沉積有機(jī)質(zhì)——點(diǎn)亮了黑夜 溫暖了寒冬

楊曉光

自古以來(lái)，人類就一直在探求世界的奧秘，從遙不可及的星辰大海到地球深處的寶藏，無(wú)一不充滿魅力。在這個(gè)充滿好奇和探索的世界中，有一種名為沉積有機(jī)質(zhì)的物質(zhì)，它神秘而又神奇，為我們的生活帶來(lái)了無(wú)盡的便利。作為現(xiàn)代能源的主要來(lái)源，沉積有機(jī)質(zhì)在地球歷史長(zhǎng)河中扮演著重要角色。無(wú)論是照亮城市的電力，還是驅(qū)動(dòng)交通工具的燃料，沉積有機(jī)質(zhì)都是它們背后不可或缺的力量。本文將帶領(lǐng)大家走進(jìn)沉積有機(jī)質(zhì)的奇妙世界，一起探尋沉積有機(jī)質(zhì)的奧秘。

一、探尋生命之末：揭示沉積有機(jī)質(zhì)的真實(shí)面目

沉積有機(jī)質(zhì)是指由生物遺骸、植物碎屑以及微生物等沉積而形成的一種黑色有機(jī)物質(zhì)。從古老的泥炭沼澤到廣袤無(wú)垠的海洋，沉積有機(jī)質(zhì)在地球的各個(gè)角落留下了它們的足跡。在地球漫長(zhǎng)的歲月中，它們?cè)诓煌牡刭|(zhì)環(huán)境下，經(jīng)歷復(fù)雜的生物、物理和化學(xué)變化，逐漸轉(zhuǎn)化為各種類型的化石能源。

沉積有機(jī)質(zhì)的種類繁多，根據(jù)來(lái)源和成分的不同，可以大致分為以下4類：

陸源植物有機(jī)質(zhì)：來(lái)源于陸地植物的碎屑和遺骸，主要存在于富泥炭和煤的沼澤相地層中。

藻類有機(jī)質(zhì)：主要來(lái)源于海洋或淡水中的藻類生物，如硅藻、藍(lán)藻等，沉積在海相和湖相地層中。

海洋生物有機(jī)質(zhì)：包括海洋動(dòng)植物的遺骸、糞便和分泌物，如有孔蟲、珊瑚和貝類等，主要分布在海相地層中。

微生物有機(jī)質(zhì)：來(lái)源于細(xì)菌、真菌等微生物的遺骸和代謝產(chǎn)物，廣泛存在于各類地層中。

沉積有機(jī)質(zhì)的形成和演化過(guò)程非常復(fù)雜，涉及生物、地質(zhì)、氣候等多種因素。它們的形成歷程，仿佛是一部地球生命史的濃縮，訴說(shuō)著大自然的奧秘和生命的傳承。首先，生物遺骸、植物碎屑以及微生物等有機(jī)物質(zhì)經(jīng)過(guò)生物降解、氧化還原作用等過(guò)程，逐漸喪失部分原始特征，形成干酪根。隨后，干酪根在沉積作用下被埋藏入更深的地層中，與無(wú)機(jī)礦物混合形成有機(jī)質(zhì)富集的地層。最后，隨著地層的加厚和地溫的升高，有機(jī)質(zhì)在高溫高壓條件下發(fā)生熱解、變質(zhì)作用，逐漸轉(zhuǎn)化為油、氣、煤等化石能源。

沉積有機(jī)質(zhì)是地球生命的印記，蘊(yùn)藏著無(wú)數(shù)歲月的秘密。它們見(jiàn)證了地球上生物的繁衍與更替，承載了大自然的生命力。在這個(gè)過(guò)程中，沉積有機(jī)質(zhì)不僅為地球生態(tài)系統(tǒng)提供了豐富的能量來(lái)源，還為人類的生活帶來(lái)了無(wú)盡的便利與可能。正是這些寶貴的遺產(chǎn)，塑造了今天我們所依賴的化石能源。

