高原植物正构烷烃的奇偶优势及其环境指示意义

利用气相色谱技术对青藏高原东北部高寒草甸生态系统中高等植物火绒草和蒲公英的正构烷烃分布特征及其碳优势指数(CPI)、奇偶优势指数(OEP)进行分析,发现两种植物抽提物中正构烷烃主要为C₁₁~C₃₅,丰度最大的为C₂₉、C₂₇和C₃₁;正构烷烃具有非常明显的奇偶优势;蒲公英正构烷烃CPI和OEP存在随海拔升高而加强的变化趋势,火绒草正构烷烃奇偶优势随海拔升高虽有一定变化但规律性不强。     

烃源岩残留沥青中正构烷烃分子的碳同位素研究

对不同类型烃源岩残留沥青中ｎC₁₅正构烷烃分子碳同位素特征的研究表明，古生界海相碳酸盐生油岩和中生界淡水湖相泥质生油岩的ｎC₁₅正构烷烃分子呈富12C的碳同位素组成特征；沼泽相腐殖煤的正构烷烃分子呈富C₁₅的特征。煤系暗色泥岩的正构烷烃分子碳同位素组成介于两者之间。沉积环境和有机母质性质是制约烃源岩正构烷烃分子碳同位素特征的主要因素。ｎC₁₅正构烷烃分子系列碳同位素特征不仅是一个良好的油－岩对比和原油成因判识指标，而且还可用于煤成油的进一步划分对比。     

宁晋泊晚更新世以来气候变化的正构烷烃分子记录

华北地区晚更新世以来气候变化研究具有重要的意义.选择宁晋泊地区开展河湖相沉积物的分子化石研究.结果表明,沉积物中正构烷烃碳数分布范围为C₁₅~C₃₃,高碳数奇碳优势明显,多以C₂₉和C₃₁为主峰的单峰分布,少量样品出现以C₁₇为次主峰的双峰分布,表明有机质以陆生植物和大型水生植物为主.结合正构烷烃参数,分析了宁晋泊地区晚更新世以来的气候演变过程,展现了"83~68 ka气候较为温和,湖泊水位较低;68~30 ka气候暖湿,湖泊扩张;30~22 ka气候冷干,湖泊萎缩;22~10 ka气候好转,湖泊水位上升;全新世气候温和适度,湖泊水位略有降低"的特征.区域对比分析表明,末次冰期以来宁晋泊地区与延庆盆地等地的气候变化基本一致,具有冰期-间冰期旋回特征,说明其主要受太阳辐射的控制.      

柴达木盆地大红沟地区始新世—上新世孢粉记录及气候变化

柴达木盆地发育了一套完整的古近纪—新近纪河湖相沉积地层,选择在其北缘大红沟剖面采集沉积物样品进行孢粉鉴定分析。根据孢粉组合特征划分出14个孢粉组合带,揭示了该地区古近纪到新近纪的植被、气候变化历史。结果显示:该地区古近纪—新近纪植被代表一种北亚热带常绿阔叶林→暖温带、温带落叶阔叶针叶林→温带针阔叶混交林→山体针叶林→干旱草原荒漠的植被生态景观演变过程。通过对柴达木盆地大红沟剖面植被面貌分析,推断古近纪—新近纪期间研究区气候存在多次冷暖干湿变化,呈现出由暖湿向冷干发展的趋势。11~9 Ma低温干燥的特征与中新世中期全球气候适宜期趋势不一致,可能是盆地构造运动导致的区域特殊性。     

青海西宁盆地三趾马、副板齿犀化石的发现及意义

首次在青海西宁盆地新近纪河湖相沉积地层中发现了三趾马、副板齿犀牙齿化石,对化石的基本特征和埋藏情况进行了描述,三趾马化石经鉴定为东乡三趾马。结合区域和前人资料认为,本次发现化石的岩石地层应该属于咸水河组或以上层位,时代为晚中新世早期。分析前人孢粉资料认为化石形成时的古植被为森林-草原,古气候环境为亚热带干旱气候环境。这一发现为西宁盆地晚新生代河湖相地层格架的建立,提供了古生物学依据,对西宁盆地中新世地层确立起到时序标尺的作用。为青藏高原东北缘盆地的环境演化、地层划分、时代厘定提供了新的资料,对深入研究青藏高原隆升环境效具有重要意义。同时,也为青藏高原东北缘、华北地区、青藏高原三趾马动物群进行对比研究,提供了基础材料。     

