南海东北部东沙海域沉积物烃类有机地球化学研究及其意义

采用GC—MS技术测定了南海东北部东沙海域沉积物柱样HD196A中的有机物，共检测出90多种烃类化合物：正构烷烃、类异戊二烯、支链烷烃、多环芳烃等化合物。正构烷烃分布曲线的形状、碳数范围、主峰位置以及CPI值和0EP值说明，沉积物中的有机质主要来源是大陆高等植物和海洋浮游生物藻类和细菌源，并以陆源高等植物来源占优势。研究还表明，随着深度增加，柱样中重烃减少，而轻烃增加，奇偶优势指数趋近于1，长链烷烃和支链烷烃减少，芳烃的甲基化和甲基重排作用等，均显示出该区沉积物成熟度较高。同时结合该区已有的研究资料（烃类气体——甲烷、重烃组分分布，以及热释光、有机碳等），其高值异常区与本次研究站位相吻合，显示该海区具有烃渗漏来源，是海底油气和天然气水合物找矿的有利地区。     

天津地区主要河流表层沉积物中饱和烃的组成与分布特征

根据不同环境功能区 9条河流表层沉积物样品中饱和烃污染物的分析结果,讨论了天津地区河流沉积物中饱和烃化合物的组成与分布特征,初步分析了饱和烃污染物的污染源.结果表明,不同河流表层沉积物中均分布有多种类型的饱和烃化合物,主要包括正构烷烃、无环类异戊二烯烷烃、异构与反异构烷烃、烷基环己烷和甾、萜类等.不同河流及同一河流不同河段的表层沉积物中可抽提有机物(EOM)、烃类化合物含量和饱和烃化合物的组成特征均存在明显的差别,其中北塘排污河(北排污河)和大沽排污河(南排污河)沉积物中 EOM的含量相对较高,海河及津北地区的潮白新河、蓟运河、永定新河、北京排污河的沉积物中 EOM的含量相对较低;北运河、南运河及大沽排污河巨各庄河段的沉积物中烃类化合物含量相对较高,海河、大沽排污河和北塘排污河表层沉积物中烃类污染物的含量相对较低.位于市区北部的河流,靠近市区的河段沉积物中 EOM含量有增加的趋势,而位于市区下游的河流,靠近市区的上游河段的沉积物中 EOM含量相对较高,下游河段的有所降低.河流中烃类污染物主要来源于矿物油及其衍生物、高等植物蜡和藻类的降解产物,不同河流及相同河流不同河段污染源的相对贡献存在明显的差别.     

东海赤潮高发区沉积物柱状样中正构烷烃和脂肪醇的分布与来源

选取了东海赤潮高发区4个站位的沉积物柱状样,通过测定δ13C_TOC值,利用δ13C的双端元模型计算了沉积物中TOC的海源和陆源贡献率,并分析了正构烷烃和脂肪醇的组成与分布,探讨了其来源。结果表明,东海赤潮高发区沉积物中,正构烷烃以高碳数烷烃为主,有明显的奇碳优势,且呈双峰群分布;各站位总正构烷烃（T-ALK/μg/g）含量随深度有不同的变化;碳数奇偶优势指数（CPI）、陆源海源优势烷烃比（TAR）、平均链长（ACL）等正构烷分子指标,反映出在调查海区陆源正构烷烃的输入占主导,且以草本植物为主。直链烷基醇主要来源于陆地高等植物,4个站位的植醇经历了相似的生物化学过程,说明沉积环境较一致;菜籽甾醇与甲藻甾醇的比值指示了调查海区浮游植物种群的历史变化,由于水体富营养化的日益加重所导致的赤潮由简单的硅藻赤潮向硅藻甲藻混合型赤潮转变。     

