[问题讨论]崔永强博士的声明 [复制链接]

zwfwg:
煤层是岩石圈层的组成部分，也是其中的异常层。密度是地球最重要的物理性质之一。地球的平均密度为5.8g/cm³，固态地壳的密度为2.6~2.8 g/cm³，而煤层的密度仅为1.1~1.6 g/cm³，是固态地壳中密度最低的，为地壳当中的异常层，即使新生界松散层的密度也大于1.8g/cm³。这也说明，地壳演化增生并不以密度分异。
地壳演化增生过程中，在以沉积岩为主的地层里突然出现明显低密度的沉积物必然有着深刻的地质背景。
煤层的放射性属于最低之列。此外，煤层的孔隙度、硬度、脆度、可磨性、反射率、表面积、折射率、导电率、比热、热稳定性等物理性质均明显有别于围岩。
煤储层密度低、机械强度低、应力敏感性强、易伤害等完全有别于常规油气藏储层。
至于碳怎么来，煤矿床如何富集，请点评俺2012年的文章《论煤层的加积方式》。

既然是这样，赵万福老师为什么还不真名实姓多好呀？

石军柱:
我不管崔永强说什么，xiaosheng 你自称是搞有机地化学的，还搞了模拟实验。提出了什么“我认为温度在一定程度上是可以补偿时间的”等。说说我的看法：
（1）你所说的页岩中的藻类体不等于活体藻类。它没有身份证我是藻类尸体，不要像什么什么就说是什么，藻类尸体比什么尸体都好烂氧化。
（2）你用鲜活藻类模拟出石油来才是本领。官能团怎去掉？
（3）你说：“我认为温度在一定程度上是可以补偿时间的”这句话是错的。是时间补偿温度。我的大课班生。
.......

非常感谢石老师的点评，对石老师的意见回复如下：
（1）页岩样品中藻类体肯定不是活的，晚泥盆纪距现在大约380-360百万年，如果藻类体是活的，它的研究价值就不止讨论石油成因了。这些藻类体是没有身份证，但根据页岩沉积环境以及形貌特征，基本可以判断是海相环境中形成的藻类。退一步讲，即使不是藻类，认定是古代生物的遗体，应该没有问题吧。图1、2为海相页岩中藻类体的照片，没有人反对这是古代生物遗体吧。这些藻类体在达到一定温度后会转化成沥青和石油（见1楼回帖），就证明了石油的有机成因。图3是一个藻类体向石油转化过程中分子结构的变化图。不是所有的藻类体都易被氧化分解，这些藻类体自从沉积在页岩中已有大约360个百万年，经历了成岩、压实等作用，结构还保持的相当完整。
（2）用活的藻类生产石油是是完全可以的，具体过程和转化效率等我不太了解，涉及生物、化学、基因工程等，完全是另一个领域。不过一些石油公司，比如ExxonMobil正在进行相关的研究（http://corporate.exxonmobil.com/en/research-and-technology/advanced-biofuels/advanced-biofuels-and-algae-research），相关的文献和专著也很多。图4是一个藻类制油的示意图。
（3）石老师说的对，我在这里想表达的确实是“时间是可以补偿温度的”，不过这句话倒过来说也是没有问题的。关于“时间补偿温度”，还有更多的实验可以证明。比如图5中，随着加热速率的减小，有机质开始生烃的温度和Tmax都减小了。如果把加热速率换成地质条件下的加热速率（根据盆地沉降速率和地温梯度，每个盆地应该是不一样的），通过计算，Tmax可以低到135度，而生烃开始的温度只有90度（图6），这和藻类体转化成沥青和石油的温度是非常接近的：0.84%镜质体反射率，90度（见1楼回帖）。（4）对正碳离子确实不太了解，回头学习一下，再与石老师讨论。

