我国主要含煤油气盆地煤系源岩PY－GC热解产物组成及意义

本文运用热解气相色谱（ＰＹ－ＧＣ）技术探讨了我国一些含煤油气盆地中煤系源岩热解产物的组成特征及意义。研究表明，不同盆地煤系源岩热解产物的差异主要表现在Ｃ正构烷烃＋正构烯烃含量和芳环化合物的组成上，利用热解产物Ｃ１—Ｃ５、Ｃ６—Ｃ１４正构烷烃＋正构烯烃和Ｃ正构烷烃＋正构烯烃三个端元组分的相对含量可有效地判识煤系地层源岩有机质的产烃类型，研究表明ＰＹ－ＧＣ技术是一种值得推广的煤成烃评价方法。     

煤岩显微组份和全煤热解色谱分析

随着石油勘探的深入和发展，煤和含煤沉积的生油问题，已经越来越引起人们的重视。为此，笔者选择了准噶尔盆地侏罗系富氢组份含量高的煤样和富镜质组的煤岩样品，采用快速热解法，对其显微组份和全煤的热解生烃潜势进行了研究。结果表明:（１）Ｒ_０值为０.３７～０.３９％的未成熟煤岩样品中，壳质组和镜质组在３５０～４５０℃温度区间有最大热解峰面积Ｓ_２。（２）富氢组份含量高的样品中，热解产物以正构烷烃＋正构烯烃为主，其次为芳烃化合物。（３）镜质组或富镜质组的煤岩样品中，Ａ１６００/Ｍｇ值较高时，热解产物在Ｃ_６-Ｃ_１５范围内，某些芳烃化合物成为主峰。（４）惰性组生烃能力最差，在较高温度下，形成含量很低的正构烷烃和烯烃，或在气态烃范畴产生少量烃类，或基本不产生热解产物。（５）随着加热时间的延长或原煤样品演化程度的升高，烯烃含量减少或消失，可能是干酪根转化过程中的残余氢为烯烃的氢化作用提供了氢源，使烯烃转化为烷烃的缘故。     

准噶尔盆地液态烃分子碳同位素组成特征及其应用

文章报导了准噶尔盆地不同地区、不同产层原油和烃源岩样品中正构烷烃和类异成二烯烃碳同位素组成特征。在ｎＣ₁₁－ｎＣ₃₄之间，保罗系湖沼相成因的原油，正构烷烃δ13Ｃ值大部分分布在－２７．０‰──３２．４‰之间，比海相地层的原油重，具有富集13Ｃ的特征。ⅡＡ型烃源岩产出原油的单烃δ13Ｃ值比ⅡＢ型的轻，相对富集12Ｃ。碳源组成相同的原油在正构烷烃和类异成二烯烃碳同位素组成上，有相似的分布范围和较为一致的总体变化趋势，因此单烃碳同位素组成可用于油－油对比和油－源对比中。     

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。     

盐湖相生油岩中某些地球化学参数与沉积环境的关系

柴达木盆地西部第三系盐湖相沉积生油岩中，含有丰富的碳酸盐岩，局部层段还含有盐岩、石膏和芒硝。生油岩中生物标志化合物的组成和分布与沉积环境有着密切的关系。沉积环境中盐度的增加可以抑制Ｔｍ向Ｔｓ的转化，反映母源输入的参数甾烷Ｃ_２７／Ｃ_２８十Ｃ_２９比值，随岩石中Ｃｌ－离子含量的增加而增大。成熟度参数藿烷Ｃ_３１Ｓ／Ｒ及甾烷Ｃ_２９ββ／αα＋ββ比值随岩石中碳酸盐含量的增加而减小，表明碳酸盐对甾烷和藿烷的差向异构化反应存在着迟缓效应。     

