能源地质学第二章 沉积有机质的物质组成2
沉积岩简介
电解质的加入、正负胶体的混合及胶体溶液的浓缩等均 可引起胶体物质的凝聚和沉积。
胶体凝聚沉淀而成的沉积物和沉积岩有如下特 点： ➢ 未脱水硬化的凝胶呈胶状，固结成岩后具贝壳
状断口； ➢ 胶体沉积物形成的岩石，颗粒细小，吸收性强；
3）搬运颗粒大小与水流速度的关系 a.颗粒从静止时开始搬动（侵蚀）所需要的起动流 速要大于继续搬运时的流速，因为起动流速不仅要克服颗 粒本身的重力，而且还要克服颗粒间的引力及摩擦力。
b.大于2毫米的颗粒，其起动流速与沉积临界流速相 差最小，而且粒级与两种流速成正相关，因此，砾石很 难做长距离的搬运，多沿河底呈滚动式前进。
第二篇 沉积岩
背景资料
第二篇 沉积岩
沉积岩的形成过程 外力地质作用及其类型 沉积物的形成过程 风化产物的搬运和沉积 成岩作用
沉积岩的一般特征 物质成分 沉积岩的结构特征 沉积岩的构造特征
沉积岩的分类及主要类型 沉积岩的分类 陆源碎屑岩类 内源沉积岩类
Chp.1 沉积岩的形成过程
外力地质作用及其类型 沉积物的形成过程 风化产物的搬运和沉积 成岩作用
按引起风化作用的因素不同可分为：物理风化、 化 学风化、生物风化三种。
化学风化 生物风化
物理风化
物理风化作用
1）物理风化作用： 岩石在风化过程中， 只发生机械破碎， 而化学成分不变。
特点：物质成分没有 发生变化，只是发 生机械的破碎和松 动。
温差效应： 冰劈作用
水的冻胀 含盐溶液的结晶
2）化学风化作用：岩石在水、氧、CO2以 及各种酸类的化学反应影响下引起岩石 和矿物的化学成分发生变化。
在氧化作用下,这类矿物中的低价铁氧化成高价铁， 形成含水的氧化铁矿物而残积在风化地区、故其风化产 物多呈红色、褐色及棕色。
《沉积地质学》复习整理
《沉积地质学》复习整理《沉积地质学》复习整理（⼀）1.压实作⽤压实作⽤或物理成岩作⽤是指沉积物沉积后，在其上覆⽔体或沉积层的重荷下，或在构造形变应⼒的作⽤下，发⽣⽔分排出、孔隙度降低、体积缩⼩的作⽤。
在沉积物内部可发⽣颗粒的滑动、转动、位移、变形、破裂，进⽽导致颗粒的重新排列和某些结构构造的改变。
在沉积物埋藏的早期阶段表现得⽐较明显。
压实作⽤的表现形式：○1颗粒接触⽅式:点接触、线接触、凹凸接触。
○2颗粒破裂：刚性颗粒易发⽣，产⽣微裂隙。
○3颗粒变形：塑性颗粒易发⽣，形成假杂基。
○4软性颗粒弯曲：云母等。
压实(溶)受控因素：颗粒（-孔隙⽔）的成分、填隙物的类型、胶结物的类型和胶结速率、地温梯度、埋藏速度、时间。
（1）内因：颗粒的成分(⽯英难)、粒度、形状、圆度(反，因为填积紧密孔隙度⼩)、分选性(反)、粗糙度(f影响压实作⽤的进程)。
（2）外因：沉积物的埋藏深度、埋藏过程、胶结类型及程度、溶解作⽤、异常⾼压。
早期快速深埋、胶结弱或溶蚀强、不存在异常⾼压时，有利于压实作⽤。
Eg:泥炭(假设厚度为100%)，在上覆沉积物的压实作⽤下变成褐煤(厚度20%)，变成烟煤(厚度10%)。
2.压溶作⽤：⼀种物理化学成岩作⽤。
随埋藏深度的增加，碎屑颗粒接触点上所承受的来⾃上覆层的压⼒或来⾃构造作⽤的侧向应⼒超过正常孔隙流体压⼒时(2~2.5倍)，颗粒接触处的溶解度增⾼，将发⽣晶格的变形和溶解作⽤。
随着颗粒所受应⼒的不断增加和地质时间的推移，颗粒受压处的形态：点接触---线接触---凹凸接触(砾⽯中的砾岩)---缝合接触(砂岩中的⽯英颗粒)。
3.⽩云岩化作⽤⽩云岩的成因问题多年来⼀直是沉积学争论的重⼤问题之⼀。
古代地层中所见的⽩云岩⼤多具有交代的证据，它们是经⽩云⽯化作⽤所形成的。
⽩云⽯化作⽤的机制很复杂，并不是⼀种机理所能概括，学者们提出了许多⽩云岩化作⽤的机理来解释⽩云岩的成因。
亚当斯等(1960)在研究美国⼆叠纪⽩云岩的成因时，提出了蒸发泻湖渗透回流作⽤形成交代⽩云岩的假说。
地质学基础(第二章地质作用)
3
4
5
6
7
8 8.5～8.9
12
震中烈度 1～2 3 4～5 6～7 7～8 9～10 11
一般说，小于2.5级的地震，人无感觉，叫无感 地震；大于2.5级的地震，人就有感觉，叫有感地震； 5级以上的地震，会造成不同程度的破坏，叫破坏性 地震。1976年河北唐山发生7.8级的地震，是我国近 代造成损失最大的地震。 七级以上的大地震，每年多则二十几次，少则 三、五次；八级以上的大地震，每年约一次。
￭力地质作用所引起的地壳岩石发生变 形、变位的一种机械运动，又常称构造运动。
第 二 章 地 质 作 用
从空间上看，地壳的任何一个区域都在发生着运动。这种 运动表现为上升，或是下降；或是挤压，或是拉张等，不会处 在静止不动状态，只是这种运动十分缓慢，不易被人感觉。