描述:图1

图片:Tasmanites.PNG

描述:图2

图片:alginite.PNG

描述:图3

图片:structure.PNG

描述:图4

图片:biofuel.PNG

描述:图5

图片:heating rate.PNG

描述:图6

图片:geological heating rate.PNG

图片来源：
图1：Vigran, J.O., A. Mørk, A.W. Forsberg, H.M.Weiss, and W. Weitschat, 2008, Tasmanites algae—contributors to the Middle Triassichydrocarbon source rocks of Svalbard and the Barents Shelf: PolarResearch, v. 27, p. 360−371.
图2：New Albany Shale. 藻类体的荧光特征。自己论文中的图。
图3：Hackley, P.C., C.C. Walters, S.R. Kelemen, M.Mastalerz, and H.A. Lowers, 2017, Organic petrology and micro-spectroscopy ofTasmanites microfossils: applications to kerogen transformations in the earlyoil window: OrganicGeochemistry, v. 114, p. 23−44.
图4：Wijffels, R. H., & Barbosa, M. J. (2010).An outlook on microalgal biofuels. Science, 329(5993), 796-799.
图5、图6：Schaefer,R. G., Schenk, H. J., Hardelauf, H., & Harms, R. (1990). Determination ofgross kinetic parameters for petroleum formation from Jurassic source rocks ofdifferent maturity levels by means of laboratory experiments. OrganicGeochemistry, 16(1-3), 115-120.

楼主留言：
有个问题一直想不明白，藻类属于浮游生物，活着的时候浮在水面，死后是如何沉入水底的？很多鱼类死后也都是浮在水面上的。

         李老师，说道出了大自然的规律，可是传统石油有机成因总是把自然、化学规律视而不见。只宣扬像形东西。尸体都要腐烂，进入生物链，可是上帖中有完整的藻类体。这也是传统石油有机成因的像形论产物。

.。。。。。。。

石军柱:
.。。。。。。。

所以，石老师，不管是不是泡在防腐剂中，您这是承认这是藻类体了。而这些藻类体就是出现在晚泥盆系海相黑色页岩中，距今大约380-360百万年，当然也存在其它时代的地层中，这是客观事实，是不能否认的。具体为什么藻类体经过这么长时间还保存这么完整，不同的人根据自己的研究经验可能有不同的见解。我想这也是很多原理总结的过程，先看到现象，再找出原因，不能因为找不到合理的解释，就否定事实吧。
其实页岩中有机质沉积的影响因素很多，比如海水中的营养元素（N、P、Fe等），古气候，海水温度、盐度，陆源碎屑供给，海平面变化等。陆架offshore海底的氧含量是比较低的（图1），有机质沉降到海底后，一部分有机质被细菌分解，会消耗掉仅有的少量的氧气，环境会由氧化和低氧慢慢过度到贫氧甚至还原条件，然后硫酸盐被还原，才有黄铁矿的形成，这些都发生在早期成岩作用（图2）。随着有机质的分解，会产生碳酸等，pH变得不利于细菌的繁殖。所以，虽然在成岩作用过程中有一部分有机质被细菌消耗掉了，还是有一部分被保存了下来。而且整个过程中，都有粘土和粉砂和有机质一起沉积，随着盆地的沉降，被埋藏下来。这些粘土和粉砂对有机质也有一定的保护作用。
关于黑色页岩的成岩作用，石老师也可以有不同的见解，比如哪些反应先发生，哪些反应后发生，厌氧细菌对有机质的分解，但不可否认的是，藻类体确实被保存在了海相黑色页岩中，这是客观事实。
石老师，不好意思，发的图片都是英文的，实在没有精力都翻译，请您谅解。

描述:图1

图片:oxygen content.PNG

描述:图2

图片:black shale diagenesis.PNG

图片来源：
图1：Dashtgard, S. E., & MacEachern, J. A.(2016). Unburrowed mudstones may record only slightly lowered oxygen conditionsin warm, shallow basins. Geology, 44(5), 371-374.
图2：Curtis, C. D. (1980). Diagenetic alteration in black shales. Journalof the Geological Society, 137(2), 189-194.

