生物标志物和干酪根进展学术会议简讯

由联合国开发计划署、联合国教科文组织和中国科学院有机地球化学开放研究实验室联合举办的生物标志物和干酪根进展学术会议,于1986年6月7—14日在贵阳举行。参加会议的中外代表共120余人,包括国际知名学者如欧洲有机地球化学家协会主席P.A.Schench教授(荷兰德尔福特工艺大     

粘球形藻干酪根热模拟产物中饱和烃生物标志物特征与意义

粘球形藻干酪根热模拟产物中饱和烃生物标志物特征与意义蒲秀刚柳飒郝石生（江汉石油管理局研究院,湖北潜江４３３１２４）（石油大学,北京１０２２００）关键词粘球形藻热模拟生物标志物饱和烃塔里木盆地全球范围内奥陶系生油岩和原油独特的地球化学特征研究表明,这些...     

滇黔交界地区玄武岩铜矿中有机质的生物标志物特征及其地质意义

滇黔交界地区玄武岩中赋存的自然铜矿化与沥青密切相伴,玄武岩层间含碳沉积岩中的自然铜矿化发育大量碳质。本文采用有机质抽提、族组分定量及饱和烃色-质分析等方法对这两种产状的铜矿石中有机质的族组分含量和生物标志物进行了研究,并对其地质意义进行了探讨。通过研究取得如下认识：①含沥青铜矿石和含碳质铜矿石虽然产状明显不同,其有机质成因有明显差异,但其有机质族组分含量及生物标志物特征十分类似,反映它们经历了类似的地质作用;②有机质族组分及其生物标志物提供的来源信息较混乱,这可能是成矿流体循环改造导致的;③生物标志物特征表明,含沥青铜矿石及含碳质铜矿石中有机质经历了类似的较还原的高盐度环境,这可能是高盐度成矿流体及还原的成矿条件的指示;④生物标志物特征及氯仿沥青“A”低含量特征表明两类铜矿石中有机质成熟度高,这可能是成矿流体的热力对有机质改造的结果;⑤有机质生物标志物特征显示两类铜矿石中有机质生物降解作用不强,表明沥青的形成是原油受成矿热液热力影响发生热裂解的结果。     

煤系烃源岩不同极性溶剂抽提物生物标志物特征

煤的氯仿抽提物族组成和生物标志物分布特征与煤系原油存在很大差别,导致含煤沉积盆地中煤系原油的油源确认十分困难。采用正已烷、苯、二氯甲烷、氯仿4种不同极性溶剂对9个煤系烃源岩和3个典型湖相烃源岩的抽提实验表明,随着溶剂极性的增加,抽提物的含量逐渐增加,其中饱和烃所占的比例明显逐渐减少,正已烷抽提物的组成与煤成油的组成最相似。尽管不同溶剂获得的抽提物的量和组成存在明显差异,但是其正构烷烃、类异戊二烯烷烃和甾萜类生物标志物分布特征总体上比较相似,没有显示出某一种溶剂抽提物中某种烃类的明显富集或者减少。正已烷和氯仿抽提物中生物标志物绝对含量(浓度)分析表明,正已烷抽提物中中生物标志物的绝对含量相对较低,而氯仿抽提物中相对较高,煤系源岩之间的差异较大,而湖相泥岩之间差异较小。10个烃源岩样品的正已烷抽提物和氯仿抽提物中18种主要生物标志物相对含量的统计分析显示,同一标志物之间相对误差小于 5％(包括实验分析误差在内)的占84％,相对误差大于10％的不足5％。这一结果表明抽提溶剂的极性差异可以导致煤的抽提物中饱和烃相对含量与生物标志物绝对含量的变化,但是在通常使用的抽提溶剂极限范围内,不会导致抽提物中生物标志物分布特征和相互比值的变化。从而也不会影响应用生物标志物进行油源对比的结果。使用常规溶剂氯仿抽提煤等高有机质丰度烃源岩所获得的生物标志物可应用于煤系含油气盆地的油源对比。     