￭第二节 内动力地质作用
新构造运动的证据： 新构造运动发生的时间距今不太久，许多地 第 二 貌和地物方面的证据保存得较好、故可通过： 章 1. 对地貌标志： 例如远离现今海岸线的海蚀凹槽和海蚀崖、河 地 质 成阶地、深切河曲、干溶洞等的出现为新构造运动 作 上升的标志； 用
埋藏阶地及水下森林等的存在则是新构造运动 下降的标志。
一直露在水面上未被淹没过， 但遭受风化，不甚光滑 在地壳下降时淹没在海水 中，被海生动物(瓣腮类)蛀 蚀了许多小孔 1538年努渥火山喷发时被 火山灰掩埋，柱面光滑
￭第二节 内动力地质作用
第 二 章 地 质 作 用
3、大地测量：大地测量对于研究现代的新构造运动是一种有 效方法，它不仅可以定量地确定运动速度和幅度，也可以准 确地定出运动方向。
￭第一节 概述
1.内能：是指来自地球内部自身的能量。
第 二 章 地 质 作 用
能源化工-能源地质学2 精品
化合物组成（干燥基%） 有机质来源
纤维素 木质素 蛋白质 沥青A 腐殖酸
植 莎 草 50.00 20~30 5~10 5~10
0
物 木本植物 50.60 20~30 1~7
1~3
0
泥 草本泥炭 19.69 0.75
0
3.56 43.58
炭 木本泥炭 0.89 0.39
0
10 52.88
（二）沉积有机质的形成作用
2、沉积有机质的分类
沉积物中有机质 按成岩状态
沉积岩中有机质 聚集有机质 按聚集状态 分散有机质
（二）自然界中有机碳的循环
1、自然界中碳的分类
类型 有机碳
无机碳 （氧化
碳）
形式 沉积体 生物体 沉积岩中碳酸盐 非沉积岩中碳酸盐 海水中碳酸盐 火成岩和变质岩（元素碳） 溶解于海水中的碳 大气二氧化碳中碳
1、作用类型
腐
对象：菌藻类低等植物
泥
环境：水体较深的滞流贫氧环境
化 作
反应：还原、合成等化学作用
用
产物：腐泥、软泥、残体、原生沥青质
泥
对象：高等植物遗体
炭
环境：沼泽、泥炭沼泽
化 作
反应：氧化、还原、合成
用
产物：植物残体＋腐植酸
2、泥炭化作用方式
① 凝胶化作用：强覆水、缺氧、厌氧微生物 方式 ② 丝炭化作用：氧化（暴露、流水、火灾）
③ 残植化作用：覆水（流动）、富氧
① 透明残体：腐植酸＋沥青质＋水分 结果 ② 不透明残体：化学结构高度缩聚的惰性物质
③ 残积类脂物质：孢子＋花粉＋角质层＋树脂 ＋木栓层
思考题：
1. 三种泥炭化作用方式的条件及其产物？ 2. 沉积有机质被埋藏后凝胶化作用是否还能进行？
普通地质学复习整理版
普通地质学复习绪论：1 地质学研究的对象地质学研究的对象是地球，主要是固体地球的上层，即岩石圈〔包括地壳和地幔的上部〕。
2 地质学研究容有哪些主要方面●研究地壳的物质组成的分科●研究地壳运动、地质作用、地质构造及成因的分科●研究地壳的开展历史、古代生物及古地理演化规律的分科●研究地质学的应用分科●地质学的边缘学科、综合学科及新兴学科●3 何谓地质作用？、外动力地质作用的概念及类型地质作用的动力是地球上的能，根据来源可分为能和外能，由此可将地质作用分为：1〕、动力地质作用〔指以地球部能为能源而产生的地质作用，主要在地球部进展，也可涉及地表。
主要类型包括：地壳运动、地震作用、岩浆作用、变质作用。
〕2〕、外动力地质作用〔指以外能为主要能源，并在地表及其附近进展的地质作用。
其中重力是最主要的参与者，起着非常重要的作用。
外动力作用的实质是以各种形式的水、大气和生物为动力，塑造和改造地壳表层的过程。
根据作用过程和结果可将外动力地质作用的类型划分为：风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用、固结成岩作用。
〕4 "将今论古〞的根本思想是什么？"现在是认识过去的钥匙〞这一将今论古原则。
这一原则为研究地壳开展史、古代地质作用的特点，恢复古地理环境，提出了分析、推理的地质思维方法，对现代地质学的开展起到了推动作用。
第二章矿物1、矿物和晶体的根本概念矿物是由天然产出并具有一定的化学成分和有序的原子排列的均匀固体。
通常由无机作用所形成。
晶体是部质点在三维空间成周期性重复排列的固体。
简单地说，晶体是具有格子构造的固体。
2、何谓类质同像和同质多像，举例说明一样化学成分的物质在不同的热力学条件〔如，T、P〕下可形成不同的晶体构造，而成为不同的矿物，这种现象称同质多像。
如，金刚石和石墨就是碳的同质二像。
矿物晶体构造中的*种原子或离子可局部地被化学性质相似的它种原子或离子替代，而不破坏其晶体构造的现象，称为类质同像。
