李雅庄煤矿煤岩中C25、C30等无环类异戊二烯烷烃的检出及其地球化学意义

对沁水盆地李雅庄煤矿煤岩样品,进行了饱和烃生物标志化合物特征研究,检测到了丰富的无环类异戊二烯烷烃,特别是C25、C30及头—头连接的高碳数无环类异戊二烯烷烃,这些化合物被认为是甲烷菌的特征标志化合物。李雅庄煤矿煤岩沉积时为偏氧化的环境,原始环境不利于细菌发育,故检出的无环类异戊二烯烷烃应主要是成煤作用后期,煤层中甲烷菌发育的痕迹。认为李雅庄煤矿煤岩样品中丰富的、与古细菌,特别是甲烷菌有关的无环类异戊二烯烷烃化合物的检出,为该地区甲烷碳同位素组成在-56.3‰-61.7‰煤层气的次生生物成因提供了地球化学依据。      

芳基类异戊二烯生标在指相上的应用

芳基类异戊二烯化合物被认为是高盐和强还原沉积环境中沉积有机质芳烃馏分中的特征性生物标志物。本文在对采自我国三个典型陆相油气盆地的33个原油和生油岩样品芳烃馏分中的生物标志化合物进行了详细研究的基础上,着重讨论了鄂尔多斯盆地中生界-原油样品中芳基类异戊二烯系列化合物的检出及其在指相上的地球化学意义,指出该系列化合物还可指示微咸水和还原的沉积环境。     

甘南沼泽沉积脂类生物标志化合物的组成特征

较为系统地分析了寒冷潮湿高原气候条件下形成的沼泽泥炭中脂类化合物，研究了它们的组成，来源和成岩过程，结果表明，正构烷烃，正构烯烃，正构脂肪酸，直链烷基酮和直链烷基醇都由长链组分所构成，这些长链组分来自草本植物，并且得到它们单体碳同位素证据的支持，丰富的奥利烯醇和羽扇烷醇均起源于陆源高等植物，存在很少报道过的一系列藿醇化合物，它们起源于细菌，甾酮和甾醇都以C29组分为主，C28和C29组分主要来自高等植物，而27组分则具有一个细菌源。无奇偶优势的短链正构烷烃，细菌起源的脂肪酸（C14，C15，异构和不饱和脂肪酸），直链烷基－2－酮，藿类和一些甾酮的存在，都说明在这种沉积环境中沉积有机质已经历了强烈改造作用。甾烯酮和甾烯醇分别向它们烷烃的化学和生物化学转化也十分明显。     

南海不同水深表层沉积物脂肪酸分布特征及其生物源的空间变化

为探究边缘海区域由陆架到深海盆脂类的分布模式及其指示的生物源的空间变化特征,对采集于南海4个不同水深断面的表层沉积物脂肪酸进行了系统研究.从表层沉积物中检出丰富的脂肪酸,包括直链饱和脂肪酸、直链不饱和脂肪酸和支链脂肪酸等.其中,高碳数直链脂肪酸（≥C₂₀）主要来源于陆源高等植物的输入,低碳数直链脂肪酸主要来源于藻类的贡献,低碳数支链（包括异构和反异构）脂肪酸主要来源于细菌贡献.高碳数脂肪酸指示的高等植物输入,在南海沿岸区的高值与河流的输入有关,而在深海盆的高值可能与洋流、风尘输入等有关.低碳数支链脂肪酸指示的细菌分布在南海北部沿岸表现出高值,在深海盆表现出较低的分布模式.低碳数直链脂肪酸表征的浮游植物的贡献在南海北部表现出高值,在深海盆局部区域也表现出高值分布.细菌和浮游植物在南海北部表现出的高值,可能与丰富的营养盐条件有关.而浮游植物在深海盆的分布模式,可能受到洋流以及其他输入的影响.      

