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。     

原油中常见化合物的全二维气相色谱-飞行时间质谱分析

全二维气相色谱-飞行时间质谱分析是近年来发展起来的一项全新的复杂混合物分离分析技术,该技术在分离石油烃类化合物方面显示出比传统一维色谱-四极杆质谱分析更强的优越性。通过不同类型原油的全二维气相色谱-飞行时间质谱分析,建立生物解降原油饱和烃组分和轻质原油烃类组分(饱和烃与芳烃)的分析方法,得到了甾烷、萜烷和芳烃化合物的二维平面点阵图和三维立体图。结果表明,该方法在原油的萜类化合物和轻质原油的饱和烃与芳烃同时分离方面取得了良好的结果,许多在普通一维色谱分析中不能分离或分离效果不佳的共馏化合物得到了很好的分离。     

中国分子有机地球化学研究进展

我国分子有机地球化学,特别是陆相沉积物和原油中新生物标志物的研究在近年来取得了重要进展,包括新生物标志物的发现和确认,生物标志物的异常分布和产出,以及成因、演化新途径、新模式。所研究的生物标志化合物包括类异戊二烯烷烃、甾烷、萜类化合物、卟啉化合物和有机含硫化合物。其中经标样确认的新生物标志化合物有羊毛甾烷、α-雪松烯和花侧柏烯等。我国分子有机地球化学研究的薄弱环节乃是新生物标志物的结构确认研究,包括分离、纯化技术与标样合成技术等。     

塔里木盆地海相碳酸盐岩沥青"A"的地球化学特征

塔里木盆地采集的海相碳酸盐岩样品经粉碎后在索氏抽提器中用氯仿溶液抽提,正己烷沉淀沥青质后,可溶有机质进行柱色层族组成分离,获得饱和烃、芳烃、非烃,饱和烃和芳烃直接进行气相色谱-质谱分析,非烃经三氟化硼-甲醇混合液酯化后进行气相色谱-质谱分析。结果显示,样品有机质的演化程度高,母质类型以水生生物为主,台地相成烃古环境为富含单质硫的微生物发育的咸化深水还原环境。样品有机质经历过强烈的环化-芳构化过程和去甲基化过程有利于以甲烷为主的天然气的生成。样品的芳烃馏分中检测到C31-16-one、C33-16-one和C35-18-one长链中位酮化合物,推断这些长链中位酮可能是有机酸盐存在的特征生物标识化合物。     

黔北务川-正安-道真地区铝土矿系中生物标志物及其地质意义*

黔北务川-正安-道真地区铝土矿位于石炭系黄龙组和二叠系梁山组之间,主要属于沉积型铝土矿。通过气相色谱（GC）与气相色谱-质谱（GC-MS）手段分析铝土矿系钻孔岩心中的生物标志物,发现了含量丰富的正构烷烃、类异戊二烯烷烃、萜类化合物与甾类化合物。对10个样品饱和烃组分GC分析表明,正构烷烃主要呈双峰式分布特征,碳数分布n-C₁₄～n-C₃₅,CPI值范围为0.90～3.45,表现出奇偶优势。姥鲛烷/植烷（Pr/Ph）值为0.38～077,表现出明显植烷优势。对3个样品饱和烃组分GC-MS分析表明,萜烷类化合物以C₃₀藿烷占优势,相对丰度由大到小依次为五环三萜烷、三环萜烷、四环萜烷,并检测出少量的γ-蜡烷。规则甾烷C₂₇-C₂₈-C₂₉呈近L型或V型分布,并含少量4-甲基甾烷。根据生物标志物特征参数,结合岩心样品岩相学特征,确定了铝土矿系中有机质的陆上植物与低等菌藻类双重来源,铝土质沉积时为偏酸性较还原环境,明确了铝土矿系的形成过程受到来自陆上与沉积水体内两个古生态系统的双重作用。     

