2025年大學(xué)《地球系統(tǒng)科學(xué)》專業(yè)題庫——石油地質(zhì)學(xué)在地球系統(tǒng)科學(xué)中的作用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項字母填涂在答題卡上）1.下列哪種有機質(zhì)被認為是干酪根熱降解生油的主要母質(zhì)？A.碳質(zhì)頁巖中的藻類體B.煤系地層中的鏡質(zhì)體C.沙巖中的鈣質(zhì)膠結(jié)物D.生物礁中的碎屑沉積物2.構(gòu)成油氣圈閉的必要地質(zhì)要素，除了有效的儲集層和蓋層外，還包括：A.油氣運移通道B.生烴巖的存在C.圈閉頂部具有適當?shù)膲毫Ψ獯鏃l件D.儲集層內(nèi)部的孔隙度足夠高3.在油氣運移理論中，認為油氣主要沿著區(qū)域性不整合面或斷層等通道進行大規(guī)模、長距離運移的觀點屬于：A.毛細管理論B.水平運移理論C.斷層疏導(dǎo)理論D.生物化學(xué)降解理論4.下列哪項地質(zhì)現(xiàn)象是石油生物標志物研究在地球系統(tǒng)科學(xué)中應(yīng)用的重要例證？A.利用生物標志物重建古海洋鹽度B.通過生物標志物分析確定巖石絕對年齡C.根據(jù)生物標志物判斷地?zé)崽荻菵.用生物標志物評估土壤肥力5.油氣藏形成過程中，來自生烴巖的油氣到達儲集層之前，通常需要經(jīng)歷的主要地質(zhì)作用是：A.成巖作用B.交代作用C.運移作用D.膠結(jié)作用6.從地球系統(tǒng)科學(xué)的角度看，大規(guī)模油氣勘探開發(fā)活動對水圈可能產(chǎn)生的主要影響之一是：A.改變區(qū)域地下水流系統(tǒng)B.提高地表水體pH值C.導(dǎo)致全球海洋蒸發(fā)量顯著增加D.減少河流入海徑流量7.在全球碳循環(huán)中，油氣藏的形成和破壞過程主要體現(xiàn)了：A.碳從大氣圈向巖石圈的長期儲存B.碳在水圈和巖石圈之間的快速交換C.生物圈對大氣二氧化碳濃度的瞬時調(diào)節(jié)D.碳從沉積物向大氣圈的短期釋放8.與常規(guī)油氣藏相比，非常規(guī)油氣（如頁巖油氣）的勘探開發(fā)對地球系統(tǒng)科學(xué)理解的挑戰(zhàn)主要體現(xiàn)在：A.其生烴母質(zhì)類型與常規(guī)油氣完全不同B.其運移路徑更加復(fù)雜，難以用傳統(tǒng)理論解釋C.其資源量巨大，可能徹底改變?nèi)蚰茉雌胶釪.其開采過程對生物圈的影響更為直接和顯著9.油氣在地下深處形成后，向上運移并最終在圈閉中聚集，這一過程在地球系統(tǒng)科學(xué)中可以被視為：A.生物地球化學(xué)循環(huán)的一部分B.巖石圈內(nèi)部物質(zhì)遷移的典型實例C.大氣圈與巖石圈能量交換的主要方式D.水圈化學(xué)成分演變的直接驅(qū)動力10.將古代油氣藏作為研究古氣候、古海洋環(huán)境信息的重要載體，是石油地質(zhì)學(xué)在地球系統(tǒng)科學(xué)中應(yīng)用的體現(xiàn)，這主要依賴于：A.油氣藏中保存完好的古生物化石B.油氣地球化學(xué)特征對沉積環(huán)境的敏感性C.油氣藏巖石的礦物組成變化D.油氣運移路徑的精確地理定位二、名詞解釋（每題3分，共15分。請將定義寫在答題紙上）1.生烴窗2.蓋層封閉性3.油氣運移方向性4.生物標志物5.油氣資源潛力評價三、簡答題（每題5分，共20分。請將答案寫在答題紙上）1.簡述影響油氣生成富集的主要地質(zhì)條件。2.簡述石油地質(zhì)學(xué)中“源-匯”概念及其在地球系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)中的意義。3.簡述油氣勘探開發(fā)活動可能對大氣圈產(chǎn)生的環(huán)境影響。4.簡述如何利用石油地質(zhì)學(xué)的知識來評價某地區(qū)的古氣候變化信息。四、論述題（每題10分，共30分。請將答案寫在答題紙上）1.論述石油地質(zhì)學(xué)的研究如何有助于我們理解地球系統(tǒng)中的碳循環(huán)過程。2.