
目前尚无定论。 湖泊腐植酸：6 400 沼泽泥碳：7 600 从富啡酸到胡敏酸分子量逐渐增大。 一般： 富啡酸约：626~2 000 胡敏酸 ：2 000~2 000 000
中国地质大学（武汉）西区南望亭
一般在在沉积物上部几十米范围内微生物较 为活跃，但是随着深度增加急剧减少，而丏 可以由好气型细菌活动为主转发为嫌气型细 菌活动为主。pH值陈到3细菌活动基本停止。
加利福尼亚州圣地亚哥湾近代沉积中细菌含量 （据 C.E.Zobell，Anderson ，1936）
深度（CM）
四.异养微生物在有机地球化学中的作用
先驱
分解 还原 循环 改造 生烃
先驱
根据“异养假说”，异养微生物是地球生命 的先驱。
分解
在“三足鼎立”癿生态 系统中，异养微生物是 必丌可少癿“分解者”。 地球上生物所需癿能量 呾营养物质完全来自能 光合作应癿绿色植物呾 光合微生物，但它们都 需要唯一碳源——CO2 呾唯一能源——阳光。 大气中癿CO2只占 0.03%，如果只出丌迚， 进进丌能满足需要。 大气中癿二氧化碳癿 补充90%来源于真菌呾 细菌分解代谢把有机碳 矿化为CO2。
随埋深加大，最后腐植酸转化为丌溶于有机 溶剂呾碱性溶液癿中性聚合物——胡敏素。
腐植化作用 （湖沼） 成岩阶段有机 质演化途径
腐泥化作用
（海湖底部）
据 黄第潘 1985
4-3 缩合作用—腐植质癿形成
一般认为腐植质是生物体尤其是高等 植物癿残体为微生物分解成小分子有 机化合物。它们部分为微生物吸收， 剩下部分在微生物癿作用呾参不下収 生缩合作用 （Polycondensation ），形成了 腐植（泥）物质。在腐植（泥）化过 程中主要反映是酚不酚缩合，糖胺缩 合及酚不脂肪酸癿缩合反应。
2011 第四章 有机质的产生、聚集及生物圈的演化
生活能 力很强
繁殖率居一 切生物之首
许多发育于沉积物中的细 菌死亡后易于被保存下来
因此，它可能是仅次于浮游植物的有机质的第二 大来源。
3、浮游动物
自氧的浮游植物
食 高产率 食物提供者（远多于） 物
链 对有机质沉积的贡献大
异氧的浮游动物
发育 食物消费者（远少于）
对有机质沉积的贡献小
但低等浮游动物的数量较大，而且其繁殖率高， 因而对形成沉积有机质有一定的贡献。
其次，生物的演化是从原核到真核以及此后从无 性生殖到有性生殖的发展。
从原核到真核是生物由简单到复杂的转折点。一切高等 的多细胞生物都是以真核细胞为基本单元的。
真核生物的发育推动了生物的其它三大进化： （1）有性生殖的出现，大大提高了生物的变异性和适应性； （2）动植物的分化，形成动、植、菌三级生态系统； （3）从单细胞到多细胞的发展，使生物机体复杂化。
小循环 大循环
第四节 不同环境的生物产率
不同水 体环境
阳光、 养料 等
生物发育 极不平衡
沉积物中有机 质极不均衡
一、海洋环境
现代海洋空间巨大，环境的差异性和分带现象十 分明显。生物的产率主要受阳光、养料（包括二氧化 碳、氮、磷和微量有机质（维生素））和海水的混合 作用所控制。
阳光
两极地区的海洋表面 大洋的深处 混浊的滨海水域
第三节 有机碳的循环
在自然界中，元素和物质的运动常常具有循环 的特性，碳元素也不例外。
光合作用
无机碳
有机碳
呼吸、菌解、氧化、燃烧等作用
石油与天然气的形成只不过是 这种循环的一个组成部分。
一、有机圈的概念
有机圈即生物及其产生的有机质分布的空间。它 不仅包括生物圈，而且包括沉积岩石圈。
石油地质学试题库
一、名词解释绪论1石油地质学是矿床学(de)一个分支,是在石油和天然气勘探及开采(de)大量实践中总结出来(de)一门新兴学科,它是石油及天然气地质勘探领域(de)重要理论基础课.第一章石油、天然气、油田水(de)成分和性质1石油沥青类天然气、石油及其固态衍生物,统称为石油沥青类.它们同煤类、油页岩、一部分硫,都是自然界常见(de)可燃矿产.2可燃有机矿产或可燃有机岩天然气、石油及其固态衍生物,统称为石油沥青类.它们同煤类、油页岩、一部分硫,都是自然界常见(de)可燃矿产.因为这些矿产多由古代(de)动物、植物遗体演变而来,属有机成因,又具有燃烧能力,所以常被人们总称为可燃有机矿产或可燃有机岩.3石油（又称原油）一种存在于地下岩石孔隙介质中(de)由各种碳氢化合物与杂质组成(de),呈液态和稠态(de)油脂状天然可燃有机矿产.4 气藏气系指基本上不与石油伴生,单独聚集成纯气藏(de)天然气.5 气顶气系指与石油共存于油气藏中呈游离气顶状态(de)天然气.6凝析气当地下温度、压力超过临界条件后,液态烃逆蒸发而形成(de)气体,称为凝析气.一旦采出后,由于地表压力、温度降低而逆凝结为轻质油,即凝析油. 7固态气体水合物在洋底特定压力和温度条件下,甲烷气体分子天然地被封闭在水分子(de)扩大晶格中,形成固态气体水合物,或冰冻甲烷或水化甲烷.8油田水所谓油田水,从广义上理解,是指油田区域(含油构造)内(de)地下水,包括油层水和非油层水.狭义(de)油田水是指油田范围内直接与油层连通(de)地下水,即油层水.9底水是指含油(气)外边界范围以内直接与油(气)相接触,并从底下托着油气(de)油层水.10边水是指含油(气)外边界以外(de)油层水,实际上是底水(de)外延.11重质油是指用常规原油开采技术难于开采(de)具有较大(de)粘度和密度(de)原油.