南黄海盆地崂山隆起中南部海底沉积物饱和烃类地球化学特征与热成因烃类输入

通过有机地球化学方法研究南黄海崂山隆起中南部海底表层沉积物的饱和烃地球化学特征,分析其与深部油气的关系。南黄海盆地崂山隆起中南部25个站位海底沉积物的正构烷烃色谱图呈前峰型和后峰型2种类型分布,其中一些站位海底沉积物的正构烷烃色谱图存在明显的难溶复杂化合物“UCM”鼓包,指示这些站位的海底沉积物可能有热成因烃类输入并受到生物降解。海底沉积物藿烷系列在m/z191质量色谱图上呈现地质构型、生物构型及混合构型,其中地质构型为主的站位海底沉积物Ts/Tm和C₃₁升藿烷22S/(22S+22R)指示有机质成熟度高,表征有外来高成熟度热成因烃类的输入。一些站位的20S/(20S+20R)-C₂₉甾烷与αββ/(ααα+αββ)-C₂₉甾烷参数反映海底沉积物中有机质的成熟度达到成熟,明显偏离了现代沉积物未熟—低熟的特征,也表明有外来成熟热成因烃输入。南黄海崂山隆起中南部海底沉积物有机质主要有3种来源,包括陆源有机质、海洋内源有机质和热成因烃类输入有机质。深部油藏沿边界断裂和地层之间不整合面向海底表面渗漏是海底沉积物热成因烃类输入的主...     

南黄海中部表层沉积物有机质分布与分子组成研究

通过分析南黄海中部501个站位表层沉积物通沉积物有机质、粒度及常量元素特征,了解有机质分布特征及影响因素,并进一步对其中64个站位的进行气相色谱（GC-FID）分析,探讨有机质分子组成。分析表明:南黄海中部总有机碳受水动力影响呈分布西低东高分布,总有机碳与Al2O3含量中值粒径依次相关特性;正构烷烃组成表明有机质主要来源于陆源高等植物,海洋浮游藻类贡献次之,陆源植物中草本植物与木本植物贡献相当,类异戊二烯烃反映了短链正构烷烃明显海洋还原沉积环境;常量元素与正构烷烃参数综合分析表明,南黄海中部陆源有机质主要来自于现代黄河、苏北古黄河输入,体现无机-有机综合分析对有机质物源判断;部分样品具有明显石油源输入特征,细菌对沉积物有机质贡献普遍存在。     

防城港海域沉积物中正构烷烃分布和来源解析

正构烷烃由于其化学性质稳定,在自然界中普遍存在,是表征有机质来源的良好标志物。利用气质联用仪(GC/MS)对2021年9月采集的防城港海域表层沉积物中的正构烷烃进行检测,对其含量、分布特征进行分析,运用特征参数对其来源进行解析。结果表明：正构烷烃含量在(67.51～850.08)×10^-9(干重)之间,均值为476.69×10^-9(干重),高值区主要分布在企沙半岛南部海域;主要由连续分布的n-C₁₄～n-C₃₅正构烷烃同系物组成,呈双峰分布,前峰群偶碳数优势,后峰群奇碳数优势;陆、海源烷烃比(∑T/∑M)、碳优势指数(CPI)和陆、海源烷烃优势比(TAR)均指示研究区正构烷烃受陆源影响明显;平均链长(ACL)、烷烃指数(AI)和Pmar-aq进一步表明其主要来源于陆源草本植物;T-ALK/C₁₆比值表明研究海域受到石油污染影响;姥鲛烷和植烷比值(Pr/Ph)表明研究海域沉积物中正构烷烃形成于氧化环境。     

青藏高原可可西里地区湖泊沉积物中有机质正构烷烃分布特征

湖泊沉积物中有机质正构烷烃分布特征对有机质母源、沉积环境等有较好的指示作用。本文通过对青藏高原高寒地区可可西里不同盐度的现代湖泊表层沉积物样中有机质正构烷烃的分析,表明正构烷烃分布主要受陆生植被、水生植物和水体盐度的控制。结果表明,有机质以眼子菜为主的沉水植物来源的正构烷烃有较高的C23正构烷烃峰和高丰度中等链长正构烷烃,以及高丰度C31、C29、C27正构烷烃峰;而没有C23正构烷烃峰,仅有高丰度C31、C29、C27正构烷烃峰,代表了陆生草本植物来源的特征。咸水、微咸水还原环境有明显高Ph丰度。C17的高丰度代表了藻类植物来源特征。不同的中等碳数正构烷烃、高盐度沉积物中未见偶碳数正构烷烃特征表明有机母质的差异是沉积物中正构烷烃组成和分布差异的主要原因。同时,C27、C29的存在不一定就是陆生木本植物来源有机质,水生植物也具有相似的特征。     

应用于油气勘探的石油地球化学新进展(下)