辽河盆地西部凹陷下第三系原油和生油岩的生物标记化合物研究

本文应用色谱-质谱和气相色谱等技术分析鉴定了辽河断陷盆地西部凹陷下第三系原油和生油岩饱和烃中的甾、萜烷等生物标记化合物。并利用甾、萜烷等生物标记化合物和其它地质、地球化学资料,讨论了油、岩的生物先体性质,将其做了分类对比,确定了沙河街组、东营组和前中生界潜山原油的原生性和次生性。     

地质环境中生物标志物GDGTs分析技术研究进展

甘油二烷基甘油四醚脂（GDGTs）是一类来自于微生物细胞膜脂的新兴生物标志物,广泛存在于海洋、湖泊、土壤、泥炭等环境。在活体细胞中,GDGTs通常以完整极性膜脂（IPL-GDGTs）的形式存在,而在地质环境中主要以脱去极性头基的核心脂（CL-GDGTs）的形式存在。CL-GDGTs结构稳定、不易降解,并且对环境变化响应敏感,因此被认为是重建古气候-古环境变化的有力工具。GDGTs结构复杂、种类多样,在环境中的含量通常较低且常与其他化合物共存,因此分析难度较高,现有技术和方法在其分离、纯化、定量等方面仍然面临挑战。本文总结了近年来GDGTs在分析技术方面的研究进展,概述了GDGTs的分类与结构,对环境中IPL-GDGTs和CL-GDGTs的分离、纯化等方法进行总结和比较,其中CL-GDGTs可选择多种提取方法,而极性较强、热稳定性较差的IPL-GDGTs应尽量选取Bligh-Dyer提取法。普通的分离、纯化通常采用柱层析法,而涉及GDGTs单体分离时,一般采用制备液相色谱法。液相色谱-质谱、核磁共振波谱、气相色谱-同位素比值质谱是GDGTs含量测定、结构鉴定、同位素分析的主要分析手段。本...     

内蒙古额济纳旗大狐狸山地区干泉组烃源岩 生物标志化合物特征及意义

以气相色谱、气相色谱-质谱为技术手段,对额济纳旗大狐狸山地区干泉组烃源岩的生物标志化合物进行研究,剖析生物标志化合物指示的母质来源、沉积环境、成熟度等方面的信息.干泉组烃源岩饱和烃气相色谱为”前峰型”的单峰分布,主峰碳以C1s为主,说明有机质来源以海相有机质为主,Pr/Ph介于0.3～0.6之间,指示强还原的沉积环境.干泉组烃源岩具有长侧链的三环萜烷丰富、伽马蜡烷含量高和C27甾烷分布占优势的生物标志化合物组合特征,高伽马蜡烷含量揭示烃源岩有机相为咸水沉积环境,藿烷/甾烷比值的平均值为0.59,表明藻类对有机质的贡献高于细菌.C27甾烷丰度较高,说明低等水生生物藻类是生烃母质的主要生源.干泉组烃源岩甲基菲指数介于0.35～0.50,其折算的镜质体反射率R.为2.00～2.09,与实测的镜质体反射率指示意义一致,说明干泉组烃源岩热演化处于过成熟阶段.     

超临界萃取／气相色谱—质谱测定油页岩中的生物标志物

采用超临界萃取 /气相色谱 -质谱技术测定了广东茂名油页岩中环己烷的链取代烃、甾烷、甾烯和藿烷等生物标志物 ,其分析结果与经典索式抽提和文献结果基本相符。该方法与索式抽提法相比简单、快速、无污染和危险 ,可用于油页岩等固体样品中生物标志物的分析     

非烃地球化学及其应用概述

非烃类生物标志化合物或分子标志化合物是含氧、硫、氮杂原子的有机化合物,每一个饱和烃生物标志化合物可能有多个骨架相似的含氧、硫、氮杂原子的非烃类生物标志化合物,迄今,饱和烃中常见生物标志化合物的非烃类型大都已能被识别.它们被广泛应用于石油成因理论研究和烃类生物标志物的生源研究,近十几年来,它们尚被应用于研究油藏地球化学, 原油的二次运移,古环境、古气候等领域,近年来,非烃中的生物标志化合物还有被用于油 -油对比和用键合在沥青质中生物标志化合物探索严重生物降解油油源的报道,总之,非烃地球化学应用范围不断得到扩展而日益受到重视.     