青海湖沉积物支链和环烷烃组分中C20，C25和C30高度支链类异戊二烯烯烃

在青海湖不同盐度的四孔近代沉积物岩芯（Ｑ－１６Ａ，ＱＨ，ＱＥ和ＱＧ）（图１）抽提物支链和环烷烃组分中检出了非常丰富的Ｃ₂₀，Ｃ₂₅和Ｃ₃₀高度支链类异戊二烯烯烃（ｈｉｇｈｌｙｂｒａｎｃｈｅｄｉｓｏｐｒｅｎｏｉｄａｌｋｅｎｅｓ），简称ＨＢＩ烯烃。这是在我国近代湖泊沉积物发现这类化合物的首次详细报导。由于Ｃ₂₀，Ｃ₂₅和Ｃ₃₀ＨＢＩ烯烃比正构烷烃具有较强的抵抗生物降解的能力（ＲｏｂｓｏｎａｎｄＲｏｗｌａｎｄ，１９８８ｂ），因此，它们广泛分布于各种近代环境中，如湖泊、海洋和高盐环境的近代沉积物中（ＲｏｗｌａｎｄａｎｄＲｏｂｓｏｎ，１９９０）。并且，具有１～６个双键的Ｃ₂₀，Ｃ₂₅和Ｃ₃₀烯烃经常是现代沉积物中丰富的烃类。最近在印度洋现代沉积物中又发现了一个新的具有７个双键的Ｃ₃₅ＨＢＩ烯烃（Ｈｏｅｆｓｅｔａｌ，１９９５）。全饱和的Ｃ₂₀（Ｉ，附图）、Ｃ₂₅（Ⅱ，附图）和Ｃ₃₀（Ⅲ，附图）ＨＢＩ烷烃已通过标样的合成确切地确定了它们的结构。在青海湖ＱＧ孔（尕海，咸水）和ＱＥ孔（耳海，淡水）抽提物中发现了Ｃ₂₀单烯（１号峰，图２ａ）。Ｃ₂₅烯烃（２号峰，图２ａ、２ｂ）和Ｃ₃₀烯烃（主要是３号和８号峰，图２ａ、２ｂ）存在于所有四孔沉积物中。     

二环倍半萜烷生成演化的热模拟

用热模拟实验和ＧＣ-ＭＳ技术研究了南宁盆地木质褐煤不同热解阶段产物中二环倍半萜烷的分布和演化特征。样品中含有Ｃ_１５-Ｃ_１６补身烷和高补身烷系列化合物，共检出七个谱峰。模拟实验设置了十个温度点，两个实验系列，根据Ｃ_１５-Ｃ_１６之间相对峰度变化，讨论了这些化合物的形成阶段和热稳定性的保存阶段，研究了分布特征和热演化的相关性，以及ＤＨＲ值（补身烷与高补烷的比值）等五个参数在判识热演化阶段和成熟作用研究中的地球化学意义。     

贵州三都早奥陶世同高组下燕高页岩段的生物标志化合物

本文着重报道了贵州三都早奥陶世同高组下燕高页岩段生物标志化合物特征，首次在采自该层位的样品中检出丰富的正烷烃、链状类异戊二烯烷烃、萜类化合物及甾类化合物。测试结果显示:正烷烃图谱呈双驼峰形，碳数分布为ｎＣ_１５～ｎＣ_３５，以ｎＣ_１８为主峰碳，ｎＣ_２９为次主峰碳，Ｃ－_２１/Ｃ＋_２２为０.７７～１.０２，ＯＥＰ为０.９４～１.０４；植烷占优势，Ｐｒ/Ｐｈ为０.４０～０.４６；藿烷碳数为Ｃ_２７～Ｃ_３５，以Ｃ_３０占优势，Ｃ_２７＋Ｃ_２９＜Ｃ＋_３１；仅见碳数分布为Ｃ_２０～Ｃ_２９的长链三环二萜烷，以Ｃ_２８为主峰碳；甾烷丰度顺序为Ｃ_２９甾烷＞Ｃ_２７甾烷＞Ｃ_２８甾烷，同时检出了孕甾烷和４－甲基甾烷。生物标志化合物显示出还原环境特点，且可能主要来自藻类。     

深层地下水稀土元素无机形态及其对稀土特征的影响——以皖北任楼矿煤系含水层为例

在对皖北任楼矿煤系含水层地下水常规离子和稀土元素组成分析的基础上,运用Visual Minteq软件对溶解态稀土的无机形态进行了模拟。结果表明:煤系含水层地下水分为富SO₄2-和富HCO₃-(或富CO₃2-)两类,二者pH值大致以8.20/8.36为界。富SO₄2-水具有相对富HCO₃-水偏低的稀土总量,但二者在PAAS(后太古代平均页岩)标准化图解上均表现为轻稀土亏损的型式。富SO₄2-水中稀土无机形态包括Ln3+、LnCO₃+、LnSO₄+、Ln(CO₃)₂-和Ln(SO₄)₂-(Ln代表稀土元素),但富HCO₃-水中以Ln(CO₃)₂-和LnCO₃+为主,且各形态的相对含量与pH值和元素类型(如轻、重稀土)关系密切。HCO₃-含量与地下水∑REE和/Nd_SN/Yb_SN存在明显的相关性,表明不同含量的稀土元素无机形态(尤其是Ln(CO₃)₂-)对地下水中稀土元素总量和轻重稀土分异程度存在影响。      

