生物的化學(xué)組成及沉積有機(jī)質(zhì)教學(xué)內(nèi)容

1、生物的化學(xué)組成及沉積有機(jī)質(zhì) 2 2、地史時(shí)期的沉積有機(jī)質(zhì)來源地史時(shí)期的沉積有機(jī)質(zhì)來源浮游植物（浮游植物（phytoplankton）：）：可能是有機(jī)質(zhì)的第一來源可能是有機(jī)質(zhì)的第一來源高等植物：高等植物：提供的有機(jī)質(zhì)與細(xì)菌相當(dāng)提供的有機(jī)質(zhì)與細(xì)菌相當(dāng)細(xì)菌：細(xì)菌：可能是有機(jī)質(zhì)的第二大來源可能是有機(jī)質(zhì)的第二大來源浮游動(dòng)物（浮游動(dòng)物（ZooplanktonZooplankton） ：浮游動(dòng)物為主的浮游動(dòng)物為主的低等水生生物是有機(jī)質(zhì)的重要來源低等水生生物是有機(jī)質(zhì)的重要來源陸地高等植物始于志留紀(jì)。陸地高等植物始于志留紀(jì)。中泥盆世經(jīng)歷了一個(gè)爆炸性中泥盆世經(jīng)歷了一個(gè)爆炸性的發(fā)展，到晚石炭世，以蕨的發(fā)展，到晚石炭

2、世，以蕨類植物為主的陸生植物群達(dá)類植物為主的陸生植物群達(dá)到高峰，形成世界第一大成到高峰，形成世界第一大成煤期，晚二疊世煤期，晚二疊世早白堊世稱早白堊世稱為為“裸子植物裸子植物”時(shí)代，以后時(shí)代，以后迅速進(jìn)入迅速進(jìn)入“被子植物被子植物”時(shí)代時(shí)代適應(yīng)性強(qiáng)的被子植物的繁適應(yīng)性強(qiáng)的被子植物的繁衍是植物界最重要的變革。衍是植物界最重要的變革。寒武紀(jì)以后，寒武紀(jì)以后，以浮游動(dòng)物以浮游動(dòng)物為主的低等為主的低等水生動(dòng)物才水生動(dòng)物才成為重要的成為重要的有機(jī)質(zhì)來源。有機(jī)質(zhì)來源。而高動(dòng)物提而高動(dòng)物提供有機(jī)質(zhì)始供有機(jī)質(zhì)始終非常有限。終非常有限。以浮游植物為以浮游植物為食，因而浮游食，因而浮游動(dòng)物高產(chǎn)期往動(dòng)物高產(chǎn)期往往緊

3、接浮游植往緊接浮游植物高產(chǎn)期而出物高產(chǎn)期而出現(xiàn)?，F(xiàn)。在生理方在生理方面具有巨面具有巨大的應(yīng)變大的應(yīng)變性，存在性，存在于生命的于生命的整個(gè)地史整個(gè)地史時(shí)期，并時(shí)期，并遍及生物遍及生物圈的任何圈的任何地方。地方。浮游植物的浮游植物的4 4個(gè)高產(chǎn)期：個(gè)高產(chǎn)期： 前寒武紀(jì)晚前寒武紀(jì)晚期期-早泥盆世，早泥盆世，盛產(chǎn)具有機(jī)盛產(chǎn)具有機(jī)壁的生物。壁的生物。晚古新世晚古新世-始始新世。新世。中新世達(dá)到中新世達(dá)到高峰，其它高峰，其它時(shí)期產(chǎn)量較時(shí)期產(chǎn)量較低。低。晚侏羅世晚侏羅世-白白堊紀(jì)，盛產(chǎn)堊紀(jì)，盛產(chǎn)鈣質(zhì)、硅質(zhì)鈣質(zhì)、硅質(zhì)浮游生物。浮游生物。第第三三紀(jì)紀(jì)晚第三紀(jì)晚第三紀(jì)早第三紀(jì)早第三紀(jì)上新世上新世中新世中新世漸新世

4、漸新世始新世始新世古新世古新世在地質(zhì)歷史中，化石浮游植物群和總浮游植物群豐度變化在地質(zhì)歷史中，化石浮游植物群和總浮游植物群豐度變化藍(lán)藍(lán)綠綠藻藻綠綠藻藻陸地植物的演化過程陸地植物的演化過程細(xì)菌細(xì)菌藍(lán)綠藻藍(lán)綠藻鞭毛蟲或其它單細(xì)胞生物鞭毛蟲或其它單細(xì)胞生物霉菌霉菌有機(jī)圈及有機(jī)碳的地化循環(huán)有機(jī)圈及有機(jī)碳的地化循環(huán)有機(jī)圈有機(jī)圈指地球上古今生物指地球上古今生物以及生物為來源的以及生物為來源的有機(jī)物分布、演變有機(jī)物分布、演變的空間。的空間。生物圈生物圈指地球上活的生物指地球上活的生物 分布、發(fā)育的空間。分布、發(fā)育的空間。有機(jī)圈的范圍大于生物圈有機(jī)圈的范圍大于生物圈所有有機(jī)物都是碳化物，研究所有有機(jī)物都是碳化

5、物，研究有機(jī)物的演化過程，一定意義有機(jī)物的演化過程，一定意義上就是研究碳的演化、分布和上就是研究碳的演化、分布和循環(huán)的過程。循環(huán)的過程。交交換換庫庫有有機(jī)機(jī)圈圈巖石圈巖石圈生物圈生物圈儲(chǔ)儲(chǔ)存存庫庫在有機(jī)圈中有機(jī)碳循環(huán)示意圖在有機(jī)圈中有機(jī)碳循環(huán)示意圖石油、天然氣石油、天然氣變質(zhì)沉積巖變質(zhì)沉積巖中的有機(jī)質(zhì)中的有機(jī)質(zhì)沉積巖中的有機(jī)沉積巖中的有機(jī)物、煤、干酪根等物、煤、干酪根等土壤、沉積物中有機(jī)物；出土壤、沉積物中有機(jī)物；出露、開采至地表的有機(jī)物露、開采至地表的有機(jī)物死亡的死亡的動(dòng)植物細(xì)菌動(dòng)植物細(xì)菌動(dòng)物動(dòng)物光合作用光合作用植物和細(xì)菌植物和細(xì)菌CO2 二氧化碳的循環(huán)過程和途徑（Tissot，1978）生

6、物體是沉積有機(jī)質(zhì)的原始母質(zhì)生物體是沉積有機(jī)質(zhì)的原始母質(zhì)生生物物植物動(dòng)物微生物生生物物體體生生物物化化學(xué)學(xué)組組成成主要主要次次要要蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂類脂類碳水化合物碳水化合物核酸核酸酶酶木質(zhì)素木質(zhì)素色素色素維生素維生素丹寧與樹脂丹寧與樹脂碳水化合物碳水化合物又稱糖類。分子通式又稱糖類。分子通式Cn(H2O)n。它是含多羥基的醛類或酮類以及由它們聚合而成的高分子它是含多羥基的醛類或酮類以及由它們聚合而成的高分子化合物。其基本的組成單元為：葡萄糖?；衔?。其基本的組成單元為：葡萄糖。碳水化合物是分布極廣的有機(jī)物，是光合作用的產(chǎn)物，它碳水化合物是分布極廣的有機(jī)物，是光合作用的產(chǎn)物，它將太陽能儲(chǔ)存于生物體內(nèi)

7、，將太陽能儲(chǔ)存于生物體內(nèi)，為為生物的生命活動(dòng)提供了基本生物的生命活動(dòng)提供了基本能量能量，構(gòu)成某些動(dòng)植物的支撐組織。構(gòu)成某些動(dòng)植物的支撐組織。動(dòng)物動(dòng)物糖糖細(xì)菌細(xì)菌植物植物糖占干重的糖占干重的80%糖占干重的糖占干重的1030%動(dòng)物器官：糖占干重的動(dòng)物器官：糖占干重的2%)( D葡萄糖構(gòu)型OHOHOHOHOHOHHOHOH HH HH HH HH HO OCHCH2 2OHOH糖糖單糖單糖低聚糖低聚糖(210單糖分子單糖分子)多糖多糖（10個(gè)以上）個(gè)以上）地地球球化化學(xué)學(xué)意意義義單糖單糖低聚糖低聚糖多糖多糖易溶于水，地質(zhì)體易溶于水，地質(zhì)體中保存甚微。中保存甚微。上千個(gè)單糖以糖苷鍵上千個(gè)單糖以糖苷鍵