中国边缘海海洋沉积生态环境反演中的生物标志物

中国边缘海是海—陆—气圈进行物质和能量交换最活跃的海域之一,重建中国边缘海海洋生态环境演变对深入探析人类活动和气候变化的耦合作用意义重大,海洋沉积物生物标志物为定性/定量揭示海洋生态环境演变提供有效手段,可为预测人类活动影响下的海洋生态环境演变趋势提供科学支撑。本文总结归纳目前海洋沉积物中常用的古菌、细菌和真核来源生物标志物在海陆来源、化学结构、分布规律与功能等方面的特征,分析了不同生物标志物类型在重建海洋温度、酸碱度、氧化还原环境和浮游植物演变过程中的应用状况,剖析了多参数生物标志物在重建中国边缘海生态环境演变中存在的问题。总体而言,利用生物标志物重建中国边缘海生态环境演变的研究大多还停留在定性描述水平;由于对生物标志物母源生物及其适应机制认识不足会导致对生物标志物指标的解译存在偏差,进而影响海洋环境重建结果的准确性;此外,多种重要海洋环境演变参数并未建立起有效的生物标志物指标。未来的海洋生态环境重建研究应从结合新技术新方法厘清生物来源,整合大数据分析方法构建有更精确对应关系的校正公式以实现定量反演和准确预测,同时结合功能微生物群落筛选出更具独特性的新型生物标志物等方面开展研究。     

中国边缘海海洋沉积生态环境反演中的生物标志物

中国边缘海是海—陆—气圈进行物质和能量交换最活跃的海域之一,重建中国边缘海海洋生态环境演变对深入探析人类活动和气候变化的耦合作用意义重大,海洋沉积物生物标志物为定性/定量揭示海洋生态环境演变提供有效手段,可为预测人类活动影响下的海洋生态环境演变趋势提供科学支撑。本文总结归纳目前海洋沉积物中常用的古菌、细菌和真核来源生物标志物在海陆来源、化学结构、分布规律与功能等方面的特征,分析了不同生物标志物类型在重建海洋温度、酸碱度、氧化还原环境和浮游植物演变过程中的应用状况,剖析了多参数生物标志物在重建中国边缘海生态环境演变中存在的问题。总体而言,利用生物标志物重建中国边缘海生态环境演变的研究大多还停留在定性描述水平;由于对生物标志物母源生物及其适应机制认识不足会导致对生物标志物指标的解译存在偏差,进而影响海洋环境重建结果的准确性;此外,多种重要海洋环境演变参数并未建立起有效的生物标志物指标。未来的海洋生态环境重建研究应从结合新技术新方法厘清生物来源,整合大数据分析方法构建有更精确对应关系的校正公式以实现定量反演和准确预测,同时结合功能微生物群落筛选出更具独特性的新型生物标志物等方面开展研究。     

生物标志物地球化学的新进展

生物标志物地球化学是７０年代以来迅速发展起来的分支学科。它通过分析生物标志物的化学组成及构型转化来研究沉积有机质的演化及沉积矿产特别是石油的成因。本文以我国东部油田下第三系生油岩及原油中生物标志物的分布为例，简介了它们为油气勘探提供有关有机质来源、沉积环境、成熟度、油气运移及生物降解等多方面信息的重要作用及其新的进展。     

生物标志物单体放射性碳同位素分析技术的发展

自Eglinton等(1996)首次将单体放射性碳同位素分析技术(CSRA)应用于海洋沉积物中生物标志物14C研究以来,该技术发展迅速,广泛应用于海洋科学、生物地球化学和古气候学等领域。但是,自然环境样品中生物标志物大多含量低、干扰基质复杂而且难以分离。因此,如何从基质组成复杂的样品中分离富集高纯度的目标化合物已经成为限制CSRA技术发展和应用的瓶颈。近些年来,不断改进的色谱分离富集技术不仅提高了目标化合物分离的纯度和回收效率,同时也扩展了生物标志物的碳同位素示踪应用。综合介绍了自然环境研究中单体化合物放射性碳同位素分析技术中常见生物标志物单体分离纯化的技术方法以及发展现状。     

