川中地区大安寨段分子标志物异常组合及其地球化学意义

在川中地区大安寨段烃源岩抽提物中检测出丰富的重排藿烷系列、重排补身烷系列、重排甾烷系列及C26+长链三环萜烷系列的分子标志物组合.结合烃源岩的有机质来源、沉积环境、热演化程度特征,探讨上述甾烷、萜烷分布特征指示的地质地球化学意义.结果表明:重排类化合物与C26+长链三环萜烷系列存在着某些相同的富集途径,重排藿烷系列富集...     

北部湾盆地沟鞭藻类分子化石的分布及成因

北部湾盆地流沙港组二段湖相烃源岩是盆地的主力烃源岩,其中检测到甲藻甾烷和三芳甲藻甾烷,以及丰富的4-甲基甾烷等重要分子化石。通过对北部湾盆地北部地区古近系流二段烃源岩的元素地球化学和有机地球化学特征等分析,研究了富有机质页岩的古氧化还原条件和古盐度,并进行甾类生物标志物对比,探讨了甲藻甾烷,三芳甲藻甾烷和C₃₀-4-甲基甾烷分布特征及其与沟鞭藻的成因关系。研究结果表明:流二段底部富有机质页岩中的C₃₀-4-甲基甾烷和三芳甲藻甾烷丰度呈负相关关系,表明弱还原的淡水—微咸水沉积条件可能不适宜甲藻甾烷和三芳甲藻甾烷的形成,而可以形成高丰度的C₃₀-4-甲基甾烷。油页岩中高丰度的C₃₀-4-甲基甾烷与其较高的成熟度有密切的关系。     

烃源岩中C30～32羊毛甾烷系列及其地球化学意义

已有研究结果表明C30~32羊毛甾烷系列存在于下古生界到新生界的沉积地层、原油及沥青样品中,但目前还少有文献从有机地球化学的角度对地质样品中此类标志物的分布及其地球化学意义进行探讨。本文通过对苏北盆地海安凹陷古新统阜二段烃源岩和柴达木盆地西部古近系烃源岩中C30~32 羊毛甾烷系列与其他生物标志物组成特征的系统对比,探讨了此类标志物的生物来源、成因、热稳定性及其地球化学意义。分析结果表明所研究烃源岩中的羊毛甾烷系列基本都与异常偏低的姥植比、正构烷烃系列的偶碳优势、高含量的伽马蜡烷和明显的C35升藿烷优势相伴生,表明咸水、强还原的环境和高盐度的分层水体有利于该类化合物的形成或保存。该系列标志物的浓度与代表真核生物贡献的伽马蜡烷和C27~29甾烷系列的浓度呈正相关关系,而与代表原核生物输入的C14~16补身烷系列和C27~35藿烷系列的浓度呈负相关关系,这一现象说明烃源岩中C30~32 羊毛甾烷系列的生物来源可能是真核生物而非原核生物。此外,不同时代、不同性质地质样品中C30~32羊毛甾烷系列分布特征的相似性,及同一样品中C30~32羊毛甾烷系列的碳数组成与C28~30 4-甲基甾烷系列和C29~31 4, 4-二甲基甾烷系列碳数组成间的离散关系,暗示着它们具有各自独立的生物来源。换言之, 4-甲基甾类不可能是C30~32羊毛甾烷的前身物。在柴达木盆地西部镜质体反射率(Ro)介于0.6%~1.0%之间的咸水湖相烃源岩中均可检测到完整的C30~32羊毛甾烷系列,只有在Ro值达到1.4%的高成熟烃源岩中才消失,这一事实表明此类标志物具有较高的热稳定性,预料它在咸水-盐湖盆地的油源研究中具有较好的应用前景。     

