石油地球化学复习题第二章沉积有机质组成及其沉积环境1、名词解释及重要概念1.5种生物化学组分：蛋白质、碳水化合物、脂类、木质素、色素.2. 碳水化合物：是由多羟基醛或多羟基酮及它们的衍生物构成的有机质。
3. 多醣：由上千个单糖以糖苷键(单糖-O-单糖)相连成的高聚体.4. 甾族化合物结构：5、脂肪酸的基本结构6、氨基酸的基本结构7、缺氧环境形成的关键:水体分层8. 缺氧湖泊发育的重要条件: 深水2、简答题1. 沉积盆地中有机质沉积的控制因素主要有两方面的控制因素:生物方面和物理方生物控制因素：原始生物产率、微生物降解作用物理控制因素：有机质的搬运作用、沉积速率、沉积环境2. 水生生物产率决定于水中养料(磷、氮)含氧量(游离氧)多少水体深浅：透光带3. 沉积水体中细菌降解有机质的过程1).喜氧细菌活动带：与空气接触的表层水［O］>1.0ml/l 死亡生物可以完全被降解成CO2,H2O2).兼氧细菌活动带:水中［O］<1.0ml/l,造氮菌和碳酸盐还原菌降解有机质，但是降解能力下降3).硫酸盐还原菌活动带: ［O］<0.5ml/l,硫酸盐还原菌降解有机质生成有机酸，有H2S生成,其它生物死亡，4).甲烷生成菌活动带: 严格缺氧,有CH4生成,温度20-80度。
第三章成岩演化阶段有机质的演化一、名词解释及重要概念1、沉积物成岩作用：沉积物沉积以后在埋藏过程中受温度、压力等外界因素的作用，失水、压实、胶结、溶解等固结成岩的过程。
通常指沉积物沉积之后直到变质作用之前的整个过程。
2、腐殖质：一词来自土壤学，是指土壤、天然水和现代沉积物中不能水解的、不溶于有机溶剂的暗色有机质。
二、简答题1、沉积物埋藏演化阶段1）成岩作用阶段：沉积物已基本与上覆水体脱离，由疏松的沉积物转变为固结的沉积岩的作用。
2）深成作用阶段：泛指沉积岩形成以后，至沉积物风化变质以前，这一段漫长时期中的变化和作用。
3）变质作用阶段: 泛指沉积岩形成以后，至沉积物风化变质以前，这一段漫长时期中的变化和作用。
第四章生物标志化合物1.名词解释及重要概念生物标志化合物——沉积岩(物)、原油和煤中那些来自生物有机质，在沉积、成岩和热演化中没有或很少变化的具有生物化学特征的有机化合物。
族组分系指原油或岩石氯仿沥青中饱和烃、芳烃、非烃及沥青质的组成。
总烃指原油或氯仿沥青中饱和烃和芳烃之和。
可溶有机质：沉积物(岩)中可以被有机溶剂(如chloroform、CS2、MAB、CCl2等)淬取(抽提)出来的吸附或残留在岩石中的有机质.几何异构—分子具有双键,碳环结构,则与它们相连的不同的定向排列,而造成性质不同的化合物.旋光异构—分子的性质相同,只因为具有不对称结构而导致的旋光性不同的立体异构现象.手性分子—凡不能和它的镜像重合的分子,它具有旋光性手性中心—分子的手性常常和处于一个或一个以上的特定原子有关.这种特定原子称为手性中心.构型—连于分子刚体部分(如双键、三键或环结构)或手性部分的原子或原子团在空间的排列方式.生物降解：是指油藏或烃源岩被抬升到近地表的细菌活动带，使生物标志物被细菌降解的作用。
色谱技术: 将原油、氯仿沥青等混合物分离成单个混合物从而进行鉴定的技术气相色谱图:色谱图横坐标为保留时间，纵坐标是检测信号的幅值，反映了检测物质含量。
如果混合物中诸组分完全分离开了，而且各个组分在检测器上都有反应，色谱图上每一个峰代表一种纯物质，色谱峰所包围的面积就是该物质的相对含量。
保留时间值随分子结构或性质变化。