生物标志化合物及其在石油勘探中的应用生物标志化合物(或地化化石)是在沉积物堆积时来自活生物体的分子,它们被保存下来,没有发生次生变化,或者只有很小的变化。这样就保留了其化学结构的主要持征。近年来在该领域中有很多进展。事实上,确定现代或古代沉积物中化石分子的进展与天然产物的化学研究及其在活生物体中分布的研究是平行发展,相互关联的,在一些实例中,如三萜的藿烷类,是在认识到它们广泛存在于现今活的原核生物以前,就已经在所有类型沉积物中鉴定出来。     

页岩油在纳米级狭缝中吸附特征的分子动力学模拟

利用分子动力学模拟方法研究了页岩油在纳米级有机质狭缝内和二氧化硅矿物狭缝内的吸附特征。在COMPASS(condensed-phase optimized molecular potential for atomistic simulation study)力场下模拟了355K、18 MPa(松辽盆地青山口组Ro=0.9%时的地质条件)条件下,混合烃类分子在纳米级狭缝内的吸附行为,对比了有机质和矿物的吸附能力以论证前人的研究,证明了模拟的正确性;分析了混合烃、各烃组分在二氧化硅狭缝和有机质狭缝中的密度分布特征及温度对有机质狭缝内烃分子吸附的影响。结果表明:(1)混合烃类分子在纳米级狭缝壁面处出现了3个较明显的吸附层,每个吸附层的厚度在0.4~0.5nm之间,且石墨烯单位面积的吸附能力约为石英的1.31倍;(2)由于竞争吸附作用,并非所有的烃类都在靠近固体壁面处吸附最多,那些容易扩散的气态烃和拥有特殊化学键的芳香烃更容易吸附在狭缝壁面处;(3)温度升高,使狭缝内混合烃类分子吸附相密度降低,但由于多组分竞争吸附作用的存在,并不是所有烷烃的密度峰值随着温度的升高而降低,5种混合烃类分子中的正构烷烃和支链烷烃的第1吸附层的密度峰值有所升高。     

天津地区河流沉积物中中等分子量正构烷烃的分布特征

分析了天津地区几条具不同环境功能特征的河流沉积物中正构烷烃的组成，重点介绍了中低分子量正构烷烃的分布特征，并通过与表层土壤、大气降尘及TSP中正构烷烃的分布特征的对比，分析了中等分子量正构烷烃的成因。分析表明，天津地区主要河流沉积物和大气降尘中正构烷烃普遍具有正十七烷（nC17）明显优势的特征，nC17单体烃同位素值也相对偏低，与来源于化石燃料的正构烷烃化合物存在明显的差别。在土壤和TSP中不存在这一现象，表明正十七烷化合物来源水体中的低等水生生物体，推测主要来源于藻类生物。由于这类化合物含量明显高于其他化合物，具有环境地球化学意义。     

Distribution Characteristics of n-Alkanes in Surface Sediments on Lake Bottom in Koh Xil Area, Qinghai-Xizang(Tibet) Plateau

湖泊沉积物中有机质正构烷烃分布特征对有机质母源、沉积环境等有较好的指示作用.本文通过对青藏高原高寒地区可可西里不同盐度的现代湖泊表层沉积物样中有机质正构烷烃的分析,表明正构烷烃分布主要受陆生植被、水生植物和水体盐度的控制.结果表明,有机质以眼子菜为主的沉水植物来源的正构烷烃有较高的C23正构烷烃峰和高丰度中等链长正构烷烃,以及高丰度C31、C29、C27正构烷烃峰;而没有C23正构烷烃峰,仅有高丰度C31、C29、C27正构烷烃峰,代表了陆生草本植物来源的特征.咸水、微咸水还原环境有明显高Ph丰度.C17的高丰度代表了藻类植物来源特征.不同的中等碳数正构烷烃、高盐度沉积物中未见偶碳数正构烷烃特征表明有机母质的差异是沉积物中正构烷烃组成和分布差异的主要原因.同时,C27、C29的存在不一定就是陆生木本植物来源有机质,水生植物也具有相似的特征.     

