第一章 沉积有机质的物质的形成与聚集
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表1-1 植物及其化合物的元素组成 元素 /% 浮游 陆生 纤维 木质 蛋白 菌类 脂肪 蜡质 植物 植物 素 素 质 C 45.0 H O
N
植物
化 合 物
48.0 7.5 32.5 12.0
54.0 6.0 37.0 2.8
44.4 6.2 49.4 －
62.0 53.0 6.1 7.0
77.5 12.0
13C在0‰左右
思考题：
1. 腐植酸类型及元素组成与沉积环境的关系？ 2. 如何通过腐植酸来判断沉积有机质的成因？
三、可抽提沥青的化学组成
1、可抽提物类型
溶于苯
溶于氯仿（CHCl3） 二硫化碳（CS2） 二氯甲烷（CH2CL2）
苯沥青（褐煤蜡、泥岩蜡）
氯仿沥青Ａ
2、氯仿沥青Ａ族组成
烃类 氯仿沥青 Ａ族组成
溶于丙酮或乙醇 沉淀部分
1~2% 富里酸
10% 85~90% 胡敏酸
5、腐植酸的成因判别
（1）H/C、N/C、O/C原子比
1—海洋、湖泊 水下沉积物 2—寒冷气候或 酸性介质 3—热带潮湿气 候 H/C 4—干湿季节明 显交替气候 图1-15 腐殖酸成因判别的范氏图解（转引自Burand，1980）
高等植物 植物残体学 沉 积 生物学属性 低等植物 古生物学 有 动物 机 生物残屑，有结构的 质 岩石学属性 有机岩石学 高度降解产物，无定形成分 三 重 不溶有机质（干酪根） 有 机 属 化学属性 可溶有机质（可提取物—水 地球化学 性 溶、水解、碱溶、有机溶剂）
2、不溶有机质（干酪根）
干酪根:不溶于有机溶剂的有机质浓缩物.
2、可溶有机质
糖类、有机酸 可 水溶：热水可抽提有机质 溶 水解：强或弱酸 纤维素、半纤维素 有 机 碱溶：腐植酸 NaOH 、NaP2O7 质 有机溶剂：可抽提沥青 沥青质、蜡
褐煤蜡： 110℃ ，苯抽提物>3%
德国：12%~20%， 最高50~60% 云南：<9%
泥炭蜡：
表1-3
我国泥炭化合物平均化学组成 （干基，%）
二、腐植酸的化学组成
1、腐植酸（HA）的定义
具有酸性、亲水性、吸附性和复杂多样结构的芳香性化合物。
2、腐植酸的结构
0.001~0.1μm的球形微粒联成的团聚体，无定形高分子胶体。 由芳核（单环、多环）、桥键（单桥、双桥）和活性基团 （-COOH、-OH、-C=O、-OCH3、C-O-C）联结而成。
细碎作用（机械作用）：物理作用，生物碎片 腐败作用（腐朽作用）：喜氧性细菌、真茵
消化作用（代谢作用）：粪粒、团块有机质
发酵作用（缩合作用）：厌氧性细菌、酶 碳水化合物 糖
蛋白质
脂肪 木质素
氨基酸
脂肪酸 腐殖酸和腐殖质
吸附作用（无机矿物）：沉淀、凝聚、转化作用
化wk.baidu.com作用（水解作用）：水合作用、重排作用 压实作用：重力作用
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。
2、泥炭沼泽的形成
水域沼泽化：由湖泊、河流、泻湖等水域转化而来 陆地沼泽化：由陆地演化而来 （存在草甸泥炭沼泽化 和森林泥炭沼泽化两种基本形式）
3、泥炭沼泽的演化阶段
低位沼泽 中位沼泽 高位沼泽
丝炭化作用
图1-12 凝胶化作用与丝炭化作用关系示意图 （据热姆丘日尼科夫等，1960）
第二节 近现代 沉积有机质的物质组成
一、沉积有机质的三重属性
二、腐植酸的化学组成 三、可抽提沥青的化学组成
一、沉积有机质的三重属性
1、概述
思考题：从哪些视角，采用哪些方法来研究沉积有机质？
表2-2 沉积有机质的三重属性
图1-14
腐殖酸分子基本结构单元示意图（柴岫等，1990）
3、腐植酸的产率与含量
腐植酸的产率（HAt）——碱溶一次抽提 腐植酸的含量——碱溶多次抽提 有机质类型 泥炭 褐煤1 褐煤2 腐植酸的产率（HAt） 10~50% 20~80% <20%
