生物標(biāo)志化合物指南

內(nèi)容概要

K.E.彼得斯等著的這本《生物標(biāo)志化合物指南(第2版)》分為上下兩冊(cè)。
上冊(cè)：生物標(biāo)志化合物和同位素在環(huán)境與人類歷史研究中的應(yīng)用。詳盡地闡述了生物標(biāo)志化合物的起源并介紹了相關(guān)研究的基本化學(xué)原理，討論了生物標(biāo)志化合物的分析技術(shù)及其在解決環(huán)境和考古問題方面的應(yīng)用。
下冊(cè)：生物標(biāo)志化合物和同位素在石油勘探與地史研究中的應(yīng)用。詳細(xì)地列舉了在石油成因?qū)Ρ?、解釋石油熱成熟度和生物降解程度等方面所使用的參?shù)，并且依據(jù)整個(gè)地球歷史中的地質(zhì)年代，記述了絕大多數(shù)已知的含油氣系統(tǒng)。
《生物標(biāo)志化合物指南(第2版)》為地質(zhì)學(xué)家、石油地球化學(xué)家、生物地球化學(xué)家以及環(huán)境科學(xué)家提供了非常寶貴的知識(shí)資源。

作者簡(jiǎn)介

K.E.彼得：現(xiàn)任位于加利福尼亞州Menlo
Park的美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的高級(jí)研究地質(zhì)學(xué)家，從事阿拉斯加北坡、San
Joaquin盆地以及其他一些地方的一維、二維、三維含油氣系統(tǒng)的模擬研究。他在加利福尼亞大學(xué)圣芭芭拉分校獲得地質(zhì)學(xué)的學(xué)士和碩士學(xué)位，并于1978年在加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校獲得地球化學(xué)理學(xué)博士學(xué)位。他具有15年在雪佛龍(Chevron)、6年在美孚(Mobil)以及2年在?？松っ梨趽?dān)任高級(jí)研究員的工作經(jīng)歷。還曾在雪佛龍、美孚、?？松っ梨?、石油和天然氣國(guó)際咨詢公司以及包括加利福尼亞大學(xué)伯克利分校(Berkeley)和斯坦福大學(xué)在內(nèi)的一些大學(xué)教授石油地球化學(xué)和熱模擬的正規(guī)課程。他曾任《有機(jī)地球化學(xué)雜志》和AAPG的助理編輯，與合著者在1981年和1989年曾獲得地球化學(xué)學(xué)會(huì)有機(jī)地球化學(xué)分部的優(yōu)秀論文獎(jiǎng)。1998年，他曾擔(dān)任戈登(Gordon)研究會(huì)議有機(jī)地球化學(xué)分會(huì)的主席，2001--2004年間曾任地球化學(xué)學(xué)會(huì)有機(jī)地球化學(xué)分部主任。
C.C.沃爾特斯：于1976年在波士頓大學(xué)獲得化學(xué)和生物學(xué)學(xué)士學(xué)位。此后，他參與了馬里蘭大學(xué)火星土壤化學(xué)的研究工作，從事格陵蘭Isua變質(zhì)沉積巖(地球上最古老的沉積巖)的野外和實(shí)驗(yàn)室研究。1981年，在獲得地球化學(xué)理學(xué)博士學(xué)位之后，他繼續(xù)從事前寒武系沉積物和隕石的有機(jī)地球化學(xué)的博士后研究。1982年，他加入“海灣研究與開發(fā)”計(jì)劃，在其中負(fù)責(zé)一個(gè)生物標(biāo)志化合物的研究項(xiàng)目。1984年，他受聘于“太陽(yáng)勘探和生產(chǎn)公司”，負(fù)責(zé)技術(shù)服務(wù)和建立生物標(biāo)志化合物地球化學(xué)和熱模擬的方法，使之成為常規(guī)的勘探工具。1988年，他接受了美孚在達(dá)拉斯研究實(shí)驗(yàn)室的聘用，并于1991年成為地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的負(fù)責(zé)人。目前，他是?？松っ梨谘芯亢凸こ坦镜囊幻呒?jí)研究人員，從事石油生成和儲(chǔ)集層變化的模擬、地質(zhì)微生物學(xué)和重油以及固體瀝青形成過程的研究。他發(fā)表了多篇論文，1990--1992年問曾擔(dān)任美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)(ACS)地球化學(xué)部的編輯，現(xiàn)任《(Organic
Geochemistry》的助理編輯。
J.M.莫爾多萬(wàn)：在密歇根州底特律的Wayne州立大學(xué)獲得化學(xué)學(xué)士學(xué)位，并于1972年在密歇根大學(xué)獲得化學(xué)博士學(xué)位。在斯坦福大學(xué)他師從Carl
Djerassi教授，從事海洋自然產(chǎn)物的博士后研究，之后，于1974年加入了雪佛龍的生物標(biāo)志化合物小組。從20世紀(jì)70年代中期到80年代早期，在Wolfgang
K.Sdifert博士的帶領(lǐng)下，雪佛龍的生物標(biāo)志化合物研究團(tuán)隊(duì)作為將生物標(biāo)志化合物技術(shù)用于石油勘探的開拓者而享有很高聲譽(yù)。1993年起，他擔(dān)任斯坦福大學(xué)地質(zhì)科學(xué)和環(huán)境科學(xué)系的研究教授。1986年，他曾擔(dān)任美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)地球化學(xué)分部主任。1978年和1989年，他與合著者曾兩度獲得地球化學(xué)學(xué)會(huì)有機(jī)地球化學(xué)分部的優(yōu)秀論文獎(jiǎng)。