8、的形式相連成高聚體。的形式相連成高聚體。不易溶于水。不易溶于水。植物的骨架植物的骨架（半）纖維素（半）纖維素最具地球化學(xué)意義最具地球化學(xué)意義昆蟲的甲殼、植物的樹膠等昆蟲的甲殼、植物的樹膠等植物儲(chǔ)存的養(yǎng)分植物儲(chǔ)存的養(yǎng)分淀粉淀粉動(dòng)物體內(nèi)儲(chǔ)存的養(yǎng)分動(dòng)物體內(nèi)儲(chǔ)存的養(yǎng)分糖原糖原纖維素是一種復(fù)雜的多糖，其分子纖維素是一種復(fù)雜的多糖，其分子量在量在50000400000之間。占植物界之間。占植物界含碳量的含碳量的50%以上。棉花（以上。棉花（90%以上）以上）幾丁質(zhì)幾丁質(zhì)甲殼質(zhì)甲殼質(zhì)纖維素不溶于水。纖維素不溶于水。葡萄糖葡萄糖酸、微生物酶酸、微生物酶作用發(fā)生水解作用發(fā)生水解Cx(H2O)y纖維素纖維素 纖維

9、素糊精纖維素糊精 纖維式糖纖維式糖水解水解水解水解水解水解纖纖維維素素OHOHOHOHOHOHHOHOH HH HH HH HH HO OCHCH2 2OHOH葡萄糖葡萄糖淀粉的結(jié)構(gòu)淀粉的結(jié)構(gòu)糖糖單糖單糖低聚糖低聚糖(210單糖分子單糖分子)多糖多糖（10個(gè)以上）個(gè)以上）地地球球化化學(xué)學(xué)意意義義單糖單糖低聚糖低聚糖多糖多糖易溶于水，地質(zhì)體中易溶于水，地質(zhì)體中保存甚微。保存甚微。上千個(gè)單糖以糖苷鍵上千個(gè)單糖以糖苷鍵的形式相連成高聚體。的形式相連成高聚體。不易溶于水。不易溶于水。植物的骨架植物的骨架（半）纖維素（半）纖維素最具地球化學(xué)意義最具地球化學(xué)意義多糖多糖昆蟲的甲殼、植物的樹膠等昆蟲的甲殼、

10、植物的樹膠等植物儲(chǔ)存的養(yǎng)分植物儲(chǔ)存的養(yǎng)分淀粉淀粉動(dòng)物體內(nèi)儲(chǔ)存的養(yǎng)分動(dòng)物體內(nèi)儲(chǔ)存的養(yǎng)分糖原糖原纖維素是一種復(fù)雜的多糖，其分子纖維素是一種復(fù)雜的多糖，其分子量在量在50000400000之間。占植物界之間。占植物界含碳量的含碳量的50%以上。棉花（以上。棉花（90%以上）以上）幾丁質(zhì)幾丁質(zhì)甲殼質(zhì)甲殼質(zhì)纖維素不溶于水。纖維素不溶于水。葡萄糖葡萄糖酸、微生物酶酸、微生物酶作用發(fā)生水解作用發(fā)生水解Cx(H2O)y動(dòng)物和植物支撐組織中的大分子碳水化合物動(dòng)物和植物支撐組織中的大分子碳水化合物衍生物衍生物( (即纖維素、果膠、藻酸和幾丁質(zhì)即纖維素、果膠、藻酸和幾丁質(zhì)) )OH-基分分子子量量小小大大幾丁質(zhì)幾丁

11、質(zhì)藻酸藻酸果膠果膠纖維素纖維素CH2OHCH2OH + HO-C-C15H31CH2OHOCHO-C-C15H31+H2OOCH2O-C-C15H31OCH2O-C-C15H31O甘油甘油棕櫚酸棕櫚酸脂肪脂肪動(dòng)植物的中油脂是最重要的脂類。動(dòng)植物的中油脂是最重要的脂類。油脂大量分布于動(dòng)物的皮下組織、植物的油脂大量分布于動(dòng)物的皮下組織、植物的孢子、種子合果實(shí)中。細(xì)菌和藻類也含有孢子、種子合果實(shí)中。細(xì)菌和藻類也含有豐富的脂類。豐富的脂類。脂類是構(gòu)脂類是構(gòu)成生物膜成生物膜的重要物的重要物質(zhì)，并為質(zhì)，并為機(jī)體的新機(jī)體的新陳代謝提陳代謝提供必要的供必要的能量。能量。瀝青和烴類也具有瀝青和烴類也具有脂類的特

12、點(diǎn)，因此脂類的特點(diǎn)，因此有人將其歸入脂類有人將其歸入脂類注意注意特點(diǎn)特點(diǎn)不溶于水不溶于水易溶于乙醚、易溶于乙醚、氯仿、苯等低極性氯仿、苯等低極性的有機(jī)溶劑的有機(jī)溶劑脂類脂類脂類脂類化合物化合物類脂類脂化合物化合物油溶性染料、萜烯類化合物、油溶性染料、萜烯類化合物、甾化合物類及磷脂等甾化合物類及磷脂等脂肪、植物油、高級脂肪酸蠟、脂肪、植物油、高級脂肪酸蠟、脂肪酸、醇類及天然蠟等脂肪酸、醇類及天然蠟等真脂真脂地地球球化化學(xué)學(xué)意意義義脂類脂類脂類酸脂類酸脂肪脂肪不穩(wěn)定，不穩(wěn)定，水解成水解成脂肪酸脂肪酸脂肪酸脂肪酸穩(wěn)定，低穩(wěn)定，低溫缺氧環(huán)溫缺氧環(huán)境易保存境易保存動(dòng)物動(dòng)物植物植物土壤土壤沉積巖沉積巖沉積

13、物沉積物地下水地下水分布分布細(xì)菌細(xì)菌脂類酸脂類酸飽和脂類酸飽和脂類酸不飽和不飽和脂類酸脂類酸硬脂酸硬脂酸軟脂酸軟脂酸油酸油酸亞油酸亞油酸（1） 脂肪酸脂肪酸多數(shù)鏈長多數(shù)鏈長1420個(gè)個(gè)碳原子，均為偶數(shù)碳原子，均為偶數(shù)不飽和脂類酸的熔點(diǎn)比同等不飽和脂類酸的熔點(diǎn)比同等鏈長的飽和脂類酸熔點(diǎn)低鏈長的飽和脂類酸熔點(diǎn)低高等植物、藻類和低溫生活的高等植物、藻類和低溫生活的動(dòng)物中，不飽和脂肪酸的含量高動(dòng)物中，不飽和脂肪酸的含量高于飽和脂肪酸于飽和脂肪酸油油不飽和脂類酸含量較高的甘油酯不飽和脂類酸含量較高的甘油酯在常溫下呈液態(tài)，稱為油（在常溫下呈液態(tài)，稱為油（oil）脂脂飽和脂類酸含量較高的酯飽和脂類酸含量較高

14、的酯在常溫下呈固態(tài)，稱為脂（在常溫下呈固態(tài)，稱為脂（fat）高等植物中不飽和脂肪酸約占脂肪酸的高等植物中不飽和脂肪酸約占脂肪酸的78%藻類不飽和脂肪酸約占脂肪酸的藻類不飽和脂肪酸約占脂肪酸的73%88%魚類飽和脂肪酸約占脂肪酸總量的魚類飽和脂肪酸約占脂肪酸總量的66%不同種類的生物含有不同種類的生物含有不同類型的脂肪酸不同類型的脂肪酸植物植物1622、16、18為主為主藻類藻類16、18為主為主動(dòng)物動(dòng)物16、18 、 14為主為主細(xì)菌所含的脂肪酸種類細(xì)菌所含的脂肪酸種類比高等動(dòng)植物少的多比高等動(dòng)植物少的多在植物類脂中還廣泛存在植物類脂中還廣泛存在一些含量少的脂肪酸在一些含量少的脂肪酸如如6、8

15、、10、22、24烷酸；烷酸；16：1、16：3、20：4、20：6等烯烴等烯烴碳數(shù)碳數(shù)蠟是不溶于水蠟是不溶于水的固體，它是的固體，它是高級脂肪酸與高級脂肪酸與高級一元醇或高級一元醇或甾醇形成的脂，甾醇形成的脂，包括長鏈烷烴包括長鏈烷烴名稱名稱分子式分子式蟲蠟蟲蠟C25H51COOC26H53蜂蠟蜂蠟C15H31COOC30H61鯨蠟鯨蠟C15H31COOC16H33巴西棕櫚蠟巴西棕櫚蠟C25H51COOC30H61蠟是原油中高蠟是原油中高碳數(shù)正構(gòu)烷烴碳數(shù)正構(gòu)烷烴的主要來源的主要來源OORC（高級脂肪酸）（高級脂肪酸）（甾醇）（甾醇）蠟的結(jié)構(gòu)蠟的結(jié)構(gòu)（2） 蠟蠟在皮膚、羽毛、在皮膚、羽毛、樹葉