4、腐植酸的分类
黄腐酸
根据溶 解性质 棕腐酸 黑腐酸
溶于酸
（1）低位沼泽（营养沼泽）
地下水潜水面高于沼泽水面，地下水、地表水供 应营养成分，生长富营养的植物，介质为中性或微碱 性，泥炭厚、灰分高、沥青质含量和焦油产率较低。
（2）高位沼泽（贫营养沼泽或凸起 沼泽）
海相和湖相软泥腐殖酸中的氢和氮总体上高于泥炭和土 壤，但碳含量相对较低，造成氢碳比和氮碳比显著较高。
（2）稳定碳同位素δ
生物中 腐殖酸 δ
13C/‰
13C
海洋浮游 生物 -13~-28
海相沉积 物腐殖酸 -21~-23
陆生和淡 水植物 -14~-32
陆相沉积 物腐殖酸 -25~-27
光合作用的差异: 海水中的碳酸盐化合物，HCO３-1离子的δ 大气中的CO2，δ 13C分布于-7~-9‰之间
图2-1
有机碳及沉积有机碳的循环
初次循环 几天~几十年 水、生物、大气圈 岩石圈表层 沉积有机质
二次循环 几百万年~数亿年 岩石圈表层 岩石圈浅层 化石能源矿产
思考题：
1.有机碳循环的不完整性会造成什么样的结果？ 2.有机碳循环研究对化石能源矿产的地质意义？
（三）沉积有机质的来源
图1-2
生物进化与沉积有机质地史分布示意图 （据钟宁宁、秦勇等，1995）
2、沉积环境的定义
沉积环境是由一组物理、化学、生物学 上有别于相邻地区的自然地理单元。
3、沉积环境组合的类型
三 角 洲
冲积扇 大陆环境 河 流 过渡环境 滨海平原 水下浅滩
湖
泊
海洋环境
浅 海
深 海
沉积环境类型及其空间配置关系示意图（转引自任明达等，1985）
二 、泥炭的聚集环境
1、泥炭沼泽的概念
8.9×1015
1.8×1015 1.3×1015 1.5×1013 2.8×1014 2.7×1014 5×1011 1.1 ×1011
2、自然界中碳的循环
不同成熟度分散有机质 二氧化碳 光合作用: 植物 年轻沉积物 动物 石油与天然气
聚集
高成熟度分散有机质
聚集
生物遗体
循环 1 循环 2 元素碳
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 分散有机质
按聚集状态
（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
形
式
数量（t）
1.3×1016 (0.3~1.3) × 1012 6×1016 1×1016
沉积体 生物体 沉积岩中碳酸盐 非沉积岩中碳酸盐
无机碳 （氧化 碳）
第三节
沉积有机质的聚集
一、陆地与海洋的沉积环境组合
二、泥炭的聚集环境 三、分散有机质的沉积分配
四、沉积有机质的分布
一 、 陆地与海洋的沉积环境组合
1、 沉积有机质聚集条件
1）足够生物量的供给； 2） 存在生物聚合物向沉积聚合物转化的环境条件；
3） 保证沉积有机质不被无机沉积物过分“稀释”而
相对集中; 4） 沉积有机质形成后能够得以妥善保存而在一定 地质历史中不被再次破坏。
81.0 13.5
7.0
45.0
3.0
31.9 23.0 － 16.0
10.5
－
5.5
－
思考题
1. 生物质化合物的稳定序列及其原因？
在沉积有机质研究中的意义？
2. 3. 化合物在生物质中的分布？ 生物体的不同生物组成中有机元素的 相对丰度及其地质意义？
三、生物质向沉积有机质的转化
（一）沉积有机质形成过程
纤维素
碳水化合物 化合物 木质素 蛋白质 类脂化合物
半纤维素 果胶质 芳香族高分子聚合物 含氮化合物 混合物（脂肪、蜡质）
2、化合物稳定性序列（抗降解能力）
蛋白质<色素<脂肪<半纤维素<纤维素<木质素 <木栓质<种子皮壳<角质<孢粉素<蜡质和树脂
3、 化合物的化学结构
4、化合物元素组成
生物体 化合物不同 有机元素不同 有机质的元素和生烃能力不同
