青海湖地区生物中正构烷烃及其氢同位素组成与影响因素

青海湖是我国最大的内陆咸水湖泊。本文应用GC-MS和GC-TC-IRMS同位素分析技术,对青海湖水生生物和周围地区陆生生物中正构烷烃及其氢同位素进行了分析,研究了生物中正构烷烃及其同位素组成。结果显示了不同生物中正构烷烃碳数分布范围在C1 5~C33之间,呈单峰型分布;主峰碳数是水生生物(除海韭菜外)相对较低,主要为C23和C25,陆生木本植物次之,为C27;陆生草本植物较高,为C27和C29;CPI值分布在4.0~29.7之间;ACL值为26.0~29.6,分布与植物类型有关。青海湖水生生物中正构烷烃氢同位素组成分布在-209.8‰~-85.6‰之间,平均值为-169.2‰~-121.2‰;陆生植物的正构烷烃δD值为-196.7‰~-84.3‰之间,平均值为-173.0‰~-108.6‰。青海湖不同水生生物和不同陆生生物之间的正构烷烃氢同位素组成差别显著。研究发现,湖泊的含盐量对水生植物的正构烷烃氢同位素具有显著影响,环境湿度和降水量明显影响了陆生植物的正构烷烃氢同位素组成;植物的正构烷烃平均氢同位素组成随着其ACL值增加,具有变轻的趋势;不同种类植物的正构烷烃合成期间具有不同的氢同位素分馏效应,与陆生植物相比较,水生植物的正构烷烃相对于环境水更富集轻氢同位素,并且随着ACL值增加,环境水和正构烷烃之间的氢同位素分馏增大。     

柴达木盆地北缘原油中单体正构烷烃的碳、氢同位素组成研究

以柴达木盆地北缘不同构造带代表性原油作为研究对象,采用GC—TC—IRMS技术对原油中正构烷烃单体碳、氢同位素进行测定。利用样品正构烷烃单体碳、氢同位素组成特征及分布模式,进行原油成因类型划分和对比分析。研究结果表明,正构烷烃可溶有机质的δ13C分布在-36‰～-25‰,δD分布在-180‰～-110‰。对比发现,不同构造带原油中正构烷烃单体碳、氢同位素组成特征上存在着比较明显的差别。以-30‰（δ13C）和-140‰（δD）作为分界,结合同位素曲线的分布型式,可以划分为不同的分布模式判识生烃母质和沉积环境。     

茶卡盐湖沉积物和周围地区植物中正构烷烃及其氢同位素组成特征

为了认识盐湖典型沉积环境中沉积和生物中正构烷烃及其氢同位素特征,应用GC-MS和GC-TC-IRMS同位素分析技术,首次对茶卡盐湖沉积物和周围地区陆生植物中正构烷烃及其氢同位素进行了测定,研究了正构烷烃及其氢同位素组成.结果表明,茶卡盐湖周围地区植物中正构烷烃呈单峰型分布,主峰碳数为C25和C27;存在强的奇偶优势,并...     

咸水湖泊沉积物中正构烷烃及其氢同位素组成与成因

青海湖是我国最大的内陆咸水湖泊,对这种湖泊沉积物中正构烷烃及其氢同位素进行了分析,研究了沉积物中正构烷烃及其同位素组成,并且与青海湖水生植物及其周围陆生植物的研究结果进行了对比,研究了它们的成因.结果显示了青海湖表层和柱状沉积物中正构烷烃分布都是类似的,其特征反映了它们起源于湖泊周围陆生草本植物.青海湖表层沉积物中正构...     

