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。     

白令海陆架区柱样沉积物脂类分子特征及其气候变化响应

为探究全球变暖对于高纬度海洋生态环境的影响,对中国第5次北极科学考察在白令海陆架区采集的BL16柱样沉积物中的脂类进行了研究.沉积物中检测到丰富的饱和烃和脂肪酸等化合物,其组成和分布显示,该沉积柱中有机质为陆源和海源混合输入.其中长链正构烷烃和长链饱和正构脂肪酸主要来源于陆源高等植物,饱和异构和反异构脂肪酸主要来源于海洋自生细菌,短碳链正构烷烃、反异构烷烃和烷基环戊烷烃的浓度相互间有较好的相关性,表明其来源较为一致,主要来源于海洋浮游藻类和细菌.海源短链正构烷烃与陆源长链正构烷烃的比值∑C_15-21/∑C_23-33在0.14~0.90之间,表明该沉积柱中正构烷烃主要以陆源输入为主.沉积柱中短链正构烷烃、反异构烷烃和烷基环戊烷浓度,以及脂肪酸中异构、反异构脂肪酸组分与长链饱和正构脂肪酸组分的相对变化与总有机碳含量（TOC）、总氮含量（TN）变化一致,尤其在20世纪70年代以来明显升高,可能反映了海洋初级生产力持续增加的趋势,并且对全球变暖做出了灵敏的响应.      

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。     

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.     

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。     

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.     

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。     

干酪根催化加氢热解技术在白云凹陷油源分析中的应用

针对白云凹陷钻遇文昌组及恩平组泥岩受油基或烃水基泥浆污染严重,无法准确界定源岩生烃潜力与母质类型,导致研究区烃源潜力尚待落实;油藏原油及气藏凝析油成熟度跨度大且遭受次生改造严重,应用生物标志物浓度法在判别该区原油、凝析油成因及主力油源岩可靠性差的问题,本次研究采用干酪根催化加氢热解技术,从催化加氢热解产物及原油和凝析油正构烷烃单体碳同位素组成特征进行分析,获取泥浆污染烃源岩样品原始地球化学信息,判识原油及凝析油成因及来源.研究表明,白云凹陷发育半深湖相、浅湖相及海相或海侵泥岩,文昌组半深湖相源岩为非藻类勃发湖盆型泥岩,正构烷烃单体碳同位素值分布在?33‰ ～ ?30‰之间,文昌组、恩平组浅湖相源岩沉积环境及生源构成整体相似,正构烷烃单体碳同位素值主体分布在?30‰ ～ ?28‰之间,但文昌组与恩平组泥岩在高碳数部分正构烷烃单体同位素组成上具有一定差异性,海相/海侵泥岩分布于恩平组,以具有重的碳同位素组成为特征,正构烷烃单体碳同位素值分布于?28‰ ～ ?25‰之间;白云凹陷不同区带油藏原油及气藏凝析油正构烷烃单体碳同位素组成特征具有高度的一致性,指示为浅湖相成因来源,文昌组浅湖相源岩可能为其主力油源岩,半深湖相及海相或海侵泥岩基本无成藏贡献.     

油藏储层中不同赋存状态烃类地球化学特征:Ⅱ长链烷基苯--以鄂尔多斯盆地三叠系延长组为例

对鄂尔多斯盆地西峰油田三叠系延长组六个油砂样品中游离烃、封闭烃、束缚烃的饱和烃馏分进行了GC-MS分析。样品中长链烷基苯在C₁₆-C₂₀范围内具有较明显的偶碳优势。研究表明:长链烷基苯的演化受成熟度的影响,表现为随着成熟度的增加,长链正构烷基苯的碳数分布前移,长链烷基苯异构体相对丰度减小;而正构烷基苯相对丰度有增加的趋势。长链烷基苯主要是细菌、藻类和高等植物类脂化合物中脂肪酸在粘土矿物催化下发生环化脱羧再芳构化或单环芳烃与脂肪酸烷基化反应形成的产物。已形成的长直链烷基苯通过β分裂、单分子均裂形成苯甲基、烯烃,苯甲基通过氢转移到长链烷基苯的α碳上,烯烃再与α碳结合形成带支链的烷基苯。长链烷基苯的检出进一步验证了当时沉积物处于较强还原环境。长链烷基苯在不同赋存状态烃的分布特征,可以应用于油气聚集时间和成藏差异的研究。     