与常规油相比,包含了数量较多(de)高分子烃和杂原子化合物,在物理性质上,具有密度大、粘度大、含胶量高、含蜡量低、凝固点低(de)特点. 第二章油气显1油气显示石油、天然气以及石油衍生物在地表(de)天然露头2油苗液态原油由地下渗出到地面叫油苗.3气苗气苗是天然气(de)地面露头.第三章现代油气成因理论1干酪根(Kerogen)沉积岩中所有不溶于非氧化性(de)酸、碱和非极性有机溶剂(de)分散有机质.2门限温度随着埋藏深度(de)增加,当温度升高到一定数值,有机质开始大量转化为石油,这个温度界限称门限温度.与门限温度相对应(de)深度称门限深度. 3生物成因气指成岩作用阶段早期,在浅层生物化学作用带内,沉积有机质经微生物(de)群体发酵和合成作用形成(de)天然气,主要是甲烷气及部分 CO2 和少量N2.有时也混有早期低温降解形成(de)烃气.4油型气是指成油有机质在热力作用下以及油热裂解形成(de)各种天然气.5煤型气煤系地层中分散有机质在热演化过程中所生成(de)天然气.6天然气分步捕获原理天然气生成及圈闭(de)形成具有阶段性,使不同地质时期形成(de)圈闭捕获源岩不同演化阶段(de)天然气.这种不同时期形成(de)圈闭捕获源岩不同演化阶段生成天然气(de)过程,称天然气分步捕获原理.7低熟油(immature oil,亦译为未熟油)系指所有非干酪根晚期热降解成因(de)各类低温早熟(de)非常规石油.即源岩中某些有机质在埋藏升温达到干酪根生烃高峰阶段以前(相应(de)镜质组反射率Ro值大体上在%~%范围内),经由不同生烃机制(de)生物化学反应或低温化学反应,生成并释放(de)液态烃类,包括重油、原油、轻质油和凝析油,有时还伴生有低熟天然气.8二次生烃是指烃源岩在地质历史过程中(de)受热温度降低以后,导致生烃作用中止（一次生烃作用或初次生烃作用）,当受热温度再次升高,并达到适合(de)热动力条件时,烃源岩有机质再次活化生烃(de)过程.引起烃源岩二次生烃(de)因素有多种可能,但归根到底是由于沉积盆地后期叠加(de)热力作用引起(de).9烃源岩指富含有机质能生成并提供工业数量石油(de)岩石.如果只提供工业数量(de)天然气,称生气母岩或气源岩.10生油层与生油层系由生油岩组成(de)地层叫生油层.在相同(de)地质背景下和一定(de)地史阶段中形成(de)生油岩与非生油岩(de)组合称为生油层系.第四章储集层和盖层1储集层凡是具有一定(de)连通孔隙,能使流体储存并在其中渗滤(de)岩石（层）称为储集岩（层）.储集层中储集了油气称含油气层.投入开采后称产层. 2盖层覆盖在储集层之上能够阻止油气向上运动(de)细粒、致密岩层.3绝对孔隙度岩样中所有孔隙空间体积之和与该岩样总体积(de) 比值.是衡量岩石孔隙(de)发育程度. Pt=Vp/Vt100%4有效孔隙度指彼此连通(de),且在一般压力条件下,可以允许液体在其中流动(de)超毛细管孔隙和毛细管孔隙体积之和与岩石总体积(de)比值. Pe=Ve/Vt100% 5绝对渗透率岩石孔隙中只有一种流体(单相)存在,而且这种流体不与岩石起任何物理和化学反应,在这种条件下所反映(de)渗透率.6有效渗透率或相渗透率在多相流体存在时,岩石对其中每相流体(de)渗透率.7孔隙结构指岩石所具有(de)孔隙和喉道(de)几何形状、大小、分布及其相互连通关系.第五章石油与天然气(de)运移1初次运移——油气从烃源岩向储集层(de)排出（或运移）.2二次运移——油气进入储集层以后(de)一切运移.二次运移包括了成藏前油气在储层或输导层内(de)运移,也包括了油气藏破坏以后(de)运移.3地层压力地下储层（或油层）内流体所承受(de)压力,称为地层压力,亦可称为地层流体压力或孔隙流体压力,Pa.为直观反映地层压力(de)大小,工程上常使用水压头(de)概念,水压头相当于地层压力所能促使地层水上升(de)高度,表达式为： h=P／(ρwg)第六章石油与天然气(de)聚集与成藏1圈闭适合于油气聚集、形成油气藏(de)场所,由二部分组成,即储集层和封闭条件.封闭条件包括盖层及阻止油气继续运移、造成油气聚集(de)遮挡物. 2溢出点是指圈闭容纳油气(de)最大限度(de)点位.若低于该点高度,油气就溢向储集层(de)上倾方向.3闭合度是指圈闭顶点到溢出点(de)等势面垂直(de)最大高度.4闭合面积在静水条件下是通过溢出点(de)构造等高线所圈定(de)封闭区(de)面积,或者更确切地说,是通过溢出点(de)水平面与储集层顶面及其他封闭面（如断层面、不整合面、尖灭带等）所交切构成(de)封闭区（面积）.在动水条件下,是通过溢出点(de)油气等势面与储集层顶面非渗透性盖层联合封闭(de)闭合油气低势区.5油气藏高度：是指油气藏顶到油气水界面(de)最大高差.6油气柱高度：是指油气(de)最高点到最低点(de)海拨高度.油气柱高度则更多地反应盖层(de)封闭能力及水动力(de)条件.7含油边界和含油面积油（气）水界面与储集层顶、底面(de)交线称为含油边界.其中与顶面(de)交线称为外含油（气）边界,与底面(de)交界称为内含油（气）边界.若储集层厚且油水界面较高,与其底面不相交时,只有外含油边界.由相应含油边界所圈定(de)面积分别称为内含油面积和外含油面积.8构造圈闭（油气藏）由于储集层顶面发生局部变形、变位而形成(de)圈闭,称为构造圈闭.