低纬度淡水湖沉积物中正构烷烃氢同位素组成特征及其有机质源和环境指示意义

为认识低纬度亚热带地区湖泊沉积物中正构烷烃氢同位素组成特征及其与母源输入和生态环境的关系,本文利用气相色谱-高温热转变-同位素比值质谱议(GC-TC-IRMS),对系统采集的抚仙湖沉积物样品中正构烷烃氢同位素进行了测定。抚仙湖沉积正构烷烃δD值分布在-219.3‰~-142.5‰之间,样品中平均值为-208.1‰~-154.5‰,并且奇碳数正构烷烃δD值明显地将样品划分为两种类型。类型Ⅰ样品中正构烷烃平均δD值明显地高于类型Ⅱ样品,反映了它们生物源存在明显差别。沉积物与水生植物和陆生植物中正构烷烃氢同位素组成对比结果指示了沉积C_(17)、C_(21)~C_(25)奇碳数正构烷烃来自水生植物,C_(27)和C_(29)奇碳数正构烷烃主要来自木本植物,C31和C33正构烷烃来自水生和陆生草本植物的混合。对比研究结果表明,湖泊地区生态环境是控制湖泊沉积正构烷烃氢同位素组成的重要因素之一,在利用沉积正构烷烃氢同位素研究古水文学特征时,还要考虑研究区古生态环境对沉积正构烷烃氢同位素的影响,并且结合沉积正构烷烃ACL值和Qw值,才能对沉积有机质中正构烷烃氢同位素组成及变化作出合理的解释。     

柴达木盆地原油单体正构烷烃碳同位素研究

利用GC—C—MS技术测定柴达木盆地原油单体正构烷烃碳同位素组成，研究它们的碳同位素组成特征和分布型式，以探究原油的戍因。测试结果表明：柴迭木盆地西部原油的单体正构烷烃碳同位素组成较重，分布在-23．7‰、～-28．5‰之间，分子碳同位素分布曲线呈波浪式，反映原油来自超咸水—咸水的盐湖相沉积环境。柴达木盆地北部原油的单体正构烷烃碳同位素组成为-25．3‰、～-33．4‰，分子碳同位素分布曲线呈U型和波浪式两种型式，根据单体正构烷烃的碳同位素组成和分布型式特征，认为柴迭木盆地北部原油属于煤成油和湖相偏腐泥型、混合型母质成因。     

青藏高原东北部尕海湖沉积物中正构烷烃及其氢同位素组成与有机质源指示意义

系统采集了位于青藏高原东北部的尕海湖淡水湖泊沉积物,对沉积物中正构烷烃及其氢同位素进行了分析,研究了沉积物中正构烷烃及其氢同位素组成,探讨了它们的来源。研究结果表明,尕海湖沉积物中正构烷烃分布反映了它们来自水生和陆生植物。尕海湖沉积正构烷烃氢同位素组成平均值为-221.9‰~-190.5‰。C_(21)~C_(33)奇碳数正构烷烃δD值明显地将样品划分为两种类型。类型Ⅰ样品的C_(21)~C_(33)奇碳数正构烷烃平均δD值明显地高于类型Ⅱ样品。类型Ⅰ沉积正构烷烃δD值分布特征反映了它们主要来自尕海湖水生植物;类型Ⅱ沉积物中正构烷烃δD值特征指示了它们主要来自研究区陆生草本植物。提出了具有δD值低、丰度高和CPI值低的中等链长正构烷烃起源于改造陆源草本植物的细菌。研究成果证实了沉积正构烷烃δD值可以作为指示有机质源的地球化学指标。     

松辽盆地上白垩统陆相遗迹化石及其沉积环境

松辽盆地上白垩统中含有丰富的遗迹化石,通过对该盆地20余口取心井岩心的详细观察,发现了6大类动物遗迹化石15属20种。根据这些遗迹化石的分布规律,在松辽盆地上白垩统中划分出5种遗迹化石组合：（1）Scoyenia遗迹组合,主要成分有Scoyenia gracilis、Skolithos和Planolites,偶见停息迹化石,反映的是遭受周期性暴露的极浅水环境;（2）Skolithos遗迹组合,主要以Skolithos和Cylindricum十分发育为特征,分异度小,丰度高,反映的是高能动水环境。（3）Arenicolites遗迹组合,主要以Arenicolites和Polykladichnus大量发育为特征,还见有Skolithos、Planolites、Thalassinoides和逃逸迹等化石,分异度较高,反映了水流能量较低的浅水环境;（4）Planolites遗迹组合,以密集分布的Planolites十分发育为特征,分异度小,丰度高,见有少量指示缺氧环境的Chondrites化石,反映了水体较平静的还原环境;（5）Fuersichnus遗迹组合,主要由Fuersichnus、Glockeria、Gordia、Megagrapton和Planolites等遗迹分子构成,反映了相对平静的深水环境。     