南海珠江口盆地西部海域海马冷泉区表层沉积物的生物标志物特征

2015年3月,我国用自主研制的“海马”号4500 m级非载人遥控潜水器,首次发现了海底巨型活动性“冷泉”——“海马冷泉”。为揭示冷泉区地表沉积物中地质微生物的发育和演化特征,本研究选择海马冷泉区3个站位表层沉积物样品(活动冷泉区ROV1、ROV2和背景区QDN22),对其中的地质微生物标志物进行对比研究,探讨海底表层沉积物甲烷缺氧氧化作用(AOM)的发育状况。研究表明,冷泉区表层沉积物中存在强烈地与甲烷相关的微生物活动,主要表现在:(1)相对增高的总有机碳(TOC)含量和明显偏负的?~(13)C_(org)值;(2)发育大量与AOM有关的生物标志物,如带1?3个环戊烷结构的类异戊二烯类甘油二烷基甘油四醚脂(iso-GDGTs)、一些特殊的类异戊二烯烷烃(如2,6,11,15-四甲基十六烷(Crocetane)、2,6,10,15,19-五甲基二十烷(PMI)和2,6,10,15,19,23-六甲基二十四烷(Squalane))以及C_(15:0)和C_(17:0)异构/反异构脂肪酸等,表明海底存在一定的甲烷渗漏;(3)冷泉区ROV2站位的生物标志物含量和碳同位素组成表明,此站位表层沉积物AOM作用更强,指示其下部可能存在更大甲烷通量。     

盐湖相低熟油脂肪酸的组成与分布特征

对泌阳凹陷碱性盐湖相、舞阳凹陷盐湖相、襄城凹陷膏盐湖相、南阳凹陷淡水湖相低熟油脂肪酸组成和分布特征进行了分析与研究。结果表明这些不同盐湖相的低熟原油的脂肪酸为丰度不同的饱和正构酸、不饱和正构酸、少量异构酸、类异戊二烯酸及脂肪酸乙酯系列化合物。脂肪酸的组成和分布反映了原始有机质的来源。     

西南印度洋中脊热液区烃类有机质组成及其成因意义

利用气相色谱(GC)、气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)测定了西南印度洋中脊49.6°E热液区热液产物中的可溶有机质,结合生物标志物和单体同位素分析,对烃类有机质的组成、来源及成因意义进行了探讨。硫化物烟囱体以正构烷烃(3.437~3.962μg/g)为主要烃类,L/H1,C22以上烷烃具有轻微奇碳数优势(CPI=1.140~1.209),NAR接近0;生物标志物类型丰富(Sq、IS40、烷基环己烷),C31藿烷22S/(R+S)高达0.77,且缺少17β(H),21β(H)构型藿烷;低碳数饱和脂肪酸为主要脂肪酸类型,异构/反异构脂肪酸含量显著,缺少单不饱和脂肪酸。热液蚀变岩以异构烷烃(2.094μg/g)为主要烃类,正构烷烃以低碳数(L/H=1.33)、偶碳优势(CPI=0.377)为特征;脂肪酸以单不饱和脂肪酸为主。结果表明,海洋原生生物体是49.6°E热液区主要的烃类有机质输入源,热液流体温度及化学条件是控制热液喷口区原生生物群落分布及热液产物中烃类有机质组成的主要因素。生物标志物类型显示硫化物烟囱体中具有产甲烷古菌与硫酸盐还原菌共存的现象,反映出热液流体中富含H2,表明49.6°E热液区具有非生物合成烃类的可能。     