油气在其中聚集,就形成了构造油气藏.它是最重要(de)一类油气藏.它进一步可分为背斜、断层、裂缝及岩体刺穿构造油气藏.9背斜圈闭（油气藏）在构造运动作用下,地层发生褶皱弯曲变形,形成向周围倾伏(de)背斜,称为背斜圈闭,油气在其中(de)聚集称为背斜油气藏.10断层圈闭（油气藏）指沿储集层上倾方向受断层遮挡所形成(de)圈闭,聚集油气后即成为断层油气藏.11裂缝性背斜圈闭(油气藏)在背斜构造控制下,致密而脆性(de)非渗透性岩层,由于各种原因可以出现裂缝特别发育而使孔隙度和渗透性变好(de)局部地区,周围则为非渗透性围岩和高油气势面联合封闭形成(de)油气低势区,称为裂缝性背斜圈闭.聚集了油气之后即形成裂缝性背斜油气藏.12刺穿圈闭（油气藏）地下岩体（包括软泥、泥膏岩、盐岩及各种侵入岩浆岩）侵入沉积岩层,使储集层上方发生变形,其上倾方向被侵入岩体封闭而形成(de)圈闭称为刺穿圈闭.聚集油气后称为刺穿油气藏.13岩性圈闭（油气藏）储集层(de)岩性在横向上发生变化,四周或上倾方向为非渗透性岩层遮挡而形成(de)圈闭称岩性圈闭.聚集油气之后形成岩性油气藏.14不整合圈闭（油气藏）指储集层(de)上倾方向直接与不整合面相切封闭而形成(de)圈闭,储层可位于不整合面之上或之下,其中聚集油气形成不整合油气藏.15水动力圈闭和油气藏由水动力或与非渗透性岩层联合封闭,使静水条件下不能形成圈闭(de)地方形成聚油气圈闭,称为水动力圈闭.其中(de)油气聚集称为水动力油气藏.16复合圈闭在自然地质条件中,由单一因素控制(de)圈闭是很少见(de),而较多(de)是由多种因素共同控制,我们将储集层上方或上倾方向由构造、地层和水动力因素中两种或两种以上因素共同封闭而形成(de)圈闭称为复合圈闭. 第七章地温场、地压场、地应力场与油气藏形成(de)关系1地温梯度在地壳上层（深约20~130m）之下,温度随埋藏深度每增加100m,所升高(de)温度,称为地温梯度,以℃/100m表示,地温梯度又称地热增温率.2地层压力孔隙介质中流体所承受(de)压力,也称为孔隙流体压力,对油气层而言又分别称为油层压力或气层压力.3地层压力梯度即地层压力随深度(de)变化率.两种压力梯度：静水压力梯度,方向垂直,一般为定值m.另一种为动水压力梯度.4异常地层压力实际地层压力与静水柱压力不等.前者>后者为异常高地层压力；前者<后者为异常低压力.5压力系数地层压力／静水柱压力、实际地层一般>1.6流体压力封存箱将沉积盆地内封闭层分割(de)异常压力系统称为流体压力封存箱,箱内生储盖齐全.它分为主箱和次箱,水平封闭划分为主箱,垂直封闭层进一步划分为次箱.7临界温度和临界压力液体能维持液相(de)最高温度称为物质(de)临界温度.高于临界温度时,不论压力多大,它也不能凝结为液体.在临界温度时,该物质气体液化所需(de)最低压力,称为临界压力.8深盆气藏指在特殊地质条件下形成(de),具有特殊圈闭机理和分布规律(de)非常规天然气藏,因分布在盆地深部或构造底部,故称为深盆气藏.它不是一种特殊天然气,也不是赋存于盆地某一深度线以下(de)天然气.第八章油气聚集单元1油气田受单一局部构造单位所控制(de)同一面积内(de)所有油藏、油气藏、气藏(de)总和.如果这个局部范围内只有油藏称为油田；仅有气藏称为气田. 2一级构造隆起、坳陷和斜坡,是底盘起伏而形成(de)构造,盆地内最高一级(de)构造.3隆起盆地内大面积(de)相对上升部份,底盘埋藏浅,其沉积表层常发育不全,厚度薄,沉积物粗.甚至,底盘露出水面而成为剥蚀区.隆起翼部常有地层超覆和岩层尖灭出现,它是捕捉油气(de)场所,在形态上,隆起略呈椭圆形及长条形,它(de)形成多与基岩块断升起有关.4坳陷是盆地在地质历史上大面积相对下降占优势(de)负向单元,底盘埋藏深、沉积表层厚,地层发育全而连续,沉积物细,与隆起常以大断裂为界,是盆地内有利生油区.隆起与坳陷常相伴而生,对应而存在,两者紧相毗邻,隆起起着分割拗陷(de)作用.5斜坡是坳陷向盆地周边抬升(de)部份.斜坡与隆起(de)翼部相似,常存在地层超覆和岩性尖灭等圈闭,是油气运移聚集(de)良好场所.6三级构造盆地内沉积地层因褶皱和断裂活动而形成(de)构造,如背斜、向斜、断层等,这是盆地最低一级(de)构造,是油气聚集(de)基本单元.7油气聚集带是在同一个二级构造带中,互有成因联系,油气聚集条件相似(de)一系列油气田(de)总和.8含油气区属于同一大地构造单元（一级构造单元）,有统一(de)地质发展历史和油气生成、聚集条件(de)沉积坳陷,称为含油气区.9沉积盆地在漫长地质历史上曾经长期下降（保持地貌盆地）接受沉积(de)区域.10含油气盆地凡是地壳上有统一(de)地质发展历史,发育着良好(de)生、储、盖组合及圈闭,并已发现了油气田(de)沉积盆地,称为含油气盆地.11含油气系统在任一含油气盆地内,与一特定有效烃源岩层系相关,包含油气聚集成藏所必不可少(de)一切地质要素和作用,在时间、空间上良好配置(de)物理——化学动态系统.第九章几种重要(de)含油气盆地1盆地(de)盖层含油气盆地(de)盖层（又称表层）就是含油气盆地内,覆于底盘之上(de)沉积岩层.2前陆盆地是指位于造山带前缘与相邻克拉通之间(de)盆地.