现代沉积物中硫、碳含量及其与沉积环境的关系

为了确定全硫,全碳有机碳与沉积环境的关系,分析了267个现代沉积物样品中的这些元素,这些样品取自不同的沉积环境中,即:日本群岛附近的九个湖泊和六个海域。在还原条件下淡水沉积物中的全硫平均含量低于半咸水和海水沉积物中的全硫量。然而,在氧化的海湾沉积物与给养丰富的淡水湖泊沉积物之间,全硫含量不存在明显的差异。有机碳的含量,在湖泊沉积物中比在海相沉积物中高;而碳酸盐碳,在海相沉积物中却比湖泊沉积物中更为丰富。至于硫的化学状态,除深海沉积物(没有测定硫化物硫)外,50％以上的全硫以硫化物状态存在。在多数情况下,在较强氧化条件下形成的沉积物中,全硫和有机碳含量之间表现为一种密切的正相关关系。在现代沉积物中全硫、有机碳和硫酸盐硫似乎比古老沉积岩中更丰富,虽然全硫含量对确定沉积岩的堆积环境是很有用的,但是非碳酸盐碳与全硫的浓度比值为区分海相成因沉积岩与非海相沉积物提供了更好的标志。     

未熟油气分布

<正> 1963年 R.L.Mastin 对北美采自8个油田的40个样品进行了正烷烃分布的特征分析,首次提出扰他盆地的油为未熟油;1969年开始的深海钻探计划先后在墨西哥湾、西太平洋和西地中海的中生界和更新统沉积物岩心中发现未成熟的运移石油、沥青和烃类气体;70年代在世界许多国家和地区又不断发现低熟烃类资源。目前已统计出全球未熟油气     

南黄海柱状沉积物中烃类化合物的地球化学特征及其对沉积环境的指示

重点探讨了南黄海柱状沉积物中烃类化合物的分子组成特征及其对沉积环境的指示意义,结果显示,沉积柱中总有机碳（TOC）和总氮（TN）具有较好的正相关性,无机氮的影响较弱,这可能跟本区受径流输入的陆源物质的影响较弱有关。上层样品（0～10 cm）中长链正构烷烃占优势,奇偶优势显著,反映了陆源高等植物贡献;藿烷、甾烷的组成则显示该段样品中有机质具有较高的热成熟度;且姥鲛烷（Pr）/植烷（Ph）比值大于1.0,指示沉积环境以氧化为主,这相对不利于海洋源有机质的保存,从而凸显了陆源有机质的贡献。在10～20 cm之间,沉积环境由相对偏氧化向偏还原过渡;20 cm以下表现为强还原性的沉积环境,有机质成熟度较低。中、下层样品中正构烷烃多呈现双峰分布,短链烷烃具有一定的偶奇优势,这可能主要跟海洋浮游生物、藻类及微生物的贡献有关。与渤海烃类化合物的沉积记录进行对比,发现渤海沉积柱中烃类化合物主要跟历史时期不同来源物质的输入及人类活动的影响有关,而南黄海沉积柱中烃类化合物的特征则主要反映了沉积环境和微生物作用对有机质的埋藏保存有重要影响。     

柴达木盆地昆特依地区晚更新世正构烷烃分布特征及其环境变迁

为探讨柴达木盆地晚更新世的环境变迁,同时为青藏高原隆升对气候变化的影响提供基础资料,对柴达木盆地昆特依地区ZK1404钻孔沉积物中的正构烷烃分布特征以及ASM~(14)C测年数据进行了分析。结果显示,昆特依地区晚更新世沉积物的正构烷烃总体上呈现以高碳数为主的分布特征,多数样品以nC_(27)、nC_(29)为主峰,部分以nC_(31)为主峰,呈现出显著的奇碳优势。少数样品中低于nC_(21)的短链正构烷烃相对丰度较高,主要以nC_(17)、nC_(20)为主峰碳数,无明显的奇偶优势。根据正构烷烃分布特征、AMS~(14)C测年数据、区域地质调查资料及沉积环境判断,柴达木盆地昆特依地区晚更新世(33600～26370a B.P.)气候环境以温凉干旱与温凉干旱偏湿交替出现为特征,与现代大陆性干旱荒漠气候截然不同。     