二、黑金時(shí)代：油氣和煤炭資源與沉積有機(jī)質(zhì)的關(guān)系

2.1工業(yè)血液：油氣的形成

石油，被喻為“液體黃金”，是現(xiàn)代工業(yè)的血液。它的主要成分是碳?xì)浠衔铮且环N具有高能量密度的液體燃料。石油主要由沉積有機(jī)質(zhì)在地層深處經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的生物降解、熱解和熱催化作用形成。沉積有機(jī)質(zhì)在地層中的濃度、類型以及地質(zhì)條件等因素都會(huì)影響石油的質(zhì)量和產(chǎn)量。油藏的形成可以簡(jiǎn)要分為以下3個(gè)過(guò)程：

有機(jī)質(zhì)沉積：海洋、湖泊等水體中的有機(jī)物質(zhì)（如藻類、海洋生物遺骸等）沉積到水底，與泥沙混合后經(jīng)歷成巖作用，形成富含有機(jī)質(zhì)的泥巖或頁(yè)巖。

熱成熟作用：隨著地層的加厚和地溫的升高，有機(jī)質(zhì)在高溫高壓條件下經(jīng)歷熱解作用，逐漸轉(zhuǎn)化為石油。

石油運(yùn)移與聚集：石油在地層中生成后，逐漸聚集到滲透性較好的巖石中（如砂巖）形成常規(guī)油藏，或是滯留在其生成的泥頁(yè)巖中形成非常規(guī)油藏。

天然氣由于燃燒時(shí)呈現(xiàn)藍(lán)色，被喻為“藍(lán)金”，主要由甲烷等輕烴組成，與石油的形成過(guò)程類似，目前發(fā)現(xiàn)的絕大多數(shù)天然氣資源源于沉積有機(jī)質(zhì)的熱解作用。不過(guò)，相比原油，天然氣的形成需要更高的溫度。在一定條件下，石油也可能進(jìn)一步裂解，生成天然氣。

2.2黑色寶藏：煤炭的形成

煤炭是一種主要由沉積有機(jī)質(zhì)形成的固態(tài)化石能源。它主要來(lái)源于古老的植物遺骸，在地層中經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的生物降解、熱解和變質(zhì)作用而形成。煤炭作為一種重要的化石能源，長(zhǎng)期以來(lái)為人類的工業(yè)、交通和生活提供了大量能量。它的廣泛應(yīng)用不僅推動(dòng)了工業(yè)革命的發(fā)展，還為現(xiàn)代社會(huì)的進(jìn)步奠定了基礎(chǔ)。煤的形成同樣從有機(jī)質(zhì)的沉積開(kāi)始，但主要源于高等植物的有機(jī)體，可簡(jiǎn)單分為以下3個(gè)過(guò)程：

植物沉積：在沼澤、濕地等環(huán)境中，植物死亡后的遺骸積累在水下，形成泥炭。

埋藏與煤化：隨著地層的加厚和地溫的升高，泥炭逐漸失去水分和揮發(fā)分，轉(zhuǎn)化為煤。

變質(zhì)作用：隨著埋深的增加和溫度的升高，煤不斷發(fā)生變質(zhì)作用，從泥炭、褐煤、煙煤到無(wú)煙煤，品質(zhì)逐漸提高。

2.3深刻的聯(lián)系：油氣、煤炭與沉積有機(jī)質(zhì)

油氣和煤炭資源的形成過(guò)程表明，它們都源于沉積有機(jī)質(zhì)，是地球生命歷史的產(chǎn)物。這些資源的開(kāi)發(fā)利用，實(shí)際上是在利用地球過(guò)去幾億年來(lái)生物遺骸和植物碎屑所儲(chǔ)存的能量。在這個(gè)意義上，可以說(shuō)沉積有機(jī)質(zhì)是化石能源的母體，為人類的文明發(fā)展提供了源源不斷的動(dòng)力。

油氣和煤炭資源與沉積有機(jī)質(zhì)之間的密切關(guān)系，彰顯了沉積有機(jī)質(zhì)在地球生態(tài)系統(tǒng)中的重要地位。正是這些古老的寶藏，讓我們的生活更加便利，可以說(shuō)是沉積有機(jī)質(zhì)點(diǎn)亮了我們的黑夜，溫暖了我們的寒冬。

三、點(diǎn)亮黑夜，溫暖寒冬：化石能源在現(xiàn)代人類文明中舉足輕重

在現(xiàn)代社會(huì)中，化石能源扮演著舉足輕重的角色。石油、天然氣和煤炭作為主要的能源來(lái)源，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、電力供應(yīng)和民用生活等領(lǐng)域。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球約80%的能源需求依賴于化石能源。這些能源的消耗不僅推動(dòng)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，還為人類生活提供了便利和舒適。