沉积成矿作用及其矿床
狗头金
天然产出的块金，形态一般不规则，质地不纯， 常由金及石英及其它矿物集合而成。 19世纪中叶，一位木匠在美国西海岸路旁拣到 一块狗头金，重32kg，此事传播开来，持续了 50年的淘金热之后，一座新兴的旧金山市出现 了。澳大利亚一辆大篷车路过金矿区时被石头 颠翻，下车检查竞是一巨大的狗头金，重 77.6kg。 根据统计资料，迄今世界上已发现大于10kg的 狗头金约有8000—l0000块。数量最多首推澳 大利亚，占狗头金总量的80％。其中最大的一 块重达235.87kg的狗头金也产于澳大利亚。
机械沉积砂矿床分类
机械沉积砂矿床分类
冲积砂矿床
概念：是指含重矿物的岩石或矿床的风化碎屑物经河水搬运到适
合地方，通过机械沉积分异逐渐富集而形成的矿床。
特点 金、金刚石、锡石、稀有金属的重要矿床类型。 分布与河流相一致，较稳定的层状、似层状。 砾石磨圆度较好，分选性亦好； 矿床具有明显层序，从上至下依次为： 土壤层：富含腐殖质和植物残骸 泥炭层：砂、粘土和有机质沉积物
碎屑颗粒的搬运与沉积
影响因素：
流速/河流大小
碎屑的大小、比重、形状、成分
搬运介质的比重、粘度及流动状态
形状 由球状——→片状 成分 由耐磨——→易磨
粒径 由粗——→细 形状 由球状——→片状
比重 由大——→小 成分 由耐磨——→易磨
化学沉积分异作用
指能溶解于水中的物质，在沉积过程中，由于 受其化学特性的制约，发生的分异作用。 这些物质包括：真溶液中的物质、胶体化学物 质和生物化学物质。 影响化学分异的主要因素包括：
沉积矿床分类——成矿作用
机械沉积矿床：砂金、砂锡、金刚石 蒸发沉积矿床：石膏、岩盐、钾盐 胶体化学沉积矿床：铁、锰、铝矿床 生物化学沉积矿床：自然硫、磷、硅藻土 可燃有机矿床：煤、石油、天然气 喷流沉积矿床（火山沉积矿床）：铜铅锌矿床
《地球化学》课程笔记
《地球化学》课程笔记第一章：地球化学概述一、地球化学的定义与范畴1. 定义地球化学是研究地球及其组成部分的化学组成、化学作用、化学演化规律以及这些过程与地球其他物理、生物过程的相互关系的学科。
2. 范畴地球化学的研究范畴包括但不限于以下几个方面：- 地球的物质组成和结构- 元素在地球各圈层中的分布、迁移和循环- 岩石和矿物的形成、演化和分类- 生物与地球化学过程的相互作用- 地球表面环境的化学演化- 自然资源和能源的地球化学特征- 环境污染和生态破坏的地球化学机制二、地球化学的研究内容1. 地球的物质组成- 地壳：研究地壳的化学成分、岩石类型、矿物组成及其变化规律。
- 地幔：探讨地幔的化学结构、岩石类型、矿物组成和地球化学动力学过程。
- 地核：分析地核的物质组成、物理状态和地球化学性质。
- 地球表面流体：研究大气、水圈和生物圈的化学组成和演化。
2. 元素地球化学- 元素的丰度：研究元素在地壳、地幔、地核中的丰度分布。
- 元素的分布：分析元素在地球各圈层中的分布规律和影响因素。
- 元素的迁移与富集：探讨元素在地质过程中的迁移机制和富集条件。
- 元素循环：研究元素在地球系统中的循环路径和循环速率。
3. 岩石地球化学- 岩石成因分类：根据岩石的化学成分、矿物组成和形成环境对岩石进行分类。
- 岩浆岩地球化学：研究岩浆的起源、演化、结晶过程和岩浆岩的地球化学特征。
- 沉积岩地球化学：分析沉积物的来源、沉积环境和沉积岩的地球化学特点。
- 变质岩地球化学：探讨变质作用过程中岩石的化学变化和变质岩的地球化学特征。
4. 矿物地球化学- 矿物的化学成分：研究矿物的化学组成、晶体结构和化学键合。
- 矿物的形成与变化：探讨矿物的形成条件、变化过程和稳定性。
- 矿物物理性质与地球化学：分析矿物的物理性质与地球化学环境的关系。
- 矿物化学分类：根据矿物的化学成分和结构特点进行分类。
5. 生物地球化学- 生物地球化学循环：研究元素在生物体内的循环过程和生物地球化学循环的模式。
能源地质学
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）。
《地质学》课程笔记
《地质学》课程笔记第一章：地质学简介1.1 什么是地质学地质学是研究地球的科学，包括地球的物质组成、结构、演变历程以及各种地质作用。
地质学的研究对象包括岩石、矿物、土壤、山脉、地震、火山、地下水等。
1.2 地质学的任务和意义地质学的任务包括：研究地球的演变历程、探讨地球内部的构造和作用、分析各种地质现象的形成机制、预测和防治地质灾害、评估和开发地质资源等。
地质学的研究对于了解地球的历史、保护地球环境、促进人类社会的可持续发展具有重要意义。