不同纬度地区植物中正构烷烃及其同位素组成

本文应用GC-MS和GC-TC-IRMS同位素分析技术,对我国北部柴达木盆地花土沟至南部广西南宁5个地区草、芦苇和树叶3类植物中正构烷烃及其碳氢同位素进行了分析.结果显示了不同纬度地区植物中正构烷烃碳数分布在C15～C30之间,呈单峰型分布,主峰碳数为C27、C29和C31;CPI值分布在3.49～17.25之间,平均值是草＜芦苇＜树叶;ACL值为26.24～30.26,平均值是草＞芦苇＞树叶.研究发现,随着植物生长地区纬度的增高和年平均气温的降低,植物中正构烷烃主峰碳数、CPI值、ACL值都降低,并且纬度每增加1.,草、芦苇和树叶中ACL值分别减少0.08、0.22和0.36;气温每增加1℃,草、芦苇和树叶中ACL值分别增加0.04、0.24和0.20.研究样品中C27和C29正构烷烃的δ13C值分布在-25.3‰～-35.5‰之间,草具有相对轻的碳同位素组成;C27和C29正构烷烃碳同位素组成与环境因子(如纬度和温度)之间的相关性,在这次研究中没有观察到.样品中C27和C29正构烷烃δD值分布在-132.1‰～-192.6‰之间,草具有相对轻的氢同位素组成.随着纬度增加和气温降低,草和树叶中C27和C29正构烷烃富集轻同位素.因此,可以应用草、芦苇和树叶中正构烷烃主峰碳数、CPI值和ACL值以及草、树叶中C27、C29正构烷烃δD值指示环境特征.     

松辽盆地白垩系青山口阶缺氧事件层的有机地球化学特征

松辽盆地白垩系青山口阶下部广泛分布一套富含有机碳的黑色泥岩、页岩沉积,它具有干酪根碳同位素正偏、重排甾烷含量低,普遍存在伽马蜡烷生物标志化合物等有机地球化学特征,代表了白垩纪温室效应时间窗内古湖泊贫氧环境条件下的沉积产物。结合生物地层研究成果,认为青山口阶下部曾发生过古湖泊缺氧事件,其层位大体可与白垩纪古海洋Cenomanian-Turonian界线事件层进行对比,由此提出了松辽盆地青山口阶下部的时代归属于晚白垩世Cenomanian晚期—Turonian早期的新观点。     

松辽盆地东南隆起区上白垩统嫩江组泥页岩段地球化学特征与物源分析

嫩江组泥岩的地球化学分析结果表明:泥岩中含有一定量的铁镁质组分和较多的稳定组分。微量元素和稀土元素分析结果显示,嫩江组含油页岩段沉积时期存在多个物源。CIA和PIA值没有随着埋深的减少而增加,说明嫩江组泥岩受后期风化影响很小。CIA值为70.5~77.0,Th/U值为2.67~3.98,说明泥岩源区经历了中等强度风化作用。Zr/Sc—Th/Sc图解表明泥岩的化学成分受源岩成分控制。通过源岩和构造背景判别图以及前人资料可知,松辽盆地嫩江组母岩主要为海西期花岗岩,源岩的构造背景为大陆边缘造山带火山岛弧岩系。物源中输入较多的铁镁及含钙物质,促进油页岩的形成。     

松辽盆地北部上白垩统地层颜色变化及其沉积环境指示意义

通过颜色指数的方法对松辽盆地北部上白垩统地层颜色进行了统计分析,将地层颜色变化特征与古气候、介形虫演化、古地貌恢复和物源分析等方面的研究证据进行对比,得到了地层颜色变化的影响因素。时间上,从上白垩统青山口组底部至嫩江组四段顶部存在两个明显的颜色变化旋回,主要受气候变化的影响,从嫩江组五段底部至明水组地层颜色表现为复杂频繁的突变特征,受强烈构造活动的作用。空间上,嫩江组三、四段氧化色地层主要分布于盆地东部、东北部,主要受沉积体系分布控制,证实了松辽盆地北部嫩江组三段主物源来自东部、东北部,及嫩三段至嫩四段主物源转向北部的变化。分析得出地层的颜色指数主要受沉积介质浓度和水体扰动情况两个因素作用,可以有效地反映所在时间和空间内的沉积环境变化,可在区域性研究中替代孟塞尔颜色标定法,为古气候、盆地沉积演化和古地貌恢复的分析提供证据。     

