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微生物在石油生成中的作用(一)——降解和去含氧基团

惠荣耀 丁安娜

惠荣耀, 丁安娜. 微生物在石油生成中的作用(一)——降解和去含氧基团[J]. 沉积学报, 2017, 35(6): 1274-1283. doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2017.06.018
引用本文: 惠荣耀, 丁安娜. 微生物在石油生成中的作用(一)——降解和去含氧基团[J]. 沉积学报, 2017, 35(6): 1274-1283. doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2017.06.018
HUI RongYao, DING AnNa. The Role of Microorganisms in the Oil Generation (I): The degradation of macromolecular organic matter and the elimination of oxygen-containing groups[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2017, 35(6): 1274-1283. doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2017.06.018
Citation: HUI RongYao, DING AnNa. The Role of Microorganisms in the Oil Generation (I): The degradation of macromolecular organic matter and the elimination of oxygen-containing groups[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2017, 35(6): 1274-1283. doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2017.06.018

微生物在石油生成中的作用(一)——降解和去含氧基团

doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2017.06.018
基金项目: 国家自然科学基金项目(41072164)
详细信息
    作者简介:

    惠荣耀,男,1934年出生,研究员,石油天然气地质及生物地球化学,E-mail:Dan6121happy@163.com

  • 中图分类号: P618.13

The Role of Microorganisms in the Oil Generation (I): The degradation of macromolecular organic matter and the elimination of oxygen-containing groups

Funds: National Natural Science Foundation of China, No. 41072164
  • 摘要: 近20~30年来,高温微生物学研究取得了迅猛发展,已发现高温菌(大于50℃~60℃)约70个属140种。最适合生长的温度普遍在60℃或80℃以上,最高生长温度可达110℃~113℃。在沉积物的浅层至深层,由低温至高温都广泛分布着厌氧微生物群体。它们分布在深层水中或岩石表面,包括各种分解菌、产氢菌、产甲烷菌等。这些菌种生存的温度同石油生成的主要温度段(60℃~100℃)大体相同。
    微生物是单细胞生物,个体小,结构简单。当环境变化时,每个细胞能直接感受到环境的刺激,更易发生适应作用,发生遗传上的变异。高温、高压、高盐环境成为嗜热菌生存的良好环境。嗜热菌的大量发现为认识生命起源、油气藏的形成提供了坚实的理论基础。沉积物中有机质转化成石油是由大分子有机质(分子量可达数万至数十万)降解成中、低分子化合物的过程,由有机质富含含氧基团、杂原子变成基本不含含氧基团的过程。这些功能主要是由微生物作用完成的。碳是构成生命的核心原子,微生物需要从有机质中吸取碳源组成细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核等细胞物质。大分子有机质需逐步分解成简单的有机质才能被微生物吸收,如蛋白质分解成二肽,碳水化合物水解成单糖便可被微生物利用。厌氧微生物不断获取碳使有机质逐步变成简单化合物。微生物的厌氧呼吸使有机质中的含氧化合物减少,形成一些较原来基质更为还原的化合物。在沉积物的厌氧呼吸中,作为最终电子受体的物质是有机物结构上的羟基、羧基等官能团,除去含氧基团便形成了烃类。
  • [1] 谢树成, 颜佳新, 杨义, 杨江海.  微生物与沉积岩的协同演化 . 沉积学报, 2023, 41(6): 1635-1644. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.077
    [2] 王金艺, 金振奎.  微生物白云岩形成机理、识别标志及存在的问题 . 沉积学报, 2022, 40(2): 350-359. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2020.135
    [3] 赵东方, 谭秀成, 罗冰, 王小芳, 乔占峰, 罗思聪.  微生物诱导白云石沉淀研究进展及面临的挑战 . 沉积学报, 2022, 40(2): 335-349. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2020.119
    [4] 李飞, 易楚恒, 李红, 王夏, 李杨凡, 李怡霖, 曾伟, 王曾俊.  微生物成因鲕粒研究进展 . 沉积学报, 2022, 40(2): 319-334. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.137
    [5] 张懿, 陈龙, 李建, 王东歌, 吴庆铭, 韦轶, 史强, 旷红伟, 柳永清, 廖志伟.  渝东北陡山沱组碳酸锰微生物岩沉积环境初探 . 沉积学报, 2021, 39(6): 1387-1405. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.066
    [6] 文华国, 罗连超, 罗晓彤, 游雅贤, 杜磊.  陆地热泉钙华研究进展与展望 . 沉积学报, 2019, 37(6): 1162-1180. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2019.066
    [7] 惠荣耀, 丁安娜.  微生物在石油生成中的作用(二)——氢代谢及多源输入 . 沉积学报, 2018, 36(5): 1023-1031. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2018.071
    [8] 微生物碳酸盐岩油气储层研究现状与展望 . 沉积学报, 2013, 31(05): 807-823.
    [9] 岩溶地区现代土壤与洞穴石笋中单甲基支链烷烃与烷基环己烷对比研究 . 沉积学报, 2006, 24(05): 740-746.
    [10] 黄建新.  十红滩铀矿床中微生物及其成矿作用实验研究 . 沉积学报, 2006, 24(3): 394-398.
    [11] 耿海波, 黄建新, 乔海明, 张复新.  新疆十红滩铀矿床中微生物类群特征及其成矿作用探讨 . 沉积学报, 2005, 23(4): 626-630.
    [12] 陈传平, 梅博文.  油藏原油微生物降解的氮同位素分馏效应 . 沉积学报, 2004, 22(4): 707-710.
    [13] 张廷山, 沈昭国, 兰光志, 王顺玉, 戴鸿鸣.  四川盆地早古生代灰泥丘中的微生物及其造岩和成丘作用 . 沉积学报, 2002, 20(2): 243-248.
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    [15] 张立平, 黄第藩, 廖志勤.  伽马蜡烷——水体分层的地球化学标志 . 沉积学报, 1999, 17(1): 136-140.
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    [17] 陈传平, 梅博文, 易绍金, 王大华, 金迪威, 张春明.  砂岩储层中原油微生物降解的模拟实验研究 . 沉积学报, 1997, 15(1): 135-140.
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    [19] 东野脉兴.  微生物建造的磷块岩 . 沉积学报, 1985, 3(3): 1-6.
    [20] 王大珍.  有机沉积区中由微生物导致的物质与能量转化 . 沉积学报, 1983, 1(1): 75-85.
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-10-02
  • 修回日期:  2016-10-20
  • 刊出日期:  2017-12-10