結(jié)合地球系統(tǒng)科學(xué)的多圈層相互作用觀點，論述油氣勘探開發(fā)活動可能對水圈和生物圈產(chǎn)生的綜合影響及其潛在風(fēng)險。3.試述石油地質(zhì)學(xué)的發(fā)展對地球系統(tǒng)科學(xué)整體進步所做出的貢獻，并展望其未來研究方向。試卷答案一、選擇題1.B2.C3.C4.A5.C6.A7.A8.B9.A10.B二、名詞解釋1.生烴窗：指在沉積盆地中，有機質(zhì)處于適宜的埋藏深度和溫度條件下，能夠有效生成液態(tài)或氣態(tài)烴類的地質(zhì)空間范圍。通常與特定的熱成熟階段（如生油窗、生氣窗）相對應(yīng)。**解析思路：*考察對生烴作用發(fā)生條件的核心概念理解。關(guān)鍵在于“適宜的埋藏深度和溫度條件”、“有效生成烴類”、“特定熱成熟階段”。答案需包含溫度和深度這兩個關(guān)鍵影響因素，以及其與生烴階段的關(guān)系。2.蓋層封閉性：指蓋層阻止油氣向上運移的能力。它取決于蓋層的巖性、厚度、物性（如致密性、滲透率）、力學(xué)性質(zhì)以及與下伏儲集層之間的接觸關(guān)系（如不整合接觸）。**解析思路：*考察對油氣藏形成關(guān)鍵要素之一——蓋層功能的核心概念理解。關(guān)鍵在于“阻止油氣向上運移的能力”。答案需涵蓋影響這一能力的因素，主要是蓋層本身的性質(zhì)（巖性、厚度、物性）以及與儲集層的接觸方式（特別是不整合）。3.油氣運移方向性：指油氣在地下運移時，通常具有相對明確的、由高勢能區(qū)（如生烴中心）指向低勢能區(qū)（如圈閉）的方向性特征。這種方向性受到地層結(jié)構(gòu)、構(gòu)造形態(tài)、巖性分布等因素的控制。**解析思路：*考察對油氣運移基本特征的理解。關(guān)鍵在于“相對明確的”、“高勢能區(qū)指向低勢能區(qū)”、“受控因素”。答案需說明油氣運移并非隨機，而是有大致方向，并指出影響方向的主要地質(zhì)因素。4.生物標志物：指在沉積物或巖石中發(fā)現(xiàn)的、來源于生物體（特別是微藻、細菌等低等生物）的、具有獨特分子結(jié)構(gòu)的有機化合物（主要是烴類及其衍生物）。它們是原始生物有機質(zhì)的指示礦物，可用于示蹤有機質(zhì)來源、判斷沉積環(huán)境、確定沉積年齡等。**解析思路：*考察對石油地質(zhì)學(xué)和有機地球化學(xué)中一個重要分析工具的核心概念理解。關(guān)鍵在于“來源于生物”、“獨特分子結(jié)構(gòu)”、“指示礦物”、“應(yīng)用”。答案需點明其生物來源、化學(xué)特征，并簡述其主要用途。5.油氣資源潛力評價：指綜合運用地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)、數(shù)值模擬等多種方法，在一個特定的勘探區(qū)內(nèi)，估算其中可能含有油氣資源的最大量（資源量）和可被當前技術(shù)經(jīng)濟條件開采的數(shù)量（儲量）的過程。**解析思路：*考察對資源評價工作本身的核心概念理解。關(guān)鍵在于“綜合運用多種方法”、“特定勘探區(qū)”、“估算最大量（資源量）和可開采量（儲量）”。答案需涵蓋評價方法、評價對象（特定區(qū)域）和評價結(jié)果（資源量、儲量）這三個要素。三、簡答題1.影響油氣生成富集的主要地質(zhì)條件包括：①有充足的生烴母質(zhì)（富含有機質(zhì)的沉積物）；②具備適宜的埋藏深度和溫度條件，使有機質(zhì)處于有效的生烴窗內(nèi)；③存在有效的圈閉，能夠捕獲并保存生成的油氣；④形成有效的油氣運移通道，使油氣能從生烴巖運移至圈閉；⑤具備一定的成藏期次，使油氣在有利的時間窗口內(nèi)進入并充滿圈閉。**解析思路：*考察對油氣成藏基本要素的全面掌握。需要從“生烴物質(zhì)”、“生烴條件（溫度、深度）”、“聚集條件（圈閉）”、“運移條件（通道）”以及“時間條件（成藏期）”這幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)進行闡述，這五個條件通常被稱為油氣成藏的“五要素”。2.