書籍目錄

《生物標(biāo)志化合物指南(第2版上)》
1  有機(jī)質(zhì)的起源和保存
  1.1  生物標(biāo)志化合物的簡(jiǎn)介
  1.2  生命活動(dòng)的范圍
  1.3  初級(jí)生產(chǎn)率
  1.4  二級(jí)生產(chǎn)率
  1.5  有機(jī)質(zhì)的保存
  1.6  巖石中的有機(jī)成分
  1.7  含氧與缺氧沉積
  1.8  沉積速率與顆粒的大小
  1.9  湖泊與海相沉積環(huán)境
  1.10  烴源巖的時(shí)間和區(qū)間分布
2  有機(jī)化學(xué)
  2.1  烷烴：σ鍵
  2.2  烷烴：π鍵
  2.3  芳香族：苯
  2.4  結(jié)構(gòu)表示法
  2.5  三維在二維空間的投影
  2.6  無(wú)環(huán)烷烴
  2.7  無(wú)環(huán)烯烴
  2.8  單環(huán)烷烴
  2.9  多環(huán)環(huán)烷烴
  2.10  異戊二烯法則
  2.11  芳香烴
  2.12  雜環(huán)芳構(gòu)分子
  2.13  立體化學(xué)及命名
  2.14  手性
  2.15  光學(xué)活性
  2.16  不對(duì)稱中心的命名(R、S、α和β)
  2.17  立體異構(gòu)化
  2.18  特定生物標(biāo)志物的立體化學(xué)
  2.19  練習(xí)
3  生物標(biāo)志化合物的生物化學(xué)
  3.1  類脂膜
  3.2  細(xì)胞膜類脂
  3.3  類脂膜的流動(dòng)性
  3.4  萜類化合物的生物合成
  3.5  生物圈和巖石圈中的藿烷類化合物和甾醇
  3.6 光合作用下的卟啉和其他生物標(biāo)志物
  3.7  類胡蘿卜素
4  樣品的地球化學(xué)篩選
  4.1  烴源巖的篩選：質(zhì)量和數(shù)量
  4.2  烴源巖的篩選：熱成熟度
  4.3  地球化學(xué)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)和生烴潛力指數(shù)
  4.4  原始烴源巖生烴潛力的恢復(fù)
  4.5  原生瀝青的檢測(cè)
  4.6  遠(yuǎn)景儲(chǔ)集巖中原油的檢測(cè)
  4.7  原油的篩選
  4.8  儲(chǔ)層的連通性和充注史
  4.9  采用活塞巖心進(jìn)行地表地球化學(xué)勘探
  4.10  樣品的質(zhì)量、篩選和儲(chǔ)存
  4.11  巖石和原油的地球化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)
  4.12  附錄：質(zhì)量平衡公式的推導(dǎo)？
5  煉制原油的檢測(cè)
  5.1  原油檢測(cè)的基本方法
  5.2  先進(jìn)的原油檢測(cè)方法
  5.3  石油的煉制
  5.4  煉制產(chǎn)物中的生物標(biāo)志化合物
6  穩(wěn)定同位素比值
  6.1  標(biāo)準(zhǔn)及符號(hào)表示法
  6.2  穩(wěn)定碳同位素測(cè)定
  6.3  穩(wěn)定碳同位素分餾
  6.4  應(yīng)用不同的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換8值
  6.5  穩(wěn)定碳同位素比值的應(yīng)用
  6.6  特征化合物同位素分析(CSIA)
  6.7  硫和氫同位素