1.3 科学方法地质学的研究方法包括野外考察、实验室分析、数值模拟、理论计算等。
在研究过程中，地质学家需要遵循科学方法，即观察现象、提出假设、设计实验、收集数据、分析结果、得出结论。
1.4 地质学问题的特点地质学问题具有以下特点：（1）复杂性：地球系统是由多个相互作用的子系统组成的复杂系统，地质学问题往往涉及多个因素的相互作用。
（2）长期性：地球的演变历程长达数十亿年，地质学问题往往需要考虑很长时间尺度的过程。
（3）不确定性：由于地质过程的复杂性和不完全可知性，地质学问题往往存在一定的不确定性。
（4）区域性：地球表面的地质现象和过程往往具有明显的地域特征，地质学问题需要考虑地理位置和地形地貌等因素。
第二章：地球的物质组成2.1 地壳中的元素地壳是地球最外层的固体壳层，包括陆地和海底。
地壳中的元素可以分为两类：金属元素和非金属元素。
金属元素包括铁、铝、钙、钠、镁等，非金属元素包括氧、硅、氢、碳、氮等。
地壳中元素的丰度和分布规律对地球的物质组成和地质作用具有重要意义。
2.2 什么是矿物矿物是自然界中具有一定化学成分和晶体结构的无机物质。
矿物是构成岩石的基本单元，也是地质学研究的基础。
矿物可以根据其化学成分、晶体结构和物理性质进行分类。
2.3 矿物的物理性质矿物的物理性质包括颜色、硬度、光泽、透明度、断口、比重等。
这些物理性质是鉴定矿物的重要依据。
例如，钻石具有高硬度和强的光泽，而石膏则具有柔软性和特有的颜色。
石油地质学思考题（1-8带答案）
《石油及天然气地质学》复习题绪论1.什么是石油地质学? 石油地质学的研究对象是什么?答：石油地质学：又称石油及天然气地质学，是研究地壳中油气藏及其形成原理和分布规律的一门科学。
研究对象：油气藏。
2.石油地质学的主要研究内容有哪些?答：成盆、成烃、成藏研究是石油地质学的三大主要内容。
油气藏的形成条件可归纳为：生、储、盖、圈、运、保，所以本课程根据由浅到深可归纳为以下四部分内容：油气藏的基本要素：流体、生储盖层、圈闭。
油气藏形成的基本原理：生成、运移、聚集。
油气藏成藏分析：成藏条件、保存与破坏。
含油气盆地及油气分布规律和控制因素。
3.石油在国民经济中有何作用?答：①在工业及交通运输上作为燃料，称为工业的血液；②在轻纺工业上，作为石油化工原料，称为工业食粮；③在农业上，为农机燃料，化肥、农药的原料，是良田沃土；④在军事上，为战略资源和物质基础。
4.解放后我国石油工业经历了哪三个发展阶段?答：第一阶段:1949年——1958年油气勘探重点在西部地区，56年5月发现克拉玛依、四川的扬高寺气田，56年12月发现鸭尔峡油田。
第二阶段:1959年——1978年勘探重点由西部转向东部，1959年9月26日，发现了大庆油田，1963年发现胜利油田，1964年发现大港油田，1965年发现江汉油田，1967年发现下辽河油田，1970年发现长庆油田，1971年发现南阳油田，1975年发现任邱油田，1975年发现中原油田。
第三阶段:1978年12月——现在稳定东部，发展西部，面向海上，进军国际石油市场。
发展东部：东部油田继续增储上产，寻找隐闭油气藏。
发展西部：塔里木油田、吐哈油田等大油田的相继建成，……面向海上：发现海上大陆架，查明近海盆地的油气概况，有近10盆地含有丰富的油气资源，油储量主要在渤海4亿多吨，珠江口4亿多吨，北部湾1亿多吨；气主要在琼东南，东海、辽东有少量的气，……。
深部海域还有大量的天然气水合物储存。
进军国际石油市场：自1992年以来，先后在秘鲁、加拿大、苏丹、委内瑞拉、马六甲、泰国、哈萨克斯坦等国家和地区取得了合作项目或股权，中东——北非、中亚——俄罗斯和南美已经成为我国在国际上进行油气勘探开发的战略区。
工程地质学 复习资料
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。
化石能源
定义： 我们今天使用的煤、石油、天然气，是千百 万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形 成的，所以称为化石能源。化石能源是一种碳氢 化合物或其衍生物。 化石能源所包含的天然资源有煤炭、石油和 天然气。 它由古代生物的化石沉积而来，是一次 能源。化石燃料不完全燃烧后，都会散发出有毒 的气体，却是人类必不可少的燃料。
第一节 煤