这种盆地也有人称为前渊.但一般将前陆盆地系统中(de)深坳陷部分称作前渊.前渊盆地、山前坳陷均属于这一类.3裂谷盆地也称伸展盆地,是地壳或岩石圈在引张作用下减薄、破裂和沉陷形成(de)盆地.伸展构造是指在区域性引张作用下形成(de)各种构造变形.裂谷盆地和构造所形成(de)背景可以是各种不同(de)构造环境下,如重力滑动、拉张、挤压、扭动和上拱等条件,并可出现在岩石圈演化或威尔逊旋回(de)各个发展阶段.4克拉通盆地Kober1921年用(kratogen)克拉通表示地壳上较稳定(de)部分,与造山带相对照.Stille(1936)改称作Craton,泛指以前寒武系为基底(de)稳定地区,包含地台和地盾,有时也包含了古生代增生褶皱带.二、填空题第一章石油、天然气、油田水(de)成分和性质1组成可燃有机岩(de)主要元素是碳和氢,还含少量(de)氧、硫、氮等杂质元素.各种可燃有机矿产(de)主要元素组成相似,表明其原始物质具有共同(de)来源,多来自动物、植物有机残体.近十年来,对石油成因(de)研究,发现同煤类有着一定(de)关系,尤其在光学特征上具有某些规律性(de)联系.2石油与煤类在元素组成上(de)区别：煤类所含碳量比石油中(de)多,而氢比石油中(de)少,氧在石油中也较少；C/H比值以石油和沥青最小,煤类最大,并且随碳化作用(de)加剧而增加. 3各种可燃矿产从物理状态(de)角度可分为气态(de)、液态(de)和固态(de)三类.4组成石油(de)化学元素主要是碳、氢、氧、氮、硫. 碳含量为：84-87%,平均%；其中碳、氢两元素在石油中一般占95～99%,平均为%.剩下(de)元素总含量一般只有1～4%.5含硫量小于1%(de)为低硫原油,含硫量大于1%(de)为高硫原油.常以%作为贫氮和高氮石油(de)界线.石油中还发现微量元素,构成了石油(de)灰分.6在近代实验室中,用液相色谱可将石油划分为饱和烃（正构烷烃、异构烷烃、环烷烃）、芳烃和非烃化合物及沥青质.7石油(de)物理性质,取决于它(de)化学组成.8石油(de)颜色与胶质-沥青质含量有关,含量越高,颜色越深.9石油相对密度变化较大.20℃时,一般介于~之间.相对密度大于(de)石油称为重质石油.10石油相对密度与颜色有一定关系,一般淡色石油(de)密度小,深色石油(de)密度大.但是,归根到底,石油(de)密度决定于其化学组成：胶质、沥青质(de)含量,石油组分(de)分子量,以及溶解气(de)数量.一般说来,密度小而颜色浅(de)石油常为石蜡性质(de),含油质多,加工后能获得较多汽油和润滑油；密度大而颜色深(de)石油则富含高分子量(de)沥青质. 11石油及其大部分产品,除轻汽油和石蜡外,无论其本身或溶于有机溶剂中,在紫外线照射下,均可发光,称为荧光.12石油(de)发光现象取决于其化学结构.石油中(de)多环芳香烃和非烃引起发光,而饱和烃则完全不发光.13引起石油旋光性(de)原因,在于其有机化合物分子结构中具有不对称(de)碳原子.14由于烃类难溶于水,因此,石油在水中(de)溶解度很低.若以碳数相同(de)分子进行比较,烷烃溶解度最小,芳香烃最大,环烷烃居中.15石油(de)凝固和液化温度没有固定(de)数值.在凝固和液化之间可以出现中间状态. 16烃类气体中依据其甲烷所占(de)比例（即干燥系数,C1/ΣC1-5）,将天然气分为干气、湿气两种类型,其干燥系数(de)分界线为.17 天然气按相态分为游离气、溶解气、吸附气、固体气（气水化合物）；按母质类型分为煤型气、油型气、混合气；按演化阶段分为生物气、热解气、裂解气.18油田水由于来源及形成过程各种物理、化学作用(de)差异性,其矿化度和化学组成有相当大(de)差别.矿化度一般随埋深增加而增加.19油田水(de)水化学类型以氯化钙型为主,重碳酸钠型为次,硫酸钠型和氯化镁型较为罕见. 20常规原油与重质油在元素组成上有区别,常规原油(de)氧、硫和氮等元素含量低,而重质油则含量高.21石油中含氮化合物可分为碱性和中性两大类.碱性含氮化合物主要是吡咯、吲哚、咔唑(de)同系物及酰胺等.原油中含有具有重要意义(de)中性含氮卟啉化合物,它是石油有机成因(de)重要生物标志物.22石油中含氧化合物主要有酸性和中性两大类.酸性含氧化合物中有环烷酸、脂肪酸及酚,总称石油酸；中性含氧化合物有醛、酮等,其含量较少.酸性含氧化合物中环烷酸最多,占酸性物质90%以上,易与碱金属作用生成环烷酸盐,极易溶于水,因此,油田水中环烷酸盐可作为一种含油气性直接指示标志.第二章油气显示1油气显示(de)出现可说明所在地区在过去某个时期内曾有油气生成过,亦即具有生油条件.可是,另一方面油气显示(de)出现又说明油气藏可能已经受到了一定程度(de)破坏. 2天然油气显示按其物态可分为液态、气态和固态三个主要类别.3含油岩石是指被液态原油浸染(de)岩石,通常多为砂岩.砂岩按其被浸染(de)程度可分为饱含油、含油、油浸、油斑、油迹、荧光.第三章现代油气成因理论1石油有机说(de)核心就是认为石油起源于生物物质,包括脂类、碳水化合物、蛋白质,以及木质素等.2沉积有机质包括有机溶剂可抽提(de)沥青,不溶于有机溶剂(de)干酪根. 3沉积岩中(de)有机质要向石油转化必须经历一个碳、氢不断增加而氧不断减少(de)过程,即为一个去氧、加氢、富集碳(de)过程.4天然气按成因可分为生物成因气、油型气、煤型气和无机成因四种类型. 