川东地区下三叠统嘉陵江组储层沥青的油源

用色谱-质谱分析方法鉴定出川东地区下三叠统嘉陵江组储层沥青饱和烃和芳烃馏分中的生物标志物,研究了生物标志物特征及热演化特征,其中以藿烷系列和规则甾烷系列丰度高为最主要特征。上二叠统长兴组和龙潭组烃源岩与该储层沥青具有相似的生物标志物指纹特征及热演化特征,普遍存在γ-胡萝卜烷、β-胡萝卜烷和伽马蜡烷,因此认为它们是该储层沥青的主要烃源岩。     

华北地区石炭、二叠系腐殖煤中的四环二萜烷

从华北西部和南部五个煤矿取得的石炭、二叠系腐殖煤的饱和烃馏分中,经GC和GC/MS分析，检测出了较丰富的二萜类生物标志物。根据质谱特征与卡瓦保留值，并对照文献谱图，确认其中包括五个具有贝壳松烷骨架的四环二萜烷(即ent-白叶烷、16α(H)-和16β(H)-扁枝烷、16α(H)-和16β(H)-贝壳松烷)，以及一个三环的异海松烷。一个完整的四环二萜烷系列在我国华北石炭、二叠系腐殖煤中的发现在北半球很可能属首次。这些二萜类内组成在时间和空间上的差异分布，可能反映古植物群演化与分布的变化。扁枝烷和贝壳松烷的立体化学构型，可提供重要的有机成熟度信息。     

华北地区石炭、二叠系腐殖煤中的四环二萜烷

从华北西部和南部五个煤矿取得的石炭、二叠系腐殖煤的饱和烃馏分中,经GC和GC/MS分析,检测出了较丰富的二萜类生物标志物.根据质谱特征与卡瓦保留值,并对照文献谱图,确认其中包括五个具有贝壳松烷骨架的四环二萜烷(即ent-白叶烷、16α(H)-和16β(H)-扁枝烷、16α(H)-和16β(H)-贝壳松烷).以及一个三环的异海松烷.一个完整的四环二萜烷系列在我国华北石炭、二叠系腐殖煤中的发现在北半球很可能属首次.这些二萜类内组成在时间和空间上的差异分布,可能反映古植物群演化与分布的变化.扁枝烷和贝壳松烷的立体化学构型,可提供重要的有机成熟度信息.     

不同沉积环境湖相低熟原油的芳烃分布特征

研究表明,不同沉积环境湖相的低熟原油芳烃生物标志物分布具有较大的差异。淡水湖相低熟原油芳烃以萘和菲系列化合物为主要组份、膏岩盐湖相低熟原油芳烃以脱羟基维生素Ｅ和三芳甾烷为主要组份、盐岩湖相低熟原油芳烃则以三芳甾烷为主要组份、其它生物标志化合物组份的相对丰度均较低。本次研究的低熟原油芳烃中普遍检测出明显的苯并藿烷系列化合物、盐湖相低熟原油芳烃中还检测出藿烷酮化合物,表明该地区古环境中细菌、微生物发育     

25—降藿烷系列的“异常”分布及其成因

２５－降藿烷系列是一类通常作为原油遭受深度生物降解作用可靠标志的生物标志物，笔者了近在研究新疆三塘湖盆地某井上二叠统生油岩和油砂样以及辽河高升油田某些曹受不同程度生物降解作用的稠油时发现了２５－降藿烷系列的“异常”分布：即２５－降藿烷系列存在于上述二叠统生油岩和未遭生物降解的油砂，而非生物降解的稠油中，为此笔者认为，２５－降藿烷系列不一定是原油遭受生物降解作物后的产物，它在生油岩中的存在表明成岩早     