7  輔助性的地球化學(xué)方法
  7.1  金剛烷類化合物
  7.2  C7烴類分析
  7.3  輕烴的特征化合物同位素分析
  7.4  分子建模
  7.5  流體包裹體
8  生物標(biāo)志化合物的分離與分析
  8.1 生物標(biāo)志化合物實(shí)驗(yàn)室的構(gòu)成
  8.2  樣品的清洗與分離
  8.3  內(nèi)標(biāo)物及初步分析
  8.4  沸石分子篩
  8.5  氣相色譜-質(zhì)譜法
  8.6  質(zhì)譜與化合物鑒定
  8.7  生物標(biāo)志化合物的定量分析
9  石油的成因
  9.1  歷史背景
  9.2  地球深部氣體假說(shuō)
  9.3  非生物成因烴類氣體
  9.4  石油熱成因假說(shuō)
10  生物標(biāo)志化合物在環(huán)境評(píng)價(jià)中的應(yīng)用
  10.1  環(huán)境標(biāo)記物
  10.2  原油泄漏
  10.3  影響海洋泄油命運(yùn)的過程
  10.4  緩解原油泄漏的危害
  10.5  海洋原油泄漏的模擬
  10.6  陸上的原油泄漏
  10.7  地下泄漏
  10.8  石油的毒性
  10.9  環(huán)境化學(xué)場(chǎng)與實(shí)驗(yàn)室的流程
  10.10  泄漏原油的化學(xué)指紋
  10.11  泄油研究中的生物標(biāo)志化合物和多環(huán)芳香烴分析
  10.12  生物標(biāo)志化合物和多環(huán)芳香烴在原油泄漏研究中的應(yīng)用
  10.13  生物標(biāo)志化合物與“埃克森瓦爾迪茲”號(hào)泄油
  10.14  背景成巖成因烴類的來(lái)源：煤與油苗假說(shuō)的對(duì)壘
  10.15  作為污染物的汽油及其他輕質(zhì)燃料
  10.16  作為污染物的天然氣
  10.17  煙霧中的生物標(biāo)志化合物
11  生物標(biāo)志化合物在考古學(xué)中的應(yīng)用
  11.1  人類的時(shí)代
  11.2  古代含石油物質(zhì)的起源和運(yùn)輸
  11.3  考古中的樹膠和樹脂
  11.4  藝術(shù)品中的生物標(biāo)志化合物
  11.5  考古中的木焦油(瀝青)
  11.6  古代飲食和農(nóng)業(yè)活動(dòng)
  11.7  考古中的蜂蠟
  11.8  生物標(biāo)志化合物與施肥實(shí)踐
  11.9  考古中的脫氧核糖核酸(DNA)
  11.10  古代蛋白質(zhì)
  11.11  考古中的麻醉劑
  11.12  生物標(biāo)志化合物及交叉學(xué)科的研究
參考文獻(xiàn)
《生物標(biāo)志化合物指南(第2版上)》
12  地球化學(xué)對(duì)比與化學(xué)計(jì)量學(xué)
  12.1  油-源對(duì)比
  12.2  油-油對(duì)比
  12.3  大批量數(shù)據(jù)的化學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
13  與有機(jī)質(zhì)來(lái)源和地質(zhì)年代相關(guān)的生物標(biāo)志化合物參數(shù)
  13.1  與有機(jī)質(zhì)來(lái)源相關(guān)的參數(shù)
  13.2  根據(jù)原油組成預(yù)測(cè)烴源巖特征
  13.3  與年代相關(guān)的參數(shù)