第四章储集层和盖层1储集层之所以能够储集油气,是由于具备了两个基本特性—孔隙性和渗透性.孔隙性(de)好坏直接决定岩层储存油气(de)数量,渗透性(de)好坏则控制了储集层内所含油气(de)产能. 2按岩石孔隙大小,孔隙分为超毛细管孔隙、毛细管孔隙和微毛细管孔隙三类.第五章石油与天然气(de)运移1油气运移(de)基本方式是扩散和渗滤.2一般认为油(de)初次运移相态以游离相为主,水溶相为辅.理由是油在水中(de)溶解度过低,水不能大量溶解原油.3油气初次运移(de)主要途径有孔隙、微层理面和微裂缝.在未熟—低熟阶段,运移(de)途径主要是孔隙和微层理面；但在成熟—过成熟阶段油气运移途径主要是微裂缝.4目前普遍认为油气(de)二次运移相态主要为游离相,天然气可呈水溶相.这是因为油气进入储层后(de)物理、化学环境(de)变化（孔隙增大、压力变小、孔隙水多）. 5油气二次运移(de)主要通道为储层(de)孔隙、裂缝、断层和不整合面.6大规模(de)二次运移时期应该是在主要生油期之后或同时发生(de)第一次构造运动时期.因为这次构造运动使原始地层发生倾斜,甚至发生褶皱和断裂,破坏了油气原有力(de)平衡. 7油气勘探(de)基本原则可用三句话概括：找凹陷、钻高点、探边缘.第六章石油与天然气(de)聚集与成藏1适合于油气聚集、形成油气藏(de)场所叫圈闭,由三部分组成：即储集层、盖层及阻止油气继续运移、造成油气聚集(de)遮挡物.2油气藏是地壳上油气聚集(de)基本单元,是油气在单一圈闭中(de)聚集,具有统一(de)压力系统和油水界面.3任一圈闭(de)基本要素是储集层和封闭条件.其中以储集层上方和上倾方向(de)非渗透性封闭最为重要,在形成圈闭(de)诸因素中起主导作用,是决定圈闭性质和类型(de)主要因素.4按张厚福(de)观点,圈闭分为：构造、地层、岩性、水动力和复合圈闭五大类.各大类可根据储集层上倾方向(de)具体封闭因素,结合储层特征,进一步划分出若干亚类.5圈闭(de)大小,主要是由圈闭(de)有效容积确定(de).它表示能容纳油气(de)最大体积,是评价圈闭(de)重要参数之一.一个圈闭(de)有效容积,取决于闭合面积、闭合高、储集层(de)有效厚度和有效孔隙度等参数.6油-气、油-水界面并不是一个截然(de)界面,而是一个过渡带.7油气成藏要素包括生油层、储集层、盖层、运移、圈闭、保存六大要素,油气藏(de)形成和分布,是它们(de)综合作用结果.8生油气源岩是油气藏形成(de)物质基础.好(de)烃源岩取决于其体积、有机质丰度、类型、成熟度及排烃效率.这要结合盆地沉积史、沉降埋藏史、地热史、古气候综合分析评价. 9由差异聚集原理可知,在离源岩区最近,溢出点最低(de)圈闭中,在油气源充足(de)前提下,形成纯气藏；稍远处,溢出点较高(de)圈闭中,可能形成油气藏或纯油藏；在溢出点更高,距油源区更远(de)圈闭中可能只含水.10由差异聚集原理可知,一个充满了石油(de)圈闭,仍然可以做为有效(de)聚集天然气(de)圈闭；反过来,一个充满天然气(de)圈闭,则不再是一个聚油(de)有效圈闭.11由差异聚集原理可知,若油气按密度分异比较完善,则离供油区较近,溢出点较低(de)圈。
第四章成岩阶段有机质的微生物分解和演变
植物
动物
动物 排泄物
微生物 硝酸同化作用 (植物、微生物) 固氮作用 (原核生物) 氨化作用 (微生物) 氨的同化作用 (植物、微生物) NH3
NO3 硝酸还原作用 (原核生物)
N2
反硝化作用 (原核生物) NO2 硝化作用 (原核生物)
实线——氮原子的氧化作用 虚线——氮原子的还原作用
一、微生物的作用——4、异养微生物在地化中的作用
第四章 成岩阶段有机质的 微生物分解和演变
一、微生物的作用 二、腐殖质的组成、结构及性质 三、缩合作用——腐殖质的形成 四、腐殖质的演化及成岩阶段产物
成岩阶段 环境条件
上覆压力不大，温度不高(低于50-60℃)，富含孔隙水， 无机矿物与有机质混杂，底栖生物尤其是微生物活跃，组 成了复杂的体系。
适应环境
⑤ 改造、代谢有机质——分解有机质与合成有机质。
⑥ 参与（或促进）形成甲烷气、腐殖质和干酪根。
一、微生物的作用——4、异养微生物在地化中的作用
有氧呼吸与发酵和无氧呼吸的区别在于： a. 有氧呼吸有氧参加，最终使有机质彻底氧化成CO2和H2O。也就 是它既大量消耗有机质，又大量消耗氧。前者对有机质沉积、保存有害； 后者造成无氧还原环境，对其它有机质沉积保存有利。
腐殖酸不是单一的纯有机化
合物，而是大分子非均一聚合物 腐殖酸主要由C、H、O、N、 S元素组成。不同的腐殖质其元 素含量变化很大。 富啡酸：C≤52%；O＞40% 胡敏酸：C≥52%；O＜40%
二、腐殖质的组成、结构及性质——1、腐殖酸组成
不同沉积环境中形成的腐殖酸，其元素含量有一定差别。
海相及湖相氢 和氮高，碳低
④ 对生物元素地化循环贡献 硫素循环：硫酸盐是水中普遍存在的矿物质。大多数的微生物利用 硫酸盐作为主要的硫源。在细胞蛋白质和酶中都含有硫。在生理上
油气地球化学知到章节答案智慧树2023年中国地质大学(武汉)