贵州凯里寒武系底部硅质岩系生物组成、沉积环境与烃源岩发育关系研究

贵州凯里麻江地区羊跳剖面寒武系牛蹄塘组底部发育了一套3.2m厚的硅质岩系。通过对其进行高频逐层采样68件,根据沉积环境-生物组成-烃源岩形成的思路,精细分析了生物组成及有机碳TOC含量,进而讨论了沉积环境与烃源岩发育的关系。结果表明,该剖面生物组成多样,包括有浮游藻、底栖宏观藻、疑源类、海绵骨针、须腕动物蠕虫等,并可归纳为三大类生物微相:浮游藻类、底栖藻类、其它生物类型。不同藻类体和不同疑源类所反映的水体深度特征显示,该套烃源岩沉积经历了先水进后水退的过程,水体深度最深时期,底栖红藻和Heliosphaeridium longum-Asteridium tornatum疑源类组合发育,烃源岩有机碳含量也较高(TOC平均值为4.73%,最高可达13.97%),说明利于烃源岩发育。总体而言,不同生物微相烃源岩TOC含量不同,底栖藻类(平均值3.50%)浮游藻类(平均值1.46%)其它生物类(平均值1.0%)。而须腕动物蠕虫和海绵动物的发现反映了热液环境,受热水事件影响强烈的样品TOC最低(TOC含量为0.90%和0.94%),说明热液活动强烈对烃源岩发育可能具有一定的不利影响。     

鄂尔多斯盆地奥陶系烃源岩支链烷烃特征及其地质意义

通过对鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组6口井烃源岩岩芯样品饱和烃的GC /MS分析,系统论述了烃源岩中支链烷烃的鉴定方法和依据,检测到碳数分布范围为C₁₅~C₂₁的中等链长的支链烷烃,主要包括2-甲基（异构）、3-甲基（反异构）、高位取代单甲基支链烷烃、双甲基支链烷烃和无环类异戊二烯烷烃;其中异构烷烃和反异构烷烃碳数分布范围较广且短、中、长链都有分布。结合研究区的沉积特征及其他有机地球化学指标,认为鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组中等链长的单甲基支链烷烃来源于一些特殊细菌和藻类,其中蓝细菌为最可能直接输入母质;其次一些异养细菌对原始沉积物的改造也是中等链长支链烷烃富集的重要原因之一;长链的2-甲基异构和3-甲基反异构烷烃可能与热催化重排有很大的关系。     

松辽盆地北部晚白垩系青一段源岩中芳基类异戊二烯烃的检出及意义

在松辽盆地晚白垩系青一段优质源岩中检测出了芳基类异戊二烯烃化合物,该类化合物以低碳数为主,主要分布在C13~C23之间,最高含量可占芳烃馏份的30%以上。该类化合物的检出以及根据饱和烃生物标志化合物特征分析,认为青一段源岩沉积时期水体具有盐度分层,湖底为微咸—半咸化、强还原的、富硫的环境,有机质除了以藻类贡献为主外,还有绿硫菌的贡献。芳基异戊二烯化合物检出和分布反映了古松辽湖在青一段沉积时期可能存在海侵,海侵方向从盆地东南向西北。     

松粉热解脂肪酸生物标志物的特征及其地球化学意义

现代松粉的温－压热模拟实验中，产出的轻质烃和氯仿抽提物芳烃馏份的GC－MS分析均检出大量偶数碳优势明显的脂肪酸类分子生物标志物，轻烃主要为C16，C18烷酸及其甲，乙酯，芳烃组分相对比较复杂，包括饱和脂肪酸（酯），不饱和脂肪酸（酯）和脂肪酸内酯，前者碳数分布为C15－，C30，C16，C18碳酸（酯）相对丰度占绝对优势为特征，后者碳数分布为C20-C30,以C26，C28和C30脂肪酸内酯为主，在250℃以下样品中检测出相对丰度较高的不饱和C18碳酸（酯），脂肪酸酯化合物在极低的温度条件下便可排出，并分别在200－300℃和300－400℃之间形成两次产出高峰；花粉内质体中的游离态脂肪酸及不饱和脂肪酸形成低温阶段的第一次高峰；花粉壁脂质结构中的脂肪酸及饱和脂肪酸在较高温度阶段形成第二次高峰，原样及低温样品以脂肪酸酯为主，250℃及其以上温度条件下因水解产生较多的脂肪酸，随温率继续升高，脂肪酸酯易发生脱羰反应而生成链烷烃。400℃以后因强烈降解脂肪酸酯含量大大降低，这与350－450℃之间奇数碳优势正构烷烃在轻质烃和饱和烃中的大量产出相吻合，研究表明，植物花粉是沉积有机质中饱和及不饱和C16，C18脂肪酸酯的重要母源之一。     