非烃类 饱和烃 芳烃 胶质 沥青质 半流体状，溶于石油醚 黑色固体，不溶于石油醚
思考题：氯仿沥青Ａ族组分研究的环境意义？
1）生物质的烃类/非烃比率远远高于沉积有机质，表明在 生物质向沉积有机质转化过程中生物烃类受到明显损失； 2）海相和湖相沉积有机质的饱和烃／芳烃比率往往高于 泥炭沼泽相，这是浮游生物脂肪含量较高而陆生植物 富含木质纤维素的必然结果 ； 3）泥炭氯仿沥青A中烃含量和烃类/非烃比率均具有藓类 泥炭＞草本泥炭＞木本泥炭的特征，这同样与沉（堆） 积介质条件、微生物活动性以及植物有机组成有关 ； 4）年轻沉积有机质内从活的生物体中继承下来的直接烃 类起着生物标记化合物的作用。
表1-2 有机质来源
（二）沉积有机质的形成作用
1、作用类型
腐 泥 化 作 用 泥 炭 化 作 用 对象：菌藻类低等植物 环境：水体较深的滞流贫氧环境 反应：还原、合成等化学作用
产物：腐泥、软泥、残体、原生沥青质
对象：高等植物遗体
环境：沼泽、泥炭沼泽
反应：氧化、还原、合成 产物：植物残体＋腐植酸
2、泥炭化作用方式
图1-4
沟鞭藻与世界特大型油田分布的关系 （据何承全，1984）
思考题：为什么到元古界末期才有煤层形成？
二、生物解剖结构与化学组成
（一）生物解剖结构
动物（细胞膜） 低等植物 植物 高等植物 根 茎
周皮：木栓层 皮层：通气、吸收 维管束：木质部
管胞
缘孔
表皮：角质层、腊质
木射线
图1-5 高等植物茎干的解剖结构 （据高信曾等， 1978）
有机质化合物组成
泥炭 类型 水溶物 水解物 +半纤维素 29.54 14.09 9.16 0.48 5.92 6.65 3.54 0.61 腐殖酸 苯溶物 木质素 21.46 30.85 33.14 39.82 2.54 1.87 1.41 5.61 3.04 6.42 4.85 0.85
藓类 草本-藓 类 草本 木本
叶：表皮、叶肉、叶脉
动物来源的有机碎屑往往是海相或湖相沉积有机质的一种 重要赋存形式，古生界沉积岩中常见的动物有机碎屑来源于笔 石、几丁虫、虫颚以及某些来源不明的动物有机体，均为现代 已灭绝了的动物。
图1-8
笔石体形态及表皮解剖结构（据Goodarzi，1984）
（二）生物质的化学组成
1、化合物组成
① 凝胶化作用：强覆水、缺氧、还原、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
结果
① 透明残体：腐植酸＋沥青质＋水分 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？
3、影响因素
影响因素 生物体本身的化学组成 水体的动力状态 水介质性质（氧化还原、酸碱度、温度）
植物与泥炭有机质化学组成的比较 化合物组成（干燥基%） 纤维素 植 莎 草 物 木本植物 泥 草本泥炭 炭 木本泥炭 50.00 50.60 19.69 0.89 木质素 20~30 20~30 0.75 0.39 蛋白质 5~10 1~7 0 0 沥青A 5~10 1~3 3.56 10 腐殖酸 0 0 43.58 52.88
第一章 沉积 有机质的形成与聚集
第一节 沉积有机质的成因
第二节 近现代沉积有机质 的物质组成 第三节 沉积有机质的聚集
第一节 沉积有机质的成因
一、沉积有机质的来源
二、生物解剖结构与化学组成
三、生物质向沉积有机质的转化
一、沉积有机质的来源
（一）概述
1、有机质的定义
包括一切生物体及其分解或合成的各种产物 。
沉积岩中有机质的含量大都在0.5～1.5％之间， 为了便于研究，往往要将其富集起来。 物理方法 干酪根的提取和分离方法 化学方法 物理化学方法
★物理方法
浮选法、超声波法、电磁法、静电法以及基于矿物 和
有机质湿润性质差异的分离方法
★化学方法 盐酸+氢氟酸溶解无机矿物 思考题: 干酪根的制备及意义?