16、、果實(shí)表樹葉、果實(shí)表面以及昆蟲的面以及昆蟲的外骨骼，外骨骼，防止防止水分過度蒸發(fā)。水分過度蒸發(fā)。（3 ）萜類化合物）萜類化合物生物合成的一個(gè)重生物合成的一個(gè)重要方式就是要方式就是異戊異戊二烯單元的聚合二烯單元的聚合反應(yīng)。反應(yīng)。凡是含有成倍的凡是含有成倍的C C5 5單元的天然生物產(chǎn)單元的天然生物產(chǎn)物，通常就是整數(shù)物，通常就是整數(shù)個(gè)異戊二烯單元的個(gè)異戊二烯單元的連接。連接。異戊二烯單元中因?yàn)榇嬖诠曹楇p鍵，可以異戊二烯單元中因?yàn)榇嬖诠曹楇p鍵，可以連接成環(huán)狀，形成種類繁多的化合物。連接成環(huán)狀，形成種類繁多的化合物。異戊二烯單元構(gòu)成異戊二烯單元構(gòu)成的天然環(huán)狀單萜的天然環(huán)狀單萜CHCHH H3 3C C

17、CHCH3 3異戊二烯單元異戊二烯單元H H3 3C CH HC CH H2 2C CH H2 2C CC C單萜單萜2 2個(gè)異戊二烯單元個(gè)異戊二烯單元C C1010倍半萜倍半萜3 3個(gè)異戊二烯單元個(gè)異戊二烯單元C C1515雙萜雙萜4 4個(gè)異戊二烯單元個(gè)異戊二烯單元C C2020二倍半萜二倍半萜5 5個(gè)異戊二烯單元個(gè)異戊二烯單元C C2525三萜三萜6 6個(gè)異戊二烯單元個(gè)異戊二烯單元C C3030四萜四萜8 8個(gè)異戊二烯單元個(gè)異戊二烯單元C C4040根據(jù)根據(jù)異戊二烯異戊二烯單元的數(shù)目對萜類的分類單元的數(shù)目對萜類的分類環(huán)狀的萜：雙環(huán)、三環(huán)、五環(huán)等環(huán)狀的萜：雙環(huán)、三環(huán)、五環(huán)等單萜主要出現(xiàn)在高等

18、植物香精油中的單萜單萜主要出現(xiàn)在高等植物香精油中的單萜檸檬油、松節(jié)油、樟腦中有豐富的單萜。檸檬油、松節(jié)油、樟腦中有豐富的單萜。單萜為揮發(fā)性物質(zhì)不易保存在地質(zhì)體中。單萜為揮發(fā)性物質(zhì)不易保存在地質(zhì)體中。玫瑰油玫瑰油香葉烯香葉烯香茅醇香茅醇非蘭醛非蘭醛香芹酮香芹酮萜品烯萜品烯法呢醇結(jié)構(gòu)法呢醇結(jié)構(gòu) 鏈狀，單環(huán)和雙環(huán)的倍半萜廣泛存在與高等植物中。鏈狀，單環(huán)和雙環(huán)的倍半萜廣泛存在與高等植物中。 如鏈狀的法呢醇就含在玫瑰油，茉莉花油中。如鏈狀的法呢醇就含在玫瑰油，茉莉花油中。倍半萜：倍半萜：高等植物中普遍生物化學(xué)成分高等植物中普遍生物化學(xué)成分葉綠素的側(cè)基葉綠素的側(cè)基植物的樹脂植物的樹脂葉綠醇葉綠醇松香酸松香

19、酸COOH幾種重要的雙萜幾種重要的雙萜海松酸海松酸COOHHO三萜類是環(huán)狀異戊二烯類中非常重要的一類。三萜類是環(huán)狀異戊二烯類中非常重要的一類。大部分三萜類為五環(huán)化合物，有的是大部分三萜類為五環(huán)化合物，有的是五個(gè)六元環(huán)五個(gè)六元環(huán)，有的是四個(gè)五元環(huán)和一個(gè)六元環(huán)。它們共同的生化先質(zhì)體有的是四個(gè)五元環(huán)和一個(gè)六元環(huán)。它們共同的生化先質(zhì)體是自然界中廣泛分布的是自然界中廣泛分布的角鯊烯角鯊烯。酵母、鯊魚肝油中都含有。酵母、鯊魚肝油中都含有。C30H50絕絕大大部部分分都都分分布布在在高高等等植植物物中中角鯊烯及其衍生物的重要五環(huán)三萜類角鯊烯及其衍生物的重要五環(huán)三萜類角鯊烯角鯊烯奧利烷型奧利烷型烏索烷型烏索烷

20、型羽扇烷型羽扇烷型甾族化合甾族化合物前生物前生C30四膜蟲醇（原生動(dòng)物）四膜蟲醇（原生動(dòng)物）伽碼蠟烷系列伽碼蠟烷系列活有機(jī)體中主要的三萜是化石三萜類的質(zhì)體活有機(jī)體中主要的三萜是化石三萜類的質(zhì)體四萜四萜是重要的色素是重要的色素特點(diǎn)：特點(diǎn)：含有較長的含有較長的碳碳碳碳共軛雙鍵共軛雙鍵體系，在鏈端有一體系，在鏈端有一個(gè)或兩個(gè)六元環(huán)。個(gè)或兩個(gè)六元環(huán)。多帶由黃至紅的多帶由黃至紅的顏色，葫蘿卜素、顏色，葫蘿卜素、番茄紅素、和葉番茄紅素、和葉黃素。它們廣泛黃素。它們廣泛分布于植物的葉、分布于植物的葉、花、果實(shí)中，動(dòng)物花、果實(shí)中，動(dòng)物的乳汁和脂肪中也的乳汁和脂肪中也有。有。幾種重要的四萜幾種重要的四萜葉黃素葉

21、黃素番茄紅素番茄紅素胡胡蘿蘿卜卜素素 胡胡蘿蘿卜卜素素 （4） 甾族化合物甾族化合物又稱為類固醇化合物又稱為類固醇化合物特點(diǎn)：特點(diǎn)：含有一個(gè)由含有一個(gè)由4 4個(gè)環(huán)組成個(gè)環(huán)組成環(huán)戊稠全氫化菲（甾環(huán)）。環(huán)戊稠全氫化菲（甾環(huán)）。這類化合物在這類化合物在A A、B B環(huán)之間和環(huán)之間和C C、D D環(huán)之間環(huán)之間都有一個(gè)甲基（都有一個(gè)甲基（ R R1 1，R R 2 2）角甲基角甲基烷基側(cè)鏈烷基側(cè)鏈甾族化合物的甾族化合物的4 4個(gè)環(huán)，兩兩個(gè)環(huán)，兩兩之間可以順位或反位稠合。之間可以順位或反位稠合。環(huán)上有取代基時(shí)，還可以環(huán)上有取代基時(shí)，還可以產(chǎn)生新的手征碳原子。產(chǎn)生新的手征碳原子。因此，甾族化合物立體異因此，

22、甾族化合物立體異構(gòu)體很多，立體化學(xué)十分構(gòu)體很多，立體化學(xué)十分復(fù)雜。復(fù)雜。R1R3R2ACBD甾族化合物骨架平面圖甾族化合物骨架平面圖ABCDABCDABCDCH3CH3R4321151412118765171610139C、D反式反式RCH3CH3ABCDA、B順式順式甾族化合物構(gòu)型甾族化合物構(gòu)型A A、B B反式反式A、B順式順式為鍵指向紙內(nèi)為鍵指向紙外反式為膽甾烷構(gòu)型反式為膽甾烷構(gòu)型順式為糞甾烷構(gòu)型順式為糞甾烷構(gòu)型型型 5型型 5自然界的甾烷自然界的甾烷B與與C都是反式稠合；都是反式稠合；C與與D大多是反位。大多是反位。型型 14型型 14C、D順式順式甾族化合物的結(jié)構(gòu)分類甾族化合物的結(jié)構(gòu)