  13.4  正構(gòu)烷烴和無(wú)環(huán)類異戊二烯烷烴
  13.5  甾烷和重排甾烷
  13.6  萜烷及其類似化合物
  13.7  芳香烴類生物標(biāo)志物
  13.8  練習(xí)
14  與成熟度有關(guān)的生物標(biāo)志化合物參數(shù)
  14.1  生物標(biāo)志化合物成熟度參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)
  14.2  成熟度評(píng)價(jià)
  14.3  萜烷
  14.4  聚杜松烯及其相關(guān)產(chǎn)物
  14.5  甾烷
  14.6  芳構(gòu)化甾類
  14.7  芳藿類
  14.8  卟啉
  14.9  練習(xí)
  附錄A：捷克共和國(guó)摩拉維亞(Moravia)原油的氣相色譜圖
  附錄B：捷克共和國(guó)摩拉維亞(Moravia)原油中萜烷的質(zhì)量色譜圖
  附錄C：捷克共和國(guó)摩拉維亞(Moravia)原油中甾烷的質(zhì)量色譜圖
15  非生物標(biāo)志化合物成熟度參數(shù)
  15.1  烷烴和類異戊二烯烷烴
  15.2  芳香烴
16  生物降解參數(shù)
  16.1  原油生物降解的控制因素
  16.2  喜氧和厭氧生物降解的速率
  16.3  生物降解的分布與程度的預(yù)測(cè)
  16.4  烴類有氧降解的途徑
  16.5  烴類的厭氧降解途徑
  16.6  甲烷的生物降解
  16.7  地下原油的生物降解：喜氧還是厭氧？
  16.8  生物降解對(duì)原油組成的影響
  16.9  生物降解參數(shù)
  16.10  煤和干酪根的生物降解
  16.11  油苗的生物降解
  16.12  物理性質(zhì)的預(yù)測(cè)
  16.13  練習(xí)
17  地球的構(gòu)造和生命史
  17.1  太陽(yáng)系的誕生
  17.2  海洋、大氣和生命的起源：冥古宙
  17.3  原核生物時(shí)代：太古宙
  17.4  氧大屠殺：元古宙
  17.5  真核生物的興起：新元古代
  17.6  后生動(dòng)物時(shí)代：顯生宙
  17.7  集群滅絕
  17.8  生物標(biāo)志化合物與集群絕滅
18  不同地質(zhì)時(shí)代的含油氣系統(tǒng)
  18.1  含油氣系統(tǒng)的命名
  18.2  含油氣系統(tǒng)
  18.3  太古宇含油氣系統(tǒng)
  18.4  古元古界含油氣系統(tǒng)
  18.5  中元古界含油氣系統(tǒng)
  18.6  新元古界含油氣系統(tǒng)
  18.7  顯生宇含油氣系統(tǒng)
  18.8  寒武系烴源巖
  18.9  奧陶系烴源巖
  18.10  志留系烴源巖
  18 11  泥盆系烴源巖
  18.12  石炭系烴源巖
  18.13  二疊系烴源巖
  18.14  三疊系烴源巖
  18.15  侏羅系烴源巖
  18.16  白堊系烴源巖
  18. 17  古近—新近系烴源巖
19  存在問題的領(lǐng)域與進(jìn)一步研究的方向
  19.1  運(yùn)移
  19.2  生物標(biāo)志化合物動(dòng)力學(xué)
  19.3  油-油和油-源對(duì)比
  19.4  利用生物標(biāo)志化合物來(lái)確定烴源巖的年代
  19.5  地外的生物標(biāo)志化合物
  19.6  母源輸入與沉積環(huán)境
參考文獻(xiàn)
名詞解釋

