地球化学

地球化学

一．名词解释

1. 异戊二烯型化合物：由一个个异戊二烯单元头尾相连重复组合而成一类化合物，它广泛存在于生物体、近代沉积物、古代沉积岩以及原油中。

2. 萜类：环状的异戊二烯型化合物。

3.同位素效应：由于同位素不同，引起单质或化合物在物理、化学性质上发生微小变化的现象，称为同位素效应。

4.同位素分馏：在各种自然过程中，由于同位素的效应引起同位素相对含量在不同相之间的变化。

5.干酪根：沉积物和沉积岩中不溶于非氧化性的无机酸、碱和常用有机溶剂的一切有机质。

6.腐殖质：指土壤和现代沉积物中不能水解的、不溶于不溶于有机溶剂的有机质。

7.低熟油：指所有非干酪根晚期热降解成因的各类低温早熟的非常规石油。

8.生物标志物：是沉积物（岩）、原油、油页岩和煤中那些来源于生物体，在有机质演化过程中具有一定稳定性，没有或很少发生变化，基本保存了原始生化组分的碳骨架，记载了原始生物母质特殊分子结构信息的有机化合物。

9.质谱法：通过研究分子量和离子化的分子碎片来认识分子结构的一种现代分析技术（以高能电子将单个分子击碎，用碎片的质量组成特征，推测分子的结构组成和分子量，以达到分子鉴定的目的）。

10.质谱法（棒图）：将每一次扫描的记录，应用质荷比对检测器响应值作图，就可以得到由色谱分离的某一种化合物的质谱图。

11.质量色谱图：

12.总离子流图：

13.生物成因气：

14.热成因气：

二．简答题

1.生物有机质的化学组分

碳水化合物

脂类

蛋白质和氨基酸

木质素和丹宁

2.异戊二烯单元的结构及简单组合、拆分

3.富沉积有机质的沉积环境

4.C 、O 同位素丰度的表示方法

5.自然界中碳同位素分馏的几种方式和结果

6.干酪根的光学显微组分分类

主要（1）统计腐泥组和壳质组之和与镜质组的比例；

采用（2）采用类型指数(T 值)来划分，具体方法是将鉴定的各组分相对百分含量代入下式，

计算出T 值，再依据表中的分类标准划分类型。

两种 方法

以透射光为基础的干酪根显微组分分类

组 分 亚 组 分

腐泥组 无定形—絮状，团粒状，薄膜状有机质

藻质体

孢粉体—孢子、花粉、菌孢

树脂体

壳质组 角质体

木栓质体

表皮体

镜质组 结构镜质体

无结构镜质体

惰质组 丝质体

7.干酪根研究的常用测试方法

干酪根研究的常用方法

直接方法：显微镜

SEM ——scanning electronic microscope

荧光显光镜

IR 吸收光谱

X-ray

核磁共振（NMR ），顺磁共振(ESR)

（不破坏干酪根，根据其物理特性来研究干酪根的性质、结构）

间接方法：元素分析

稳定同位素

热解分析（热失重、热模拟、热解—-色谱）

超临界抽提、氧化分解

100

)100()75()50()100(-⨯+-⨯+⨯+⨯=惰质组含量镜质组含量壳质组含量腐泥组含量T

（这种方法的特点是彻底的破坏干酪根，看它由哪些单元组成。）

8.干酪根热演化的化学反应类型

9.干酪根成烃动力学的主要影响因素

10.生成低熟油的主要母质类型

11.低熟油中化合物组分的分布特征

12.低熟油的主要判识标志

13.煤中可溶有机质饱和烃组分的一般特征

14.生物标志物的类别

15.生物标志物的油气应用意义

16.从源岩到生物标志物的测试程序

17.色谱技术原理

利用流动的稳定流体带着待分离样品在装有吸附剂的细管中流动，使混合物在流动过程中不断吸附－解吸，最终分子结构简单、分子量小的组分先从色谱柱出口流出，分子结构复杂、分子量大的组分后从色谱柱口流出，达到对混合样品的分离作用。再利用检测仪器进行检测。

18.气相色谱图的识别及应用方法

从色谱柱先后流出的化合物被检测记录就得到了色谱图。

色谱图横坐标为保留时间，纵坐标是检测信号的幅值，反映了检测物质含量。

如果混合物中诸组分完全分离开了，而且各个组分在检测器上都有反应，色谱图上每一个峰代表一种纯物质，色谱峰所包围的面积就是该物质的相对含量。

表征色谱峰的重要参数是保留时间(指样品组分从进样经过色谱柱到检测器所用时间)。

实验结果表明保留时间值随分子结构或性质变化。正构烷烃同系物中碳数越大保留值越大；异构烷烃沸点越高，保留值越大。

石油烷烃组分的气相色谱图

19.25-降霍烷同系物的识别方法（质谱图类型）及应用意义

20.伽马蜡烷和奥利烷的沉积环境指相意义

21.不同类型热成因气的特征区别

三．分析题

1.异戊二烯单元的结构及简单组合、拆分

2.质量色谱图m/z191、217中主要化合物的判读

3.质量色谱图m/z191、217的指相意义

四．论述题

1.沉积有机质形成的条件

2.富沉积有机质形成的有利条件

3.干酪根的元素组成分类及相关性质

4.正构烷烃、异构烷烃、环烷烃、烯烃在沉积有机体热演化中的一般化学反应规律

5.烷基芳烃、未取代芳烃及杂原子官能团（含氮、含硫、含氧官能团）在沉积有机体热演化中的一般化学反应规律

6.干酪根结构（芳族、脂族、杂原子官能团）的演化特征

7.煤成油的地球化学特征

8.写出几种常用的生物标志物成熟度参数（正构烷烃、异构烷烃、菑烷、萜烷、芳烃等）

9.不同特征（分子量、奇偶优势）的正构烷烃的沉积环境、母质类型意义

10.正构烷烃的母质来源、沉积环境、成熟度分析及生物降解中的应用

11.无环类异戊二烯烷烃姥鲛烷Pr和Ph的沉积环境意义和在油气地化中的应用

12.三环萜烷的应用

（1）一般在湖相和浅海相中三环萜烷含量比较高，湖沼和沼泽相中含量较低。

（2）三环萜烷系列中低碳数成员的某些变化可以指示沉积环境变化，如Ｃ19萜烷浓度相对增高是湖相沉积的特征，而相对高浓度的Ｃ23萜烷出现是碳酸岩沉积的特征。

（3）三环萜烷的碳数分布可反映有机质成熟度（随地温升高,三环萜烷的长侧链就会不断断裂,碳数减少, 因此成熟度升高,低碳数三环二萜烷相对含量增加）。

（4）三环萜烷的相对分布可用于油源对比（m/z 191质量色谱图上三环二萜的分布在中新生代和古生代油源对比中都是较理想的对比指纹）。