工業(yè)生產(chǎn)：石油、天然氣和煤炭是工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的原材料，用于生產(chǎn)鋼鐵、化肥、塑料等各種產(chǎn)品。

交通運(yùn)輸：石油是汽車、飛機(jī)、火車等交通工具的主要燃料，為全球的交通運(yùn)輸提供了動(dòng)力。

電力供應(yīng)：煤炭、天然氣等化石能源在全球電力生產(chǎn)中占據(jù)重要地位，為居民和企業(yè)提供了穩(wěn)定的電力。

民用生活：天然氣、煤炭等能源在家庭取暖、烹飪等方面具有廣泛的應(yīng)用。

雖然化石能源為人類的生活帶來(lái)了諸多便利，但其開(kāi)發(fā)和消耗也對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重影響。首先，燃燒煤炭、石油等化石能源會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等有害氣體，對(duì)人類健康和環(huán)境造成嚴(yán)重威脅。其次，化石能源的燃燒排放了大量溫室氣體，導(dǎo)致全球氣溫上升，引發(fā)極端氣候、海平面上升等一系列問(wèn)題。最后，化石能源開(kāi)采過(guò)程中，破壞地表植被、污染水資源，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重破壞。因此，在享受化石能源帶來(lái)的便利的同時(shí)，我們也要警覺(jué)它們的消耗和環(huán)境影響。

四、守護(hù)地球：珍惜資源，共創(chuàng)可持續(xù)未來(lái)

4.1珍惜資源，用好每一點(diǎn)“黑金”

作為地球生命演化過(guò)程中的產(chǎn)物，沉積有機(jī)質(zhì)孕育了豐富的化石能源。然而，這些資源并非取之不盡、用之不竭。面對(duì)日益增長(zhǎng)的能源需求，我們需要更加珍惜和合理利用這些寶貴的資源：

提高能源利用效率：通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新、管理優(yōu)化等手段，降低能源消耗，減少資源浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與能源消耗的脫鉤。

倡導(dǎo)綠色生活：從日常生活中做起，養(yǎng)成節(jié)約用水、用電、用燃?xì)獾攘己昧?xí)慣，減少能源浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)綠色、環(huán)保的生活方式。

增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)：通過(guò)科普宣傳和教育活動(dòng)，提高全民的能源環(huán)保意識(shí)，使更多人認(rèn)識(shí)到珍惜資源的重要性。

4.2發(fā)展可再生能源，構(gòu)建清潔能源體系

在珍惜化石能源的同時(shí)，我們還需要大力發(fā)展可再生能源，以滿足未來(lái)可持續(xù)發(fā)展的需求?？稍偕茉淳哂星鍧崱h(huán)保、可再生等優(yōu)點(diǎn)，是未來(lái)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵：

大力發(fā)展太陽(yáng)能、風(fēng)能等清潔能源：通過(guò)政策扶持和技術(shù)創(chuàng)新，提高太陽(yáng)能、風(fēng)能等清潔能源的開(kāi)發(fā)利用效率，逐步取代化石能源。

加強(qiáng)核能、水能等資源的利用：充分利用核能、水能等清潔能源資源，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供穩(wěn)定、可持續(xù)的能源供應(yīng)。

構(gòu)建多元化的能源結(jié)構(gòu)：實(shí)現(xiàn)清潔能源與化石能源的有機(jī)結(jié)合，打造多元化、高效、安全的能源體系。

五、結(jié)語(yǔ)

沉積有機(jī)質(zhì)孕育了豐富的化石能源，這些古老的寶藏點(diǎn)亮了夜晚，溫暖了寒冬，為人類文明的發(fā)展提供了源源不斷的動(dòng)力。然而，在享受化石能源帶來(lái)便利的同時(shí)，我們也要認(rèn)識(shí)到它們的有限性和對(duì)環(huán)境的影響。在未來(lái)的發(fā)展中，我們需要珍惜資源，合理利用化石能源，同時(shí)大力發(fā)展可再生能源，實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型，通過(guò)提高環(huán)保意識(shí)，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)，為子孫后代留下一個(gè)美麗、宜居的地球。

作者單位：中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局油氣資源調(diào)查中心