正构烷烃同系物中碳数越大保留值越大；异构烷烃沸点越高，保留值越大质谱法:（Mass spectrometry）是以高能电子将单个分子击碎，用分子碎片的质量组成特征，推测分子的结构组成和分子量，以达到分子鉴定的目的。
甾烷的芳构化：随温度的升高,甾烷的Ⅲ环容易芳构化,形成单芳甾烷,藿烷结构示意图：甾烷结构示意图：2.简答题1.生物标志物的研究目的和意义1）进行油源对比:为原油及其油源岩的成因联系、油-油、气-油、气-岩成因联系提供一系列参数和指标.2）恢复沉积环境：不同环境有不同的生物组合、不同的生物标志物，利用原油或烃源岩中生物标志物组成特征，可以查明烃源岩及其盆地沉积环境特征3）提供烃源岩、原油成熟度和油气运移证据:烃源岩和疏导层对油气运移起到色层效应利用这种效应可以追溯油气运移路径和方向.4）研究原油生物降解程度：成藏以后原油进入细菌活动带，细菌会选择性地破坏一些生物标志物，通过检测生物标志物被细菌降解的情况，可以确定油藏形成以后演化的历史。
2.热解参数的应用将P1、P2 、和P3峰的面积分别称为S1、S2和S3(分别为吸附烃、热解烃和CO2).Tmax：P2峰最高处对应的热解温度1)评价烃源岩有机质丰度:Pg(mg/g), CP(%)2) 对有机质类型进行划分:用S2/S3，S2, S3, S1+S2, S1/(S2+S3) 划分Ⅰ，Ⅱ1，Ⅱ2，Ⅲ型。
3）评价烃源岩热成熟度：Tmax (℃)，划分未熟，成熟，高熟，过熟。
4）生烃量计算：盆地某点的生油量：Q=C原始×（D/0.083）×S×H ×dD为有机质生烃降解率：D=Cp/TOC=(S1+S2)/TOC*0.0835) 储层的含油气级别评价:用S1,S2,S1+S2,S1/(S1+S2) 划分为油砂，含油，油浸，油斑，油迹，干砂。
6）油气层产能评价：用So,S1,S2,S1+S2,S1/(S1+S2),Tmax 划分好油层，中油层，差油层，稠油层，气层，无油气层3. 有机碳(TOC)和氯仿沥青A的油气地质意义•泥页岩中TOC含量>0.5%为烃源岩，>2%为优质烃源岩；•泥页岩中氯仿沥青含量>0.05%为烃源岩。
•碳酸盐岩中TOC>0.2%为烃源岩，>0.5%为优质烃源岩.•碳酸盐岩中氯仿沥青含量>0.02％为烃源岩。
4. 族组分分离测定方法：▪柱层析法族组分分离测定▪液相色谱法族组分分离测定▪棒状薄层色谱法族组分分离测定5. GC-MS分析得到的成果总离子流图：按到达检测器的离子先后、数量多少排列出的谱图(TIC图)该图与色谱图基本一样。
质谱图：某一时刻检测到的单个化合物碎片离子质量与其强度(棒图)排列成的谱图。
质量色谱图：将某一同系物的特征碎片离子按检测到的时间和强度排列成的谱图6.构型的表示法对于链状化合物中的手性碳原子,用R/S构型表示法.将与手性碳原子所连接的四个基团按原子序数大小排列，用a 、b 、c 、d编号,把d作为手性碳原子四面体的顶端,a 、b 、c 为四面体底部的三个角,从四面体的底部向顶端方向看去:若a→b →c是顺时针方向排列,则称为R构型.若a→b →c是逆时针方向排列,则称为S构型.关于a 、b 、c 、d的先后顺序规则:1)以直接与手性碳原子相连的原子的原子序数大小为次序,最大的为a,最小为d.2)若与手性碳原子直接相近的原子是相同的,则第二个原子,其原子序数大的为a,最小的为d;若第二个原子也相同,则看第三个,以此类推.7. 不同成因类型烃源岩正构烷烃特征同一成因类型烃源岩正构烷烃分布特征相似，因为有机母质组成和输入相近。
不同成因类型烃源岩正构烷烃存在差异性；说明它们有机母质输入具有差异性。