松辽盆地白垩纪青山口阶的同位素地层标志及其与海相Cenomanian阶的对比

本研究利用大庆油田在松辽盆地中部的岩心样品进行了青山口组有机碳稳定同位素的测试,通过化学地层和生物地层研究提出了青山口阶的顶底标志。在青山口组底部同位素值最低,为- 32 .2‰,与介形虫Cypridea elliptica的消失界面吻合。同位素值随后迅速上升,形成底界之上的第一个峰值,为- 2 8.1‰。随后的4个峰值自下而上分别是- 2 8‰、- 2 7.8‰、- 2 7.3‰和- 2 6 .6‰,相间的低峰值一般处于- 30‰～- 2 9‰左右。最为重要的是,有机碳稳定同位素值在青山口组顶部出现一个明显的异常,由- 2 9.5‰急剧升为- 2 3.1‰,随后又迅速降为- 30 .12‰,形成一个明显的正向峰值。这一正向偏移的位置与介形类Cypridea panda和Triangulicyprisfusiformis的消失界面基本吻合,并与全球Cenom anian- Turonian界线稳定同位素事件表现一致。据此,将这一稳定同位素正向偏移确定为青山口阶顶界的化学标志。通过这一标志可以将青山口阶的顶界与海相Cenom anian阶顶界进行对比。研究结果表明,化学地层标志是陆相与海相地层的对比的渠道。青山口阶的有机碳稳定同位素值具有全球一致的意义,与我国西藏南部海相地层,乃至全球重要地区Cenomanian- Turonian阶稳定同位素界线均具有可比性。     

松辽盆地上、下白垩统界线划分

松辽盆地白垩纪发育有热河生物群、松花江生物群和明水生物群,表现为三大生物群有序演化与更替。白垩纪中期是松花江生物群发育期,松花江生物群具有明显的地域性色彩,泉头组被子植物化石Trapaangulata、Platanus septentrionalis和孢粉化石Crenwellia、Xinjiangpollis、Quantonenpollenites、Lythraites和Gothanipollis显示其时代已进入晚白垩世。火山岩锆石SHRI MP法U-Pb年龄测试结果表明,营城组的年龄为(115.1±1.2)~(111.1±0.9)Ma,说明营城组已属晚Aptian期至早Albian期。磁性地层学研究表明,登娄库组-姚家组以稳定的正极性为主,仅在登娄库组上部和姚家组下部分别出现一次短暂的反极性事件。青山口阶下部具一套广泛分布富含有机碳的黑色页岩、油页岩沉积,其干酪根碳同位素表现为明显的正向偏移特征,为古湖泊缺氧事件的产物。结合生物、同位素年代、磁性地层研究的结果,认为青山口阶底部缺氧事件层对应于白垩纪古海洋Cenomanian-Turonian期界线缺氧事件,由此,给出的松辽盆地上、下白垩统的界线划分在泉头组和登娄库组之间。     

松辽盆地北部白垩纪超层序特征

松辽盆地北部白垩系由3个超层序组、8个超层序、28个沉积层序组成。断陷湖盆期发育3个超层序和6个沉积层序,以火山岩与粗碎屑岩组合为特征。断拗转化期形成1个超层序和4个沉积层序,以中粗碎屑岩为特征。典型的大型拗陷湖盆期,可识别出3个超层序和15个沉积层序,以湖泊、三角洲相中细碎屑岩沉积为主,水进体系域和高水位体系域沉积时期半深湖-深湖相暗色泥岩广为发育。湖盆萎缩期,可识别出1个超层序和3个沉积层序,以湖泊、三角洲相中粗碎屑岩沉积为主。超层序组界面包括白垩系基岩顶面、营城组顶界面和嫩江组顶界面,与燕山运动各主要幕次形成的区域不整合面相对应,区域构造运动对其起着重要的控制作用。超层序界面可以是上述超层序组界面,也可由平行不整合面和剥蚀界面构成。超层序界面处沉积间断的时间较长,河道下切、地层缺失、暴露等沉积现象发育,与岩石地层单位界面一致。沉积层序界面处沉积间断的时间相对超层序界面要短,与岩石地层单位界面往往不一致。超层序界面在地震剖面上最明显的特征是出现削截、上超和顶超等反射终止现象,岩性、测井曲线也发生剧烈变化。     