东营凹陷生物降解稠油甾烷分子的选择蚀变

为分析生物降解原油中甾烷生物标志物分子发生选择性蚀变的先后顺序及生物降解作用对甾烷分子成熟度参数的影响,在渤海湾盆地东营凹陷广饶潜山油藏选择了发生不同程度生物降解作用的原油,利用色谱质谱(GC-MS)仪对其中甾烷进行了定量测试分析和对比。结果发现在生物降解过程中,不同级别的生物降解作用对甾烷具有不同程度的影响:6级以下的生物降解作用对甾烷的降解能力有限,甾烷及其相关化合物比值没有可以识别的改变;6级以上的严重生物降解作用会对甾烷生物标志物的相关参数产生显著的影响。在严重生物降解原油中(级别≥6):甾烷系列被降解和蚀耗的先后顺序为,ααα20R>αββ20R>αββ20S≥ααα20S,C27>C29>C28,规则甾烷优先于重排甾烷发生降解,C27,C28,C29甾烷优先于C20,C21甾烷发生降解;甾烷生物标志物分子参数C2920S/(20S+20R),C29ββ/(ββ+αα)会发生显著升高,不能真实反映成熟度大小。研究结果为正确评价生物降解原油的成熟度及甾烷生物标志物分子的选择性蚀变提供了新的科学依据。     

天草凹陷天2井油砂地球化学特征与油源研究

天草凹陷天2井油气显示丰富.以天2井油砂为剖析对象,采用定量色谱-质谱技术,从定性和定量两个角度精细剖析了油砂的生物标志物组合特征.油砂中C31～C35藿烷丰度依次降低,伽马蜡烷丰度较高,无重排藿烷和重排甾烷,C27～C29规则甾烷呈反"L"型分布,C28甾烷丰度较高.甾烷的异构化成熟度参数、甲基菲指数均显示油砂成熟度低.在对该区可能烃源岩生物标志物组合特征分析的基础上,从生物标志物指纹及其丰度特征确认了油砂与下白垩统巴音戈壁组下段烃源岩有成因联系,进一步明确了巴音戈壁组下段烃源岩为天草凹陷的主力烃源岩.     

极端生物降解沥青中8,14- 开环藿烷系列及其地球化学意义

借助色谱- 质谱（GC- MS）和色谱- 质谱- 质谱（GC- MS- MS）分析,对黔南坳陷凯里残余油藏凯棠和洛棉剖面上储层沥青中的烃类组成进行了系统分析,以判断其所遭受生物降解作用的程度,探寻在极端降解原油中是否还存在原生生物标志物,为这类原油的油源研究开拓新的途径和方法。结果表明：凯棠剖面上的储层沥青中尽管仍可检测到较为完整的C19- 30三环萜烷和C27- 35藿烷系列,但C19- 29脱甲基三环萜烷系列和C26- 34 25- 降藿烷系列丰富而完整,甾烷系列中C21- 22低分子量甾烷和重排甾烷优势明显,这一系列特征表明这些沥青遭受了剧烈生物降解作用的改造。但三芳甾类仍保存完好,依据原油生物降解程度的评判标准,判断其生物降解级别介于8~9级之间。洛棉剖面上的储层沥青中藿烷系列基本消失殆尽,三环萜烷系列及其脱甲基产物和25- 降藿烷系列的分布因极端生物降解作用而发生显著变异,某些化合物如C23T、C24T、C23NTE和C28- 29NH成为优势成员;甾烷系列中C21- 22低分子量甾烷占绝对优势,三芳甾类完全消失,据此判断该剖面上沥青的生物降解级别已达到10级或更严重。由于这两个剖面上的沥青遭受了极端生物降解作用的改造,常用的甾、萜类生物标志物完全失去了实用价值。但是,在所分析的这些沥青中都检测到三个系列的C27- 35 8,14- 开环藿烷系列,它们与塔里木盆地塔中地区海相端元油中存在的同类标志物的分布特征相似。正常海相端元油和极端生物降解沥青中同时检测到这三个系列的8,14- 开环藿烷,这一事实表明这类生物标志物在成因上具有原生性,而与生物降解作用无关。此外,在极端生物降解作用沥青中的完好保存,表明它们具有极强的抗生物降解能力,因而它们在此类原油的油源研究中可能具有潜在的实用价值。     