章節(jié)摘錄

　　盡管甲烷能讓人窒息并有爆炸的危險(xiǎn)，但它被認(rèn)為是無(wú)毒的。甲烷意外釋放到大氣中不會(huì)產(chǎn)生明顯的環(huán)境危害，但它是溫室氣體，可能對(duì)全球變暖負(fù)有責(zé)任。天然氣以甲烷為主要組分，其釋放源可以是天然的（如氣體滲漏和沼澤地），也可以是人為的。人為的天然氣來(lái)源包括原油、天然氣及煤炭開采、運(yùn)輸過程中的泄漏和不完全燃燒釋放出的熱成因氣、以及畜牧業(yè)、污水和垃圾填埋產(chǎn)生的微生物甲烷的釋放等。美國(guó)1995年排放的甲烷中垃圾來(lái)源占36%、腸道來(lái)源（牛和其他反芻動(dòng)物）占20%、天然氣來(lái)源占18%、煤炭來(lái)源占11%、肥料來(lái)源占9 010、石油來(lái)源占1%以及其他來(lái)源占5%（美國(guó)環(huán)保署，1999）。全球大氣中的甲烷濃度比工業(yè)時(shí)代前增加了2倍，導(dǎo)致直接輻射強(qiáng)度增加了20%（Dlugokencky等，1998）?！　√烊粴庵幸恍┓菬N組分具有比甲烷更大的環(huán)境危害。低溫儲(chǔ)層中（100°C）非碎屑巖儲(chǔ)層中的熱化學(xué)硫酸鹽還原都可以生成硫化氫。這兩種還原過程均可以生成作為原始無(wú)機(jī)產(chǎn)物的H2S和CO2以及作為常見有機(jī)產(chǎn)物的固體瀝青。氣相色譜法和／或穩(wěn)定碳、硫同位素比值可以用來(lái)區(qū)分這些過程（Machel等，1995b; Machel，2001）。圍巖中的堿土金屬與CO2結(jié)合形成了碳酸鹽，特別是方解石和白云石。H2S與過渡金屬或堿金屬反應(yīng)可以形成硫化鐵、方鉛礦和閃鋅礦。H2S在大氣圈或水圈中劇毒，即使?jié)舛炔桓呷钥赡苤旅?。大氣中H：S的非致死濃度應(yīng)低于0. lppt，但H2S能迅速導(dǎo)致嗅覺失靈，以至于濃度增加也難于察覺。而當(dāng)大氣中H：S的濃度達(dá)到0. 1%時(shí)，在30min內(nèi)就足以致人死命。由于危險(xiǎn)性極大，在鉆井和氣體加工中需要對(duì)H2S進(jìn)行監(jiān)控。前蘇聯(lián)的許多地區(qū)，如阿斯特拉罕天然氣／凝析油氣田附近的伏爾加河下游區(qū)域，曾遭受過長(zhǎng)期的H2S污染，導(dǎo)致了附近居民的健康問題，也破壞了生態(tài)的平衡（ Patin，1999）。　　微生物氧化、各種有機(jī)質(zhì)和礦物質(zhì)的反應(yīng)能在地下生成CO2。這些生成的CO2通常會(huì)注入地下儲(chǔ)層以維持壓力。CO2對(duì)健康的最大危害是會(huì)導(dǎo)致窒息。由于CO2是導(dǎo)致全球環(huán)境變暖的主要溫室氣體，因此，如何從天然氣中去除和截留CO2是目前研究的一個(gè)熱點(diǎn)。汞是天然氣中危害健康的微量組分。水銀礦（大多數(shù)是含有元素汞的朱砂）通常與瀝青和烴類氣體伴生，這可能是由于在運(yùn)移過程中富CO2的輕質(zhì)流體聚集進(jìn)入圈閉的緣故（Peabody，1993）。水銀蒸汽在大氣中被氧化為Hg2+并隨雨水重回地下。細(xì)菌能夠把無(wú)機(jī)水銀轉(zhuǎn)化為甲基汞，后者更具生物活性。甲基汞靠生物蓄集進(jìn)入食物鏈，特別是在水生環(huán)境中小魚以浮游生物為食，但又成為大魚的腹中之物。甲基汞可以破壞大腦和中樞神經(jīng)系統(tǒng)?！　　?/pre>




編輯推薦
　　《生物標(biāo)志化合物指南（第2版）（套裝上下冊(cè)）》將生物標(biāo)志物的研究領(lǐng)域拓展到考古學(xué)、環(huán)境科學(xué)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，應(yīng)用到環(huán)境地球化學(xué)監(jiān)測(cè)和環(huán)境修復(fù)、考古學(xué)的地球化學(xué)甄別手段等方面?！　≡摃娅C內(nèi)容廣泛，涵蓋學(xué)科眾多，研究程度深入，見解精辟獨(dú)到，在相關(guān)科學(xué)研究領(lǐng)域中達(dá)到了一個(gè)新的學(xué)術(shù)高度，是一部難得的有機(jī)地球化學(xué)與石油地球化學(xué)基礎(chǔ)理論專著。它既是初習(xí)者的一部參考教材，又可作為地質(zhì)一地球化學(xué)研究與油氣勘探科學(xué)工作者實(shí)用的手冊(cè)性工具書。





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