生物标志物在海洋和湖泊古生态系统和生产力重建中的应用

海洋和湖泊具有重要的气候环境和生态调节功能。研究地质历史时期海洋和湖泊生态系统的生物群落的组成、结构和演变,将为解决当前面临的环境问题,评估可持续发展提供科学依据。生物标志物具有生物专属性,提供了使我们能够从分子水平上研究地质历史中各种生物演变的工具。本文初步总结了海洋和湖泊生态系统中的生物标志物(烷烃、酸类、醇类、酮类、酯类、甾类、藿类、萜类和甘油四醚类等)的特征和来源。陆生高等植物来源的生物标志物,以长链的烷烃、脂肪酸、脂肪醇和木质素、萜类等较为常见;水生微藻来源的生物标志物有长链烯酮、烷基二醇和高度支链类异戊二烯类化合物(HBIs)等;微生物来源的生物标志物有细菌藿烷多元醇(BHPs)、异形胞糖脂和支链烷烃类等。今后结合生物标志物单体同位素分析和基因、蛋白质组学等现代分子生物学研究,加强不同生物标志物对应的生物种属的生态学研究,古今生态研究相结合,可以为某些生物标志物的分子来源研究提供新的可行途径。本文还综述了生物标志物指标在重建海洋和湖泊生态系统的组成、结构、生产力和营养状况方面的应用。未来的研究将偏向于从定性向定量化重建转变,在海洋研究中应用较成熟的指标将越来越多的被用于湖泊环境中。此外,多指标结合使用将提高重建古生态系统的可靠度。     

油藏环境石油烃厌氧生物降解产甲烷途径与生物标志物

油藏环境石油烃厌氧生物降解产甲烷过程是生物地球化学的基础问题之一;同时,由于油藏环境微生物在微生物采油、生物腐蚀及生物治理等方面具有重要的应用价值,已经受到国际同行高度关注.近10多年来,随着分子生物学技术、特别是新一代测序技术的发展,为深入认识这一特殊地质环境中烃厌氧生物降解过程提供了新的研究手段.本文以油藏环境石油烃厌氧生物降解途径和生物标志物为重点,综述了石油烃厌氧降解产甲烷机理方面的最新成果,以及宏基因组测序分析手段在油藏相关样品方面的应用及研究进展,讨论了油藏残余油生物气化开采的微生物基础,提出了该领域进一步研究的方向.     

生物标志物重建浮游植物生产力及群落结构研究进展

海洋浮游植物生产力和群落结构在地质年代中的变化对深入理解碳循环的演变规律和机理有着重要的意义.生物标志物方法作为一种较新的研究手段,其含量与比值的变化被广泛用于浮游植物生产力与群落结构变化的重建.讨论了生物标志物方法在各大洋及我国边缘海的应用现状,提出了生物标志物的细胞产生量及其在环境中的保存效率的2种主要不确定因素,使目前多参数生物标志物方法只能够半定量地重建古生产力与群落结构的变化.针对我国边缘海,提出有必要通过现场调查和实验室培养建立生物标志物含量(比值)与浮游植物生产力(群落结构)的定量关系式,以达到能够定量重建生产力和群落结构变化的目的.     

生物标志物稳定氢同位素研究进展及在海洋古环境重建中的应用

生物标志物稳定氢同位素是一种比较新的古环境指标,越来越多的研究者利用生物标志物稳定氢同位素重建了陆地和海洋中古水循环的变化。在陆地上,生物标志物δD值可以用来重建降雨δD值、古海拔以及蒸散作用大小或者湖泊水的输入输出平衡。在海洋中,生物标志物δD值的变化能更好地反映与其相关的生物和环境信息。培养实验以及现场数据显示生物标志物δD值能很好地反映表层海水δD值以及表层海水盐度的变化。许多研究者也利用海洋中生物标志物δD值重建了长时间尺度降雨量以及表层海水盐度的变化。对近年来生物标志物稳定氢同位素的研究进展,尤其是在海洋古环境重建中的应用进行了总结。     

海洋沉积物中色素生物标志物研究进展

海洋沉积物中的光合色素包含着水体、沉积物中浮游和底栖植物以及微生物群落的丰富信息,能表征特定生物来源,在埋藏到沉积物甚至发生某些改变之后仍然保留其源信息,是一类重要的化学生物标志物.结合总有机碳、总氮等其他海洋地球化学参数,沉积色素可用来研究海洋浮游植物和光合细菌的群落组成和丰度,反演海洋初级生产、水体富营养化水平及其历史趋势,指示水体和沉积物氧化还原条件,揭示海域气候条件等现状及其历史变化.沉积色素的研究,对于掌握海洋中碳的生物地球化学循环过程,回溯古环境、古海洋、古生态以及古气候记录,制定合理的海洋管理政策具有十分重要的意义.阐述了沉积物中色素的分类、来源、性质和分析方法,分析了色素在沉积物中的保存和变化规律,探讨总结了沉积色素作为化学生物标志物在海洋学研究中的应用.     