23、分類甾醇甾醇甾族甾族激素激素膽汁酸膽汁酸天然甾醇在天然甾醇在C3位上位上含有羥基含有羥基D環(huán)上帶烷基側(cè)鏈環(huán)上帶烷基側(cè)鏈R3甾族甾族生物鹼生物鹼C27，膽甾醇（動(dòng)物、植物），膽甾醇（動(dòng)物、植物）（5） 生物烴生物烴烴烴開鏈烴開鏈烴閉鏈烴閉鏈烴二烯烴二烯烴烯烴烯烴烷烴烷烴炔烴炔烴脂肪烴脂肪烴環(huán)烴環(huán)烴芳烴芳烴脂環(huán)烴脂環(huán)烴異構(gòu)烷烴異構(gòu)烷烴正構(gòu)烷烴正構(gòu)烷烴碳原子連接碳原子連接成閉合的碳環(huán)成閉合的碳環(huán)生物烴生物烴異戊二烯烴異戊二烯烴支鏈烷烴和烯烴支鏈烷烴和烯烴直鏈烷烴直鏈烷烴芳香烴芳香烴一般指頭尾一般指頭尾規(guī)則相連的規(guī)則相連的開鏈飽和異開鏈飽和異戊二烯烴戊二烯烴生物合成的正生物合成的正構(gòu)烷烴具有明構(gòu)烷烴具

24、有明顯的奇偶優(yōu)勢顯的奇偶優(yōu)勢生物烴的一個(gè)特征生物烴的一個(gè)特征是異構(gòu)烴中主要為是異構(gòu)烴中主要為2-2-甲基異構(gòu)烷烴和甲基異構(gòu)烷烴和3-3-甲基反異構(gòu)烴，甲基反異構(gòu)烴，兩者總和可達(dá)石蠟兩者總和可達(dá)石蠟烴的烴的303040%40%。高等植物：碳數(shù)多為高等植物：碳數(shù)多為25253131，具奇偶優(yōu)勢；，具奇偶優(yōu)勢；微生物：碳數(shù)多為微生物：碳數(shù)多為20203030，無奇偶優(yōu)勢。，無奇偶優(yōu)勢。海相浮游植物含烯烴海相浮游植物含烯烴超過飽和烴，碳數(shù)為超過飽和烴，碳數(shù)為151521 21 ，淡水藻以，淡水藻以C C2929、C C3131、C C3333烴為主。烴為主。烴類中芳烴烴類中芳烴僅次于烷烴僅次于烷烴生物

25、體類別生物體類別脂類干重（脂類干重（%）烴干重（烴干重（%）陸地植物葉陸地植物葉1150.0410水邊草類水邊草類120.010.07浮游植物浮游植物4280.010.5浮游動(dòng)物浮游動(dòng)物3570.011細(xì)菌細(xì)菌6350.013不同生物體內(nèi)脂類和烴含量不同生物體內(nèi)脂類和烴含量C15C16C18C19C20在古代沉積物和原油中規(guī)則異戊間在古代沉積物和原油中規(guī)則異戊間二烯化合物烴類的主要分子二烯化合物烴類的主要分子頭頭頭連接型頭連接型尾尾尾連接型尾連接型葡萄藻烷（叢粒藻烷）葡萄藻烷（叢粒藻烷）褐藻褐藻褐藻和綠藻褐藻和綠藻浮游生物浮游生物沉積的浮沉積的浮游生物游生物大麥大麥玉米玉米藻類和某些高等植物的

26、正構(gòu)烷烴分布圖藻類和某些高等植物的正構(gòu)烷烴分布圖后峰型原油飽和烴色譜特征后峰型原油飽和烴色譜特征前峰型原油飽和烴色譜特征前峰型原油飽和烴色譜特征雙峰型原油飽和烴色譜特征雙峰型原油飽和烴色譜特征昌斜昌斜312井井 原油原油 孔二段孔二段 1700m昌昌64-3井井 孔二段孔二段 原油原油 昌昌67(4)-3井孔二段原油井孔二段原油昌昌16井孔二段井孔二段 原油原油 3666.003673.00m 昌昌1井井 孔二段孔二段 3520.03538.0m昌昌67(1)-2井井 孔二段孔二段 原油原油 濰北凹陷孔店組原油飽和烴色譜圖PrPhPrPhnC17nC17nC16nC17nC17nC16PrPh

27、PrPhPrPhPhPh陸源植物陸源植物細(xì)菌細(xì)菌海藻海藻每個(gè)分子的碳原子數(shù)每個(gè)分子的碳原子數(shù)不同成因正構(gòu)烷烴碳數(shù)分布圖不同成因正構(gòu)烷烴碳數(shù)分布圖0 03030202010104040碳碳 數(shù)數(shù)碳碳 數(shù)數(shù)碳碳 數(shù)數(shù)碳碳 數(shù)數(shù)碳碳 數(shù)數(shù)碳碳 數(shù)數(shù)低成熟烴源巖正構(gòu)烷烴碳數(shù)分布特征低成熟烴源巖正構(gòu)烷烴碳數(shù)分布特征峰峰值值峰峰值值峰峰值值峰峰值值峰峰值值峰峰值值芳芳 烴烴烴類中芳烴僅次于烷烴烴類中芳烴僅次于烷烴芳烴的碳?xì)浔却笥谕闊N芳烴的碳?xì)浔却笥谕闊N生物體中生物體中木質(zhì)素木質(zhì)素、丹寧丹寧含有含有芳環(huán)結(jié)構(gòu)，含有含有芳環(huán)結(jié)構(gòu)，甾萜類、樹脂、色素化合物中也存在芳環(huán)。甾萜類、樹脂、色素化合物中也存在芳環(huán)。游離的

28、芳烴生物體中極為罕見游離的芳烴生物體中極為罕見幾種常見的聚環(huán)芳烴幾種常見的聚環(huán)芳烴萘萘蒽蒽菲菲螢蒽螢蒽芘芘北屈屈匹匹(pi)（6） 樹樹 脂脂樹脂是萜類的混合物，分子量大小從樹脂是萜類的混合物，分子量大小從C C1515倍半萜倍半萜C C4040的四萜，的四萜，主要為雙萜和三萜的衍生物主要為雙萜和三萜的衍生物天然樹脂中的主要成分天然樹脂中的主要成分貝殼松酸貝殼松酸信息酸信息酸松香酸松香酸COOHCOOHCOOHCOOH生生物物植物動(dòng)物微生物生生物物體體生生物物化化學(xué)學(xué)組組成成主要主要次次要要蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂類脂類碳水化合物碳水化合物核酸核酸酶酶木質(zhì)素木質(zhì)素色素色素維生素維生素丹寧與樹脂丹寧與樹脂

29、借肽鍵首尾相連而成借肽鍵首尾相連而成分子量：分子量：6000600010000001000000以上，含氮量平均以上，含氮量平均16%16%。分子量分子量60006000以下稱之為肽。以下稱之為肽。蛋白質(zhì)分解后可形成氨基酸，氨基酸對石油的形成有一定的意義。蛋白質(zhì)分解后可形成氨基酸，氨基酸對石油的形成有一定的意義。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)示意圖蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)示意圖NHHHR1NNNR3R2R4HHNHHHHCOCCCCOCOCCO氨基酸氨基酸氨基氨基羧基羧基氨基酸是既包含有酸基又包含有堿基的兩性物質(zhì)。氨基酸是既包含有酸基又包含有堿基的兩性物質(zhì)。穩(wěn)定性高，熔點(diǎn)穩(wěn)定性高，熔點(diǎn)200200300300度。氨基酸同時(shí)脫去

30、氨基和羧基就能形成烴類。度。氨基酸同時(shí)脫去氨基和羧基就能形成烴類。這些烴類大部分為這些烴類大部分為C C1 1C C7 7。烴烴氨基酸分子結(jié)構(gòu)圖氨基酸分子結(jié)構(gòu)圖氨氨基基丁丁酸酸 氨氨基基丁丁酸酸 氨氨基基丁丁酸酸 CH3CH2CH2CH2CH3CHCOOHCOOHCOOHCH2HNH2NH2NH2CHCH2NH2COOHCR堿基氨基酸：氨基堿基氨基酸：氨基 羧基羧基酸基氨基酸：氨基酸基氨基酸：氨基 羧基羧基酶酶酶蛋白結(jié)構(gòu)同蛋白質(zhì)相似。酶蛋白結(jié)構(gòu)同蛋白質(zhì)相似。酶是是生物催化劑酶是是生物催化劑酶的作用具有高度專一性，一種酶只對一酶的作用具有高度專一性，一種酶只對一類或一種特定的物質(zhì)作用類或一種特定