干酪根的类型及生烃贡献?
1、作用过程
死亡 生物质 再循环 分配 降解产物 生物作用 物理化学作用 埋葬作用 吸收 大气、水体 沉积有机质
气态分子和水 生物遗体 其它小分子化合物 质 生物残体 氧化－降解阶段
分解产物：氨基酸，糖类等 合成产物：腐殖酸，沥青质 沉积有机
有机碎屑：生物残体 还原－合成阶段 沉积－埋藏阶
段
2、作用方式
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
5×1013
1×1016 1×1012 1×1012
碳
还原碳：有机碳，如生物质 氧化碳：无机碳，如碳酸盐岩 元素碳：如石墨，金刚石 沉积有机碳 （还原碳）
类型
形式
数量（t）
粘土岩和页岩 不溶有机碳
碳酸盐岩 砂岩 煤层(厚度>0.6m) 储集岩中沥青 可溶有机碳 储集岩中石油 非储集岩中沥青 非储集岩中石油
N
植物
化 合 物
48.0 7.5 32.5 12.0
54.0 6.0 37.0 2.8
44.4 6.2 49.4 －
62.0 53.0 6.1 7.0
77.5 12.0
13C在0‰左右
思考题：
1. 腐植酸类型及元素组成与沉积环境的关系？ 2. 如何通过腐植酸来判断沉积有机质的成因？
三、可抽提沥青的化学组成
1、可抽提物类型
溶于苯
溶于氯仿（CHCl3） 二硫化碳（CS2） 二氯甲烷（CH2CL2）
苯沥青（褐煤蜡、泥岩蜡）
氯仿沥青Ａ
2、氯仿沥青Ａ族组成
烃类 氯仿沥青 Ａ族组成
溶于丙酮或乙醇 沉淀部分
1~2% 富里酸
10% 85~90% 胡敏酸
5、腐植酸的成因判别
（1）H/C、N/C、O/C原子比
1—海洋、湖泊 水下沉积物 2—寒冷气候或 酸性介质 3—热带潮湿气 候 H/C 4—干湿季节明 显交替气候 图1-15 腐殖酸成因判别的范氏图解（转引自Burand，1980）
高等植物 植物残体学 沉 积 生物学属性 低等植物 古生物学 有 动物 机 生物残屑，有结构的 质 岩石学属性 有机岩石学 高度降解产物，无定形成分 三 重 不溶有机质（干酪根） 有 机 属 化学属性 可溶有机质（可提取物—水 地球化学 性 溶、水解、碱溶、有机溶剂）
2、不溶有机质（干酪根）
干酪根:不溶于有机溶剂的有机质浓缩物.