非烃地球化学及其应用概述

非烃类生物标志化合物或分子标志化合物是含氧、硫、氮杂原子的有机化合物，每一个饱和烃生物标志化合物可能有多个骨架相似的含氧、硫、氮杂原子的非烃类生物标志化合物，迄今，饱和烃中常见生物标志化合物的非烃类型大都已能被识别。它们被广泛应用于石油成因理论研究和烃类生物标志物的生源研究，近十几年来，它们尚被应用于研究油藏地球化学，原油的二次运移，古环境、古气候等领域，近年来，非烃中的生物标志化合物还有被用于油一油对比和用键合在沥青质中生物标志化合物探索严重生物降解油油源的报道，总之，非烃地球化学应用范围不断得到扩展而日益受到重视。     

香港气溶胶烃类物质组成,分布及来源初探

总悬浮颗粒和１０μｍ以下人体可吸入颗粒物，即ＲＳＰ样品采自香港市区和郊区，样品采用超声抽提和硅胶层析柱分离，使用气相色谱，气相色谱－质谱（ＧＣ，ＧＣ－ＭＳＤ）分析饱和烃和芳烃馏分。研究表明，ＴＳＰ样品中含有化石燃料燃烧和生物来源的脂肪烃，包括正构烷烃，甾烷和藿烷类等有机物。芳香烃主要由２－７环的多环芳烃组成，其中１０种属美国优先控制污染物，ＲＳＰ样品中主要含生物来源的正构烷烃，含少量代表化石燃烧产     

河套盆地临河坳陷庆浅1井区原油地球化学特征与油源对比

河套盆地历经40余年的勘探,近年来,在临河坳陷取得了油气发现与突破。通过对临河坳陷吉西凸起庆格勒图地区庆浅1等4口钻井原油物理性质、族组成、碳同位素、饱和烃气相色谱及萜烷、甾烷等生物标志化合物特征分析表明,研究区4口钻井原油为稠油,是深部正常原油沿断裂运移到浅部形成的轻微降解次生稠油。4口钻井原油地球化学特征相似,全油碳同位素为-28‰～-24‰,饱和烃气相色谱呈单峰型,具有明显的植烷优势。萜烷类化合物以伽玛蜡烷为主,规则甾烷呈现出以C_(27)甾烷占优势的"L"型分布特征,指示其烃源岩为陆相强还原性高盐度沉积环境,有机质母源以低等水生生物为主,同时存在高等植物的贡献;饱和烃气相色谱及生物标志化合物特征指示原油处于成熟阶段。萜烷和甾烷等生物标志化合物对比表明,研究区原油与古近系临河组烃源岩差异明显,与白垩系固原组烃源岩具有良好的亲缘关系。     

辽西金羊盆地北票组油砂饱和烃地球化学特征——以SZK02井为例

在金羊盆地SZK02钻孔中,相继发现4件岩心样品有油气显示,对该井已发现的油砂采用气相色谱、气相色谱-质谱技术进行了分析测试。荧光薄片鉴定显示,岩石粒间普遍被油质沥青浸染,油砂生物标志化合物特征总体表现为正构烷烃丰富、姥植比高、重排藿烷和重排甾烷含量高,指示为偏氧化性的湖沼相沉积环境,有机质演化处于成熟-高成熟阶段。依据生物标志物特征,油砂可分为2种类型:Ⅰ类油砂位于SZK02井较浅部,以高重排补身烷、Ts、C30重排藿烷及未知结构的C30-早洗脱重排藿烷的组合为特征;Ⅱ类油砂位于SZK02井较深部,以较高含量的8β-升补身烷、相对低的Ts/Tm值,五环三萜烷中C30藿烷为主峰的组合为特征。初步的油源对比结果认为,其来源于2种不同类型的烃源岩贡献。     