根据湖相沉积碳氧同位素估算青藏高原古海拔高度

青藏高原湖相沉积碳氧同位素、海拔高度与年均气温存在函数关系。对青藏高原南部14个不同海拔高度的第四纪湖相沉积露头,在剖面不同部位采集了35个湖相沉积样品,结合海拔高度与年均气温的相关分析,建立了湖相沉积碳氧同位素古海拔高度计。再对青藏高原南部、青藏高原北部、东昆仑南部和柴达木盆地不同地点出露的渐新世、中新世早中期、上新世—早更新世湖相沉积地层,分别取样进行碳氧同位素分析,计算不同时期的古年均气温和古海拔高度。结果表明,青藏高原大部分地区中新世早中期整体隆升至海拔约4000m高度,五道梁—东昆仑南部中新世早中期整体隆升至海拔约3500m高度,柴达木盆地中新世早中期隆升至海拔约2500m高度。这些资料对认识青藏高原隆升时代和气候环境演化具有重要意义。     

青藏高原东北缘小水子地区晚中新世-上新世生态演化及其意义

晚中新世-上新世古生态演化是探讨构造-气候-生态环境相互耦合作用的热点议题,该时段不同区域C4植物是否发生大规模扩张及其在时空维度上如何演化等问题尚存争议.以青藏高原东北缘小水子红黏土为研究对象,基于总有机碳同位素重建了小水子地区晚中新世-上新世(6.7～3.6 Ma)的植物生态型,并结合周边结果对C3/C4植被时空演...     

北京延庆古湖正构烷烃分布特征及古气候意义

为了更好地了解华北平原核心区延庆盆地古气候演化,利用气相色谱仪对北京延庆盆地阜高营剖面湖相沉积物中的正构烷烃进行了检测.结果表明其正构烷烃含量丰富且连续,碳数分布范围为C₁₆~C₃₃,高碳数奇碳优势明显,中链和短链烷烃均无奇偶优势,多以C₂₉或C₃₁为主峰的单峰分布为主,同时存在少量低碳数和高碳数并存的双峰型.延庆古湖有机质以陆生植物为主,包含少量的菌藻类和水生植物.综合ESR年代序列、有机碳同位素（δ13C_org）、长链正构烷烃平均链长（average chain length,ACL）碳优势指数（carbon preference index,CPI）和正构烷烃Paq参数,将延庆盆地晚更新世中期以来的环境演变划分为:56.8~45.6 ka,气候暖湿,湖泊发育良好,湖面较高;45.6~31.5 ka,气候温湿,湖泊发育缓慢,水位略有下降;31.5~20.0 ka,气候冷干,湖泊水位严重下降;20.0~13.4 ka,气候较为干冷,有转暖趋势;13.4~9.2 ka,气候转暖,湖泊有所发育,但水位较低;9.2 ka至今,气候变干,湖泊萎缩.延庆古湖沉积物中正构烷烃参数的变化与古里雅冰心、李家塬黄土、深海氧同位素反映的气候变化较为一致,呈现冰期-间冰期旋回,且受控于同纬度太阳辐射量的变化.      

银川盆地35ka以来古植被演化的类脂分子记录

为了更好地了解干旱-半干旱区的植被类型及其演化规律,利用气相色谱仪对银川盆地冰沟剖面河湖相沉积物中的正构烷烃进行了检测,结果显示其正构烷烃碳数分布范围为C15~C34,奇碳优势明显,以C29或C31为主峰的单峰型为主,但少量样品也出现双峰型分布模式。通过对冰沟剖面正构烷烃分布特征、碳优势指数CPI和L/H（ΣC21-/ΣC22+）指标的详细分析得知其有机质来源以陆生高等植物占主导优势。结合年代数据、有机碳同位素、长链正构烷烃平均链长ACL和C33/(C33+C27)值重建出35.0ka以来银川盆地植被类型以 C3植物为主,并且C3和C4植物的相对比例变化主导受温度制约,而木本和草本植被的演化主要受控于水分条件。     

