第二章有机沉积作用.ppt

第二章有机沉积作用
一、有机圈及有机碳的地化循环
二、有机质来源与有机沉积环境
三、不同环境中有机质沉积特征
1、生物圈:活的生物分布、发育的空间。
2、有机圈:地球上古今生物及以生物为来源的有机物分布、演变的
空间。它与生物圈并生并存,而内含生物圈,范围比生物圈大。
有机圈还包括生物死后,有机质沉积、埋藏、演变、分布的地下
广大空间——沉积岩石圈。
所以,生物的繁衍和死亡,有机质的沉积和深埋、煤、石
油、天然气等有机矿产的形成都是在有机圈中进行的自然过程。
一、有机圈及有机碳的地化循环
%左右
氧化分解
生化分解
生物吞食
3、有机碳的地化循环:
一、有机圈及有机碳的地化循环
在整个有机圈中,有机碳及其构成的有机质处于不断的演化之中,具有明显的循环性质。地壳上有机碳的两个主要循环系统,一个是在生物圈中的小循环,另一个是在有机圈中的大循环。
土壤沉积物中有机物,
出露、开采至地表的有机矿产
沉积岩中有机物
、煤、干酪根等
CO2
光合作用
植物和细菌
石油
天然气
交
换
库
储
存
库
有
机
碳
循
环
示
意
图
生物圈
1
2
3
5
4
6
变质沉积岩
中的有机物
死亡的动
植物细菌
动物
岩石圈
分解
呼吸
分解
水体中分散有机质
1:动物呼吸放出CO2
2-3:细菌分解成CO2
4-5-6:自然抬升氧化
和人工开采燃烧。
生物圈中有机碳的循环途径
CO2
光合作用
植物和自养细菌
动物
CO2
呼吸
CO2
光合作用
植物和自养细菌
动物
CO2
菌解、氧化
死亡有机体
CO2
光合作用
植物和自养细菌
动物
CO2
菌解、氧化
死亡有机体
水中分散有机质
一、有机圈及有机碳的地化循环
岩石圈中有机碳循环途径
水体中分散有机质
沉积物中有机质
沉积岩中有机质(煤、干酪根)
沉积
埋藏
成岩
CO2
上升氧化
开采燃烧
石油和天然气、中牌号煤
上升氧化
开采燃烧
CO2
石油和天然气、煤及变质岩中有机质
上升氧化
开采燃烧
CO2
一、有机圈及有机碳的地化循环
沉积有机质的概念
活体生物的遗体及其分泌物和排泄物直接或间接进入沉积物、或经过生物降解作用和沉积埋藏作用被掩埋在沉积物中、或经过缩聚作用演化生成新的有机化合物及其衍生物的那部分有机质称为沉积有机质。
在这一概念中包含了三个层次:
一是活体生物活动所产生的有机质以及生物死亡后的尸体被保存在沉积物中的有机质,包括烷烃、脂肪酸、甾、萜、卟啉等生标物
二是活体生物活动所产生的有机质以及生物死亡后的尸体经过生物作用而产生的新有机质以及经过生物作用而残存的有机质被保存在沉积物中
三是有机质在埋藏演化过程中所新生成的有机质,如石油、天然气、煤、沥青等。
二、有机质来源与有机沉积环境
二、有机质来源与有机沉积环境
(一)有机质来源
沉积物中有机质的数量和性质不仅取决于生物的发育,还取决于有机质的来源和有机沉积环境。
原地沉积有机质:指原地生成并沉积埋藏于该地的有机质;
异地沉积有机质:指通过各种地质营力搬运后而沉积埋藏的有机质。
按地域进行划分,大致可分为来自沉积盆地的有机质、来自沉积盆地以外的有机质和混合来源的有机质三种。
1、水盆地内水生生物来源:并不意味着是原地来源,因有机质以分散状态在水中沉积下来的。以浮游植物来源最重要,其次是浮游动物和细菌。
2、水盆外陆源高等植物来源:并不是陆地生物都能被搬运到水盆沉积的,只有产量最高的生产者,又由抗氧耐腐的生化组分组成的高等植物残体,才可能大量被带到水盆地中参与有机质的沉积。陆源有机质对水盆地都是异地来源。只是在沼泽环境,高等植物多是原地来源。陆源有机质,主要通过河流搬运到水盆地。
3、两者兼有的混合来源:在湖泊环境、海陆过渡环境及浅海大陆架环境中,有机质部分来源于盆地内水生生物,部分来源于盆地外高等植物。这种有机质来源的二元性,不仅影响有机质的数量,而且影响有机质的性质。陆源有机质一方面参与沉积,另一方面是水生生物的营养物。
二、有机质来源与有机沉积环境
(一)有机质来源
1、水体环境的物理参数
物理参数——指沉积物和有机质沉积介质的动态和静态物理性质。
(二)控制有机沉积作用的因素
沉积速度与沉降速度——对有机质的影响较为复杂,一般说,过快沉积有“稀释作用”,而过慢有机质会被“暴露氧化”,都不利于有机质的保存。
水体深度——水体过深,不利有机质保存,因在有机质经过很深水体时,常被其它生物或氧气所消耗。
粘土矿物与有机质的絮凝作用——①分泌物与粘土结合形成大颗粒而加快