油气地球化学知到章节测试答案智慧树2023年最新中国地质大学（武汉）绪论单元测试1.根据有机质丰度指标，可将烃源岩划分为（）。
参考答案:非烃源岩;中等烃源岩;差烃源岩;好烃源岩第一章测试1.关于生命起源的化学起源假说，得到了的验证。
（）参考答案:米勒实验2.地质时期沉积有机质的第一大来源是。
（）参考答案:浮游植物3.下列哪种生物有机质的平均化学组成与石油最为相似。
（）参考答案:脂类4.下列哪些属于生命进化历程的重大变革（）。
参考答案:原核生物进化为真核生物;人类的起源;异养生物进化为自养生物;动植物的分化;生物从海洋走向陆地5.生物物质地球化学循环由两个库组成，分别为（）。
参考答案:储存库;交换库6.地史时期对沉积有机质有主要贡献的生物类型包括（）。
参考答案:细菌和古菌;浮游植物;浮游动物;高等植物7.生物有机质的主要化学组成包括（）。
参考答案:蛋白质和氨基酸;木质素和丹宁;脂类;碳水化合物8.能量金字塔原理指初级生产力最大，次级生产力依级次减小，终极生产力最小。
（）参考答案:对9.沼泽是煤的主要形成环境之一。
（）参考答案:对10.蛋白质和氨基酸性质相对稳定，易保存于地质体，是生成油气最重要的生化组分。
（）参考答案:错第二章测试1.下列哪项不属于沉积有机质。
（）参考答案:空气中的二氧化碳2.哪种气候条件下，最有利于沼泽发育和泥炭堆积（）参考答案:温和湿润3.有机圈包含下列哪些圈层（）。
参考答案:生物圈;沉积岩石圈4.影响有机质沉积作用的水体环境参数包含哪几大类（）。
参考答案:物理参数;生物参数;化学参数5.下列哪种环境能够富集有机质（）。
参考答案:海洋环境;湖泊环境;海陆过渡环境;沼泽环境6.有机质沉积与其沉积环境有关。
（）参考答案:对7.有机质在埋藏演化过程中新生成的有机质，例如石油、天然气等，不属于沉积有机质。
（）参考答案:错8.氧化还原电位（Eh）属于影响有机质沉积作用的水体物理参数。
（）参考答案:错第三章测试1.下列哪种环境是最适合微生物生长、繁盛的栖所。
有机质的成烃模式及阶段划分
温度一般为80－150℃
该阶段生成的油气可占干酪根总生油气量的 70%－80%以上。
一般在Ro为1.0%左右时液态油产率达到最大值 生油高峰。
之后由于有机质生油潜量的不断消耗，油的产 率不断下降，天然气的产率则不断上升，气油比不 断增加。该阶段为正常原油形成阶段。
➢生烃门限
指沉积盆地中干酪根开始明显热降解生烃作用 的起始成熟度或深度。显然，生烃门限的概念不表 示形成未熟油的门限条件。
图标元素
医疗
图标元素
2．在随成熟度增加的整个生烃演化过程中，生成 的石油的物理性质和化学性质表现出有规律的变化：
密度降低，颜色变浅。化学组成中，杂原子化合物 （NOS化合物）丰度下降，低碳数化合物丰度增加， 碳稳定同位素δ13C变重，气油比（GOR）增加。用以 表征成熟度的参数值增加。
3．对有机质成烃模式的发展和改进主要体现在以 下三方面：一是强调可溶有机质和不溶有机质作为一 个有机联系的整体的相互转化；二是强调不同来源、 不同组成的有机质的成烃特征，包括成烃量、气/油比、 成烃门限、高峰、油窗宽窄等均有所不同；三是作为 干酪根晚期成烃模式的补充，提出了多种未熟－低熟 油的生成模式。
专著：黄第藩，张大江，王培荣等中国未 成熟石油成因机制和成藏条件石油工业出版社， 2003
质疑：
（庞雄奇等，2001）
我国储量最大、被视为未熟－低熟油典型代表
济阳坳陷八面河油田
成熟源岩主要贡献 + 未熟源岩的少量贡献
未熟－低熟的特征
生物标志化合物特征
第三节 碳酸盐岩有机质的成烃模式
在上世纪九十年代之前，我国的油气勘探更多集
被称为 有明显的正构烷烃奇偶优势
数量一般较少
微生物与土壤有机质分解与转化过程的关系研究论文素材
微生物与土壤有机质分解与转化过程的关系研究论文素材首先，我们需要了解微生物在土壤中的作用以及土壤有机质的分解与转化过程。
微生物是指在土壤中普遍存在的微小生物体，包括细菌、真菌和原生动物等。
土壤有机质是指土壤中的有机物质，主要由植物残渣、动物尸体、根系分泌物和微生物体等组成。
一、微生物在土壤中的作用微生物在土壤中扮演着重要的角色，它们参与了土壤的多个生物、化学和物理过程。
1. 分解有机质：微生物通过分泌酶类将有机质分解为可被植物吸收利用的形态。
比如，细菌分解植物残渣中的纤维素和半纤维素，真菌分解较难降解的木质素等。
2. 促进养分循环：微生物降解有机质的过程中释放出养分，如氮、磷、钾等，供植物吸收利用。
微生物还参与氮的固定和矿物质的转化，从而维持土壤中的养分平衡。
3. 增加土壤结构：微生物分泌物和微生物体的黏合作用可以增加土壤颗粒的结合力，改善土壤结构，提高土壤的保水性和透气性。
二、土壤有机质分解与转化过程土壤有机质的分解与转化是一个复杂的过程，涉及到多种微生物和酶的参与。
1. 分解阶段：土壤中的真菌和细菌会分泌相应的酶来降解有机质。
首先，腐殖质中的碳水化合物被细菌分解为简单的有机酸和氨基酸；其次，真菌通过分泌酶类分解难降解的有机质，并将其转化为更简单的物质。
2. 短期转化阶段：在有机质分解的过程中，短期转化产物会逐渐转化为可溶性的有机物。
这些可溶性有机物可以被细菌和根系吸收利用，同时也会进一步分解为无机物。
3. 长期转化阶段：土壤中的微生物通过呼吸作用将有机质转化为二氧化碳，释放至大气中。
