花粉化石可以“告訴”人類什么,它們可以提供給人類什么信息?

宇宙小百科 2020-07-05 檢舉

在不同的時代和地區,有不同的植物。因此,在不同的地層中,有不同的花粉化石。地質學家十分重視對地層中花粉化石的研究,以確定地質年代。

花粉化石可以“告訴”人類什么,它們可以提供給人類什么信息?

花粉化石不僅可以用來確定地層的年齡,而且可以用來指示沉積礦物的分布。一般來說,各種沉積礦物的分布規律和形成條件與生物及其生存環境有直接或間接的關系。例如,能源礦物油和煤所產生的各種生物遺骸的物理化學變化都與花粉化石密切相關。

第一次世界大戰期間,瑞典地質學家通過分析地層中的花粉發現了石油,引起了各國的關注。后來,美國、英國、德國、波蘭、澳大利亞等國的地質學家也通過分析地層中的花粉發現了煤礦和石油礦。

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孢粉和石油

孢子和花粉是形成油母質的原始物質。干酪根經熱降解后可以生油。干酪根熱降解是生油理論中最科學的解釋。

通過對松樹花粉、白皮松花粉、向日葵花粉和玉米花粉的熱模擬實驗,發現花粉能生油,生油階段可分為生油早期和生油晚期。

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早期形成的油主要由纖維素和原生質體熱降解形成。當溫度達到300℃左右時,可以制油。纖維素和原生質(即細胞內容物)在地層沉積和埋藏過程中容易被細菌分解、腐蝕或氧化。纖維素雖然不能直接熱解成烴類化合物,但可以被細菌分解成腐植酸,腐植酸可以進一步聚合成干酪根,最終可以生產石油。后期產油主要由花粉外壁的孢粉開裂形成,溫度約為400~420℃。

通過對化石花粉顏色和透明度的研究,可以推斷石油的成熟度。由于化石花粉長期埋藏在地下,隨著溫度和時間的增加,其顏色逐漸變暗,透明度增加。有研究表明,當地層厚度大于1900米時,化石花粉的顏色多為黃色;當地層深度超過1900米時,化石花粉顏色變為棕黃色。結果表明,1900 M時花粉化石各項指標變化明顯,1900 M深度是未成熟有機質與成熟有機質的分界線,是大規模油氣轉化的開始。結果表明,在1900米以上地層中,化石花粉因顏色淺而不能生油;而在1900米以下地層,化石花粉可以生油。

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根據對大慶油田的研究,地層中化石花粉半透明度的變化規律為:在1000米以上的地層中,化石花粉的半透明度為50%,古溫度低于60℃,有機質屬于未成熟階段,不能生油;在1000-2000米深度的地層中,花粉化石的半透明度為45%,在2000-4000米的地層中,古溫度為60-110度,化石花粉的透明度為25%-35%,古溫度為110-170℃。有機質屬高成熟期,生輕質油;埋藏深度大于4000m時,化石花粉透明度小于25%,古溫度大于170℃,屬于過成熟期,只能產生干氣。可見,根據地層中化石花粉半透明度的變化規律,可以有效地判斷有機質的成熟度,劃分生油期。

此外,根據化石花粉在地層中的運移規律,可以確定原油的流向和原油的來源。據研究,由于原油中的化石花粉體積小、數量多,當原油形成后流向某個地方時,原油中含有的大量化石花粉也必然隨原油一起流動。通過對原油中的化石花粉的研究,科學家可以確定哪些化石花粉是油層中固有的,哪些是隨油遷移的。

目前,利用孢粉顏色判斷原油成熟度的方法已被世界上許多石油公司廣泛采用。

化石花粉和煤

化石花粉不僅與石油的生成密切相關,而且與煤的生成密切相關。

煤是在高溫高壓下經過長期的物理化學作用而形成的。因此,煤中一定有大量的花粉化石。只要對含煤地層中的花粉化石進行研究,就可以知道煤是由哪些植物轉化而來的。

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來源:www.toutiao.com

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