31、的物質(zhì)作用微生物通過酶起作用，對有機(jī)質(zhì)進(jìn)行改造。微生物通過酶起作用，對有機(jī)質(zhì)進(jìn)行改造。酶催化反應(yīng)的速度比酶催化反應(yīng)的速度比非催化反應(yīng)高非催化反應(yīng)高10108 810102020倍倍一般在常溫、一般在常溫、常壓和中酸堿常壓和中酸堿性條件下進(jìn)行性條件下進(jìn)行反應(yīng)。條件改反應(yīng)。條件改變就失去活性。變就失去活性。需要量少，需要量少，催化效率高，催化效率高，可以降低反可以降低反應(yīng)的活化能，應(yīng)的活化能，使反應(yīng)速率使反應(yīng)速率加大。加大。主要由氨基主要由氨基酸組成，并酸組成，并非所有的蛋非所有的蛋白質(zhì)都是酶，白質(zhì)都是酶，只有具有催只有具有催化作用的蛋化作用的蛋白質(zhì)才能稱白質(zhì)才能稱為酶。為酶。生物體是沉積有機(jī)質(zhì)的

32、原始母質(zhì)。生物體是沉積有機(jī)質(zhì)的原始母質(zhì)。生生物物植物動(dòng)物微生物生生物物體體生生物物化化學(xué)學(xué)組組成成主要主要次次要要蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂類脂類碳水化合物碳水化合物核酸核酸酶酶木質(zhì)素木質(zhì)素色素色素維生素維生素丹寧與樹脂丹寧與樹脂木質(zhì)素是植物細(xì)胞木質(zhì)素是植物細(xì)胞壁的主要成分，它壁的主要成分，它包圍著纖維素并充包圍著纖維素并充填其間隙形成了支填其間隙形成了支撐組織。撐組織。功能：功能：木質(zhì)素在植木質(zhì)素在植物組織中具物組織中具有增強(qiáng)細(xì)胞有增強(qiáng)細(xì)胞壁，粘合纖壁，粘合纖維的作用。維的作用。特點(diǎn)：特點(diǎn)：木質(zhì)素性質(zhì)木質(zhì)素性質(zhì)十分穩(wěn)定，十分穩(wěn)定，不易水解，不易水解，但可被氧化但可被氧化成芳香酸和成芳香酸和脂肪酸。在脂肪

33、酸。在缺氧水體中，缺氧水體中，在水和微生在水和微生物的作用下，物的作用下，木質(zhì)素分解，木質(zhì)素分解，與其它化合與其它化合物生成腐殖物生成腐殖質(zhì)。質(zhì)。芳香族植物醇芳香族植物醇木質(zhì)素分子木質(zhì)素分子（的一部分）（的一部分）脫水縮合脫水縮合松柏醇松柏醇芥子醇芥子醇對香豆醇對香豆醇兩者都具有芳香結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)兩者都具有芳香結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)丹寧的組成和特點(diǎn)介于木質(zhì)素和纖維素之間，丹寧的組成和特點(diǎn)介于木質(zhì)素和纖維素之間，主要出現(xiàn)在高等植物中。藻類含少量丹寧。主要出現(xiàn)在高等植物中。藻類含少量丹寧。丹寧的主要單元，五倍子酸和鞣花酸的結(jié)構(gòu)丹寧的主要單元，五倍子酸和鞣花酸的結(jié)構(gòu)丹寧主要丹寧主要出現(xiàn)在高出現(xiàn)在高等植物中。等植物中

34、。例如，紅例如，紅樹科樹皮樹科樹皮中丹寧含中丹寧含量達(dá)量達(dá)2158%。樹葉達(dá)樹葉達(dá)6.5%。丹寧的組丹寧的組成和性質(zhì)成和性質(zhì)接介于木接介于木質(zhì)素和纖質(zhì)素和纖維素之間。維素之間。主要有幾主要有幾種羥基芳種羥基芳香酸如五香酸如五倍子酸、倍子酸、鞣花酸的鞣花酸的衍生物縮衍生物縮合而成。合而成。沉積有機(jī)質(zhì)中芳烴的主要來源，成煤的重要有機(jī)組分。沉積有機(jī)質(zhì)中芳烴的主要來源，成煤的重要有機(jī)組分。五倍子酸五倍子酸鞣花酸鞣花酸COOHOHOOHOHOHOHHOOHOOO葉綠素葉綠素血紅素血紅素葫蘿卜素、葉黃素等葫蘿卜素、葉黃素等Fe沉積物中未見有葉綠素沉積物中未見有葉綠素a a分布，只有葉綠素分布，只有葉綠素b

35、 b（脫鎂）（脫鎂）Mg通過其連接吡咯通過其連接吡咯環(huán)形成卟吩核環(huán)形成卟吩核核葉黃素葉黃素番茄紅素番茄紅素胡胡蘿蘿卜卜素素 胡胡蘿蘿卜卜素素 C CH HO ON NH/CH/CO/CO/C蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)53.053.07.07.023.023.016.016.01.581.580.330.33纖維素纖維素44.444.46.26.249.449.41.681.680.830.83木質(zhì)素木質(zhì)素62.062.06.26.231.931.91.181.180.390.39脂肪脂肪77.577.512.012.010.510.51.861.860.100.10蠟質(zhì)蠟質(zhì)81.081.013.513.55

36、.55.52.002.000.050.05角質(zhì)角質(zhì)61.561.59.19.129.429.41.78(1.4)1.78(1.4)0.36(0.2)0.36(0.2)樹脂樹脂80.080.011.511.59.09.01.731.730.080.08孢粉質(zhì)孢粉質(zhì)59.359.38.28.232.532.51.661.660.41(0.3)0.41(0.3)色素色素76768.48.49.19.11.331.330.090.09丹寧丹寧51.351.34.34.344.444.41.011.010.650.65藻類、浮游生物藻類、浮游生物68.068.09.89.820202.22.21.731

37、.730.220.22細(xì)菌、酵母細(xì)菌、酵母50.050.06.76.712.430.512.430.512.412.41.611.610.190.460.190.46浮游動(dòng)物浮游動(dòng)物57.057.08.58.533.033.01.791.790.430.43陸生植物陸生植物54.054.06.06.037.037.02.752.751.331.330.510.51植物木質(zhì)部植物木質(zhì)部50.050.06.06.044.044.01.441.440.660.66泥炭泥炭55556.56.536.036.02.52.51.411.410.490.49褐煤褐煤68686.06.024.024.02 2

38、1.051.050.260.26煙煤煙煤88884.54.56.56.51 10.610.610.060.06無煙煤無煙煤93933.53.53 30.50.50.440.440.0160.016石油石油848413.013.02 20.50.51.841.840.0040.004油頁巖油頁巖6785678571371321721703031.251.751.251.750.020.200.020.20藻煤藻煤76.976.910.410.47.67.61.51.51.611.610.070.07平均元素組成平均元素組成123生物的平均組成生物的平均組成沉沉積積有有機(jī)機(jī)質(zhì)質(zhì)來來源源的的生生物物

39、種種類類水盆內(nèi)水生生物來源水盆內(nèi)水生生物來源水盆外陸源高等植物來源水盆外陸源高等植物來源混合來源混合來源有有機(jī)機(jī)質(zhì)質(zhì)主主要要來來源源影響沉積有機(jī)質(zhì)影響沉積有機(jī)質(zhì)豐度的主要因素豐度的主要因素 水體環(huán)境的物理參數(shù)水體環(huán)境的物理參數(shù)是指沉積物和有機(jī)是指沉積物和有機(jī)質(zhì)從中降落的沉積介質(zhì)從中降落的沉積介質(zhì)的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)的物質(zhì)的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)的物理環(huán)境。理環(huán)境。水流速水流速粘土礦物與有機(jī)粘土礦物與有機(jī)質(zhì)的絮凝作用質(zhì)的絮凝作用水體深度與浪基面深度水體深度與浪基面深度沉積速度與沉降速度沉積速度與沉降速度上圖表明上圖表明： （1 1）顆粒被侵蝕的始動(dòng)流速大于搬運(yùn)流速；）顆粒被侵蝕的始動(dòng)流速大于搬運(yùn)流速；（2 2）無粘