下古生界海相原油之中蜡的成因分析－－干酪根PY－GC分析提供的证据

塔里木盆地海相原油一般具有低－中含蜡的特征，油源对比表明其生油岩为下古生界寒武、奥陶系。下古生界海相干酪根主要由菌藻类无定形体组成，且具有较高的成熟度。干酪根热解气相色谱分析表明，热解产物中ｎＣ+₂₁具有较高的含量。结合原油的运移效应，从而可以建立海相原油之中含蜡的成因模式。该模式突破了较高含蜡量的原油只能来源于高等植物的传统观点，指出较高成熟度下的细菌母源是塔里木盆地海相原油含蜡的主要成因。     

美国南佛罗里达盆地Sunniland原油和油源岩中芳烃的地球化学

本文用GC-MS技术分析了美国南佛罗里达盆地Sunnliand原油和油源岩抽提物中的芳烃,以便探讨碳酸盐岩环境中芳烃的分布特征,并用来重建古环境.Sunnliand原油和油源岩中含较半富的萘、菲、二苯并噻吩和三芳甾烷等化合物,甲基二苯并噻吩异构体呈V型分布.芴、氧芴和硫芴三系列化合物的相对含量以及其他地球化学特征如:Pr/Ph<1、正烷烃在C₂₂-C₃₀范围内呈偶碳优势、无或很少有二环倍半萜、含丰富的含硫芳烃等,指示Sunnliand原油和油源岩形成于海相强还原高盐环境.Sunnliand原油和油源岩中检出的一些化合物如:D环芳构化8,14-断藿烷、长链烷基苯、长链烷基苯并噻吩以及很高的延伸藿烷(C₃₁-C₃₅)和C₂₄、C₂₆四环萜烷表明Sunniland有机质有细菌输入.成熟度参数指示Sunniland原油和油源岩属未成熟至低成熟.     

舞阳、襄城凹陷下第三系盐湖相有机地球化学与沉积环境研究

舞阳、襄城凹陷下第三系为一套盐湖相沉积物。研究表明,沉积环境与有机地化特征具有明显对应关系,咸水湖-盐湖相和盐湖相区有机质丰度相对较高,(扇)三角洲前缘与(扇)三角洲前缘-盐湖相区次之,(扇)三角洲平原区相对最差。烃源岩类中以页岩、油页岩最好,白云质、灰质泥岩、泥质白云岩、泥岩次之,含膏、含盐泥岩相对最差。有机质类型主要为1型,其次为Ⅰ型,少量Ⅱ₂型。且Ⅰ型、Ⅱ₁型有机质一般分布在盐湖相区内,而Ⅱ₂型和Ⅰ型有机质则主要分布于(扇)三角洲平原相和(扇)三角洲前缘相带。生物标志物指示烃源岩沉积环境为还原-强还原、高盐度咸化湖泊环境,其正烷烃多呈双峰态分布,高碳数部位具有一定的奇碳优势,OEP值大于1植烷、伽玛蜡烷含量高,Pr/Ph分布范围为0.04～0.72,β-胡萝卜烷和藿烯、ββ藿烷、芳香含硫化合物及脱羟基维生素E普遍存在,Tm/Ts大于1。根据Pr/Ph、Pr/nC₁₇、Ph/nC₁₈相对组成三角图可有效区分半咸水湖相与咸水湖-盐湖相。     

渤海湾盆地渤中凹陷下第三系烃源岩生烃史

渤海湾盆地渤中凹陷主要发育有两套烃源岩:Es₃烃源岩与Ed₂烃源岩。由于该区地处海域,埋藏较深,对成烃史一直较少涉及。应用生烃动力学方法,对该凹陷沉积中心及斜坡带烃源岩生烃史进行了模拟计算。结果表明,该凹陷中心Es₃生油岩主生油期出现在20～14Ma,主生气期出现在15～10Ma;Ed₂生油岩主生油阶段出现在10～5Ma,目前仍处在主生气阶段。该凹陷斜坡带Es₃生油岩主生油期出现在10～5Ma,目前仍处在主生气阶段,Ed₂生油岩尚处在主生油阶段。结合渤中凹陷储盖组合及运聚、圈闭条件,本研究认为目前在该凹陷及其周围发现的油气藏主要来源于该凹陷10Ma以后生成的油气,油源区主要是斜坡带Es₃与Ed₂生油岩,而凹陷中心烃源岩主要对天然气藏有一定贡献。     