用储层岩石抽提物的饱和烃色谱指纹识别油气层

利用储层岩石抽提物的饱和烃色 质总离子图的指纹特征判识储层的流体（油、气）类型。油层或油饱和的储层,饱和烃色 质总离子流图的特征是正构烷烃碳数分布宽,碳数分布在C₁₅～C₃₈之间,与原油样品的正构烷烃碳数分布相似;凝析气层的正构烷烃碳数分布略窄一些,碳数分布在C₁₅～C₃₅之间,低碳数（小于C₂₁）的正构烷烃相对于油层富集,高碳数（大于C₂₁）的正构烷烃丰度明显低于油层;干气层的正构烷烃碳数分布最窄,碳数分布在C₁₅～ C₂₈之间,只有低碳数的正构烷烃,高碳数的正构烷烃丰度极低。据此可用来识别油层、凝析气层和干气层,也可用于一些测井资料不全或测井质量差的老井的油气层复查、测井难以识别的火成岩油气层的识别,还可用于地层评价,为油气酸化层位的优选提供科学依据。     

银川盆地35.0ka以来古植被演化的类脂分子记录

为了更好地了解干旱-半干旱区的植被类型及其演化规律,利用气相色谱仪对银川盆地冰沟剖面河湖相沉积物中的正构烷烃进行了检测,结果显示其正构烷烃碳数分布范围为C_(15)～C_(34),奇碳优势明显,以C_(29)或C_(31)为主峰的单峰型为主,但少量样品也出现双峰型分布模式。通过对冰沟剖面正构烷烃分布特征、碳优势指数CPI和L/H(∑C_(21-)/∑C_(22+))指标的详细分析,得知其有机质来源以陆生高等植物占主导优势。结合年代数据、有机碳同位素、长链正构烷烃平均链长ACL和C_(33)/(C_(33+)C_(27))值,重建出35. 0ka以来银川盆地植被类型以C_3植物为主,并且C_3和C_4植物的相对比例变化主导受温度制约,而木本和草本植被的演化主要受控于水分条件。     

松辽盆地庆深气田天然气成因类型鉴别

通过对松辽盆地徐家围子烃源岩和原油热模拟实验、烷烃气碳同位素组成分析, 认为在高演化阶段单一热力作用可以引起重烃气(δ13C₂ > δ13C₃ > δ13C₄) 碳同位素组成倒转, 但CH₄与C₂H₆(δ13C₁ > δ13C₂) 却很难发生倒转.庆深气田天然气重甲烷碳同位素组成、烷烃气碳同位素完全倒转、高稀有气体同位素组成(R/Ra > 1.0), 说明该气田天然气来源具有多样性.利用R/Ra与CO₂/3He和R/Ra与CH₄/3He关系对庆深气田天然气成因类型进行识别, 认为该气田烷烃气中甲烷有部分为无机成因, 重烃气则为有机成因.该地区高地温梯度导致有机成因重烃气碳同位素组成发生倒转, 而CH₄与C₂H₆碳同位素组成倒转主要与重碳同位素的无机甲烷混入有关.      

单甲基支链烷烃的单体碳同位素研究

轮南14井三叠系油砂中烷烃类呈双峰型分布,前峰型正构烷烃(nC₁₂～nC₂₂)单体碳同位素较轻(-33.72‰～-32.84‰);后峰型正构烷烃(nC₂₃～nC₃₂)单体碳同位素略重(-32.02‰～-30.90‰),反映两种不同生源的生烃贡献。同时,在后峰型正构烷烃之间检测到了丰富的单甲基支链烷烃系列化合物,该类化合物与后峰型正构烷烃具有相同的单体碳同位素组成(-30.52‰～-31.64‰),指示二者具有共同的母质成因。文献及实测单体碳同位素组成表明单甲基支链烷烃属细菌等微生物来源,因此,对传统的双峰型分布中后峰正构烷烃属高等植物来源的认识提出置疑。     

非洲Melut盆地北部不同地区原油有机地球化学特征及意义

为了明确Melut盆地北部不同地区原油母质来源、沉积环境及亲缘关系,采用饱和烃色谱及色谱-质谱方法,开展了盆地北部不同地区原油地球化学特征分析及对比。研究表明,盆地北部各地区原油正构烷烃无明显奇偶优势,Ts/Tm值1.36～3.47、C₃₁升藿烷22S/(22S+22R)比值0.54～0.60、αααC₂₉20S/(20S+20R)与C₂₉αββ/(ααα+αββ)比值大于0.4,总体表现为成熟原油;伽马蜡烷指数普遍小于0.1,C₂₁三环萜烷具有明显优势,Pr/Ph值0.97～2.31,均值1.61,指示其烃源岩形成于弱还原-弱氧化的淡水湖相环境;生油母质为II～III型混合型。不同地区原油母质来源及成熟度有差异：Moleeta次凹东坡原油为单峰后峰态分布,高碳数正构烷烃含量占优势,C₂₄TeT/C₂₃TT平均值大于1,具有明显的陆源高等植物贡献,原油成熟度较低,发育重质—中质油;Jamous次凹深洼区原油为前峰优势的双峰态分布,C₂₄     