40、著力無渦流的情況下，搬運(yùn)粒度大小與流速成正比；）無粘著力無渦流的情況下，搬運(yùn)粒度大小與流速成正比；（3 3）粉砂、粘土、分散有機(jī)質(zhì)顆粒的始運(yùn)流速與沉積臨界流速相差很大。）粉砂、粘土、分散有機(jī)質(zhì)顆粒的始運(yùn)流速與沉積臨界流速相差很大。均一物質(zhì)的侵蝕曲線與沉積作用曲線均一物質(zhì)的侵蝕曲線與沉積作用曲線沉積作用作運(yùn)搬用侵蝕作用沉積物顆粒的搬運(yùn)方式沉積物顆粒的搬運(yùn)方式C C 滾動(dòng)搬運(yùn)滾動(dòng)搬運(yùn)B B 跳躍搬運(yùn)跳躍搬運(yùn)A A 懸浮搬運(yùn)懸浮搬運(yùn)水流方向水流方向氧化氧化還原電位還原電位（Eh）酸堿度（酸堿度（PH）鹽度：水的鹽度是其鹽度：水的鹽度是其中所溶解的固體物質(zhì)中所溶解的固體物質(zhì)的質(zhì)量百分比。的質(zhì)量百分比。

41、溫度影響許多礦物溫度影響許多礦物和氣體的溶解度，和氣體的溶解度，故對化學(xué)沉淀有故對化學(xué)沉淀有重大影響。重大影響。溫度與蒸發(fā)作用對鹽類礦物的沉積有特殊作用，溫度與蒸發(fā)作用對鹽類礦物的沉積有特殊作用，鈣、鎂、硫酸鹽及鉀、鈉的碳酸鹽、氯化物等，鈣、鎂、硫酸鹽及鉀、鈉的碳酸鹽、氯化物等，都需要一定的封閉環(huán)境、氣候炎熱干燥、蒸發(fā)都需要一定的封閉環(huán)境、氣候炎熱干燥、蒸發(fā)作用強(qiáng)烈的水盆中才能形成。淺海碳酸鹽沉積作用強(qiáng)烈的水盆中才能形成。淺海碳酸鹽沉積主要分布在北緯及南緯主要分布在北緯及南緯2030度的溫暖氣候區(qū)。度的溫暖氣候區(qū)。現(xiàn)代鮞粒巖和海灘巖水溫標(biāo)準(zhǔn)為現(xiàn)代鮞粒巖和海灘巖水溫標(biāo)準(zhǔn)為1530度。生物礁度。生

42、物礁生活在大于生活在大于18度的熱帶海洋中。度的熱帶海洋中。正常海水含有質(zhì)量正常海水含有質(zhì)量35/1000的可溶物，其含氯量為的可溶物，其含氯量為19.4/1000。盆地內(nèi)鹽度的大小對有機(jī)質(zhì)的保存有關(guān)。盆地內(nèi)鹽度的大小對有機(jī)質(zhì)的保存有關(guān)。有機(jī)質(zhì)的來源與鹽度有關(guān)。（圖有機(jī)質(zhì)的來源與鹽度有關(guān)。（圖2-5）PH=7 （中性介質(zhì)）（中性介質(zhì)） ， PH 7 （堿性介質(zhì)）。（堿性介質(zhì)）。水介質(zhì)是決定某些水介質(zhì)是決定某些礦物會(huì)沉淀下來的一個(gè)重要原因。（圖礦物會(huì)沉淀下來的一個(gè)重要原因。（圖2-4）Eh=0為中性為中性, Eh0為氧化環(huán)境為氧化環(huán)境, Eh0為還原環(huán)境對氧化還原極為為還原環(huán)境對氧化還原極為敏感

43、的是價(jià)元素（敏感的是價(jià)元素（Fe,Mn等）。常用的標(biāo)志是含鐵自生礦物：等）。常用的標(biāo)志是含鐵自生礦物：褐鐵礦褐鐵礦赤鐵礦赤鐵礦海綠石海綠石鱗綠泥石鱗綠泥石磷鐵礦磷鐵礦白鐵礦和黃鐵礦白鐵礦和黃鐵礦氧化氧化還原還原PHEh有機(jī)質(zhì)有機(jī)質(zhì) 有機(jī)質(zhì)有機(jī)質(zhì)有機(jī)質(zhì)有機(jī)質(zhì)有機(jī)質(zhì)有機(jī)質(zhì)有機(jī)質(zhì)等有機(jī)質(zhì)等有機(jī)質(zhì)有機(jī)質(zhì)有機(jī)質(zhì)有機(jī)質(zhì) 有機(jī)物質(zhì)有機(jī)物質(zhì)在不同的在不同的Eh-pHEh-pH值條件下礦物值條件下礦物 -0.30.00.17.08.0生物的耐鹽性與鹽度的關(guān)系生物的耐鹽性與鹽度的關(guān)系提供有機(jī)質(zhì)的來源提供有機(jī)質(zhì)的來源改變沉積環(huán)境改變沉積環(huán)境加速沉積過程加速沉積過程消耗、改造有機(jī)質(zhì)消耗、改造有機(jī)質(zhì)生物既是沉積有機(jī)質(zhì)的

44、提供者，又是影響有機(jī)質(zhì)和沉積物沉積的生物既是沉積有機(jī)質(zhì)的提供者，又是影響有機(jī)質(zhì)和沉積物沉積的重要環(huán)境因素，生物至少有以下幾方面的影響：重要環(huán)境因素，生物至少有以下幾方面的影響：生物高的出產(chǎn)率，提供大量的有機(jī)質(zhì)來源。生物高的出產(chǎn)率，提供大量的有機(jī)質(zhì)來源。珊瑚、苔蘚蟲、放射蟲、顆石藻等。珊瑚、苔蘚蟲、放射蟲、顆石藻等。生物活動(dòng)引起生物活動(dòng)引起CO2的變化可以影響碳酸鹽的沉淀和溶解的變化可以影響碳酸鹽的沉淀和溶解搬運(yùn)。特別重要的是生物消耗氧氣的呼吸作用和部分搬運(yùn)。特別重要的是生物消耗氧氣的呼吸作用和部分有機(jī)質(zhì)分解消耗氧氣、生成大量有機(jī)質(zhì)分解消耗氧氣、生成大量CO2、 H2S、NH3、 CH4等氣體，

45、造成下部水體和沉積物的缺氧還原作用，等氣體，造成下部水體和沉積物的缺氧還原作用，有機(jī)質(zhì)的保存創(chuàng)造了條件。有機(jī)質(zhì)的保存創(chuàng)造了條件。有機(jī)質(zhì)與粘土的絮凝作用，既是物理過程，又是生化過程。有機(jī)質(zhì)與粘土的絮凝作用，既是物理過程，又是生化過程。沉積有機(jī)質(zhì)以溶解的形式和微粒的形式存在于水盆中，可沉積有機(jī)質(zhì)以溶解的形式和微粒的形式存在于水盆中，可通過黏土礦物和碳酸鹽顆粒產(chǎn)生絮凝作用或通過動(dòng)物形成通過黏土礦物和碳酸鹽顆粒產(chǎn)生絮凝作用或通過動(dòng)物形成糞粒作用，大大加速有機(jī)質(zhì)、黏土、碳酸鹽礦物的沉積。糞粒作用，大大加速有機(jī)質(zhì)、黏土、碳酸鹽礦物的沉積。生態(tài)系統(tǒng)中的消費(fèi)者和還原者都是以生物有機(jī)質(zhì)為食。生態(tài)系統(tǒng)中的消費(fèi)者和

46、還原者都是以生物有機(jī)質(zhì)為食。特別是細(xì)菌，既大量消耗各種有機(jī)質(zhì)，本身又提供了特別是細(xì)菌，既大量消耗各種有機(jī)質(zhì)，本身又提供了更富類脂物的有機(jī)質(zhì)更富類脂物的有機(jī)質(zhì)。四、不同環(huán)境中的沉積特征四、不同環(huán)境中的沉積特征1 1）海洋環(huán)境的有機(jī)質(zhì)沉積）海洋環(huán)境的有機(jī)質(zhì)沉積（1）沉積場所大；）沉積場所大； （2）遠(yuǎn)洋水域有機(jī)質(zhì)來源單一）遠(yuǎn)洋水域有機(jī)質(zhì)來源單一 ； （3）有機(jī)質(zhì)的有利沉積條件：表層生物產(chǎn)量高、下層）有機(jī)質(zhì)的有利沉積條件：表層生物產(chǎn)量高、下層 缺氧還原、持續(xù)較快沉積、絮凝作用加速沉積；缺氧還原、持續(xù)較快沉積、絮凝作用加速沉積； （4）高能帶（濱海）不利于有機(jī)質(zhì)沉積保存）高能帶（濱海）不利于有機(jī)質(zhì)沉積