“源-匯”概念是指在沉積盆地中，將富含有機質(zhì)的沉積物視為“源”（生烴巖），將能夠保存油氣、阻止其進一步散失的沉積物或地質(zhì)構(gòu)造視為“匯”（圈閉），而將油氣運移路徑上的其他巖層視為“障”（如蓋層、斷層等）。該概念強調(diào)了油氣生成（源）和聚集（匯）之間的內(nèi)在聯(lián)系，是理解油氣成藏分布規(guī)律和進行資源評價的重要思維模型。在地球系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)中，它體現(xiàn)了有機質(zhì)在特定地質(zhì)空間（盆地）內(nèi)通過生烴作用（碳循環(huán)環(huán)節(jié)）將能量和物質(zhì)儲存起來，并通過圈閉（匯）進行長期封存的過程。**解析思路：*考察對“源-匯”概念的定義、內(nèi)涵及其在地球系統(tǒng)科學(xué)中的意義的理解。首先需解釋“源”（生烴巖）、“匯”（圈閉）、“障”的具體指代，然后說明其作為思維模型的作用（理解分布、資源評價），最后將其與地球系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)（特別是碳循環(huán)）聯(lián)系起來，闡述其地質(zhì)意義。3.油氣勘探開發(fā)活動可能對水圈產(chǎn)生的影響主要包括：①油氣開采和運輸過程中的泄漏、泄漏物（原油、天然氣、生產(chǎn)水）可能直接污染地表水體和地下水；②油氣水接觸帶的形成可能導(dǎo)致地下水化學(xué)成分發(fā)生改變（如甲烷含量增加、鹽度變化）；③水力壓裂等增產(chǎn)措施可能改變地下水的壓力和流動狀態(tài)，甚至造成地層水和烴類水的混合與污染；④海上油氣平臺的開采活動可能對近海海域水體造成污染。**解析思路：*考察對油氣活動與水圈相互作用的認知。需從直接污染（泄漏、運輸）、地下水化學(xué)改變（接觸帶）、地下水物理化學(xué)狀態(tài)改變（壓裂）、海洋環(huán)境（平臺）等多個角度思考可能產(chǎn)生的具體影響。4.利用石油地質(zhì)學(xué)的知識評價古氣候變化信息，主要是通過分析油氣藏中保存的生物標志物。不同類型的生物標志物來源于特定的古生物（如藻類、細菌），而這些古生物的分布和演替與當時的古地理、古海洋環(huán)境（如溫度、鹽度、氧化還原條件）密切相關(guān)。通過測定生物標志物的種類、豐度、異構(gòu)體特征等，可以反推沉積時期的古生態(tài)條件，進而推斷古氣候特征。例如，某些特定的生物標志物組合可能指示溫暖、高鹽的表層水體，而另一些組合則可能指示低溫、低鹽或特定深度層位的條件。**解析思路：*考察將石油地質(zhì)學(xué)技術(shù)應(yīng)用于地球系統(tǒng)科學(xué)研究（古氣候重建）的能力。關(guān)鍵在于理解生物標志物作為“環(huán)境指示礦物”的原理，即古生物來源與古環(huán)境的聯(lián)系。答案需說明通過分析哪些生物標志物（種類、豐度、異構(gòu)體）可以推斷哪些環(huán)境信息（古地理、古海洋、進而古氣候），并舉例說明。四、論述題1.石油地質(zhì)學(xué)的研究為理解地球系統(tǒng)碳循環(huán)提供了關(guān)鍵視角和證據(jù)。首先，石油地質(zhì)學(xué)揭示了生物有機質(zhì)在沉積盆地中經(jīng)過埋藏、熱演化過程生成油氣，這一過程實現(xiàn)了碳從生物圈和大氣圈（通過光合作用固定）向巖石圈的長期儲存，是碳循環(huán)中一個重要的儲存環(huán)節(jié)。其次，對油氣藏形成、分布和破壞過程的研究，特別是對天然氣水合物等固態(tài)碳儲層的研究，有助于認識碳在不同圈層間（特別是巖石圈和水圈）的交換速率和規(guī)模。再者，油氣勘探開發(fā)活動對大氣二氧化碳濃度的直接影響（如天然氣泄漏），以及化石燃料燃燒對大氣成分的改變，使得石油地質(zhì)學(xué)的研究成果與全球氣候變化問題緊密聯(lián)系，為評估人類活動對碳循環(huán)的擾動提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和科學(xué)依據(jù)。