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。     

前寒武纪地层中的生物标志物与生命演化

对山西五台、北京十三陵和河北蓟县前寒武纪２．５～０．８５Ｇａ岩样中生物标志物地分析研究,发现了正烷烃、类异戊二烯烷烃、烷基环已烷、烷基甲基环已烷、五环三萜烷以及甾烷类等,讨论了生物标志物与前寒武纪生物的演化,提出类异戊二烯是合成早期生物的重要单体,２．５Ｇａ前寒武纪时期,已经产生了厌氧光合细菌和真核生物,原核生物的生成时期可能早于２．５Ｇａ。     

下扬子地区古生界烃泊岩饱和烃生物标志物地球化学特征

本文详细总结了下扬了地区古生界海相烃源岩饱和烃生物标志物地球化学特征,讨论了生物标志物的分布特征及其地球化学意义。并与华北地区和塔里木盆地生物标志物分布特征进行了对比。这对于长期勘探而又未获得重大突破的下扬子地区古生界海相碳酸盐岩的油气勘探具有一定的指导意义 。     

鄂尔多斯盆地奥陶系碳酸盐岩沥青 A 和沥青 C 的生物标志物特征

摘 要　 研究了鄂尔多斯奥陶系碳酸盐岩中沥青 A 和沥青 C 的生物标志物特征‚表明沥青 A 和沥青 C 之间在生物标志物组成上存在着明显的差异‚产生这些差异的原因主要是氧化还原 环境、成熟度及粘土矿物含量的不同。结合沉积相分析‚探讨了不同沉积环境中沥青 A 与沥 青 C 的分布规律。     

有机地球化学标志化合物—生物标志物研究及其在油气勘探中的应用

生物标志化合物(或称分子化学)系指地质体中产出的特征有机化合物,由于它们具有生物体有机化合物的基本分子骨架,而能提供生物输入、沉积环境与成岩变化等多方面信息。生物标志物研究已成为当代有机地球化学的生长点,即分子有机地球化学。八十年代以来分子有机地化已在国外石油勘探中发挥重要作用,如应用生物标志物进行油源对比、成熟度判别、母质类型与生物输入的确定、生物降解油与重油研究,以及探讨石油的原生运移等。我国分子有机地球化学研究起步较晚,但在油气勘探应用中已经取得显著成效。     

辽河盆地西部凹陷原油的生物标志物类型及其地球化学意义

原油的生物标志物组合特征可提供油气来源、成熟度、次生改造程度等多方面的重要信息,是油气成因分析和油源对比的有效工具.利用原油的生物标志物类型及其组合特征分析地球化学意义,通过生物降解作用的研究和原油生物标志物组合的判断,对稠油的来源进行成因分析,研究认为:辽河盆地不同地区各类生物标志物的组合及正构烷烃和异戊间二烯的分布特征,反映研究区发育母质输入、成熟度和生物降解程度明显不同的两种类型的原油,即富4-甲基甾烷型和富伽马蜡烷型原油,分别来源于沙三段和沙四段源岩.      

用生物标志物定量计算混合原油油源的数学模型

多烃源层叠合盆地混源油油源的定量计算是十分困难的问题.典型原油的人工混合配比实验显示,当两个生物标志物浓度不同的原油相混合时,各类生物标志物的比值参数随端元原油混入量呈非线性变化,以生物标志物比值参数和简单的二元线性关系方程定量计算混源油的混合比例将导致错误的结论.三个或者三个以上原油相混合时,各类生物标志物比值参数的变化更加复杂,各端元原油的贡献更加难以判识.但是,人工混合模拟实验表明混合油中生物标志物绝对含量与端元油的混入量呈线性关系,数学推导证明了这种线性关系,由此推导出相应的数学计算模型,其中:二元混合时比值参数与混入量呈双曲线关系,三元混合呈双曲面关系,四元及其以上的多元混合呈多维曲面,可以矩阵的方式定量计算各端元油的比例.依据这些数学模型,应用生物标志物的绝对含量和(或)生物标志物比值参数均可以定量计算出混源原油中各类原油的贡献比例.数学模型比通常的人工模拟实验方法更加经济、方便、精确和可靠.