47、保存 ； （5）大陸架是海洋內(nèi)有機(jī)質(zhì)的主要沉積區(qū)）大陸架是海洋內(nèi)有機(jī)質(zhì)的主要沉積區(qū) ； （6）遠(yuǎn)洋盆地是生物鈣、硅質(zhì)豐富沉積區(qū)和有機(jī)質(zhì)）遠(yuǎn)洋盆地是生物鈣、硅質(zhì)豐富沉積區(qū)和有機(jī)質(zhì) 貧乏沉積區(qū)；貧乏沉積區(qū)； （7） “堰塞堰塞”小洋盆和毗鄰大陸架的深海盆是有機(jī)質(zhì)小洋盆和毗鄰大陸架的深海盆是有機(jī)質(zhì) 重要的沉積區(qū)。重要的沉積區(qū)。 浮游植物浮游植物(藻類藻類)和浮游動(dòng)物和浮游動(dòng)物細(xì)菌細(xì)菌高等植物高等植物( (較高進(jìn)化階段較高進(jìn)化階段) )高等植物高等植物(較低進(jìn)化階段較低進(jìn)化階段)地質(zhì)歷史時(shí)期水介質(zhì)環(huán)境中地質(zhì)歷史時(shí)期水介質(zhì)環(huán)境中有機(jī)物質(zhì)的天然組合有機(jī)物質(zhì)的天然組合斜坡斜坡水水海平面海平面陸棚沉積物陸棚沉

48、積物地質(zhì)有史期間有機(jī)物質(zhì)的主要天然組合地質(zhì)有史期間有機(jī)物質(zhì)的主要天然組合寒武寒武- -志留紀(jì)志留紀(jì)泥盆泥盆- -侏羅紀(jì)侏羅紀(jì)白堊紀(jì)白堊紀(jì)- -近代近代細(xì)菌細(xì)菌, ,藻類和浮游動(dòng)物藻類和浮游動(dòng)物+高等高等植物植物降解降解, ,部分氧化部分氧化, ,由微生物再加工由微生物再加工0 0+ +很少到適中的變化很少到適中的變化0 0+ +(+(三角洲三角洲, ,大陸邊緣大陸邊緣) )在黑海中生命物體的組成與每年的產(chǎn)量在黑海中生命物體的組成與每年的產(chǎn)量有機(jī)體類型有機(jī)體類型生命體，干重（生命體，干重（103t）年產(chǎn)量，干重（年產(chǎn)量，干重（103t）浮游植物浮游植物650200000細(xì)菌細(xì)菌32080000浮

49、游動(dòng)物浮游動(dòng)物50015000水底動(dòng)物水底動(dòng)物450018000水底植物水底植物375375魚魚1800900近近20002000年來黑海中有機(jī)碳估算。大約有機(jī)碳總輸入量的年來黑海中有機(jī)碳估算。大約有機(jī)碳總輸入量的4%4%固定在沉積巖中固定在沉積巖中有機(jī)質(zhì)的來源有機(jī)質(zhì)的來源有機(jī)質(zhì)的歸宿有機(jī)質(zhì)的歸宿10080510325碳的進(jìn)入用碳的進(jìn)入用g碳碳/ m2 /a表示表示4黑海中有機(jī)質(zhì)的歸宿黑海中有機(jī)質(zhì)的歸宿黑海中有機(jī)質(zhì)的來源黑海中有機(jī)質(zhì)的來源4現(xiàn)代碳酸鹽巖沉積與兩個(gè)因素有關(guān)：現(xiàn)代碳酸鹽巖沉積與兩個(gè)因素有關(guān)：1 1 碎屑相對少；碎屑相對少；2 2 生物產(chǎn)率高生物產(chǎn)率高此碳酸鹽巖的此碳酸鹽巖的9 9個(gè)

50、準(zhǔn)相，有有機(jī)地球個(gè)準(zhǔn)相，有有機(jī)地球化學(xué)家采用化學(xué)家采用標(biāo)準(zhǔn)相帶圖標(biāo)準(zhǔn)相帶圖生生物物群群顏色顏色巖巖性性相相和和一一般般環(huán)環(huán)境境相號相號橫剖橫剖面圖面圖加利福尼亞波爾德蘭盆地中砂（實(shí)線箭頭）和加利福尼亞波爾德蘭盆地中砂（實(shí)線箭頭）和泥（虛線箭頭）的來源、路徑和搬運(yùn)模式泥（虛線箭頭）的來源、路徑和搬運(yùn)模式盆地盆地陸架邊緣陸架邊緣海底峽谷海底峽谷砂砂濱線濱線河流河流波痕波痕渾濁層渾濁層離岸流離岸流2）過渡環(huán)境的有機(jī)質(zhì)沉積）過渡環(huán)境的有機(jī)質(zhì)沉積有機(jī)質(zhì)來源的二元性有機(jī)質(zhì)來源的二元性低能緩流還原環(huán)境、有利于有機(jī)質(zhì)的沉積低能緩流還原環(huán)境、有利于有機(jī)質(zhì)的沉積干旱瀉湖環(huán)境、富有機(jī)質(zhì)泥巖常和蒸發(fā)巖組成旋回干旱瀉湖

51、環(huán)境、富有機(jī)質(zhì)泥巖常和蒸發(fā)巖組成旋回過渡帶以陸相淡水和海相咸水環(huán)境交替過渡帶以陸相淡水和海相咸水環(huán)境交替為特征，使有機(jī)質(zhì)來源更復(fù)雜為特征，使有機(jī)質(zhì)來源更復(fù)雜與海相同具有過度性質(zhì)與海相同具有過度性質(zhì)的的“海湖海湖”可以馬拉開波湖可以馬拉開波湖為例，從該湖南面為例，從該湖南面卡塔通卡塔通博河博河注入大量淡水和陸源注入大量淡水和陸源物質(zhì)。從其北面通過海峽物質(zhì)。從其北面通過海峽海水注入湖中，密度和鹽海水注入湖中，密度和鹽度較大的混合水沉入下部。度較大的混合水沉入下部。湖水上淡下咸，在下形成還湖水上淡下咸，在下形成還原環(huán)境。湖表層生物產(chǎn)率極原環(huán)境。湖表層生物產(chǎn)率極高，湖底為粘稠狀藍(lán)高，湖底為粘稠狀藍(lán)黑色

52、黑色淤泥，具很強(qiáng)的淤泥，具很強(qiáng)的H H2 2S S味，其味，其有機(jī)碳豐度超過有機(jī)碳豐度超過5%5%。湖盆。湖盆中心沉積物含磷低含硫高。中心沉積物含磷低含硫高。 這類封閉性好，滯流的過這類封閉性好，滯流的過渡性水盆地極有利于有機(jī)質(zhì)渡性水盆地極有利于有機(jī)質(zhì)的沉積。的沉積。有機(jī)碳占有機(jī)碳占天然干沉天然干沉積物的百積物的百分比。分比。有機(jī)溶劑抽有機(jī)溶劑抽提物占天然提物占天然沉積物的百沉積物的百分比。分比。呈呈P P2 2O O5 5狀態(tài)的狀態(tài)的磷。磷。硫硫（% %）馬拉開波湖底沉積物中各種組分的分布馬拉開波湖底沉積物中各種組分的分布卡塔通博河卡塔通博河卡塔通博河卡塔通博河干旱瀉湖環(huán)境、富有機(jī)質(zhì)泥巖常和

53、蒸發(fā)巖組成旋回干旱瀉湖環(huán)境、富有機(jī)質(zhì)泥巖常和蒸發(fā)巖組成旋回蒸發(fā)鹽盆地蒸發(fā)鹽盆地沉積的沉積的4 4個(gè)階段：個(gè)階段：（1 1）靜海相階段：靜海相階段：旋回開始旋回開始海水鹽度開始增高，底水停海水鹽度開始增高，底水停滯缺氧，生物發(fā)育，沉積滯缺氧，生物發(fā)育，沉積了富有機(jī)質(zhì)腐泥巖相，常了富有機(jī)質(zhì)腐泥巖相，常為油頁巖；為油頁巖；（2 2）濃縮階段：濃縮階段：海水濃縮，海水濃縮，表層出現(xiàn)早期鹽類沉積，表層出現(xiàn)早期鹽類沉積，動(dòng)物群稀少；動(dòng)物群稀少；（3 3）穩(wěn)定蒸發(fā)階段：穩(wěn)定蒸發(fā)階段：蒸發(fā)鹽巖蒸發(fā)鹽巖依次大量沉積，表層石鹽和依次大量沉積，表層石鹽和石膏沉淀并保存在底補(bǔ)；石膏沉淀并保存在底補(bǔ)；（4 4）終結(jié)階段