高分子量烃油气化探方法的模拟实验研究——以黄海沉积物为例

传统上认为大分子烃类很难通过微渗漏方式逸散到地表,但已有研究表明高分子量烃类也可以逸散到现代沉积物中。本文基于黄海现代沉积物与典型原油地球化学特征的不同,将二者进行正交配比,系统研究不同配比产物的组成特征。结果表明:随着配比实验中原油比例的增大,正构烷烃和部分芳烃的色谱指纹呈现规律性变化,其正构烷烃奇偶优势逐渐消失,烷基芳烃丰度随之增加;三环萜烷、藿烷、规则甾烷等化合物的绝对浓度,以及二苯并噻吩/菲等的比值也呈现规律性变化,其中三环帖烷、C_(24)四环萜烷/C_(26)三环萜烷和三环萜烷/藿烷三者的变化明显且平稳,其数值范围均在0~3.0,适合用于渗逸图版。将研究区采集的未知样品与配比产物的组成特征进行对比,在排除外源污染的情况下可定性判识该研究区是否存在地下油气藏;将样品的相关参数投到图版上,有望进一步定量判识样品中渗入原油的比例。该方法可以作为常规油气化探的补充,在油气藏评价方面提供诸多信息,甚至在环境污染监控等领域有望获得推广。     

内蒙古磴口河湖相沉积物正构烷烃分布特征及其环境意义

为了探讨季风边缘区气候变化特征,对内蒙古磴口一个深15m 的钻孔沉积物中的正构烷烃进行了分析.结果显示,正 构烷烃总体呈现出以高碳数为主的分布特征,表明其主要来源于陆生高等植物,多数样品以nC27、nC29为主峰,奇碳优势明 显,局部样品以nC25为主峰,显示了流域植被类型为木本植物和少量水生植物.但在钻孔上部短链正构烷烃相对丰度较高,主 要以nC18为主峰,无明显的奇偶优势,反映了低等藻类生物增加.正构烷烃的分布特征在沉积钻孔中表现出的多阶段变化,与 岩性、有机碳同位素等变化相吻合,反映出研究区寒暖交替的气候条件.      

叶蜡单体氢同位素古高程计研究进展

高等植物类脂物广泛分布于土壤、河流和湖泊沉积物中,正构烷烃是植物类脂物的重要组成部分。高等陆生植物叶蜡正构烷烃具有较长的链长(nC_(27)-nC_(33))以及明显的奇偶优势(CPI5),其氢同位素组成在一定程度上反映了大气降水的同位素特征,对古高程重建具有重要的指示意义。不同地区的现代土壤正构烷烃氢同位素随高程的递减率有所不同,说明地区性的校正是必要的。蒸散富集作用和生物合成作用过程也会影响正构烷烃氢同位素值。在利用长链正构烷烃重建古高程时,需结合古气候、古纬度、古植被等多方面资料综合分析。     

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。     

南岭地区新元古代变质沉积岩的地球化学特征及构造意义

对华夏地块南岭地区38个新元古代基底变质岩的岩相学和地球化学分析表明,它们的原岩都是沉积岩。不同地区变质沉积岩的化学成分存在一定的变化,但是它们大都具有明显的轻重稀土元素分异和Eu负异常（Eu／Eu^＋=0．35～0．76）,高K2O／Na2O、La／Co、Th／Sc比值和低Cr／Zr比值,显示了高成熟度和沉积再循环地壳的特点,表明沉积岩的物质主要来源于古老的再循环的地壳,它们沉积于被动大陆边缘。与其他地区元古宙沉积岩的地球化学对比显示,南岭地区这些新元古代沉积岩不同于赣中和扬子地块南缘的元古宙沉积岩,而与印度东北部ksser Himalaya地区的元古宙沉积岩较为相似。所以,南岭地区新元古代沉积岩的物质不可能来自与赣中和扬子地块南缘沉积物相同的扬子南部的源区,而应该来自南方,这一推论与岩相古地理分析以及沉积物中碎屑锆石形貌特征和年龄谱变化的结论是一致的,指示华夏南部新元古代时曾与一个大陆源区相邻。根据地球化学对比研究,结合已有的年代学对比,推断华夏地块南岭地区（特别是中部）新元古代沉积物很可能来源于与Lesser Himalaya地区元古宙沉积岩相同的源区,即东Gondwana大陆的北缘。这样,华夏地块在Rodinia超大陆裂解时期很可能是位于西澳大利亚-东印度-东南极之间。