一种适用于沉积有机质族组分分离的微型柱色谱法

硅胶-氧化铝柱色谱是广泛采用的沉积有机质组分分离方法。但在常规柱色谱分离方法中,存在吸附剂、溶剂使用量过大、烷烃/芳烃组分交叉严重等问题。介绍一种微型柱色谱分离法,其分离效果与常规方法的效果基本相同或略有改善,吸附剂用量与样品的比例由100～250降低为25～50,洗脱溶剂与样品的比例由1800～4600降低至250～500。同时,操作程序进一步简化,分析成本和对环境的污染程度大幅度降低。     

GDX—105在He、H_2、N_2、O_2、CH_4和CO_2气相色谱分析中的应用

天然水中的 He、H_2、N_2、O_2、CH_4和 CO_2等气体成分具有重要的水文地球化学意义。气相色谱法为快速准确地分析这些气体提供了有力的手段。由于 CO_2的极性较强,在5 A 分子筛柱上发生不可逆吸附,故目前多用程序升温或用两根色谱柱(一根充填5 A 分子筛,另一根充填硅胶或活性碳)来完成上述组分的分离测定。这样对测定精度有一定影响,分析周期也较长,或对仪器要求较高(具有程序升温装置或双柱双检测系统)。我们通过试验,用一根 GDX—105柱对 He、H_2、N_2、CH_4和 CO_2进行一次分离测定,取得了满意的效果。     

辽西坳陷牛营子地区中元古界下马岭组生物标志化合物特征——以小庄户剖面为例

正辽西坳陷地区位于燕辽裂陷带东部,在中新元古界时期沉降缓慢、地层发育齐全、厚度巨大,前人大量研究表明中-新元古界完全具备形成与富集规模性油气资源的条件。本文通过牛营子地区小庄户实测剖面的第一手数据,拟采用气相色谱、气相色谱-质谱技术,以小庄户剖面下马岭组烃源岩为研究目标,剖析其生物标志化合物分布特征,解译有机质生源、沉积环境等方面的信息。     

高温气相色谱与石油分析

气相色谱最高柱温主要受柱系统技术水平的限制。使用耐高温如４００℃以上的固定相,改善配套部件的某些性能,可以将传统气相色谱的柱温提高到３２５℃以上。高温气相色谱的应用将为高分子量烃类研究提供重要的分离鉴定手段。综合国内外研究动态论述了高温气相色谱在原油的模拟蒸馏、高蜡原油分析及石蜡产品表征等几方面的研究现状和发展方向。     

云南金顶铅锌矿床的有机成矿作用——来自围岩、矿石中有机质生物标志化合物的证据

云南金顶铅锌矿床是世界上成矿时代最新且唯一的陆相沉积岩容矿的超大型铅锌矿床。矿区存在2类有机质——原生型和迁移型,与矿石共生。生物标志化合物研究结果表明：正构烷烃碳数分布范围较宽,有2种峰型;萜烷化合物的相对丰度五环三萜烷＞三环萜烷＞四环萜烷;规则甾烷C27～C28～C29呈不对称V字型分布;有机质的母质来源以低等水生生源的海藻类为主,伴随有一定量的陆源高等植物组分;有机质沉积于弱氧化—弱还原环境;成矿热液的热力作用使样品遭受了一定程度的热解,部分样品还遭受了生物降解作用;生物标志物多参数对比表明有机质来源于三叠纪三合洞组碳酸盐岩地层。原生型有机质的成矿作用主要体现在对成矿金属元素的预富集上,而迁移型有机质的成矿作用主要是对成矿金属元素的活化运移。     

贵州松桃锰矿沉积有机质特征研究

松桃锰矿矿石氯仿沥青“Ａ”、饱和烃和芳烃含量高,非烃含量低,围岩泥岩则与此相反。正构烷烃、类异戊二烯烷烃、甾烷和萜烷等生物标志物的特征表明,贵州震旦松桃锰矿热水沉积体系中微生物主要为藻类生物和细菌类微生物,其生存环境为水温达１７０℃￣１９５℃、还原和盐度不高的热水体系。