2、可溶有机质
糖类、有机酸 可 水溶：热水可抽提有机质 溶 水解：强或弱酸 纤维素、半纤维素 有 机 碱溶：腐植酸 NaOH 、NaP2O7 质 有机溶剂：可抽提沥青 沥青质、蜡
褐煤蜡： 110℃ ，苯抽提物>3%
德国：12%~20%， 最高50~60% 云南：<9%
泥炭蜡：
表1-3
我国泥炭化合物平均化学组成 （干基，%）
二、腐植酸的化学组成
1、腐植酸（HA）的定义
具有酸性、亲水性、吸附性和复杂多样结构的芳香性化合物。
2、腐植酸的结构
0.001~0.1μm的球形微粒联成的团聚体，无定形高分子胶体。 由芳核（单环、多环）、桥键（单桥、双桥）和活性基团 （-COOH、-OH、-C=O、-OCH3、C-O-C）联结而成。
细碎作用（机械作用）：物理作用，生物碎片 腐败作用（腐朽作用）：喜氧性细菌、真茵
消化作用（代谢作用）：粪粒、团块有机质
发酵作用（缩合作用）：厌氧性细菌、酶 碳水化合物 糖
蛋白质
脂肪 木质素
氨基酸
脂肪酸 腐殖酸和腐殖质
吸附作用（无机矿物）：沉淀、凝聚、转化作用
化wk.baidu.com作用（水解作用）：水合作用、重排作用 压实作用：重力作用
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。
2、泥炭沼泽的形成
水域沼泽化：由湖泊、河流、泻湖等水域转化而来 陆地沼泽化：由陆地演化而来 （存在草甸泥炭沼泽化 和森林泥炭沼泽化两种基本形式）
3、泥炭沼泽的演化阶段
低位沼泽 中位沼泽 高位沼泽
丝炭化作用
图1-12 凝胶化作用与丝炭化作用关系示意图 （据热姆丘日尼科夫等，1960）
第二节 近现代 沉积有机质的物质组成
一、沉积有机质的三重属性
二、腐植酸的化学组成 三、可抽提沥青的化学组成
一、沉积有机质的三重属性
1、概述
思考题：从哪些视角，采用哪些方法来研究沉积有机质？
表2-2 沉积有机质的三重属性
图1-14
腐殖酸分子基本结构单元示意图（柴岫等，1990）
3、腐植酸的产率与含量
腐植酸的产率（HAt）——碱溶一次抽提 腐植酸的含量——碱溶多次抽提 有机质类型 泥炭 褐煤1 褐煤2 腐植酸的产率（HAt） 10~50% 20~80% <20%
4、腐植酸的分类
黄腐酸
根据溶 解性质 棕腐酸 黑腐酸
溶于酸
（1）低位沼泽（营养沼泽）
地下水潜水面高于沼泽水面，地下水、地表水供 应营养成分，生长富营养的植物，介质为中性或微碱 性，泥炭厚、灰分高、沥青质含量和焦油产率较低。
（2）高位沼泽（贫营养沼泽或凸起 沼泽）
海相和湖相软泥腐殖酸中的氢和氮总体上高于泥炭和土 壤，但碳含量相对较低，造成氢碳比和氮碳比显著较高。
（2）稳定碳同位素δ
生物中 腐殖酸 δ
13C/‰
13C
海洋浮游 生物 -13~-28
海相沉积 物腐殖酸 -21~-23
陆生和淡 水植物 -14~-32
陆相沉积 物腐殖酸 -25~-27
光合作用的差异: 海水中的碳酸盐化合物，HCO３-1离子的δ 大气中的CO2，δ 13C分布于-7~-9‰之间
图2-1
有机碳及沉积有机碳的循环
初次循环 几天~几十年 水、生物、大气圈 岩石圈表层 沉积有机质
二次循环 几百万年~数亿年 岩石圈表层 岩石圈浅层 化石能源矿产
思考题：
1.有机碳循环的不完整性会造成什么样的结果？ 2.有机碳循环研究对化石能源矿产的地质意义？
（三）沉积有机质的来源
图1-2
生物进化与沉积有机质地史分布示意图 （据钟宁宁、秦勇等，1995）
2、沉积环境的定义
沉积环境是由一组物理、化学、生物学 上有别于相邻地区的自然地理单元。