目录

    微生物在石油生成中的作用(一)——降解和去含氧基团

    doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2017.06.018
      基金项目:  国家自然科学基金项目(41072164)
      作者简介:

      惠荣耀,男,1934年出生,研究员,石油天然气地质及生物地球化学,E-mail:Dan6121happy@163.com

    • 中图分类号: P618.13

    摘要: 近20~30年来,高温微生物学研究取得了迅猛发展,已发现高温菌(大于50℃~60℃)约70个属140种。最适合生长的温度普遍在60℃或80℃以上,最高生长温度可达110℃~113℃。在沉积物的浅层至深层,由低温至高温都广泛分布着厌氧微生物群体。它们分布在深层水中或岩石表面,包括各种分解菌、产氢菌、产甲烷菌等。这些菌种生存的温度同石油生成的主要温度段(60℃~100℃)大体相同。
    微生物是单细胞生物,个体小,结构简单。当环境变化时,每个细胞能直接感受到环境的刺激,更易发生适应作用,发生遗传上的变异。高温、高压、高盐环境成为嗜热菌生存的良好环境。嗜热菌的大量发现为认识生命起源、油气藏的形成提供了坚实的理论基础。沉积物中有机质转化成石油是由大分子有机质(分子量可达数万至数十万)降解成中、低分子化合物的过程,由有机质富含含氧基团、杂原子变成基本不含含氧基团的过程。这些功能主要是由微生物作用完成的。碳是构成生命的核心原子,微生物需要从有机质中吸取碳源组成细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核等细胞物质。大分子有机质需逐步分解成简单的有机质才能被微生物吸收,如蛋白质分解成二肽,碳水化合物水解成单糖便可被微生物利用。厌氧微生物不断获取碳使有机质逐步变成简单化合物。微生物的厌氧呼吸使有机质中的含氧化合物减少,形成一些较原来基质更为还原的化合物。在沉积物的厌氧呼吸中,作为最终电子受体的物质是有机物结构上的羟基、羧基等官能团,除去含氧基团便形成了烃类。

    English Abstract

    惠荣耀, 丁安娜. 微生物在石油生成中的作用(一)——降解和去含氧基团[J]. 沉积学报, 2017, 35(6): 1274-1283. doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2017.06.018
    引用本文: 惠荣耀, 丁安娜. 微生物在石油生成中的作用(一)——降解和去含氧基团[J]. 沉积学报, 2017, 35(6): 1274-1283. doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2017.06.018
    HUI RongYao, DING AnNa. The Role of Microorganisms in the Oil Generation (I): The degradation of macromolecular organic matter and the elimination of oxygen-containing groups[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2017, 35(6): 1274-1283. doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2017.06.018
    Citation: HUI RongYao, DING AnNa. The Role of Microorganisms in the Oil Generation (I): The degradation of macromolecular organic matter and the elimination of oxygen-containing groups[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2017, 35(6): 1274-1283. doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2017.06.018

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