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科学网石油有机成因理论简介

石油有机成因理论认为生物体,包括浮游植物、浮游动物,细菌以及陆上高等植物,是生成石油和天然气的来源。这些生物死亡之后,它们的残体被沉积埋藏形成沉积岩中的有机质。随着沉积有机质埋藏深度加深, 澳门银河娱乐手机版,温度升高,沉积有机质发生热降解,历经数百万年或上亿年转化为石油和天然气。

石油界经常把生成石油的烃源岩比喻为厨房。我们下面用在厨房做一碗冬瓜排骨汤的过程来理解石油有机成因理论。做一碗冬瓜排骨汤首先需要原料,巧妇难为无米之炊,原料是必不可少的。冬瓜排骨汤的原料很简单,就是冬瓜和排骨;生成石油和天然气的原料也很简单,主要是海洋或湖泊中生活的浮游植物、浮游动物,细菌,以及一些陆地高等植物。厨房需要有厨房环境,一个厨房需要有冰箱给食物保鲜,需要有灶台来给食物加热,需要油烟机来排掉厨房油烟,需要水池来清洗蔬菜;生成石油和天然气也需要一个良好的环境,主要包括生物体生长和繁殖环境,生物死亡之后残体保存以及转化环境。做汤火候很重要,火候不够,冬瓜排骨不熟;火候过了,汤煮干了,冬瓜排骨汤成了冬瓜炒排骨。地下沉积有机质也一样,只有达到一定温度才会生成大量石油。而且温度也不能太高,如果温度太高,生物有机质可能被“烧”成焦炭或石墨。做冬瓜排骨汤需要小火慢炖半小时左右,生成石油时间稍微长些,需要“慢炖”几百万年到数亿年。

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冬瓜排骨汤                                             砂岩中的石油

1.       原料

生成石油的主要原料是浮游植物,其次是浮游动物,高等植物和细菌。恐龙,猴子或者鲸鱼等高等动物不包括其中,与浮游生物相比,高等动物生物量微不足道。浮游植物主要是浮游藻类,现今全世界藻类植物有4万多种,其中硅藻是最重要的浮游植物。在海洋和湖泊都生存大量藻类植物。我们常吃的紫菜和海带等都是浮游藻类植物。

浮游植物从太阳吸收能量,从水体获得养分。浮游植物通过光合作用吸收二氧化碳,释放氧气。地球百分之80的氧气基本是通过浮游植物光合作用产生的。浮游植物是地球上固碳的重要生物,浮游植物光合作用生产的有机碳总量数倍于高等植物生产的有机碳总量。

温度,光照以及水动力条件是影响浮游植物生长和分布的最显著因素。湖泊浮游藻类主要生活在沿岸带和河口带,这里光照充足,而且有河水携带的外源营养补充。湖心区水体深,光照不足,浮游藻类数量少。在海水中浮游藻类主要生活在浅水阳光充足水域。如果环境条件适宜,营养物质丰富,浮游植物个体数增长非常快速,在湖畔和海水中大量繁殖,使水体呈现绿色或红色等色彩,澳门银河官方网手机端,这种现象被称为“水华”或“赤潮”。

有些浮游植物会发出生物荧光,受到海浪冲击,这些浮游植物就开始活跃起来,产生发光效果。李安在电影《少年Pi的奇幻漂流》中向观众呈现了这一美景。

浮游动物种类繁多,数量极大。现今原生浮游动物和甲壳浮游动物都各有3万多种,腔肠浮游动物约有9000多种。我们熟悉的水母和海蜇等都是浮游动物。浮游动物主要以浮游植物为食,本身也是鱼类的重要饵料。浮游动物中对生成石油最重要的是放射虫,有孔虫和翼足类浮游动物。

浮游生物包括浮游植物和浮游动物是海洋中最主要生物,占海洋总生物量的百分之95以上。浮游生物对海洋生态环境起着至关重要的作用。

陆地高等植物是生成煤和天然气的主要原料 部分高等植物生物分解产物被河水从陆地携带到湖泊或海洋,成为生成油和气的“原料”。细菌本身是良好的生油“原料”,而且细菌也是催化剂,能够加速石油的生成。

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