中国地质大学殷鸿福教授等利用国际上刚出现的地球生物学这一新型学科体系，从正演法（古生产力及组成-沉积有机质和埋藏有机质）角度定性至半定量估算海相地层的资源量和生烃潜力，并与现有的反演法比较，由此探索从地球生物学角度提出一套具有鲜明特色的、可用于油气系统的定性至半定量的方法和理论体系，为高成熟区（中国南方、华北和塔里木）海相油气资源的评价提供服务，并最终指导油气资源的远景预测。在国内外第一次从一个全新的地球生物学学科领域开展烃源岩形成过程的研究，从生物与环境协同演化角度出发探索与油气形成相关的科学问题，将会给油气资源勘察和战略部署带来全新的思想体系，也孕育着理论上的重大突破，也将为我国油气资源的战略转移提供新的突破口和理论依据。
该方法不同于传统的从烃源岩残存有机质反演法估算资源量，将为正演法估算资源量提供依据，探索相应的理论和方法体系。从现代和地史时期海洋的对照研究出发，利用地球生物学理论（地球生态学、地球微生物学、分子地球生物学、生物地球化学等）和技术方法（生源要素及同位素技术、微生物与分子生物学技术、生境型及生态学方法等）探讨古生产力及组成、生物有机质在沉积成岩过程的变化和埋藏量等关键难点问题。这一方法有望从正演的方法解决海相物质基础问题，具有很强的前沿性，涉及的主要研究内容包括如下4个相互联系、相互依存的方面：
（1）烃源岩形成的地球微生物学过程和动力学背景
主要围绕地球生物学过程中的地球微生物学过程，通过各类环境条件下地球微生物学过程的研究提出新的潜在烃源岩层位及其资源量。研究包括Rodinia裂解（晚前寒武纪—寒武纪）、原特提斯（早古生代）和特提斯（晚古生代、中新生代）的地球生物学动力学背景及其与烃源岩的关系，探索地质历史时期与烃源岩形成有关的典型地球微生物学过程及其控制因素，涉及前寒武纪早期生命过程、生物繁盛期、动物灭绝期和极端环境等条件下的微生物繁盛（包括浮游生物、细菌、古细菌等，下同）过程等。通过对现代沉积物和典型微生物的热模拟实验，正演不同环境条件下烃源岩形成的地球微生物过程，探索典型的地球生物学过程与烃源岩形成的关系模型，主要研究内容如下：
1）地球生物学动力学背景对烃源岩形成的影响。研究从晚寒武世到白垩纪大陆聚散造成的海陆分布和洋流格局变化，气候变化（冰室气候与温室气候），大气成分变化（氧分压和二氧化碳分压），古海洋变化，生物演化阶段（爆发、辐射、绝灭、复苏）及其相互关系；以及上述动力学背景对特提斯范围内（从欧洲、北非到印度尼西亚，包括华南）烃源岩形成和分布的影响；查明主力烃源岩分布的原因。
2）生物繁盛和爆发期的地球微生物学过程及其对烃源岩形成的影响。研究早寒武世、二叠纪生物大爆发和繁盛的动力学背景；洋流（上升流）、氧化还原条件（特别是缺氧事件）的动力学机制和地球微生物学背景；海底热水活动对地球微生物学过程的影响；提出新的潜在烃源岩层位及其资源量。
3）早期地球环境的生命过程对烃源岩形成的可能性分析。研究内容包括前寒武纪成氧事件前后微生物类群特征及古海洋氧化还原条件变化；中、新元古代生物量（主要是微生物量）的估算；中、新元古代潜在烃源岩的产出层位。
4）动物灭绝和复苏期的地球微生物学过程对烃源岩形成的影响。突变期不同阶段、不同相区的古海洋环境、生物类群及典型沉积物类型；动物大绝灭后（如晚泥盆世和晚二叠世末），指示微生物繁盛的华南微生物岩的类型、分布、群落组成、岩矿地化特征、沉积成岩过程及地球微生物作用标志、生物量估算及有机埋藏量和组成的评估；提出新的潜在烃源岩层位及其资源量。