柴达木盆地东坪地区一类新的原油及其地球化学特征

各类生物标志物的组成特征表明:柴达木盆地北缘的冷湖油田原油具有姥植比高（Pr/Ph>2.0）,重排甾烷（C₂₇重排甾烷/规则甾烷=0.5~0.7）、重排藿烷（diaC₃₀H/C₃₀H=0.2~0.4）和新藿烷（C₂₉Ts/C₂₉H=0.4~0.7）含量中等,伽马蜡烷含量低（伽马蜡烷指数<0.05）的特征,它们源于该地区发育的下侏罗统淡水湖沼相烃源岩;而柴西北区咸水湖相原油的姥植比低（Pr/Ph<0.8）,重排甾烷（C₂₇重排甾烷/规则甾烷<0.1）、重排藿烷（diaC₃₀H/C₃₀H<0.05）和新藿烷（C₂₉Ts/C₂₉H=0.2~0.4）含量低和伽马蜡烷含量高（伽马蜡烷指数=0.4~0.8）,这一系列特征与柴西地区发育的古近系-新近系咸水湖相烃源岩一致。但是,东坪地区原油呈现完全不同的生物标志物组合,主要表现为丰富的伽马蜡烷（伽马蜡烷指数=1.2~3.0）与高含量的新藿烷（C₂₉Ts/C₂₉H>1.5）、重排藿烷（diaC₃₀H/C₃₀H>0.7）和重排甾烷（C₂₇重排甾烷/规则甾烷>0.4）并存,这与地质样品中伽马蜡烷和重排类标志物的分布特征相矛盾,因为依据现有的认识无法解释这一特殊地球化学现象。生物标志物组成特征表明东坪地区原油所具有的特殊生物标志物组合并非源于不同类型原油之间的混合,而是一种客观存在,尽管其确切的地球化学意义和形成条件目前并不清楚。由此可见,东坪地区原油为柴达木盆地一个新的原油类型,推测其烃源岩可能形成于偏酸性的咸水环境。     

银额盆地查干凹陷原油地化特征及油源对比

银额盆地东部查干凹陷首次发现轻质低硫成熟原油，其饱和径含量在90％以上，成熟度相当于镜煤反射率Ro1．0％左右，是生油高峰阶段的产物；原油全碳同位素δ^13C值－31．1‰。原油生物标志物中类异戊二烯含量较高，植烷与姥皖烷均势；三环萜烷含量高于五环萜烷；含有较高的TS C29、Ts、C30重排藿烷、伽马蜡烷；藿烷中以C50藿烷为主，C32以上升藿烷含量极低；孕甾烷含量高；甾烷中以C29甾烷为主，C27甾烷含量也较高，异胆甾烷含量高于胆甾烷；重排甾烷含量低；甾烷的含量与萜烷含量相当，是典型的湖相原油。已发现的天然气中甲烷含量达80％，为湿气。原油和源岩生物标志物组成特征分析对比表明下白垩统巴音戈壁组源岩是主要油源岩。生物标志物特征示原油具有一定的运移效应。     

下扬子巢湖地区中二叠统孤峰组富有机质硅质岩有机地球化学特征

华南下扬子巢湖地区孤峰组黑色硅质岩中富含有机质,是中国油气和页岩气勘探的潜在源岩,研究孤峰组有机质富集规律对开展油气勘探工作具有重要意义。文章对巢湖平顶山地区中二叠统孤峰组硅质岩进行总有机碳含量（TOC）和饱和烃分子标志物特征分析,探讨其中有机质富集规律。结果表明孤峰组有机质热成熟度参数C29 ααα甾烷20S/(20S+20R)比值分布在0.37 至0.46 之间,C31升藿烷22S/(S+R)比值分布在0.53 至0.59 之间,热成熟度水平处于生油窗的早期。有机质正构烷烃主峰为C18,以短链烷烃为主,藿烷含量较高,甾烷以C27 ααα 20R 胆甾烷为主,有机质主要来自海洋浮游藻类和细菌。孤峰组有机质Pr/Ph 比值小于0.6,伽玛蜡烷指数平均值为0.2,说明古沉积水体为中等分层缺氧环境。孤峰组普遍富含有机质可能与炎热气候下古沉积水体长期分层和缺氧有关。随着气候在孤峰组沉积早期和晚期突然变冷,高强度的海洋洋流上涌提高了初级生产力水平,造成有机质更大规模的富集。     