松辽盆地后金沟剖面烃源岩地球化学特征及其古环境重建

通过对晚白垩纪松辽盆地后金沟剖面不同类型烃源岩进行详细的有机地球化学分析,揭示嫩江组一段上部到二段下部的烃源岩有机地球化学特征及古环境意义。根据元素分析、Rock-Eval及生物标志化合物等参数,发现嫩江组一段上部随着埋深的减少,有机质的来源以湖泊内源和陆生高等植物混合为主逐渐向以湖泊内源占优势过渡;正构烷烃分布呈现出高碳数的奇偶优势与低碳数偶奇优势共存、高碳数的奇偶优势、低碳数的偶奇优势三种模式;δ13Corg、C/N及海相C₃₀甾烷共同证实了海侵作用的发生,且24-正丙基-胆甾烷、24-异丙基-胆甾烷和甲藻甾烷含量分别为0.09~8 μg/g、0~2 μg/g、0~0.3 μg/g,随着埋深的减少呈现增加趋势。嫩江组二段下部有机质来源以湖泊内源占优势,且非海相藻类对长链正构烷烃有一定的贡献,有机质的保存与缺氧环境和微生物的活动均有关;24-正丙基-胆甾烷、24-异丙基-胆甾烷和甲藻甾烷的含量分别为2.8~12.5 μg/g、2.4~8.5 μg/g、0.1~0.64 μg/g,随埋深减少呈现一定波动性。因此认为嫩江组一段上部沉积环境总体表现为滨湖到浅湖相的过渡并且伴随海侵作用逐渐增强;嫩江组二段下部被证明是半深湖到深湖相的沉积类型,海相C₃₀甾烷含量的波动变化指示了海侵的多期次。     

松辽盆地NGN1井上白垩统青山口组一段有机质演化

以NGN1井全取芯井为标杆,通过岩芯观察、地球化学分析和显微组分镜下鉴定,揭示青山口组一段的有机质演化规律。NGN1钻井位于松辽盆地东南缘,青一段由底至顶分别为灰绿色泥质粉砂岩-深灰色泥岩、油页岩-灰色泥岩-灰绿色粉砂质泥岩沉积,揭示了由滨浅湖-半深湖-滨浅湖的沉积环境演化。TOC、S2、含油率以及HI呈现增大-高值-减小的趋势,而半焦含量和块状密度则呈相反的变化趋势。青一段泥岩中主要的有机质显微组分为层状藻、孢子体和骨屑等,有机质含量与单位面积显微组分、藻类相对含量均呈明显的正相关,并结合有机质判别图解,说明有机质类型主要为I型和II1型,来源以湖泊藻类为主。泥岩中的陆源有机质含量较少,说明湖泊生物控制着有机质的来源,浅湖由于水体较浅、水底含氧,保存条件较差,导致泥岩中的有机质丰度较低,半深湖-深湖水体较深,保存条件良好,促进有机质的富集,因此垂向上沉积环境演化是导致有机质变化的主要因素。     

松辽盆地G 12井晚白垩世青山口组沉积时期古湖泊学替代指标分析

总有机碳含量（TOC）、有机质碳稳定同位素（δ13C）、氢指数（HI）和有机质类型是进行古湖泊学研究的良好替代性指标,本研究以岩石热解分析数据和总有机碳测试数据为替代指标来综合反映松辽盆地青山口组二—三段晚期集水盆地的气候、湖泊生产力和湖泊底部水体环境等古湖泊学特征。指标显示：青山口组二—三段晚期集水盆地的古气候经历了温暖冷暖湿温暖而干燥干冷的演化过程;1933~1932m沉积时期,有机质以湖相为主,湖底为弱氧化环境,古湖泊初始生产力最高,其它阶段,有机质以陆源为主,虽然TOC含量高,但古湖泊初始生产力并不高;TOC值随深度减小而降低,δ13C值随深度变浅而偏正,而且δ13C值正向偏移量最大的时期晚于TOC值最高的时期;暖期时,TOC值较高,HI值较高,δ13C值偏负;冷期时,TOC值较低,HI值较低,δ13C值偏正。