渤海湾盆地渤中凹陷原油地球化学特征研究

渤海湾盆地油气资源十分丰富、类型多样。通过对渤中凹陷19个原油样品地球化学特征的系统研究,揭示了该区不同类型、不同性质原油在物理性质、化学组成、生物标志物分布与组成、正构烷烃单体烃碳同位素等方面的差异。研究表明,渤中凹陷存在凝析油、正常油和生物降解原油。凝析油具有低密度、低粘度、低含蜡、饱和烃含量高,非烃、沥青质和芳烃含量低的特征,生物降解原油则反之。凝析油和生物降解原油中的重排补身烷丰度都大于8β（H）-补身烷的丰度,C24四环萜烷丰度低。渤中凹陷原油正构烷烃单体烃碳同位素组成分为两类：一类具有较轻的碳同位素组成,其同位素值介于-2．75％～-2．95％之间;另一类的碳同位素组成则较重,一般介于-2．40％--2．75％之间。     

四川盆地海、陆相烃源岩有机质稳定碳同位素组成变化及其地球化学意义

采用质谱和色谱-同位素质谱技术,测定了500余个干酪根及饱和烃、芳烃组份、正构烷烃的δ13C值,以此揭示了四川盆地海、陆相烃源岩有机碳同位素组成随地质时代的变化特点及其在高成熟阶段的演化特征,并结合其他相关分析资料,应用碳同位素剖析了不同类型海、陆相烃源岩的有机质生源及沉积环境。研究结果表明,该盆地从震旦系灯影组到中三叠统雷口坡组的海相地层中,干酪根的碳同位素组成随层位变新呈逐渐变重的趋势,可能的原因之一是浮游植物的进化作用;而上三叠统须家河组至中侏罗统千佛崖组的陆相有机质碳同位素组成则有反向的年代变化,主要与生源构成和沉积环境性质有关。这些海、陆相烃源岩的有机源难以用干酪根δ13C值进行区分,而可用饱和烃与芳烃组份的δ13C及其CV值来区别。海洋和湖泊不同沉积相带烃源岩的干酪根具有明显不同的δ13C值,结合其他相关资料可识别其有机质来源。煤系地层中煤与泥岩在干酪根碳同位素组成上没有可区分性,而两者有不同的正构烷烃碳同位素分布曲线。从成熟晚期到高-过成熟阶段,海、陆相干酪根的碳同位素均变重1~2‰,煤系泥岩的正构烷烃碳同位素分布曲线由负向线型分布向平直型演变。这些碳同位素的变化特征为油气源对比和烃源识别提供了依据。     

热模拟实验中煤岩显微组分烷烃系列化合物地球化学特征

塔里木盆地侏罗系煤岩显微组分在封闭体系热模拟产物的色质分析表明,各显微组分的正构烷烃系列化合物的碳数均呈双峰型分布。随着温度的升高,后峰相对强度逐渐降低,表明正构烷烃系列化合物在热作用下易发生降解。由于各显微组分化学组成和结构的不同,它们的生烃过程也各不相同。镜质组热降解排烃需要较高热能,以产气为主;壳质组热效应作用下可以有效排烃,为好生烃组分;惰质组虽然生烃潜力有限,但产出烃类的稳定性较好,不易受热降解效应的影响,可以作为气源岩。在整个热模拟实验中,煤岩各显微组分表现为姥鲛烷优势,随着热模拟温度生高,Pr/Ph值表现为先增加后逐渐降低的变化趋势。     

长江口现代沉积物中烷烃和苝的初步研究

烃类是现代沉积物和古代沉积岩的组成部分,但二者的烃类无论在种类或结构上都有明显的区别。烷烃在现代沉积物中,重质正构烷烃的分布奇数碳原子分子占有明显的优势;而古代沉积岩中重质烷烃的分布奇数碳原子分子优势很小或消失。芳烃组分中的苝是一个典型的有机地球化学指标,Z·艾曾塔特(Aizenshtat 1973)研究了各种沉积环境的现代沉积物和古代岩石后,发现苝的存在很普遍,且不直接来源于现代生物,而是在成岩过程中的色素转     