楼主留言：
有个问题一直想不明白，藻类属于浮游生物，活着的时候浮在水面，死后是如何沉入水底的？很多鱼类死后也都是浮在水面上的。

李老师，我还是学生啊，不是专家。关于这个问题，我在网上查了一些资料。海水的密度大概是1.027 g/cm3，而活的藻类的密度在1.02-1.14 g/cm3 （Henderson et al., 2008），所以大部分藻类的密度是大于海水密度的。藻类体之所以能浮在海面上，是因为藻类和细菌等会分泌一些粘液，这些粘液和藻类、细菌混在一起，形成胶状的生物群落，使其飘浮在水面上。如果由于环境的改变，比如气候变化或者风暴搅动海水，使藻类与原先的群落分离出来，分离的藻类由于密度大于海水会沉降下来，而那些密度小于海水的则留在海面上，被氧化分解掉了。页岩中有机质分离实验也表明，页岩中藻类体的密度平均在1.1 g/cm3左右（图1）。
至于鱼死了为什么会浮在水面上，网上查到两个原因。一个原因是大多数鱼类的身体内，有一种调节身体比重的器官—鱼鳔。鱼类能在水里调节鱼鳔内气体的多少，从而调节鱼鳔的体积与身体的比重。在鱼受伤后或感觉到水体缺氧时，它会将鳔中充入更多的气体，使它上浮到水面。鱼死亡时，鱼的鳔中充有比较多的空气，浮力比较大，而且鳔是位于腹部的，所以，它将漂浮，并且腹部是朝上的。另一个原因是鱼死后，内脏被细菌分解，产生气体，甲烷、二氧化碳等，相当于一个气球，使鱼漂浮在水面上，这也是许多动物包括人溺亡后会漂浮在水面上的原因。图2是一个死亡后的鲸鱼被冲到海滩上，里面充满了气体，像个气球一样。图3是鲸鱼爆炸时的场景。对于鱼来说，可能两个原因都有吧，第一个原因在鱼刚死亡时占主要作用，第二个原因，在死亡一段时间后占主要作用。这和藻类体的沉积应该是不一样的。

描述:图1

图片:density distribution.PNG

描述:图2

图片:4.30deadwhale.jpg

描述:图3

图片:Sperm-whale-explodes--010.jpg

参考文献：
Henderson, R., Parsons, S. A., & Jefferson, B. (2008). The impact of algal properties and pre-oxidation on solid–liquid separation of algae. Water research, 42(8-9), 1827-1845.
图1：Mastalerz, M., Schimmelmann, A., Lis, G. P., Drobniak, A., & Stankiewicz, A. (2012). Influence of maceral composition on geochemical characteristics of immature shale kerogen: Insight from density fraction analysis. International Journal of Coal Geology, 103, 60-69.
图2、3来自网络。

@xiaosheng

既然，你是还是一个学生，哪就没有给你争论的必要了。总得大让小吧。
祝你好好学习，天天向上。牢记，尸体生油，树木变煤，干酪根与它们争生油气位置。成为中国石油地质界的栋梁。

石军柱:@xiaosheng  
既然，你是还是一个学生，哪就没有给你争论的必要了。总得大让小吧。
祝你好好学习，天天向上。牢记，尸体生油，树木变煤，干酪根与它们争生油气位置。成为中国石油地质界的栋梁。
 (2018-05-09 05:22) 

谢谢石老师，我也会一直关注石油成因的发展。

石军柱:@xiaosheng  
既然，你是还是一个学生，哪就没有给你争论的必要了。总得大让小吧。
祝你好好学习，天天向上。牢记，尸体生油，树木变煤，干酪根与它们争生油气位置。成为中国石油地质界的栋梁。
 (2018-05-09 05:22) 

不要倚老卖老哦

我以后倚老卖幼更好！！！