3、沉积环境组合的类型
三 角 洲
冲积扇 大陆环境 河 流 过渡环境 滨海平原 水下浅滩
湖
泊
海洋环境
浅 海
深 海
沉积环境类型及其空间配置关系示意图（转引自任明达等，1985）
二 、泥炭的聚集环境
1、泥炭沼泽的概念
8.9×1015
1.8×1015 1.3×1015 1.5×1013 2.8×1014 2.7×1014 5×1011 1.1 ×1011
2、自然界中碳的循环
不同成熟度分散有机质 二氧化碳 光合作用: 植物 年轻沉积物 动物 石油与天然气
聚集
高成熟度分散有机质
聚集
生物遗体
循环 1 循环 2 元素碳
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 分散有机质
按聚集状态
（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
形
式
数量（t）
1.3×1016 (0.3~1.3) × 1012 6×1016 1×1016
沉积体 生物体 沉积岩中碳酸盐 非沉积岩中碳酸盐
无机碳 （氧化 碳）
第三节
沉积有机质的聚集
一、陆地与海洋的沉积环境组合
二、泥炭的聚集环境 三、分散有机质的沉积分配
四、沉积有机质的分布
一 、 陆地与海洋的沉积环境组合
1、 沉积有机质聚集条件
1）足够生物量的供给； 2） 存在生物聚合物向沉积聚合物转化的环境条件；
3） 保证沉积有机质不被无机沉积物过分“稀释”而
相对集中; 4） 沉积有机质形成后能够得以妥善保存而在一定 地质历史中不被再次破坏。
81.0 13.5
7.0
45.0
3.0
31.9 23.0 － 16.0
10.5
－
5.5
－
思考题
1. 生物质化合物的稳定序列及其原因？
在沉积有机质研究中的意义？
2. 3. 化合物在生物质中的分布？ 生物体的不同生物组成中有机元素的 相对丰度及其地质意义？
三、生物质向沉积有机质的转化
（一）沉积有机质形成过程
纤维素
碳水化合物 化合物 木质素 蛋白质 类脂化合物
半纤维素 果胶质 芳香族高分子聚合物 含氮化合物 混合物（脂肪、蜡质）
2、化合物稳定性序列（抗降解能力）
蛋白质<色素<脂肪<半纤维素<纤维素<木质素 <木栓质<种子皮壳<角质<孢粉素<蜡质和树脂
3、 化合物的化学结构
4、化合物元素组成
生物体 化合物不同 有机元素不同 有机质的元素和生烃能力不同
非烃类 饱和烃 芳烃 胶质 沥青质 半流体状，溶于石油醚 黑色固体，不溶于石油醚
思考题：氯仿沥青Ａ族组分研究的环境意义？
1）生物质的烃类/非烃比率远远高于沉积有机质，表明在 生物质向沉积有机质转化过程中生物烃类受到明显损失； 2）海相和湖相沉积有机质的饱和烃／芳烃比率往往高于 泥炭沼泽相，这是浮游生物脂肪含量较高而陆生植物 富含木质纤维素的必然结果 ； 3）泥炭氯仿沥青A中烃含量和烃类/非烃比率均具有藓类 泥炭＞草本泥炭＞木本泥炭的特征，这同样与沉（堆） 积介质条件、微生物活动性以及植物有机组成有关 ； 4）年轻沉积有机质内从活的生物体中继承下来的直接烃 类起着生物标记化合物的作用。
表1-2 有机质来源
（二）沉积有机质的形成作用
1、作用类型
腐 泥 化 作 用 泥 炭 化 作 用 对象：菌藻类低等植物 环境：水体较深的滞流贫氧环境 反应：还原、合成等化学作用
产物：腐泥、软泥、残体、原生沥青质
对象：高等植物遗体
环境：沼泽、泥炭沼泽
反应：氧化、还原、合成 产物：植物残体＋腐植酸
2、泥炭化作用方式
图1-4
沟鞭藻与世界特大型油田分布的关系 （据何承全，1984）
