课程大纲

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有机地球化学

课程编码:070902M04003H 英文名称:Organic Geochemistry 课时:63 学分:4.00 课程属性:专业核心课 主讲教师:彭平安等

教学目的要求
本课程将系统介绍有机地球化学的基本原理及其在石油、金属矿床、现代与古代生态环境研究中的应用。内容主要分为如下几个方面:有机地球化学基础、有机地球化学的实验、有机质的演化、生命元素循环、有机指标在古环境重建中的应用、微生物成矿、烃源岩评价、油气源对比、天然气地球化学以及有机污染物命运等。课程强调学科基础、同时兼顾理论与实践的结合,力求体现有机地球化学学科的系统性,并适当考虑学科的前沿性和交叉性。 本课程目的是使学生学会综合应用有机地球化学知识与手段,解决油气、矿床和环境领域的实际问题,提高专业理论水平及解决复杂问题的工作能力。

预修课程
沉积学、有机化学

大纲内容
第一章 有机地球化学课程概论 1.0学时 彭平安
第1节 有机地球化学学科简介
第2节 学科发展简史
第3节 正在研究的有机地球化学
第二章 有机化学基础 1.0学时 彭平安
第1节 化学键和分子间作用力
第2节 有机化合物类型
第3节 对映异构
第4节 沉积有机质演化的重要有机化学反应
第三章 自然界生物演化及化学组成 1.0学时 彭平安
第1节 自然界中的生物起源与进化
第2节 生物的化学组成
第四章 有机地球化学实验技术 6.0学时 侯读杰
第1节 有机质分离提纯
第2节 色谱及色谱质谱及其他波谱技术
第3节 气体地球化学实验技术
第4节 有机岩石学分析
第5节 其它地球化学实验新技术
第五章 碳、硫元素循环 6.0学时 蔡春芳
第1节 有机碳存在形式与光合作用
第2节 初级生产力与生物碳泵
第3节 有机质有氧和无氧的降解与埋藏保存
第4节 无机硫的循环
第5节 有机-无机硫的循环
第6节 油气藏中微生物和热化学硫酸盐还原作用
第六章 生物标志化合物 4.0学时 侯读杰
第1节 正构烷烃及类异戊二烯烷烃
第2节 甾烷类
第3节 萜烷类
第4节 芳烃及其它新的生物标志物
第七章 有机质的沉积 2.0学时 侯读杰
第1节 有机质的沉积
第2节 沉积水体环境特征与有机质的关系
第八章 有机指标在古环境重建中的应用 3.0学时 彭平安
第1节 具有源和过程示踪意义的生物标志物
第2节 陆地生态系统、气候变化重建
第3节 海洋生态系统、气候变化的重建
第九章 微生物成矿作用 3.0学时 蔡春芳
第1节 微生物成矿类型和典型例子及其机理
第2节 研究方法
第3节 成矿模式
第十章 有机质成岩演化及干酪根的形成 3.0学时 侯读杰
第1节 有机质成岩演化
第2节 微生物在成岩演化中的作用
第3节 干酪根的形成及页岩油气
第十一章 生烃动力学和油气生烃模式 3.0学时 侯读杰
第1节 生烃动力学
第2节 油气生烃模式及成烃理论
第十二章 烃源岩评价 3.0学时 蔡春芳
第1节 烃源岩定性评价
第2节 有效烃源岩
第3节 烃源岩定量评价
第十三章 石油的分类与组成 3.0学时 蔡春芳
第1节 石油的分类、性质与化学组成
第2节 影响石油化学组成的主要因素
第3节 石油碳硫同位素组成的变化
第十四章 原油的族群划分及油气源对比 3.0学时 蔡春芳
第1节 原油的族群划分
第2节 油源对比
第十五章 天然气的地球化学 6.0学时 蔡春芳
第1节 天然气组成、分类及地化特征及影响因素
第2节 天然气同位素组成特征及其控制因素
第3节 实例分析
第4节 气源对比
第5节 甲烷团簇同位素和有机硫单体化合物硫同位素技术
第十六章 有机污染物的地球化学行为 3.0学时 彭平安
第1节 有机污染物的吸附和分配
第2节 有机污染物的水解
第3节 有机污染物的光解
第4节 有机污染物的氧化与还原
第5节 有机污染物的生物降解
第十七章 典型有机污染物的环境命运 3.0学时 彭平安
第1节 滴滴涕环境命运
第2节 二噁英环境命运
第3节 溴代阻燃剂命运