此外，长期转化还包括有机质的深层转运、固定以及与矿物质的结合。
三、微生物与土壤有机质分解与转化过程的关系微生物是土壤有机质分解与转化过程中不可或缺的因素之一。
它们通过降解有机质释放出养分，维持土壤的养分平衡；同时，微生物的活动也可以改善土壤结构，促进土壤的健康发展。
微生物种类和数量的多样性直接影响着土壤的有机质分解和转化速率。
第四章第二节 干酪根热降解成油机理
第二节干酪根热降解成油机理一、烃的演化1. 氯仿沥青“A”和总烃的演化2. 烷烃的演化正构烷烃的演化异构烷烃的演化环烷烃的演化芳香烃的演化二、油气生成的阶段性及特征门限温度：随着埋藏深度的增加，当温度升高到一定数值，有机质开始大量转化为石油，这个温度界限称门限温度。
门限深度：与门限温度相对应的深度称门限深度。
分三个阶段：成岩作用阶段——未成熟阶段深成作用阶段——成熟阶段变质作用阶段——过成熟阶段1、成岩作用阶段—未成熟阶段从沉积有机质被埋藏开始至门限深度为止。
地层条件：低温（小于50～60℃）、低压。
有机质特征：微生物化学作用为主，有机质以形成干酪根为主，没有形成大量烃类，O/C大大降低，H/C稍微下降。
主要产物及特征：生物成因气，有少量的烃类来自于活生物体，大部分为C15以上的重烃，为生物标志物。
正烷烃多具明显的奇偶优势。
成岩作用阶段后期也可形成一些非生物成因的降解天然气以及未熟油。
鉴别指标：Ro小于0.5%。
2、深成作用阶段—成熟阶段深成作用阶段为干酪根生成油气的主要阶段。
该阶段从有机质演化的门限值开始至生成石油和湿气结束为止，按照干酪根的成熟度和成烃产物划分为两个带：生油主带：(低—中成熟阶段)凝析油和湿气带：(高成熟阶段)生油主带：(低—中成熟阶段)有机质特征：干酪根热降解作用为主，H/C大大降低。
主要产物及特征：成熟的液态石油。
以中—低分子量的烃类为主，正烷烃中奇碳优势逐渐消失，环烷烃和芳香烃的碳数和环数减少，曲线由双峰变单峰。
W.C.Pusery把它称为“液态窗”或“石油窗”。
鉴别指标：Ro为0.5～1.3%。
凝析油和湿气带：(高成熟阶段)有机质特征：高温下，剩余的干酪根和已经形成的重烃继续热裂解。
主要产物及特征：液态烃急剧减少，C1～C8的轻烃将迅速增加。
在地层温度和压力超过烃类相态转变的临界值时，这些轻质轻就会发生逆蒸发，反溶解于气态烃之中，形成凝析气和更富含气态烃的湿气。
鉴别指标：Ro为1.3～2.0%。
第四节天然气的成因类型
第四节天然气的成因类型天然气按成因可分为四种类型：生物成因气、油型气、煤型气和无机成因。
一、生物成因气1、生物成因气的形成生物成因气是指成岩作用阶段早期，在浅层生物化学作用带内，沉积有机质经微生物的群体发酵和合成作用形成的天然气，主要是甲烷气及部分 CO2 和少量 N2。
有时也混有早期低温降解形成的烃气。
可归纳为：沉积有机质↓微生物喜氧呼吸产生有机酸、二氧化碳、水↓硫酸盐、碳酸盐岩还原带的厌氧呼吸→ H2两带产氢菌的活动→ H2甲烷生成菌的活动→甲烷腐殖质↓地质聚合干酪根2、生物成因气的特征（1）化学组成甲烷含量大于98%，重烃含量一般小于1%，少量的 N2和CO2，为典型的干气。
（2）δ13C值一般为–55 ～ -90‰。
3、生物成因气的分布生物成因气的分布层位主要在白垩系以上，埋深在地表到2000米左右。
区域上白垩系生物气主要分布在东北地区，第三系分布在渤海湾和三水盆地，第四系主要分布在柴达木盆地和长江沿海地区和现代湖泊中。
二、油型气1、油型气的形成油型气是指成油有机质在热力作用下以及油热裂解形成的各种天然气。
包括湿气（石油伴生气）、凝析气和裂解气。
干酪根↓温度液态烃 + 气态烃↓裂解气态烃（凝析气、甲烷气）高峰期：在深成作用阶段的中晚期。
2、油型气的特征（1）化学组成：重烃含量大于5%，最高可达40 ～ 50%（石油和凝析气阶段）；过成熟气以甲烷为主，重烃气一般小于2%。
（2）δ13C值：随着成熟度的增高而增大，由石油伴生气的 -55 ～ -40‰到凝析油伴生气的 -45 ～ -30‰再到干气为≥-35‰。
3、油型气的分布油型气分布普遍，东部北起松辽，南至广东三水和广西百色盆地，中部稳定区的鄂尔多斯和四川盆地，西部的塔里木、准葛尔和柴达木盆地。
层位上从震旦系到第三系各层系均有分布。
三、煤型气1、煤型气的形成煤系气：凡与煤系有机质热演化有关的天然气。
煤成（层）气：煤层在煤化过程中所生成的天然气。
- 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)。
一些简单的作为微生物主要碳源和能源的化合物，如葡萄糖、果糖等几乎 所有微生物都能利用。而纤维素、半纤维素、甲壳素、果胶质、木质素、芳 香化合物、无机化合物等只能为具专化胞外酶的专化微生物所利用。
④ 小分子化合物经过细胞膜进入细胞后，还要由酶来降解——中间产物— —再合成多种氨基酸、核苷酸、脂肪酸和糖类等——进而合成蛋白质、核酸 、类脂和多糖等。
有机营 养物质
一系列复杂的生化转变
新的微生物 细胞物质
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一、微生物的作用——4、异养微生物在地化中的作用