The importance of atmospheric input of terrestrial organic material to deep sea sediments

The concentrations of lipids were determined in atmospheric particle, gas and rain samples collected from the tropical North Pacific to assess lipid sources, transport mechanisms and fluxes to the ocean surface. Four lipid compound classes (aliphatic hydrocarbons, fatty alcohols, fatty acid esters, and salts) all unequivocally show a terrestrial vascular plant source. These aerosol lipids originate from wind erosion of Asian and American soils and direct emission from vegetation. The major fluxes result from rain rather than dry deposition. These fluxes are large enough to have a major potential impact on the inventory of terrestrially derived lipid material found in deep-sea sediments. This has been showm for n-alkanes, fatty alcohols, fatty acids, total lipids and for organic carbon. By comparing atmospheric and sediment trap fluxes with sediment accumulation rates, it is suggested that some biogenic terrestrial material is more protected from degradation than marine-derived material.     

柴达木盆地察尔汗湖区古湖相沉积物中含氮类分子化石的检出

利用气相色谱质谱联用仪(GC-MS)对青藏高原柴达木盆地察尔汗湖区贝壳堤剖面古湖相沉积物样品进行了系统地分析, 检测出系列脂肪酸酰胺与脂肪腈类含氮类脂物分子化石。并对其在古湖相沉积物中的分布特征作了详细描述。对它们综合研究认为, 早期成岩作用使来源于各种生物体的脂肪酸酰胺类分子化石部分地转化为脂肪腈类化合物。此外, 不饱和脂肪酸酰胺与饱和脂肪酸酰胺的含量比值在剖面上并没有呈现明显下降的趋势, 说明在降解过程中各种生物、物理及化学作用对它们不存在明显的选择性, 指示有机质在沉积过程中可能处于一个偏氧化的环境。本文首次报道这两类物质, 为更好地理解含氮类脂物分子化石在湖泊沉积物中的转化过程提供了一定的理论依据。     

土壤脂肪酸的油,气化学勘探研究

作者根据人微言轻原油成分之一的脂肪酸及其相应的盐和酯，能部分溶于与油气伴生的地层水中，且可以通过构造裂隙等通道被带到地表，导致地表土壤成分变化之原理，曾对中原油田马厂－三春集试验区作了脂肪酸油、气化探研究：即通过对试验区２９１个土壤样品脂肪酸总丰度的定量分析；部分土样、原油样、油田水样的气相色谱、色谱－质谱以及碳同位素组成的对比、鉴定。最后，根据脂肪酸的总丰度异常圈出了石油勘探有利地区。     

柴达木盆地西部原油极性化合物特征及其地球化学意义

柴达木盆地西部原油主要形成于高盐强还原环境和有机质低成熟演化阶段。这种特殊成油环境，为研究原油中极性生物标志物示踪作用提供了有利条件。对6个原油胶质馏分硅醚衍生物进行了GC—MS分析，从中检出丰富的脂肪酸、烷基醇、脂肪酸甘油—酯、酰胺和甾烯醇化合物，并且脂肪酸甘油—酯为首次从原油中检出。研究认为，这些生物标志化合物主要来自母源。它们的分布特征为链状化合物以短链组分为主，甾醇主要为C27甾烯醇，指示成油母质主要为菌藻类；高丰度脂肪酸甘油—酯的存在，提出生物油脂是这些原油的重要成油母质。原油中存在不饱和链状化合物及其高的CPI值和甾烯醇都说明原油具有低的成熟度。通过原油极性和烷烃化合物的对比研究，认为成油物质及其低演化产物的可溶有机质胶质组分，对原油的形成可能起了重要的作用。     

Microbial lipids from a nearshore sediment from Bowling Green Bay,North Queensland: The fatty acid composition of intact lipid fractions