甾、萜等生物标志化合物定量的初步研究

迄今应用生物标志物时,主要采用甾烷、萜烷等的分布与相对比值,而忽视了其绝对含量。生物标志物的定量为其在石油勘探中的应用提供了一个重要的、新的方向。最近,J·Rullk(?)tter等首次定量研究了北美Williston盆地四十余个原油样的甾烷与三萜烷含量,发现其含量相差达百余倍,从而证明定量研究有助于原油的分类对比。     

中国西北侏罗纪煤系显微组分热解油生物标志物特征及其意义

从西北地区侏罗纪煤中分离出来的不同显微组分热解油生物标志物总体上比较相似,但在一些特殊生物标志物的分布上存在明显差异。藻类体、孢子体、角质体热解油Pr/Ph比值一般在1.5～2.0之间,镜质体和基质镜质体热解油Pr/Ph比值在3～4之间,但均只有相应原煤抽提物Pr/Ph比值的一半。在常规生物标志物甾烷和萜烷组成中,藻类体和孢子体含有相对丰富的C27甾烷,角质体其次,镜质体和基质镜质体C27甾烷含量很低或者基本不含C27甾烷;藻类体和角质体含有较高的伽马蜡烷,而与藻类体来自相同原煤的孢子体伽马蜡烷含量很低;镜质体和基质镜质体基本上不含伽马蜡烷;分离显微组分的原煤伽马蜡烷含量均很低。由此可见,伽马蜡烷的含量不仅与有机质沉积水体的盐度有关,与母源的成分也有关系。显微组分热解油与煤系原油生物标志物组成特征对比表明,煤系原油是藻类体、孢子体、角质体等富氢组分和相对贫氢的镜质组生成产物的混合物。不同油气藏中的原油,每一类显微组分的贡献可能不尽相同,有些原油可能主要来源于藻类体和孢子体等富氢显微组分,而有些原油除了富氢显微组分有贡献外,镜质组对其也有一定的贡献,但富氢显微组分应该是煤系含油气盆地中主要的生油显微组分。     

惠州凹陷文昌组烃源岩及相关原油中的2-甲基藿烷系列

首次报道了在惠州凹陷文昌组优质烃源岩及相关原油中普遍存在丰富的2-甲基藿烷系列生物标志物,而在恩平组烃源岩中则几乎缺乏这类生物标志物,其分布具有明显的专一性。这类特殊生物标志物在该地区沉积地层中分布特征的专一性是由不同时期沉积水体的水化学条件决定的。生物化学的研究结果表明,蓝细菌中富含2-甲基藿烷多醇,它们是2-甲基藿烷系列的前身物,因此蓝细菌是这类生物标志物的主要生物来源。依据现有的文献资料,发现较丰富的2-甲基藿烷系列大多出现在碳酸盐岩沉积中,显然这是一种偏碱性的水介质条件,可能暗示着这样的环境有利于蓝细菌的大量发育,这也可能是控制惠州凹陷文昌组和恩平组烃源岩中2-甲基藿烷系列分布规律的主要因素。2-甲基藿烷系列在不同层位烃源岩中分布的专一性可以作为确定原油的成因类型和追溯原油的来源可靠的指标。     