砂岩储层中不同赋存状态油砂抽提物的地球化学特征:长链酮①——以鄂尔多斯盆地三叠系延长组为例

对采自西峰油田三叠系延长组六个油砂样品中游离烃、束缚烃的饱和烃、芳烃和氯仿馏分进行了系统的分析。在氯仿馏分中检测出一系列异常丰富的正构烷基酮化合物，其碳数分布范围C13～ C33,具有强烈的奇碳优势。研究表明:正构烷基酮的演化受热演化（成熟度）的影响，在成熟度较低的束缚烃中，主要分布正构烷基 2 酮；而在成熟度较高的游离烃中，主要为正构烷基 3,4,5,6（或更高） 酮异构体。表现为随着成熟度的增加，正构烷基酮的羰基(∶CO)由2位向更高位迁移的趋势。正构烷基酮的形成是由于菌藻类和高等植物类脂中的脂肪酸，在粘土矿物等催化作用下，经β 氧化后脱羧基而形成。在束缚烃和游离烃中正构烷基酮的分布特征，可用于油气成藏差异的研究。     

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。     

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。     

蓟县剖面中—新元古代沉积物的稳定碳同位素生物地球化学研究

本文报道了蓟县剖面约1Ga的中一新元古代沉积物中干酪根，可溶单体烃类等沉积有机质与共生碳酸盐的稳定碳同位素特征，并结合剖面古环境和古生物资料对这些同位素数据进行了初步讨论。干酪根和共生碳酸盐碳同位素数据表明，约1.55Ga以前地表环境中CO2浓度曾迅速下降，而之后趋于稳定。沉积碳酸盐和共生干酪根之间的碳同位素差值（△c）记录了燕山盆地元古宙演化中海侵和海退的交替以及随之具有不同适应性生物群落的更迭。剖面1.4Ga以前的干酪根和正构烷烃，类异戊二烯烷烃的稳定碳同位素特征符合正构烷烃和类异戊二烯烷烃主要起源于喜盐古细菌类脂的假设，而之后，三者之间的碳同位素特征表明正构烷烃主要起源于原始落藻类有机质，而类异戊二烯烃则保持着喜盐古细菌类脂的输入。正构烷烃生物起源的转变表明，1.4Ga以后，古燕山盆地水体中原始类脂物质的异养降解程度明显降低。这一降低可能与在此阶段形成的稳定浅水陆表海环境有关。蓟县剖面干酪根与可溶单体烃类的稳定碳同位素关系显示了具有局限海特征的元古宙燕山海盆独特的生物地球化学过程。     

川西北侏罗系沙溪庙组固体沥青包裹烃的释放及其地球化学意义

固体沥青分子结构中可能存在类似于沥青质的吸附包裹现象,其包裹烃组分属于成熟度较低条件下的产物,包含有早期的地球化学信息.选用 H2O2/CH3COOH 作为氧化体系对其进行轻度化学氧化降解释放其中的包裹烃,并结合有机地球化学研究手段对川西北下寺侏罗系沙溪庙组固体沥青进行研究.结果显示,该固体沥青可溶组分中烷烃类包括生物标志物基本未检测到,仅残留一些简单的芳烃化合物,很难提供有用的地球化学信息.而其包裹组分中检测到一系列偶碳数正构-1-链烯、正构烷烃和部分异构烷烃以及生物标志物等.包裹组分中 Ts/(Ts+Tm)比值为0.26, C29甾烷20S/(20S+20R)比值为0.43,均反映了固体沥青低成熟度的特征;规则甾烷相对含量 C29>C27>C28,显示弱的 C29优势,其中(C27+C28)占52.1%, C29占47.9%;正构烷烃的分布呈微弱偶碳数优势;固体沥青总碳同位素值为–21.5‰,显示强烈富集13C 的特征.分析表明,藻类等低等水生生物对源岩母质有重要贡献,但不能确定是否有陆生高等植物的输入,母源可能沉积于弱的还原环境.沙溪庙组固体沥青与该地区其他层位固体沥青、油砂和油苗可能有不同的来源.     

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...     

松粉热解油的地球化学特征与意义

松粉热模拟生成油的色谱，－色质谱分析表明，热解油以芳烃和饮 为主，芳烃又以单环和双环芳烃为主。热解油中正构烷烃量最高，碳粉分布为Ｃ４－Ｃ２８，多以Ｃ１２为主峰。轻烃色谱参数显示４５０℃为生油高峰的上限，低温热解油重烃含量大于轻烃含量，而高温阶段则相反。