一、煤炭 别称:煤炭是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物 化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物。 一种固体可燃有机岩，主要由植物遗体经生物化学 作用，埋藏后再经地质作用转变而成。俗称煤炭。中国 是世界上最早利用煤的国家。辽宁省新乐古文化遗址中， 就发现有煤制工艺品 ，河南巩义市也发现有西汉时用煤 饼炼铁的遗址。《山海经》中称煤为石涅，魏、晋时称 煤为石墨或石炭 。明代李时珍的《本草纲目》首次使用 煤这一名称。希腊和古罗马也是用煤较早的国家，希腊 学者泰奥弗拉斯托斯在公元前约300年著有 《石史》 ， 其中记载有煤的性质和产地；古罗马大约在2000年前 已开始用煤加热。
三、用途 煤是重要能源，也是冶金、化学工业的重要原料。 主要用于燃烧、炼焦、气化、低温干馏、加氢液化等。 ①燃烧。煤炭是人类的重要能源资源，任何煤都 可作为工业和民用燃料。 ②炼焦。把煤置于干馏炉中，隔绝空气加热，煤 中有机质随温度升高逐渐被分解，其中挥发性物质以 气态或蒸气状态逸出，成为焦炉煤气和煤焦油，而非 挥发性固体剩留物即为焦炭。焦炉煤气是一种燃料， 也是重要的化工原料。煤焦油可用于生产化肥、农药、 合成纤维、合成橡胶、油漆、染料、医药、炸药等。 焦炭主要用于高炉炼铁和铸造，也可用来制造氮肥、 电石。电石是塑料、合成纤维、合成橡胶等合成化工 产品。
煤炭对于现代化工业来说，无论是重工业， 还是轻工业；无论是能源工业、冶金工业、化 学工业、机械工业，还是轻纺工业、食品工业、 交通运输业，都发挥着重要的作用，各种工业 部门都在一定程度上要消耗一定量的煤炭，因 此有人称煤炭是工业的“真正的粮食”。 我国是世界上煤炭资源最丰富的国家之一， 不仅储量大，分布广，而且种类齐全，煤质优 良，为我国工业现代化提供了极为有利的条件。
地质学知识点总结
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。
能源地质学复习资料-地质工程类学生必备
能源地质学复习资料-地质工程类学生必备
50~90%范围内，液态烃产率达到45~250kg/t 的页片状岩石称为油页岩。
泥炭沼泽的概念：地表土壤充分润湿，有季节性或长期性积水，而且生长了大量的喜湿植物，在地洼地带堆积有机质，并使其转化为泥炭层的地区。
盆地反转：指原为隆起或沉降地区向相反方向的一种构造转化。
形式：正反转与负反转。
希尔特定律或规则正常热演化作用沉积有机质的演化程度随埋深的加大而增高的现象。
油气的初次运移和二次运移：1、初次运移：油气离开母体的运移2、二次运移：油气进入孔隙之后的所有运移。
圈闭的成因分类①构造圈闭②地层圈闭③岩性圈闭④混合圈闭。
油气藏：油气藏是单一圈闭内具有独立压力系统和统一油水（气、水）界面的油气聚集，是地壳中最基本的油气聚集单位。
油气藏的分类：1）构造油气藏：背斜油气、断块藏油气藏2）地层油气藏：地层不整合油气藏、地层超覆油气藏3）岩性油气藏：透镜体油气藏、岩性尖灭油气藏、礁块油气藏4）混合型油气藏：地层-构造，-构造岩性。
圈闭:圈闭是地下储集层中能够阻止油气继续向前运移，并且使油气在其中聚集起来的一种场所。
圈闭形成的必要条件：储集层盖层遮挡条件（封闭条件）沉积盆地：是地壳或岩石圈局部下沉和沉积物在其中不断填充过程中的一种地壳构造一般有一个或几个沉积中心，沉积物的发育特征明显受盆地的限制。
能源盆地赋存有化石能源资源的盆地出现于地壳区域构造格架的一定部位和其构造演化的一定阶段。
沉积有机质演化物理、化学标志应具备的条件①演化程度相同时，性质稳定或变异性较小②在沉积有机质中分布广泛，易于。
《沉积岩岩石学》课程笔记
《沉积岩岩石学》课程笔记第一章：沉积岩岩石学概念1.1 沉积岩的定义和特征沉积岩是由母岩经过物理、化学和生物作用破碎、搬运、沉积并经过长时间的压实和胶结作用形成的岩石。
沉积岩具有以下特征：- 成分：主要由石英、长石、云母、粘土矿物等碎屑物质组成，也可含有有机质、碳酸盐等自生矿物。
- 结构：沉积岩具有独特的结构，如层理、波痕、泥裂等，反映了沉积环境和沉积过程。
- 构造：沉积岩的构造多样，包括水平层理、波状层理、交错层理等，是沉积环境和沉积作用的重要标志。
- 成岩作用：沉积岩在形成过程中经历了压实、胶结、重结晶等成岩作用，影响了其物理和化学性质。
1.2 沉积岩的分类根据沉积岩的组成和形成过程，可将其分为以下几类：- 碎屑岩：由母岩破碎、搬运、沉积形成的岩石，如砂岩、砾岩等。
- 泥质岩：由细粒沉积物经长时间沉积、压实形成的岩石，如泥岩、页岩等。
- 化学岩：由化学沉积作用形成的岩石，如石灰岩、白云岩等。
- 生物岩：由生物残骸沉积形成的岩石，如礁灰岩、贝壳灰岩等。