教材信息
1、 有机污染化学 王边生 2003年 高等教育出版社

参考书
1、 Petroleum Geochemistry and Geology. 2nd Edition Hunt J M 1996 New York: W. H. Freeman Co

课程教师信息
彭平安,男,1960年11月15日生,汉族,原籍浙江天台,中国科学院广州地球化学研究所研究员,博士生导师,中国科学院院士。首届国家基金委杰出青年基金获得者。1995年获得广东省十大杰出青年,2004年获黄汲清青年地质科学技术奖,2014年获得广东省五一劳动奖章, 2015年被评为全国先进工作者。1988年至1990年,在英国Bristol大学化学系开展合作研究。1995年-1996年, 在加拿大Alberta大学化学系开展合作研究。1997年-2006年、 2010年-2016年任有机地球化学国家重点实验室主任,1998年-2006年任中国科学院广州地球化学研究所副所长。现为亚非石油地质学会(AAAPG)副主席、中国第四纪科学研究会副理事长,“中国科学”、“环境科学与技术”、“地球环境”、“湖沼科学”等十余种学术刊物编委或副主编。

长期从事有机地球化学、环境地球化学和生物地球化学的研究工作,在盐湖沉积环境浅成烃、卟啉化合物、含硫化合物、高分子物质(沥青、干酪根、碳黑)结构以及毒害有机物与自然有机质的关系、非生物降解过程的研究中取得了成绩。已发现含硫羊毛甾烷、卟啉等新生物标志物三类,证明了高硫未成熟油的非干酪根成油观,对盐湖沉积环境、碳酸盐沉积境的未成熟油勘探有重要的参考意义。另外利用一系列专一性、选择性强的化学降解及其同位素标定技术研究了高硫沥青和高硫干酪根的结构,在分子水平上认识了这些物质,理论上有了很大的进步。近年来在深层油气地质学理论、综合排烃效率油气生成评价、轻质油气形成与评价、毒害有机污染物与自然有机质的关系,有机污染物非生物降解,二噁英污染的形成机制研究,取得了好的进展。共发表SCI 论文200多篇、其中第一作者与通信作者论文70余篇;发表的论文被SCI 期刊引用5000多次。研究成果曾获中国科学院科技进步一等奖,广东省自然科学一等奖各二项;广东省自然科学二等奖三项;国家自然科学三等奖一项; 国家教委一等奖一项等。先后培养博士研究生五十余名。主持过的各类项目有:国家杰出青年基金;国家基金委重点基金;国家攻关、973、广东省基金研究团队项目等。目前承担着包括科学技术部重大专项“油气专项”课题、中国科学院战略性先导科技专项、国家自然科学基金创新群体项目、国家自然科学基金重点项目、国家基金委重大国际合作项目等在内的多个国家项目。

研究方向:
有机地球化学
获奖及荣誉:
1. 地质体中新生物标志物研究,中科院科技进步奖,一等,1987,第三

2. 地质体中卟啉化合物与浅成烃研究,广东省自然科学奖,二等,1994,第一

3. 石油天然气成因若干重要问题的研究,广东省自然科学奖,二等,1998,第六

4. 地质体中分子标志物研究,国家自然科学奖,三等,2000,第二

5. 塔里木油藏地球化学研究,教育部科技进步,一等奖,2003,第四

6. 珠江三角洲环境中毒害有机污染物研究. 广东省科学技术一等奖,2003, 第六

7. 我国叠合盆地成藏化学动力学理论和技术研究.广东省科技进步二等奖, 2004,第一

8. 珠江三角洲环境中毒害有机污染物研究. 国家自然科学二等奖,2006, 主要成员。