大量勘探实践发现,我国许多主力生油层均伴随有火山物质的沉积,火山活动在油气形成过程中的作用也引起了国内外学者的广泛关注。火山活动作为自然界中一种常见的地质活动,不仅在形成有利储层、促进烃源岩生烃演化中扮演重要角色,还对有机质的形成和富集起重要作用。业已发现,火山活动喷发的火山灰降落或者沉积是进入海洋水体的一种重要营养来源,能够显著促进海洋藻类的勃发。海洋藻类是形成石油的主要植物,是地球上有机物质的主要来源,在能源工业中具有十分重要的战略意义。本研究以螺旋藻、小球藻、锥状斯氏藻和角毛藻为对象,通过单因子实验方法,采用光密度法、水化学分析和生理生化等研究手段,研究不同浓度营养条件下藻类生物量与总脂含量的变化。揭示火山物质普遍释放的营养元素N、P、Si、Fe对海洋藻类的影响,阐述火山作用对海洋藻类的“施肥”效应,从而探讨火山物质对油气形成的影响,以期为烃源岩预测和石油勘探开发提供新的依据。本研究通过光密度法测定藻类生长情况,并定期检测培养液中目标元素浓度。结果表明,N、P、Si、Fe是决定海洋藻类生长的重要因素,它们均能显著促进藻类的生长,且生物量在一定浓度范围内随浓度的升高而增加。其中N、P影响较为显著,NO3-N最佳浓度为12 mg/l～60 mg/l,正常f/2培养液中的藻细胞数是氮限制培养的8.17～22.35倍。PO4-P最佳浓度为0.56 mg/l～5.6 mg/l,正常f/2培养液中的藻细胞数是磷限制培养的16.5～26.67倍。Si对角毛藻影响较大,对螺旋藻、小球藻和锥状斯氏藻的影响不明显。实验中角毛藻的最适Si O3-Si浓度为5 mg/l,最大细胞密度达8.3×10~5 cells/ml,是Si 0mg/l组的1.84倍。每种藻类的Fe Cl3最佳浓度不尽相同,螺旋藻在0.6～2.4mg/l范围内生长较好,最大细胞密度达5×10~4cells/ml。小球藻的生长情况受铁浓度高低影响不大,在0.6～1.2mg/l范围内生长略好,最大细胞密度为8.2×10~6 cells/ml。锥状斯氏藻在Fe 2.4mg/l组中生长最好,细胞浓度达7.4×10~5 cells/ml。角毛藻在0.2～0.6mg/l组中生长较好,细胞密度达7.8×10~5 cells/ml。培养液中营养元素浓度变化均随时间不断降低,目标元素的消耗随着初始添加浓度的增大而增大,添加浓度低于最佳浓度时,藻类生物量与营养消耗量成正比,当添加浓度高于最佳浓度时,浓度越高单位藻细胞的吸收同化率越大。此外,N、P、Si、Fe也是影响藻类油脂含量的限制因素。通过氯仿-甲醇提取法测定不同浓度生长下藻类的油脂含量,结果显示,N、P限制能够显著促进四种藻的油脂含量,但受生物量的影响,N、P的添加能够提高藻类的油脂产率。Fe在一定浓度范围内能促进藻类油脂含量和油脂产率的提高。Si能够促进硅藻类的油脂产率,对螺旋藻、小球藻和锥状斯氏藻无太大影响。基于本文研究结果和前人取得的认识,本文为火山物质促进有机成油中有机质的富集提供了实验依据,地质时期热流体活动与火山作用带来的N、P、Si、Fe等元素对微生物繁盛具有重要作用。火山灰降落或热流体上涌初期,其释放的营养元素促进海洋生物生长,特别是藻类的勃发,之后海水中的营养盐浓度恢复原来水平,在缺氮、贫磷、限硅的贫营养条件下藻体的油脂含量开始大量积累。这一过程显著提高了藻类的生物量与油脂产率,为母质生烃成油奠定了物质基础。因此在火山——热液活动时期（阶段）可能会有优质烃源岩的发育。