1.3 沉积岩在地质历史中的重要性沉积岩在地质历史中具有重要意义，主要体现在以下几个方面：- 地层划分：沉积岩具有明显的层理和化石，是地质年代划分和地层对比的重要依据。
- 资源矿产：许多金属矿产、非金属矿产和能源矿产（如煤、石油、天然气）都赋存于沉积岩中。
- 环境记录：沉积岩记录了地球历史上的古气候、古地理、生物演化等信息，对了解地球演变过程具有重要意义。
- 工程地质：沉积岩的物理和化学性质影响工程建设和地基处理，对工程地质研究具有重要意义。
1.4 沉积岩研究方法研究沉积岩的方法主要包括：- 宏观观察：通过野外考察、露头观测等手段，研究沉积岩的宏观特征，如颜色、层理、构造等。
- 显微镜观察：利用光学显微镜、扫描电镜等仪器，观察沉积岩的微观特征，如矿物成分、结构、成岩作用等。
- 地球化学分析：通过对沉积岩样品进行元素和同位素分析，研究其物质来源、沉积环境和成岩过程。
能源地质学(3)_第二部分 化石能源矿产基本性质(物理性质与化学组成)
秦 勇, 139********@ 吴财芳, caifangwu@, 138******** 何金先, he2003jin@, 138********n地质2012级(资源勘查工程)PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 第二部分:化石能源矿产基本性质岩石 → 物理→ 化学→演化 化石能源矿产如何识别？PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 二. 沉积有机质物理性质物理性质：物质不需要经过化学变化就表现出来的性质， 或物 质没有发生化学反应就表现出来的性质，属于统计物理学范畴 (即大量分子所表现出来的性质)。
电磁性质光 学 性 质 导 电 性 质 介 电 性 质 核 磁 性 质力学性质 空间结构性质 吸附性质硬 度 性 质 脆 度 性 质 力 学 强 度 弹 性 性 质 密 度 性 质 孔 隙 性 质 裂 隙 性 质渗流性质构 吸 吸 吸 吸 润 扩 毛 渗 造 附 附 附 附 湿 散 管 透 性 能 势 热 常 性 性 作 性 质 数 用思考：沉积有机质的不同物理性质，在能源地质研究、勘 探及开发中有何作用？PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 1.沉积有机质电磁性质1) 光学性质：反射/折射/吸收，颜色/光泽/…可见光性质：物质与可见光相互作用的肉眼表现特征牛顿(1666) 发现， 透过棱镜的白光光 束是由连续光谱混 合而成，按蓝、绿、 橙、红的顺序逐渐 变化。
波长紫外线 可见光 红外线γ射线 宇宙射线 X射线 微波 无线电波 长电振荡波长也就是说，可见光是电磁波的一部分，波长范围380-780nm，从 远红外到紫外，并延伸到X射线区。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 色度图反射反射：颜色，强度(光泽, 反射率) 透射：颜色，强度(透射率) 折射与散射：折光率PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 折射散射透射煤及其显微组分的颜色与光学强度煤级 褐煤 肉眼(宏观) 光泽 颜色 粉色 无或暗淡 褐,深褐, 沥青光泽 黑褐 强沥青光 泽, 弱玻 璃光泽 玻璃光泽 黑色 强玻璃光 泽 金刚光泽 黑,偏灰 不透明 灰白 显微镜(微观,透射光/镜质组) 透射光 反射光 黑灰 浅灰 棕红, 红棕 灰色 亮灰 无荧光 偶尔见 暗褐色 荧光 荧光 浅棕,深 褐红, 棕红 棕 深棕 棕黑长焰煤 沥青光泽 黑, 偏褐 气煤 肥煤 焦煤 瘦煤 贫煤黑色,偏 红棕, 棕褐 棕 黑色 几乎不透明似金属光 灰黑,古铜, 灰黑 无烟煤 钢灰 泽PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 显微组分反射率概念：显微组分抛光表面入射光强度与反射光强度之比, %R 显微组分光学各向异性：不同振动方向上光性存在差异 参数：按观测介质分: 空气反射率, Ra 油浸反射率, Ro 按振动方向分: 最大反射率, Rmax 最小反射率, Rmin 平均反射率, Rm 随机反射率, Rr 综合参数: 双反射率, ΔR二轴光性一轴光性思考：镜质组反射率测定条件(GB/T 6948-2008)？PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 显微组分反射率应用：地质应用 沉积有机质演化(热成熟作用) 石油天然气成藏与古地热场 沉积环境(煤相)与煤层对比 构造应力场与煤层构造变形 热液型金属矿产勘探区圈定 工业应用 煤质，配煤(炼焦, 液化, 气化) 焦炭质量评价与优化 商品混煤判别(GB/T15591-2013)显微组分反射率热演化轨迹PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 煤炭可洗选性与工艺优化2) 导电性：视电阻率煤层：视电阻率(ρs)一般高于煤系其它岩层物理 性质 视电阻率 自然伽玛 伽玛-伽玛 煤层 高 低 特高 砂岩 高 低 低贵州织纳灰岩 特高 低 低岩性 粉砂岩 泥岩 弱低 低 较高 高 较高 高碳质泥岩 较低 较低 高铝土岩 略高 特高 较高吉林舒兰煤层及其顶底板岩层视电阻率曲线PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 煤层顶板岩层视电阻率平面等值线煤层导电性影响因素含水性 孔隙特性 煤化程度：低阶，中阶，高阶 物质组成：煤岩类型，矿物 煤体结构：原生结构，构造煤 风氧化程度：风化煤，氧化煤 思考：煤层导电性地质 影响因素具体表现及其 变化规律？ 思考：页岩储层、砂岩 储层导电性受哪些地质 因素影响？PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 含金属元素矿物地球物理测井 煤 层 识 别 煤 层 物 性 物 质 组 成选煤 摩 擦 电 选概念：岩石在外加载荷作用下的表观性能，也称机械性能1) 硬度：物质局部抵抗外来机械作用力的能力刻化硬度抗磨硬度抗压硬度冲击硬度摩氏硬度，标准矿物，煤2-4(褐煤和焦煤2-2.5，无烟煤4)；弹性极限、屈服极限、强度极限和破裂极限凸起，壳质类、惰质类组分和硫化铁、石英等矿区凸起高；抗塑性变形、抵抗破裂和剥离的能力压痕硬度，显微硬度，与煤级、显微煤岩组分和矿物种类有关；对塑性变形的阻力，反映矿物的强度极限普式硬度，坚固性系数，与力学强度不同，是煤在几种变形方式组合作用下抵抗破坏的能力思考：四种硬度的形成机理与相互关系？在煤中具体体现？煤的刻化硬度分布范围摩氏硬度标准矿物坚固性系数(f)岩石坚固性系数(普氏系数)：表征岩石抵抗破碎的相对值。
《石油地质学》课程笔记
《石油地质学》课程笔记第一章绪论1.1 石油和天然气在现代社会中的地位石油和天然气是现代社会最重要的化石能源，对于全球经济发展和社会进步具有举足轻重的作用。
它们不仅是能源的主要来源，还是化学工业、农业、医药、制冷和运输等行业不可或缺的原材料。
随着全球经济的快速增长，石油和天然气需求持续增加，导致资源紧张和价格波动。
因此，石油和天然气资源的勘探、开发和利用成为各国政府和企业关注的焦点。
1.2 我国油气地质与勘探发展简史我国石油和天然气的开发利用历史悠久，早在公元前就有关于石油和天然气的记载。
20世纪初，我国开始引进西方的地质理论和勘探技术，开展油气资源的调查和勘探。
新中国成立后，我国油气地质与勘探事业取得了举世瞩目的成就。
1950年代，发现了大庆、胜利等大型油田，使我国成为石油生产大国。
此后，我国在陆地和海域油气勘探不断取得突破，形成了多个重要的油气产区。
1.3 世界油气地质与勘探发展简史世界油气地质与勘探的发展历程与人类对能源的需求密切相关。
19世纪初，人们开始使用煤油作为照明燃料，推动了石油勘探的兴起。
随着内燃机的发明和应用，石油需求激增，促使勘探技术不断进步。
20世纪初，地质学家们提出了油气成因理论，为油气勘探提供了科学依据。
此后，地震勘探、钻井技术、油气藏评价等技术的突破，使得油气勘探领域不断扩大，发现了大量油气田。
第二章石油、天然气、油田水的基本特征2.1 石油的元素组成石油是一种复杂的混合物，主要由碳（C）和氢（H）两种元素组成，碳的含量约占83%至87%，氢的含量约占11%至14%。
此外，石油中还含有少量的硫（S）、氮（N）、氧（O）和微量金属元素等。
2.2 石油的化合物组成石油中的化合物主要包括烷烃、环烷烃和芳香烃。
烷烃是石油中含量最高的化合物，主要包括甲烷、乙烷、丙烷等。
环烷烃包括环戊烷、环己烷等。
芳香烃包括苯、甲苯、二甲苯等。
2.3 石油的馏分组成与组分组成石油可以通过蒸馏分离成不同的馏分，主要包括：轻馏分（液化石油气、汽油）、中馏分（柴油、煤油）、重馏分（润滑油、沥青）和残余油（重油、渣油）。