思考题：为什么到元古界末期才有煤层形成？
二、生物解剖结构与化学组成
（一）生物解剖结构
动物（细胞膜） 低等植物 植物 高等植物 根 茎
周皮：木栓层 皮层：通气、吸收 维管束：木质部
管胞
缘孔
表皮：角质层、腊质
木射线
图1-5 高等植物茎干的解剖结构 （据高信曾等， 1978）
有机质化合物组成
泥炭 类型 水溶物 水解物 +半纤维素 29.54 14.09 9.16 0.48 5.92 6.65 3.54 0.61 腐殖酸 苯溶物 木质素 21.46 30.85 33.14 39.82 2.54 1.87 1.41 5.61 3.04 6.42 4.85 0.85
藓类 草本-藓 类 草本 木本
叶：表皮、叶肉、叶脉
动物来源的有机碎屑往往是海相或湖相沉积有机质的一种 重要赋存形式，古生界沉积岩中常见的动物有机碎屑来源于笔 石、几丁虫、虫颚以及某些来源不明的动物有机体，均为现代 已灭绝了的动物。
图1-8
笔石体形态及表皮解剖结构（据Goodarzi，1984）
（二）生物质的化学组成
1、化合物组成
① 凝胶化作用：强覆水、缺氧、还原、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
结果
① 透明残体：腐植酸＋沥青质＋水分 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？
3、影响因素
影响因素 生物体本身的化学组成 水体的动力状态 水介质性质（氧化还原、酸碱度、温度）
植物与泥炭有机质化学组成的比较 化合物组成（干燥基%） 纤维素 植 莎 草 物 木本植物 泥 草本泥炭 炭 木本泥炭 50.00 50.60 19.69 0.89 木质素 20~30 20~30 0.75 0.39 蛋白质 5~10 1~7 0 0 沥青A 5~10 1~3 3.56 10 腐殖酸 0 0 43.58 52.88
第一章 沉积 有机质的形成与聚集
第一节 沉积有机质的成因
第二节 近现代沉积有机质 的物质组成 第三节 沉积有机质的聚集
第一节 沉积有机质的成因
一、沉积有机质的来源
二、生物解剖结构与化学组成
三、生物质向沉积有机质的转化
一、沉积有机质的来源
（一）概述
1、有机质的定义
包括一切生物体及其分解或合成的各种产物 。
沉积岩中有机质的含量大都在0.5～1.5％之间， 为了便于研究，往往要将其富集起来。 物理方法 干酪根的提取和分离方法 化学方法 物理化学方法
★物理方法
浮选法、超声波法、电磁法、静电法以及基于矿物 和
有机质湿润性质差异的分离方法
★化学方法 盐酸+氢氟酸溶解无机矿物 思考题: 干酪根的制备及意义?
干酪根的类型及生烃贡献?
1、作用过程
死亡 生物质 再循环 分配 降解产物 生物作用 物理化学作用 埋葬作用 吸收 大气、水体 沉积有机质
气态分子和水 生物遗体 其它小分子化合物 质 生物残体 氧化－降解阶段
分解产物：氨基酸，糖类等 合成产物：腐殖酸，沥青质 沉积有机
有机碎屑：生物残体 还原－合成阶段 沉积－埋藏阶
段
2、作用方式
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
5×1013
1×1016 1×1012 1×1012
碳
还原碳：有机碳，如生物质 氧化碳：无机碳，如碳酸盐岩 元素碳：如石墨，金刚石 沉积有机碳 （还原碳）
类型
形式
数量（t）
粘土岩和页岩 不溶有机碳
碳酸盐岩 砂岩 煤层(厚度>0.6m) 储集岩中沥青 可溶有机碳 储集岩中石油 非储集岩中沥青 非储集岩中石油