5）极端环境的地球微生物过程与烃源岩的形成。新元古代陡山沱早期冷泉识别及其区域分布、生烃潜力评价；其他地史上重大转折期海洋极端环境层位的识别、生物量估算及生烃潜力评价。提出潜在的烃源岩层位及其资源量。
6）现代典型环境沉积物的生物群落结构及其生烃过程的实验模拟及潜力评价。开展现代海洋沉积物的生物群落和不同生境型的沉积物的生烃过程模拟研究；水-沉积物界面不同微生物群落的生烃过程；结合前寒武纪、突变期及极端环境下地球微生物与环境的研究成果，模拟分析地球微生物在有机质富集、消耗及烃源岩最终形成过程中的作用及机理。收集现代海洋不同生境型的生产力状况和有机埋藏资料。
（2）烃源岩形成的生物地球化学记录及埋藏过程
通过分析测试和资料收集，建立现代海洋不同生境单元的生物地球化学参数（Si、P、Ba等元素；Fe、Mo等同位素）与生产力和埋藏量的关系模型，为正演法研究海相烃源岩奠定基础。系统研究Si、P、Ba等元素；Fe、Mo、Corg、Ccarb等同位素以及分子化石（包括生物标志化合物）在烃源岩中的分布特征及其与生物、环境之间的联系，根据现代海洋的关系模型，从生物地球化学和分子古生物学角度建立海相烃源岩不同生境单元的生产力和埋藏量的估算方法，为计算烃源岩的产烃潜力提供技术支撑。其主要内容包括：
1）华南Pt3—T原始生产力的变化及其生物地球化学示踪。生物成因Ba的地球化学循环和生产力的指示意义研究；生物硅与生产力的关系研究；现代海洋磷沉积与生物作用；铁的生物地球化学特征和铁同位素（56Fe）的烃源岩的判别作用；建立现代不同生境型下，生源Ba、P、Fe与生物生产力的定量或半定量关系，筛选与烃源岩形成有关的古生产力替代指标。
2）Mo含量和同位素组成与埋藏环境及有机埋藏量。建立97Mo-100Mo同位素双稀释测定钼同位素的方法；现代沉积物Mo同位素与有机埋藏量的定量关系模型；中国南方重要时期（烃源岩及油气储存带）黑色页岩和碳酸盐岩的Mo同位素组成与氧化—还原条件之间耦合关系的研究；华南Pt3—T系统重要储油层位Mo含量和同位素数据库的建立，Mo同位素与有机埋藏量的相关性研究及其相关的生物地球化学过程。
3）华南Pt3—T碳的生物地球化学记录及其与有机质的埋藏。碳循环与生物地球化学的碳同位素记录；不同生境有机碳与无机碳同位素记录、差异及其与有机质埋藏分数的定量关系模型；重大地史转折期碳同位素演化及其生物环境意义。
4）生产力组成和埋藏环境的分子地球生物学记录。古海洋浮游生物的现代模拟物（如好氧不产氧微生物AAPB、原绿球藻等）的类脂物分子特征；地质历史时期对生产力和烃源岩有机质有贡献的各类生物组成的分子记录，包括蓝细菌、绿硫细菌、甲烷菌；光合细菌和藻类、古细菌等。对埋藏环境（特别是缺氧环境）有指示意义的分子及其同位素记录。