Samples from a sediment core collected in Bowling Green Bay, North Queensland have been analysed for hexane/isopropanol extractable lipids and fatty acids. These data revealed a subsurface lipid abundance maximum at 3–4 cm depth and consistent low total fatty acid abundances (ca 2 μg/g) in the deeper samples ( > 10 cm depth). Lipid phosphate was below the level of detection in all the samples. Bacterial community structure was found to vary markedly in the upper 10 cm of the core, with the 18:1Δ11 bacterial chemotype predominant in the surface sediment and trans-acid chemotypes dominating in the 3–4 cm depth sediment. Based on the fatty acid composition, the bacterial biomass was estimated to vary from 199 μg/g at 3–4 cm depth toca 8 μg/g at 11–13 cm depth, although the fatty acid distributions indicated possible interference from protozoan detritus. In order to test this possibility, a surface sediment sample from a nearby site was extracted and analysed for fatty acids in lipid fractions separated by silica column chromatography. The fatty acid distributions in lipid fractions containing wax/steryl esters, triacylglycerols, glycolipids and phospholipids were markedly different. These analyses were interpreted in terms of fatty acid contributions to the extractable lipids from bacteria, cyanobacteria, protozoan detritus and highly degraded organic matter.     

褐煤中天然产甲烷菌富集培养与生物气产出模拟

采用厌氧培养方法,在云南省昭通褐煤样品中成功地培养富集了活性厌氧细菌,并进一步开展了为期60天的生物气生成模拟实验,分析了生物气的生成规律、物质组成和成因机制。结果揭示：3件褐煤样品中均有活性厌氧细菌存在,以纤维素分解菌为主,活性硫酸盐还原菌极其微少,说明昭通盆地褐煤层具有较强还原性的生化环境,有利于产甲烷菌的繁盛;生物气的生成经历了生气量缓慢增长、显著增高、趋于减缓三个阶段,表明产甲烷菌在经历了第一阶段缓慢繁殖后,其数量和活性在第二阶段达到较高水平;3件煤样生气量和生气历程存在一定差别的原因,可能在于原煤中活性产甲烷菌数量以及显微组分组成方面存在差异,褐煤生物气生成过程至少存在两个以上的生气高峰阶段。模拟实验中产生的生物气几乎全部由CH4和CO2组成,且CH4占主要部分,几乎没有检测到重烃气。甲烷气体δ13C1和δD的平均值均处于生物甲烷碳、氢同位素组成的正常分布范围。     

气相色谱法测定土壤中的脂肪酸成分

用气相色谱-质谱联用仪对脂肪酸进行定性,气相色谱配合标准溶液进行定量,建立了一种完整的测定土壤中脂肪酸含量的方法。方法应用于实际样品的检测,各组分的线性相关系数为0.991 3~0.999 9,仪器精密度(RSD,n=6)为0.73%~2.57%,检出限为0.016~0.038 mg/L,平均回收率为97.86%。建立的方法能够较准确地测定土壤中各种脂肪酸的含量,且可以满足实际样品的测定需要。     

Diagenesis of organic matter in suspended particles and sediments in the Cariaco Trench

Suspended particulate materials and bottom sediments from the Cariaco Trench were analysed for lipid content to investigate the diagenesis of organic matter in an anoxic water column and sediment. Distributions of fatty acids, sterols, and the acyclic isoprenoid hydrocarbons, lycopane and 2,6,10,15,19-pentamethyleicosane, support the hypothesis that alteration of organic matter usually attributed to sedimentary diagenesis occurs in the water column. Typical indicators of diagenetic processes, including preferential loss of unsaturated fatty acids, increased abundances of branched fatty acids, stenol-to-stanol conversion, and abundant acyclic isoprenoids, were observed in the water column across the oxic/anoxic interface in the Cariaco Trench. Lipid distributions in the sediment were remarkably uniform with depth. We conclude that organic material delivered to the sediment has been extensively altered in the water column, but that which is buried is preserved without much additional alteration.