因此，石油地質(zhì)學(xué)不僅記錄了地質(zhì)歷史時期的碳循環(huán)信息，也深刻影響著現(xiàn)代地球系統(tǒng)的碳平衡。**解析思路：*考察對石油地質(zhì)學(xué)在地球系統(tǒng)碳循環(huán)中作用的宏觀把握和深入理解。需要從三個層面展開：①油氣生成是碳的長期地質(zhì)儲存過程；②油氣藏的研究揭示碳在不同圈層間的交換與封存；③油氣活動對現(xiàn)代碳循環(huán)（特別是大氣組成和氣候變化）的影響。答案應(yīng)邏輯清晰，涵蓋地質(zhì)歷史、現(xiàn)代過程和人類活動影響等多個維度。2.油氣勘探開發(fā)活動對水圈和生物圈的綜合影響及其潛在風(fēng)險是多方面的，體現(xiàn)了地球系統(tǒng)科學(xué)中多圈層相互作用的復(fù)雜性。對水圈的影響如前所述，包括水體污染（油、氣、生產(chǎn)水泄漏）、地下水化學(xué)改變、地下水流系統(tǒng)擾動等。這些水圈的變化進而通過水生生態(tài)系統(tǒng)影響生物圈，可能導(dǎo)致水生生物種群數(shù)量下降、多樣性減少，甚至局部生態(tài)系統(tǒng)崩潰。同時，油氣開采過程中的噪聲、光照、人工水面（如鉆井平臺、油庫）等物理干擾，以及化學(xué)物質(zhì)泄漏對土壤和水體的污染，會直接破壞陸地生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，影響生物多樣性。更廣泛地看，化石燃料燃燒導(dǎo)致的大氣二氧化碳濃度升高和全球變暖，改變了全球水循環(huán)格局（如冰川融化、蒸發(fā)量變化），導(dǎo)致極端天氣事件增多，進而通過改變水文條件和棲息地環(huán)境，對水圈和生物圈產(chǎn)生深刻而廣泛的負面影響。此外，對地下水資源的過度抽取用于油氣開采本身也可能導(dǎo)致區(qū)域性水位下降、地面沉降等水文地質(zhì)問題。這些影響往往相互交織，構(gòu)成對地球系統(tǒng)水圈和生物圈的綜合壓力。**解析思路：*考察綜合分析和系統(tǒng)思維能力。需首先分別闡述油氣活動對水圈的具體影響，然后重點論述這些水圈影響如何通過生態(tài)系統(tǒng)聯(lián)系傳導(dǎo)至生物圈，同時也要考慮大氣圈（氣候變化）對水圈和生物圈的間接但關(guān)鍵的影響。最后可以提及地下水資源的直接消耗問題。答案應(yīng)體現(xiàn)“綜合”、“多圈層”、“相互作用”、“潛在風(fēng)險”這些關(guān)鍵詞，并盡可能全面地覆蓋各方面影響。3.石油地質(zhì)學(xué)的發(fā)展對地球系統(tǒng)科學(xué)整體進步做出了多方面的貢獻。首先，石油地質(zhì)學(xué)建立了一套系統(tǒng)研究沉積盆地形成、演化和資源富集的理論框架與方法體系，為理解大陸地殼的構(gòu)造演化、沉積環(huán)境變遷提供了關(guān)鍵的地質(zhì)記錄和證據(jù)，深化了我們對巖石圈動態(tài)過程的認識。其次，通過研究生物標志物等有機地球化學(xué)手段，石油地質(zhì)學(xué)極大地推動了古生物學(xué)、古海洋學(xué)、古氣候?qū)W等領(lǐng)域的發(fā)展，使我們能夠更精確地重建地球歷史時期的古環(huán)境、古生物演化和氣候變化信息，為地球系統(tǒng)科學(xué)提供了重要的時間標尺和對比資料。再次，石油地質(zhì)學(xué)研究揭示的油氣成藏、運移規(guī)律，不僅為人類能源供應(yīng)提供了保障，也為我們理解地下流體系統(tǒng)（如地下水、地?zé)崃黧w、烴類流體）在地球系統(tǒng)物質(zhì)和能量循環(huán)中的作用提供了寶貴的啟示。此外，石油地質(zhì)學(xué)在勘探開發(fā)過程中發(fā)展起來的高精度地球物理勘探、測井解釋、數(shù)值模擬等技術(shù)方法，為其他地球科學(xué)分支（如火山學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、環(huán)境地質(zhì)學(xué)）解決相關(guān)問題提供了借