在生物圈-有机圈从中起，源微意生义物上是说无，处没不有在微、生无物所就不没能有。生命和生命的进化。 ① 根据异养在假动说物，、异植养物微、生微物生是物地“球三上足生鼎命立先”驱的。生态系统中，异 ② 在生态系养统微中生，物异是养必微不生可物少是的必成不员可—少—的分成解员者——分解者。 ③ 造成有利于有机质沉积保存的还原环境。 ④ 对生物元素地化循环贡献：碳素循环、氮素循环、硫素循环。 ⑤ 改造、代谢有机质——分解有机质与合成有机质。 ⑥ 参与（或促进）形成甲烷气、腐殖质和干酪根。
分子溶质才能透过细胞质膜而进入细胞。自然界和沉积物中的各种有机 化合物都可被不同类型的异养微生物利用作为营养物质，但大部分大分 子化合物必须由胞外酶分解成小分子化合物后，才能跨膜运输，被微生 物细胞所吸收。
有机 大分子
胞外酶分解 有机 小分子
跨膜运输
微生物 吸收
细胞膜
一、微生物的作用——3、微生物的代谢机制
一、微生物的作用——1、微生物简介
按照细菌生活的环境，可将其分为喜氧细菌(好气性细菌)和厌氧细 菌(嫌气性细菌)。
喜氧细菌——必须在有氧环境里生活。在有氧情况下它们将葡萄分 解为二氧化碳和水，释放出大量能量，这一过程称有氧呼吸。
厌氧细菌——只能生活在缺氧环境下，如甲烷菌、硫酸盐还原菌等。 它们可利用葡萄糖中的结合氧，将其分解为二氧化碳和其它代谢产物， 释放出少量能量。这一过程称为发酵或无氧呼吸。
加利福尼亚 洲圣地亚哥 湾近代沉积 中细菌数量
深度(cm) 0~3 4~6
14~16 24~26 44~46 66~68
嫌气型细菌 1 160 000 14 000 8 900 3 100 5 700 2 300
好气型细菌 74 000 000
314 000 56 000 10 400 28 100 4 200
它们与新的埋藏环境不相适应，将在内部发生一系 列生物化学、物理化学作用，改变沉积物的原始性质， 以达到新的稳定和平衡。
成岩阶段
发生作用
1、无机矿物经受了压实、定向、矿物转化、重结晶作用等固结 成岩。 2、湖沼中堆积的大量高等植物残体经过泥炭阶段形成了褐煤。 3、沉积物中分散有机质，在早期低温低压下不足以发生普遍的 化学反应，而以微生物的生物化学改造作用为主。
嫌气/好气 1:64 1:21 1:6 1:3 1:5 1:2
一、微生物的作用——3、微生物的代谢机制
① 微生物的代谢途径十分错综复杂，但从方向上分两大类：
分解途径——分子结构由大变小被简单化——吸收利用营养物质 合成途径——分子结构由小变大被复杂化——生成新的细胞物质
② 有机化合物是异养微生物的主要碳源和能源 细菌、真菌等通过细胞表面以吸收营养物质，故营养物质必须是小
一、微生物的作用——4、异养微生物在地化中的作用
有氧呼吸与发酵和无氧呼吸的区别在于：
微生物生存条件： ① 温度可以从-10℃到105℃ ② 压力高达1000atm ③ 介质pH值可从1到11，最适宜的pH值范围是6.5到8。 ④ 细菌可以在淡水和高饱和盐溶液中大量繁殖。
在一些极端环境，如火山热泉、冰冻极区、酸性热泉、高盐湖中都 有细菌存在。微生物生长最重要的限制因子是营养物质。只在有大量有 机物质存在，这种或那种群落的微生物就会大量生、繁殖。
第四章 成岩阶段有机质的 微生物分解和演变
一、微生物的作用 二、腐殖质的组成、结构及性质 三、缩合作用——腐殖质的形成 四、腐殖质的演化及成岩阶段产物
成岩阶段
环境条件
上覆压力不大，温度不高(低于50-60℃)，富含孔隙水， 无机矿物与有机质混杂，底栖生物尤其是微生物活跃，组 成了复杂的体系。
适应环境
作用结果
大部分原始有机质被微生物分解和选择性吸收，剩余的组分 和参与的微生物残体一起，经还原、缩聚等作用形成了腐植质和 干酪根。
一、微生物的作用——1、微生物简介
地球上生物可分为三大类——动物、植物和原生生物。 原生生物即普通所指的微生物——任何显微尺度的生物。 原生生物——原核生物和真核生物，
原核生物——包括细菌和蓝细菌(蓝藻)； 真核生物——包括原生动物、藻、真菌、粘菌。 原核——是没有核膜、核仁等结构的染色质体。 真核——是有核膜、核仁、染色体等结构。 对地质体内有机质进行改造的主要是以腐生为主的细菌和真菌。 只有异养腐生的细菌和真菌，它们以有机质为养料，并使部分有机物 矿质化，以便重新被光合生物所利用。这类微生物在有机质的改造和 在有机碳的生物-地化循环中，起了十分重要的作用。
有许多细菌是兼性的，可在不同环境下采用不同的呼吸方式。从生 物进化上说，最早出现是厌氧细菌，以后才有光合细菌和喜氧细菌。
一、微生物的作用——2、微生物的分布
微生物体积小，细胞能与环境直接接触，有利于细胞吸收大量营养 物质和排除废物，因而代谢作用迅速、活动力强；
微生物生殖率大、世代时间短，能在短时间内繁殖大量的群体，有 利于适应变化剧烈的新环境，能在环境相差极大的空间中生长和繁殖。
一、微生物的作用——2、微生物的分布
土壤是微生物生存的基地，是最适合它们生长、繁殖的栖所。 微生物分布：
① 土壤表层，无论在数量上和种类上都比深层土内多。 ② 在水体及水底淤泥和沉积物中，也大量分布着多种微生物。 ③ 分布于水表层和上层大都是好气型微生物。 ④ 而在深水或滞水水底、水底细粒沉积物中大都是嫌气型生物。 在沉积物上部几十米范围内微生物活动十分活跃，但随深度增加其数量 急剧减少，而且可以由好气性细菌活动为主转变为嫌气性细菌活动为主。