青藏高原东北缘宁南盆地晚古近纪气候变化及其驱动机制

宁南盆地咸化湖相清水营组沉积记录,是研究青藏高原东北缘地区晚古近纪气候变化及其驱动机制的绝佳选择。以宁南盆地古近系清水营组为研究对象,通过野外地质调查、样品采集、石膏主量元素和锶同位素的测试,分析沉积地层记录的化学风化和古气候的变化;并通过与全球气候变化和青藏高原隆升过程的对比分析,研究青藏高原东北缘宁南盆地气候变化的驱动机制。结果表明:宁南盆地清水营组石膏中Al₂O₃/SiO₂、Al₂O₃/Ti₂O、K₂O/Na₂O和87Sr/86Sr等指标可以很好地反映晚古近纪气候变化,在38~36 Ma、34.5~33 Ma、32~31 Ma、30~27 Ma、26~23 Ma这5个时期,化学风化减弱,气候干旱化;在36~34.5 Ma、33~32 Ma、31~30 Ma、27~26 Ma这4个时期,化学风化增强,气候湿润化。晚古近纪38~26 Ma,青藏高原东北缘宁南盆地古气候变化主要受到全球气候变化的驱动;但在26~23 Ma之间,宁南盆地古气候变化受到了青藏高原隆升的重要影响。     

烃源岩中单甲基烷烃化合物分析与鉴定

对鄂尔多斯盆地中生界三叠系延长组烃源岩饱和烃进行了GC-MS分析。在吴56井长8烃源岩样品中检出碳数为C₁₂~C₃₁的单甲基烷烃(MMAs)系列化合物,由甲基位置为C₂至中间碳原子的不同异构体组成,其出峰位置在同碳数正构烷烃之前;甲基取代基为C₂和C₃的MMAs相对丰度最高,C₄以上甲基烷烃相对丰度较低。根据单甲基烷烃质谱图的离子碎片特征和化学键重组方式,并结合保留时间,以C₂₂单甲基烷烃系列化合物为例,对甲基位置不同的单甲基烷烃系列化合物进行了鉴定,结果表明:C₂₂单甲基烷烃的甲基位置为C₂~C₁₁;其质谱图与同碳数正构烷烃相似,质谱图基峰仍为m/z57或m/z71,并呈现出按碳数增长(C_nH_2n+1)规律相对丰度降低的特征,有明显的分子离子峰(M+)和M+-15质量碎片;与正构烷烃相比,甲基取代基在C₅以上位置时,C₂₂单甲基烷烃质谱图中存在m/z126、140、154…C_nH_2n等偶数离子特征碎片,被认为是鉴定单甲基烷烃的重要依据。据此,总结了单甲基烷烃系列化合物特征离子表,并利用特征离子的质量色谱图的反褶积来确定气相色谱中未被分离的单甲基烷烃的保留时间,进一步利用Kovats指数和同形性因子(Hp)对单甲基烷烃进行鉴定和预测。     

鄂尔多斯盆地苏里格庙与靖边天然气单体碳同位素特征及其成因

苏里格庙上古生界砂岩气藏天然气重烃含量高,干燥系数低,为湿气;靖边奥陶系风化壳气藏天然气重烃含量低,干燥系数高,属干气。苏里格庙天然气的正构烷烃碳同位素具有δ13 C₁<δ13 C₃ <δ13 C₂ <δ13 C4的规律,靖边天然气具有δ13 C₁<δ13 C₂ <δ13 C₃ 的规律。二者高碳数烷烃的同位素差别较大,尤其是苏里格庙的乙烷碳同位素比靖边平均重 3.6‰。根据天然气单体碳同位素及其含量变化,苏里格庙天然气属煤成气,靖边天然气属煤成气与油型气的混合气。苏里格庙和靖边天然气中均含少量CO₂ 气,其碳同位素表明苏里格庙除苏 5井为无机CO₂ 气外,均为有机CO₂ 气;靖边林 1、林 5井为无机CO₂ 气,陕参 1井为有机CO₂ 气。结合烷烃气和CO₂ 气,苏里格庙天然气可以分为含有机CO₂ 煤成气和含无机CO₂ 煤成气。碳同位素比值与Ro 关系分析认为,苏里格庙的天然气成熟度处于成熟到高成熟阶段,其相应气源岩的平均Ro 为 1.2 9%～ 1.39%,这一结果与该区二叠系煤岩的成熟度符合较好。     