单质硫和含硫矿物对固体沥青中生物标志物热演化过程的影响

含硫物质与地质体中有机质的形成、演化过程密切相关,但在地质演化过程中它们对沉积有机质中生物标志物的影响较少报道.对四川盆地固体沥青样品开展在单质硫(S0)和含硫矿物(黄铁矿、硫酸亚铁、硫酸铁和硫酸钙)存在条件下的加水热模拟实验,进而探讨上述含硫物质在固体沥青热演化过程中对其赋存生物标志物的影响.研究表明,单质硫和含硫矿物对固体沥青中可溶有机质产率均有不同程度的影响,它们的影响程度顺序是:S0>Fe2(SO4)3>FeSO4>CaSO4>FeS2.对于反映成熟度的生物标志物参数,单质硫和含硫矿物对甾烷C29-αββ/(αββ+ααα)、C29-20S/(20S+20R)和藿烷C31H-22S/(22S+22R)的比值均无显著影响,但对甾烷(S21+S22)/C27–29、藿烷Ts/(Ts+Tm)和规则甾烷系列比值有影响.单质硫和含硫矿物会显著改变反映生源的生物标志物参数,不同含硫物质对甾烷S21/S22、藿烷C29H/C30H、三环萜C23t/(C21t+C23t)、三环萜/藿烷比值(C23t/C30H)和伽马蜡烷/藿烷比值(Gam/C30H)这5个指示母源的生物标志物参数的影响程度类似于其对有机质产率的影响.除S0外其他含硫矿物对三环萜C23t/(C23t+C24t)比值无显著影响.因此,在对富含单质硫及含硫矿物的固体沥青进行生物标志物分析时,需要特别慎重.     

下扬子巢湖地区中二叠统孤峰组富有机质硅质岩有机地球化学特征

华南下扬子巢湖地区孤峰组黑色硅质岩中富含有机质，是中国油气和页岩气勘探的潜在源岩，研究孤峰组有机质富集规律对开展油气勘探工作具有重要意义。文章对巢湖平顶山地区中二叠统孤峰组硅质岩进行总有机碳含量（TOC）和饱和烃分子标志物特征分析，探讨其中有机质富集规律。结果表明孤峰组有机质热成熟度参数C29 ααα甾烷20S/(20S+20R)比值分布在0.37 至0.46 之间，C31升藿烷22S/(S+R)比值分布在0.53 至0.59 之间，热成熟度水平处于生油窗的早期。有机质正构烷烃主峰为C18，以短链烷烃为主，藿烷含量较高，甾烷以C27 ααα 20R 胆甾烷为主，有机质主要来自海洋浮游藻类和细菌。孤峰组有机质Pr/Ph 比值小于0.6，伽玛蜡烷指数平均值为0.2，说明古沉积水体为中等分层缺氧环境。孤峰组普遍富含有机质可能与炎热气候下古沉积水体长期分层和缺氧有关。随着气候在孤峰组沉积早期和晚期突然变冷，高强度的海洋洋流上涌提高了初级生产力水平，造成有机质更大规模的富集。     

羌塘盆地毕洛错地区古油藏地球化学特征与油源对比

羌塘盆地是一个大型中生代海相沉积盆地,盆地内发育多套烃源岩,并发现多处古油藏和油气显示,确定古油藏油源对油气勘探至关重要.为明确古油藏油源,对古油藏和烃源岩样品进行地球化学分析.研究表明古油藏可分为2类:Ⅰ类古油藏整体处于成熟-高成熟阶段,C₂₄四环萜烷丰度较高,三环萜烷丰度低,C₂₉规则甾烷占有一定优势,C₂₉藿烷含量较高,体现出以陆源有机质贡献为主的特征.Ⅱ类古油藏整体处于低成熟-成熟阶段,以C₂₃三环萜烷为主峰,低丰度C₂₄四环萜烷,C₂₇规则甾烷占优势,表明母质来源以低等水生生物为主.油源对比表明,两类古油藏来源于不同的烃源岩,Ⅰ类油藏来自于上三叠统扎那组烃源岩,Ⅱ类油藏主要为下侏罗统曲色组烃源岩的贡献.