5）有机质沉积埋藏过程中的沉积成岩作用响应。主要查明有机质保存条件，包括物理、化学与生物条件等，这些条件直接影响有机质的埋藏。研究主要生境下各种烃源岩的沉积速度、沉积物粒度。通过沉积地球化学（结合有机质类型、来源与生存环境分析）明确有机质沉积期的物理、化学与生物条件，建立有机质类型与有机质沉积地球化学、生物生存环境之间的联系。通过成岩期有机-无机成岩反应，明确成岩早期有机质的微生物降解的物理化学条件，建立有机质生产量与降解量的成因联系。利用黄铁矿的矿化程度、结核的形成条件分析及硅质等综合分析沉积有机质的形成过程。通过对碳酸盐岩主体以及缝合线充填物、泥质夹层等的有机碳、包裹体成分的对比分析，明确有机质是否存在迁移。在上述工作基础上，结合现代海洋环境分析与微生物降解模拟试验结果等究成果，建立典型元素及比值与有机碳（埋藏量）之间的定量关系。
（3）优质烃源岩发育的地球生物学背景和空间分布
以研究区各时代（震旦纪—三叠纪）若干主干剖面组成的两个大断面（桂西南—贵阳—重庆、大庸—恩施—城口—广元方向）为重点，并结合辅助剖面和系列点上的工作为基础，通过从新元古代到三叠纪各时代全球性和区域性海相地层的地球生物学背景（古地理、古气候、古海洋等）的调查和研究，划分各时代地层的各种生境型单元及其时空分布规律。在此基础上，以生境型为单元，根据“将今论古”的原则，评估各时代各生境型的生产力状况；完成各时代的古环境图（古地理、古海洋、古气候）、古生态图、古生产力、缺氧事件和上升流分布图、原型地球生物相图、相对海平面变化曲线、某一组或段烃源岩的分布图（岩性、等厚线等）。其技术关键是各类生境型的划分。主要研究的时代包括：①震旦纪—寒武纪（Z—
（4）华南优质烃源的典型解剖和综合评价系统
本项工作是地球生物学与油气地质学紧密联系的一个纽带，是规律性的总结和提升。技术方法上以油气地球化学研究为主线，以典型烃源岩的精细解剖为重点，以前述各研究中所总结出的地球生物学研究成果为基础，以生境型为单元建立地球生物学评价体系，分析优质烃源岩中有机质富集机理及其空间展布规律，识别优质烃源岩的数量和质量，分析其生烃潜力和油气资源前景。在此基础上，寻求地球生物学评价体系与传统烃源岩评价体系的接口或校正关系，并最终为优质烃源岩的有效预测服务。其技术关键是地球生物学评价体系的建立。主要内容包括：
1）华南优质烃源岩的大断面及精细解剖。围绕两个大断面（桂西南—贵阳—重庆、大庸—恩施—城口—广元方向）的地球生物学背景和优质海相烃源岩分布的基础上，总结研究区震旦纪—三叠纪海相优质烃源岩的成因特点和断面分布规律，为探索南方海相残留盆地油气成藏规律提供资料。选择2个典型层位的烃源岩进行精细解剖，包括二叠系川东北烃源岩、寒武系三峡-黔东北一带烃源岩。研究内容涉及典型烃源岩段沉积背景分析；烃源岩段有机质组成、类型及富集规律分析；烃源岩段生境型分析；烃源岩不同生境型生产力分析；烃源岩形成的正反演对比研究。
2）烃源岩研究方法的对比检验和有效指标的建立。基于现有的海相油气勘探研究成果和油气地球化学测试技术和方法，通过油气地质学与地球生物学的紧密结合，阐述传统烃源岩评价体系与地球生物学研究方法的对比关系，包括烃源岩有机质来源、组成和类型评价；成烃生物原始丰度及现今烃源岩有机质丰度的对比研究，从而建立南方高成熟区海相烃源岩有效指标。
3）烃源岩形成的地球生物学过程、评价体系与油气资源前景分析。综合分析研究成果及精细解剖成果，系统总结华南烃源岩形成的地球生物学过程及研究方法，阐明华南优质烃源岩形成条件，建立海相地层烃源岩的评价体系，分析油气资源前景。
4）海相烃源岩的地球生物学数据库管理系统。通过成熟的数据库应用系统和平台发布系统，结合地球生物学的特点，构建含有大量实验数据和相关科技文献的数据库及其管理系统。