基于包裹体信息分析准噶尔盆地柴窝堡凹陷芦草沟组储层油源及成藏期次

柴窝堡凹陷芦草沟组原油的研究工作取得了重要进展,但由于构造沉积演化十分复杂,目前油源方面的认识仍不清楚,成藏时间尚不明确。利用改进的石油包裹体烃组分分析方法和包裹体定年技术讨论了研究区芦草沟组原油的来源和成藏期次。结果表明,研究区芦草沟组储层第一期充注原油正构烷烃主峰碳数低,C₂₁三环萜烷和C₂₇甾烷相对丰度较高,显示蓝色荧光,为北部半深湖—深湖相芦草沟组烃源岩生成的高成熟原油,于早白垩世在达1井区聚集成藏;第二期充注原油正构烷烃主峰碳数高,C₂₀三环萜烷或C₂₃三环萜烷、C₂₉甾烷相对丰度较高,显示黄绿色、黄色荧光,为研究区滨浅湖相芦草沟组烃源岩生成的较低成熟度原油,于晚白垩世末期—古新世早期在达1井区聚集成藏。     

一种解释高-过成熟烷烃气碳同位素系列倒转的新观点:芳香烃脱甲基作用

天然气成因机理复杂,鉴于在高-过成熟阶段烷烃气碳同位素系列倒转普遍存在,而高-过成熟阶段有机质中常富含芳环结构,利用芳香烃（甲苯）热裂解实验探讨高-过成熟阶段烷烃气碳同位素系列倒转成因.甲苯热裂解实验表明随着模拟温度的增加,烷烃气产率逐渐增大;模拟产物中H₂产率也随着模拟温度的增加而增加.甲苯裂解产物中δ13C₁、δ13C₂和δ13C₃分布区间分别为-31.8‰~-27.7‰,-31.0‰~-20.4‰和-31.0‰~-20.4‰.在甲苯热模拟实验450℃时,出现了烷烃气碳同位素系列的部分倒转（δ13C₁>δ13C₂ < δ13C₃）.发现无论是煤成气还是油型气,在高-过成熟阶段都会出现烷烃气碳同位素系列的倒转,结合本次模拟实验结果,认为芳香烃脱甲基作用可能是烷烃气高-过成熟阶段出现碳同位素系列倒转的一个重要原因.      

青藏高原东北缘弧形构造带新生代地层沉积序列及年代学研究进展

青藏高原东北缘弧形构造带新生代的构造变形和沉积充填过程既受到了太平洋板块俯冲的远程效应影响,也受到了青藏高原北东向扩展的控制。确定新生代地层的沉积时代是深入理解青藏高原东北缘弧形构造带内构造变形和沉积充填过程的重要前提,但是目前弧形构造带内新生代地层序列和沉积时代仍存在诸多争议。文章系统研究了弧形构造带内古近纪至新近纪沉积序列和地层时代,结果显示弧形构造带内寺口子组、清水营组、彰恩堡组和干河沟组的沉积时代分别为中晚渐新世、晚渐新世—早中新世、中中新世—晚中新世和晚中新世—上新世。综合分析了古近纪至新近纪不整合界面的形成时代,重新厘定了古近纪—新近纪两期不整合及其大地构造意义,第一期不整合发育在清水营组与彰恩堡组之间,时代为早中新世,指示了青藏高原的北东向扩展到达弧形构造带;第二期不整合发育在彰恩堡组与干河沟组之间,时代为晚中新世,指示了青藏高原北东向扩展对弧形构造带的改造达到高峰。讨论了弧形构造带沉积充填过程与构造演化的耦合关系,新生代盆地的沉积演化过程主要经历了三个阶段:自中渐新世至早中新世,弧形构造带主要受控于早期的滨太平洋伸展构造体系域,处于伸展构造背景;早中新世至晚中新世,构造...