湖退体系域有机母质中陆源有机质多。
高水位-深湖成因类型的烃源岩水生有机母质输入较多。
8. 无环类异戊二烯在地化中的应用1)、反映沉积环境和成岩作用Pr和Ph来自:叶绿素A的植醇侧链强还原条件下：脱水加氢→植烷弱还原、弱氧化环境：植烷酸→脱羧→姥鲛烯→姥鲛烷Pr/Ph比值缺氧盆地中形成的生油岩和原油: Pr/Ph<1煤或煤系生油岩、原油: Pr/Ph>2.8C20的长链类异戊二烯烷烃：陆相原油中较多,因为它们来自高等植物中的萜、烯、醇类.如桦树木中有C30 —C45的桦木间异戊二烯醇类.2）反映古细菌存在的生物标记化合物3）反映成熟度4) 油源对比以类异戊二烯烷烃的百分含量图作为指纹图进行油—油, 油—岩对比.9. 二环倍半萜烷的地球化学意义（1）反映陆源有机质的输入原油或生油岩中含有二环倍半萜烷，可以肯定有机母质是有陆源输入成分。
煤系富含树脂体的有机母质生成的石油富含二环倍半萜。
一些低熟、未熟油中来自于树脂体的二环倍半萜烷含量高（2）油源对比m/z 123色谱图上各种二环倍半萜烷分布指纹对比对比效果非常好（3）成熟度研究原油或生油岩中存在许多倍半萜烷的异构体，可用立体化学的转化规律判断成岩作用和成熟作用。
10.二环倍半萜烷的鉴定m/z 123特征离子，以及m/z 109和较强的分子离子峰，m/z 123质量色谱图可见到不同碳数的倍半萜的相对分布。
11. 三环二萜烷的地化意义1) 生油岩和原油中三环二萜烷有两个来源A. 高等植物来源,如松香酸陆相原油含三环二萜烷较多,被认为是陆相石油的特征之一.B.无环二萜烷和霍烷降解成因2) 三环二萜烷的碳数分布可反映有机质成熟度随地温升高,三环二萜的长侧链就会不断断裂,碳数减少,因此成熟度升高,低碳数三环二萜烷相对含量增加.可将(C19+C20)/总三环萜烷作为成熟度指标3)三环二萜的相对分布可用于油源对比12. 三环二萜烷的鉴定：它的主要特征碎片为m/z 191,与藿烷的一样，但是含量一般低于藿烷，在m/z 191质量色谱图上出现在Ts之前，C19-C29，而三环二萜化合物的特征离子是m/z 12313. 藿烷的地球化学意义1）指示烃源岩和原油成熟度：Ts/Tm 增加17β21β藿烷含量降低到0C31和C32的22S/(22R+22S) 随深度增大达到平衡点C30和C29的莫烷/藿烷增大C29藿/ C30藿. 加大2）油源对比：指纹对比,直接用m/z 191谱图对比3）生物降解：对藿烷的分布影响很大,即可形成一系列25-降藿烷同系物,在m/z 177就有较强的峰出现而m/2 191的峰较弱.14. 甾烷的鉴定不同甾烷在GC-MS分析时发生不同的碎裂模式15. 甾烷的地球化学意义1）指示烃源岩或原油成熟度未成熟生油岩中的甾烷为生物构型5β14α17α20R 5α14α17α20R⏹随埋深的增加,温度上升,⏹粪甾烷首先转化为5α系列,约到RO=0.7~0.8%,消失贻尽,⏹胆甾烷20R在热力作用外消旋化作用,约在RO=1.0~1.3时,20R 20S.2）指示母质来源和沉积环境海相有机质及原油含C30胆甾烷陆相则不含.煤系地层中C29甾烷占优势,有时C27甾烷不存在.3）油源对比和运移估测由于地质色层作用, 使得原油在运移中14α17β甾烷富集4）原油生物降程度分析16. 芳香甾烷的地球化学意义A. 反映有机质和原油的成熟度由于甾烷需要较高的温度才能脱甲基、脱氢成为芳香化合物，所以在有机质成熟以后，芳甾烷特别是三芳甾才明显增多B．原油单芳甾的分布反映烃源岩岩性和海陆相a.海相原油含较多的C27单芳甾。