54、：終結(jié)階段：鹽充填盆地，鹽充填盆地，最后形成鉀鹽。最后形成鉀鹽。靜海相階段靜海相階段終結(jié)階段終結(jié)階段穩(wěn)定蒸發(fā)階段穩(wěn)定蒸發(fā)階段濃縮階段濃縮階段3）湖泊環(huán)境的有機(jī)質(zhì)沉積）湖泊環(huán)境的有機(jī)質(zhì)沉積有機(jī)質(zhì)來源的二元多方向性有機(jī)質(zhì)來源的二元多方向性營養(yǎng)型湖浪基面以下的還原環(huán)境是有利的富集區(qū)營養(yǎng)型湖浪基面以下的還原環(huán)境是有利的富集區(qū)湖泊的差異性大，沉積的有機(jī)質(zhì)差異也大湖泊的差異性大，沉積的有機(jī)質(zhì)差異也大營養(yǎng)型談水湖泊的較深營養(yǎng)型談水湖泊的較深深湖及前三角洲深湖及前三角洲亞環(huán)境沉積富有機(jī)質(zhì)泥巖、組成碎屑亞環(huán)境沉積富有機(jī)質(zhì)泥巖、組成碎屑粘土巖旋回粘土巖旋回鹽湖中富有機(jī)質(zhì)的油頁巖、泥質(zhì)巖常與蒸發(fā)巖組成旋回。鹽湖中富

55、有機(jī)質(zhì)的油頁巖、泥質(zhì)巖常與蒸發(fā)巖組成旋回。如美國的懷俄名、科羅拉多和尤塔州始新世綠河組沉積。如美國的懷俄名、科羅拉多和尤塔州始新世綠河組沉積。從圖可見：從圖可見：一個(gè)內(nèi)陸湖一個(gè)內(nèi)陸湖泊的氧化還泊的氧化還原相帶與沉原相帶與沉積水動(dòng)力狀積水動(dòng)力狀況關(guān)系密切。況關(guān)系密切。在河口區(qū)，在河口區(qū)，水動(dòng)力活躍水動(dòng)力活躍的湖盆北部，的湖盆北部，氧化帶相寬；氧化帶相寬；湖灣區(qū)，水湖灣區(qū)，水動(dòng)力相對穩(wěn)動(dòng)力相對穩(wěn)定的湖南部，定的湖南部，氧化相帶窄，氧化相帶窄，還原相帶面還原相帶面積大。積大。-263-252000000青海湖底沉積物青海湖底沉積物Eh值分布值分布有機(jī)碳含量有機(jī)碳含量的分布呈環(huán)帶狀的分布呈環(huán)帶狀從湖濱

56、淺水帶向從湖濱淺水帶向中部深水區(qū)增高。中部深水區(qū)增高。而河流入湖對有而河流入湖對有機(jī)質(zhì)顯出機(jī)質(zhì)顯出“沖淡沖淡”作用。說明河流作用。說明河流攜帶有機(jī)質(zhì)貧乏，攜帶有機(jī)質(zhì)貧乏，不是青海湖有機(jī)質(zhì)不是青海湖有機(jī)質(zhì)的重要來源。的重要來源。湖底沉積物含有湖底沉積物含有2%2%以上地區(qū)占以上地區(qū)占60%60%以上，以上，明顯明顯影響有機(jī)沉積作用影響有機(jī)沉積作用的是水動(dòng)力狀況，的是水動(dòng)力狀況，水深和沉積物的水深和沉積物的還原條件。還原條件。青海湖底沉積物有機(jī)碳百分含量等值線青海湖底沉積物有機(jī)碳百分含量等值線營養(yǎng)型談水湖泊的較深營養(yǎng)型談水湖泊的較深深湖及前三角洲亞環(huán)深湖及前三角洲亞環(huán)境沉積富有機(jī)質(zhì)泥巖、組成碎屑境

57、沉積富有機(jī)質(zhì)泥巖、組成碎屑粘土巖旋回粘土巖旋回我國的松遼盆地白堊系我國的松遼盆地白堊系（主要油源巖）基本為（主要油源巖）基本為溫濕氣候下的湖泊沉溫濕氣候下的湖泊沉積。在湖泊的發(fā)展過程積。在湖泊的發(fā)展過程中經(jīng)歷了兩次大的湖進(jìn)，中經(jīng)歷了兩次大的湖進(jìn)，湖面水體面積在湖面水體面積在9 9 10104 4kmkm2 2以上，氣候溫暖潮濕，以上，氣候溫暖潮濕，盆地相對穩(wěn)定，沉降速盆地相對穩(wěn)定，沉降速度快，形成了巨大的深度快，形成了巨大的深湖靜水體，沉積了富含湖靜水體，沉積了富含有機(jī)質(zhì)的黑色頁巖、油有機(jī)質(zhì)的黑色頁巖、油頁巖、泥灰?guī)r等。頁巖、泥灰?guī)r等。因?yàn)闉檫€原環(huán)境，泥質(zhì)巖因?yàn)闉檫€原環(huán)境，泥質(zhì)巖中底棲生物稀少

58、。以浮中底棲生物稀少。以浮游生物為主，有完整魚游生物為主，有完整魚化石。層面上分布粉末化石。層面上分布粉末狀自生黃鐵礦狀自生黃鐵礦, ,有機(jī)碳有機(jī)碳含量達(dá)含量達(dá)1.741.742,25%2,25%。松遼盆地巨大的石油松遼盆地巨大的石油資源主要在湖中心較深資源主要在湖中心較深深湖亞環(huán)境形成的深湖亞環(huán)境形成的。松遼盆地巖相分布圖（青山口期）松遼盆地巖相分布圖（青山口期）淡水湖泊淤積充填和淡水湖泊淤積充填和沼澤化的四個(gè)階段沼澤化的四個(gè)階段第一階段第一階段第三階段第三階段第四階段第四階段第二階段第二階段陸相沉積環(huán)境與有機(jī)質(zhì)的關(guān)系示意圖（據(jù)李曉清、丘東洲等，2003)1 1 微生物作用微生物作用微微生生

59、物物的的特特點(diǎn)點(diǎn)地地球球上上生生物物動(dòng)物動(dòng)物植物植物原生生物原生生物生物構(gòu)造簡單生物構(gòu)造簡單大多數(shù)為單細(xì)胞或大多數(shù)為單細(xì)胞或不分化、分化不明不分化、分化不明顯的多細(xì)胞顯的多細(xì)胞真核生物真核生物原核生物原核生物細(xì)菌細(xì)菌,藍(lán)細(xì)菌（藍(lán)藻）藍(lán)細(xì)菌（藍(lán)藻）原生動(dòng)物、藻、原生動(dòng)物、藻、真菌、粘菌真菌、粘菌沒有核仁、核膜沒有核仁、核膜等結(jié)構(gòu)的染色體等結(jié)構(gòu)的染色體有核仁、核膜有核仁、核膜等結(jié)構(gòu)的染色體等結(jié)構(gòu)的染色體對地質(zhì)體內(nèi)有機(jī)質(zhì)進(jìn)行改造的主要對地質(zhì)體內(nèi)有機(jī)質(zhì)進(jìn)行改造的主要是以腐生為主的細(xì)菌和真菌。是以腐生為主的細(xì)菌和真菌。細(xì)菌細(xì)菌厭氧細(xì)菌厭氧細(xì)菌（嫌氣性細(xì)菌）（嫌氣性細(xì)菌）喜氧細(xì)菌喜氧細(xì)菌（好氣細(xì)菌）（好氣

60、細(xì)菌）兼性細(xì)菌：兼性細(xì)菌：在不同的在不同的環(huán)境下采用不同的環(huán)境下采用不同的呼吸方式呼吸方式喜氧細(xì)菌喜氧細(xì)菌厭氧細(xì)菌厭氧細(xì)菌光合作用細(xì)菌光合作用細(xì)菌進(jìn)化方向進(jìn)化方向釋放出少釋放出少量能量量能量利用葡萄糖利用葡萄糖中的結(jié)合氧中的結(jié)合氧將其分解為二將其分解為二氧化碳和其它氧化碳和其它代謝產(chǎn)物和水代謝產(chǎn)物和水無氧呼吸無氧呼吸將葡萄糖分解將葡萄糖分解二氧化碳二氧化碳和水和水釋放出大釋放出大量能量量能量有氧呼吸有氧呼吸微微生生物物的的分分布布溫度：溫度：-10105度度壓力：壓力：1000atmPH：111深度：幾十米范圍深度：幾十米范圍內(nèi)十分活躍內(nèi)十分活躍微微生生物物的的代代謝謝機(jī)機(jī)制制微生物吸收營養(yǎng)的