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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
a、b、c、d分别代表腐泥组、壳质组、镜质组、惰质组百分含
2、干酪根法（孢粉学法）
以干酪根为基础的显微组分划分比较简单。影响最大 的是Burgess（1974）提出的分类，他将沉积岩中的干酪根类
型划分为五类：腐植型：木质的（V）、煤质的（I） 腐泥型：草质的、藻质的及无定形有机质。
干酪根方法最大的优点是富集了存在于矿物沥青基质 中的那部分有机质，使其能直接研究，但它同时破坏了有 机组分原始产状和结构，难以准确鉴别某些显微组分的成 因，使研究结果的可靠性和代表性受到影响。因此合理的 做法是将全岩研究和干酪根的研究结合起来，
碳用美国南卡州皮狄组美洲拟箭石（PDB）。
（二）石油的烃类组成
1、烷烃（脂肪烃）
属饱和烃，通式为CnH2n+2，石油中含量一般为5~55%。
常温常压下：n=1~4 气态；n=5~16 液态；n>17 固态 密度＜1g/cm3，几乎不溶于水。随分子量的增加， 密度、熔点、沸点均上升。
（1）正烷烃（或正构烷烃） 碳与碳原子都以单键C—C直链相连，无支链
量
TI≥ 80
为干酪根类型I
40≤ TI≥ 80 0≤ TI< 40
TI< 0
为干酪根类型Ⅱ1 为干酪根类型Ⅱ2 为干酪根类型Ⅲ
2 石油勘探院的油气源岩有机组分分类
1989年提出了以煤岩显微组分分类为基础的油气源岩 显微组分分类 镜质组：结构镜质体、无结构镜质体、碎屑镜质体 惰质组：粗粒体、半丝质体、丝质体、菌类体、碎屑惰性体 壳质组：孢粉体、树脂体、角质体、本栓体、荧光质体、壳屑 体 腐泥组：无定形腐泥体、藻类体 动物有机碎屑组：笔石、几丁虫、牙形刺等 次生有机质：渗出沥青体、微粒体、各向异性体
无烟煤 93.7 2.4
0.6~1.0 0.9 2.4 0.31
▲同位素
原油中常见的稳定同位素有C（C12、C13）、H（H1、 H2）、Ar（Ar40、Ar36）。衡量其大小通常用比值和 δ值（千分数）表示。
δ值（‰）=（Rs/Rr - 1）×1000 式中Rs和Rr分别代表样品和相应标准的同位素比值 （重/轻）。可看出，Rs越小，δ值越小。 关于稳定同位素的标准值，国际上通用氢为SMOW，
木栓质体、角质体等。
（5）树脂体B：指类脂树脂体。 （6）粒状镜质体：反射光下呈多孔粒状、类似基质镜质
体，有时有暗褐色荧光。
（7）变质惰质体或变质碎屑惰质体：具高反射率，有
时为孢子体，藻类体或其它粒状壳质 体的煤化破碎的惰质产物。
（8）群集微粒体：是粒状微粒体聚结而成。 （9）固体沥青：见于油源岩中，或以脉状见于沉积岩中。 （10）液态沥青和油滴：具绿-褐色荧光，滴状。
4、有机质的类型
有机质类型—干酪根类型 TeiChmüller（1982）根据Tissot 、Durand （1980） 等人资料划分为三种类型： I 型干酪根主要由藻类生成，生油量高， Ⅲ 型干酪根主要由高等植物生成，生油量很少， Ⅱ 型 干酪根生油量也较高，含部分壳质组分。
I、Ⅱ型干酪根可称为腐泥型 Ⅲ型干酪根可称为 腐植型。 德国核研究中心地球化学研究所等1985年在干酪根类 型划分中加入了地球化学参数（H/C），干酪根分为：I型、 （ >1.5 ） ⅡA 型 （ 1.1~1.5 ） 、 ⅡB 型 （ 0.9~1.1 ） 、 Ⅲ 型 （0.5~0.8）和Ⅳ型（<0.5） 。
二、石油的化学组成
石油: 地下岩石空隙中天然生成的以液态烃为主的
可燃有机矿产。
（一）石油的元素组成
石油的元素组成主要是C、H、S、N、O。其中碳约占 84~87%，氢占11~14%，碳和氢的含量约为97~99%，而硫、氮、 氧和微量元素约占1~4%。
微量元素：Fe、Ca、Mg、Si、Al、V、Ni、Cu、Sb、Mn、 Sr、Ba、B、Co、Zn、 Mo、Pb、Sn、Na、K、P、Li、Cl、 Bi、Be、Ge、Ag、As、At、Au、Ti、Cr、Cd、U、Nd、Ce、 Sc、Y、La Lu、Rb、Tl等
3、统一分类法
Mukhopadhyay等的分类（1985）。考虑了显微组分在成 熟过程中的演变规律，提出了富氢显微组分所形成的次 生产物，该分类中的一些特殊组分特征如下：
（1）腐泥质体I：是藻、细菌的混合不定形产物，产烃
潜力大于700mg HC/gCorg，H/C＞1.5。
（2）腐泥质体Ⅱ：是动物、植物、浮游生物、陆生壳
（2）异烷烃（或异构烷烃） 碳与碳原子都以单键C—C直链相连，有支链。
不同碳原子数的正烷烃相对含量呈一条连续的曲 线，称为正烷烃分布曲线。