海洋地球化学5—6.ppt

第5-6讲 （第三章） 第三章 海洋中的有机质 第一节 海洋中的有机化合物和复杂有机质 一、有机化合物 二、复杂有机质 第一节 海洋中的有机化合物和复杂有机质 第一节 海洋中的有机化合物和复杂有机质 第一节 海洋中的有机化合物和复杂有机质 第一节 海洋中的有机化合物和复杂有机质 第一节 海洋中的有机化合物和复杂有机质 第一节 海洋中的有机化合物和复杂有机质 第一节 海洋中的有机化合物和复杂有机质 第一节 海洋中的有机化合物和复杂有机质 三、有机物质来源的判别 陆源 与陆地植物蜡的分布特征相类似 类脂：正构烷C23~C33，奇碳优势 正构脂肪酸C20~C30，偶碳优势 正构脂肪醇C22~C30，偶碳优势。 含有二萜类化合物，产自高松脂高等植物，以具松香烷骨架者占优势，可作为独特的分子指示物。 第一节 海洋中的有机化合物和复杂有机质 三、有机物质来源的判别 海源 类脂：含碳原子数较少，某些来自浮游生物和细菌的特征类脂物和色素可作为海源指示物。 其它差别（表3-2） 对分离出来的脂肪酸、腐殖酸、干酪根等进行碳、氮、氢的同位素组成分析。 第一节 海洋中的有机化合物和复杂有机质 四、有机质与还原环境 有机质导致缺氧，能造成还原环境 氧化还原环境的形成受其他过程影响 现象：远洋区，水深、含氧少，但海底却形成了典型的氧化型产物红枯土沉积。 原因：深水条件下的还原反应速率要缓慢 第一节 海洋中的有机化合物和复杂有机质 四、有机质与还原环境 有机质导致缺氧，能造成还原环境 氧化还原环境的形成受其他过程影响 现象：在浅海区或大陆架边缘海区，既可出现极端的氧化环境，又可出现极端的还原环境。 原因：后者与有机质的快速堆积有关。沉降中降解程度低，在沉积后成为主要的还原剂。 第一节 海洋中的有机化合物和复杂有机质 四、有机质与还原环境 有机质导致缺氧，能造成还原环境 第二节 有机质的成岩作用和海洋环境中油气的生成 有机质：沉积-埋藏-成岩… 一、沉积有机质转化中的重要有机化学反应 腐解作用 自溶酶、微生物作用下的分解和矿化。 有氧时氢的受体为O2 无氧时则为NO3-、SO42-、CO32- 发酵则自身供受，产能少。 第二节 有机质的成岩作用和海洋环境中油气的生成 有机质：沉积-埋藏-成岩… 一、沉积有机质转化中的重要有机化学反应 氧化还原作用 加氧或脱氢是氧化，加氢或脱氧是还原 加成反应 新原子（团）加到断键上 缩合、聚合反应 解聚反应 第二节 有机质的成岩作用和海洋环境中油气的生成 二、有机质的成岩作用 有机质的三个演化阶段： 成岩作用 深成热解作用 变质作用 第二节 有机质的成岩作用和海洋环境中油气的生成 三、海洋环境中油气的生成 深成热解作用 在埋藏深度1000一4000 m的干酪根发生的以热解为主的化学变化。 压力高达数百个大气压，温度升至50~200℃。 伴随着油气生成，标志物为C4~C7烃（汽油烃）。 从油气生成的角度分两个阶段： 石油生成的主要阶段 裂解生成凝析油和湿气阶段 第二节 有机质的成岩作用和海洋环境中油气的生成 第三节 生物标志化合物 正构烷烃（n-CnH2n+2） 特征因子： 碳数分布范围 主峰碳数 分布曲线峰型 奇碳数分子与偶碳数分子的相对丰度 优势碳数： 现代以奇碳优势， 随埋藏深度、演化程度或变质程度的增高而降低。 第三节 生物标志化合物 正构烷烃（n-CnH2n+2） 碳数范围： 陆生高等植物：C27、C29、C31、C33 蜡→水解为含偶数碳的酸和醇→脱羧基和脱羟基→烃 海相生物：低碳数，以C15、C17为主 蓝绿藻：C14~C19 细菌：特征多变，碳数范围比植物蜡低。 第三节 生物标志化合物 无环的类异戊二烯烃 规则的 分布—— 生物与现代沉积：烯、酸、醇； 古代沉积岩、原油和煤：饱和烃，多为姥鲛烷和植烷。 第三节 生物标志化合物 无环的类异戊二烯烃 规则的 来源—— 叶绿素的植醇侧链，与细菌（主要是古细菌）有关。成岩过程中，形成植烷和姥鲛烷。 强还原条件植烷为主，弱氧化条件下则姥鲛烷； 偏碱性条件植烷有利，酸性条件下则姥鲛烷 → 姥鲛烷和植烷的相对含量可指示成岩环境。 不规则的（略） 第三节 生物标志化合物 甾萜化合物 萜类 三环二萜类：源自陆生高等植物，尤其松香酸 五环三萜类：在生物体中主要以酸、烯、醇形式出现。以藿烷为代表。碳数为27~35，其中C28少见，来源于细菌和蓝绿藻。 第三节 生物标志化合物 甾萜化合物 甾族 一般为C27~C30， 生物体不含甾烷，古代沉积物和原油中检测出，说明还原条件下