中国石油大学(北京)
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Archived: 2026-04-23 17:12
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蟒山讲坛第四十二期：地球中年期的平静与动荡
发布日期： 2025-12-25
阅读次数：
主 题：地球中年期的平静与动荡
时 间：2025年12月28日8:30
地 点：主楼C308
主讲人：张水昌 院士
主讲人简介：张水昌，中国科学院院士，石油地质学和地球化学家，现任中国石油勘探开发研究院首席专家、博士生导师。长期致力于深层-超深层海相油气基础理论研究与应用，探索地球早期环境演化和油气资源形成的关联机制，在地球圈层作用控制有机质富集和海相油气形成、高温环境有机‒无机作用控制超深层天然气生成和分布方面，取得了系统性和原创性成果。获国家自然科学二等奖1项，省部级科技进步特等奖和一等奖9项；2018年获何梁何利基金科学与技术进步奖，第二届中国石油天然气集团公司“杰出成就奖”。
报告内容简介：距今18至10亿年的中元古界被认为是地球演化平静期，大气含氧量极低，化学风化弱，氮磷等关键营养元素匮乏，不能满足真核生物生存需要，难以形成大规模有机质富集，缺乏油气生成物质基础，是油气勘探禁区。
张水昌院士的报告带你走进“无聊的”地球中世纪，通过系统解析我国华北燕辽盆地下马岭组黑色页岩元素-同位素-有机质-生物标志物，获得三项科学发现。（1）发现14亿年前氧含量升高与有机质制造相耦合，促进了优质生油岩发育。基于绿硫细菌标志物和氧化还原敏感元素特征，识别出“最小含氧带”(OMZ)海洋结构。OMZ调节氮磷循环，控制海洋生态系统，加速有机碳(TOC)埋藏，形成了TOC高达20%的生油岩/油页岩。海洋学模型计算，维持OMZ所需大气氧含量为现今水平的4~8%，远高于Science论文提出的<0.1%，足以满足初级动物呼吸需要。（2）发现14亿年前轨道力驱动的气候旋回和哈德里环流动力学，控制了巨厚生油岩沉积。基于高精度年代限定和高密度地球化学分析，揭示了中元古代气候变化与现代地球一样，控制了风型、降雨和大气环流，形成了长达3千万年、极具韵律的富/贫TOC岩层交互沉积和石油“源‒储”组合，是迄今最古老的页岩油潜在资源。相关论文入选国际地球化学协会2015年“十大最值得关注论文”。（3）发现真核藻类参与14亿年前生油母质构成，有机质生油能力与显生宙优质生油岩相当。对干酪根缓慢加热并超净提取，检测到大量原生甾烷类脂化合物，据此提出藻类的红、绿分支在14亿年前已经出现，远早于Nature论文提出的6亿多年前，被认为是元古宙真核生物活跃的关键证据。这些发现动摇了国际上关于“无聊十亿年”的传统认知，推动了对地球早期环境和油气资源潜力的重新认识，在学术界和工业界产生广泛影响。
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油气资源与工程全国重点实验室
2025年12月25日
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蟒山讲坛第四十二期：地球中年期的平静与动荡
发布日期： 2025-12-25
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主 题：地球中年期的平静与动荡
时 间：2025年12月28日8:30
地 点：主楼C308
主讲人：张水昌 院士
主讲人简介：张水昌，中国科学院院士，石油地质学和地球化学家，现任中国石油勘探开发研究院首席专家、博士生导师。长期致力于深层-超深层海相油气基础理论研究与应用，探索地球早期环境演化和油气资源形成的关联机制，在地球圈层作用控制有机质富集和海相油气形成、高温环境有机‒无机作用控制超深层天然气生成和分布方面，取得了系统性和原创性成果。获国家自然科学二等奖1项，省部级科技进步特等奖和一等奖9项；2018年获何梁何利基金科学与技术进步奖，第二届中国石油天然气集团公司“杰出成就奖”。
报告内容简介：距今18至10亿年的中元古界被认为是地球演化平静期，大气含氧量极低，化学风化弱，氮磷等关键营养元素匮乏，不能满足真核生物生存需要，难以形成大规模有机质富集，缺乏油气生成物质基础，是油气勘探禁区。
张水昌院士的报告带你走进“无聊的”地球中世纪，通过系统解析我国华北燕辽盆地下马岭组黑色页岩元素-同位素-有机质-生物标志物，获得三项科学发现。（1）发现14亿年前氧含量升高与有机质制造相耦合，促进了优质生油岩发育。基于绿硫细菌标志物和氧化还原敏感元素特征，识别出“最小含氧带”(OMZ)海洋结构。OMZ调节氮磷循环，控制海洋生态系统，加速有机碳(TOC)埋藏，形成了TOC高达20%的生油岩/油页岩。海洋学模型计算，维持OMZ所需大气氧含量为现今水平的4~8%，远高于Science论文提出的<0.1%，足以满足初级动物呼吸需要。（2）发现14亿年前轨道力驱动的气候旋回和哈德里环流动力学，控制了巨厚生油岩沉积。基于高精度年代限定和高密度地球化学分析，揭示了中元古代气候变化与现代地球一样，控制了风型、降雨和大气环流，形成了长达3千万年、极具韵律的富/贫TOC岩层交互沉积和石油“源‒储”组合，是迄今最古老的页岩油潜在资源。相关论文入选国际地球化学协会2015年“十大最值得关注论文”。（3）发现真核藻类参与14亿年前生油母质构成，有机质生油能力与显生宙优质生油岩相当。对干酪根缓慢加热并超净提取，检测到大量原生甾烷类脂化合物，据此提出藻类的红、绿分支在14亿年前已经出现，远早于Nature论文提出的6亿多年前，被认为是元古宙真核生物活跃的关键证据。这些发现动摇了国际上关于“无聊十亿年”的传统认知，推动了对地球早期环境和油气资源潜力的重新认识，在学术界和工业界产生广泛影响。
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