贵州水城煤中基质镜质体生烃潜力、烃类组成及生烃模式

基质镜质体是华南晚二叠世煤中的主要组分之一,其在煤中含量的多少、生烃潜力的大小、生烃特性等直接影响到该区煤成油气资源的评价。采用岩石热解、热解气相色谱以及开放体系下热模拟等方法,对贵州水城晚二叠世(P21)龙潭组煤中基质镜质体的生烃潜力、烃类组成特征、生烃模式进行了研究。结果表明:本区基质镜质体的生烃潜力、氢指数分别为191.99mg/g和250mg/gTOC,远高于丝质体的生烃潜力(26.17mg/g)和氢指数(35mg/gTOC),而小于树皮体的生烃潜力(297mg/g)和氢指数(491mg/gTOC);基质镜质体热解烃类组成中以轻质烃为主,湿气次之,可见本区基质镜质体不但能生成气态烃,而且能生成一定量的液态烃,这归因于其中所含大量的超微类脂体;基质镜质体“生油窗”温度范围为375～475℃,主要生烃温度区间为400～450℃,其中415～430℃为生烃高峰期,420℃处产烃率最高。基质镜质体这种在高成熟度下(大于VRo1.0%)大量生烃的特点对在成熟度普遍较高的华南地区寻找油气田具有重要的意义。     

松辽盆地滨北西部上二叠统林西组烃源岩生物标志化合物的特征及意义

应用气相色谱、气相色谱-质谱技术，研究了滨北西部上二叠统林西组烃源岩的生物标志化合物特征，对烃源岩有机质来源、沉积环境、热演化程度等进行了分析.研究表明，林西组烃源岩有机质丰度高，有机质类型为Ⅱ型，处于高成熟-过成熟演化阶段；烃源岩中（C₂₀+C₂₁）/（C₂₃+C₂₄）三环萜烷为0.12~0.86，平均为0.50，C₂₄四环萜烷/C₂₆三环萜烷为0.41~0.72，平均为0.54，具有典型湖相烃源岩特征；Pr/Ph主要介于0.16~0.71之间，平均为0.32，指示沉积环境为强还原-还原环境；伽马蜡烷/C₃₀藿烷为0.09~0.35，平均为0.21，反映烃源岩为半咸水的沉积环境；Pr/nC₁₇与Ph/nC₁₈的关系、C₂₇-C₂₈-C₂₉甾烷的相互关系均反映有机质为高等植物和细菌、藻类等低等水生生物的混合来源；Ts/Tm为0.18~1.03，平均为0.86，C₃₁αβ22S/（22S+22R）比值为0.53~0.62，平均为0.58，均指示烃源岩成熟度较高.综合认为林西组烃源岩形成于半咸水的还原-强还原环境，有机质来源为混合来源，有利于有机质的富集，林西组具有油气勘探前景.     

松辽盆地滨北西部上二叠统林西组烃源岩生物标志化合物的特征及意义

应用气相色谱、气相色谱-质谱技术,研究了滨北西部上二叠统林西组烃源岩的生物标志化合物特征,对烃源岩有机质来源、沉积环境、热演化程度等进行了分析.研究表明,林西组烃源岩有机质丰度高,有机质类型为Ⅱ型,处于高成熟-过成熟演化阶段;烃源岩中（C₂₀+C₂₁）/（C₂₃+C₂₄）三环萜烷为0.12~0.86,平均为0.50,C₂₄四环萜烷/C₂₆三环萜烷为0.41~0.72,平均为0.54,具有典型湖相烃源岩特征;Pr/Ph主要介于0.16~0.71之间,平均为0.32,指示沉积环境为强还原-还原环境;伽马蜡烷/C₃₀藿烷为0.09~0.35,平均为0.21,反映烃源岩为半咸水的沉积环境;Pr/nC₁₇与Ph/nC₁₈的关系、C₂₇-C₂₈-C₂₉甾烷的相互关系均反映有机质为高等植物和细菌、藻类等低等水生生物的混合来源;Ts/Tm为0.18~1.03,平均为0.86,C₃₁αβ22S/（22S+22R）比值为0.53~0.62,平均为0.58,均指示烃源岩成熟度较高.综合认为林西组烃源岩形成于半咸水的还原-强还原环境,有机质来源为混合来源,有利于有机质的富集,林西组具有油气勘探前景.     

辽宁北部秀水盆地秀D1井下白垩统义县组烃源岩生物标志化合物特征及意义

应用气相色谱、气相色谱-质谱技术,研究了秀水盆地秀D1井下白垩统义县组烃源岩的生物标志化合物特征,对烃源岩有机质来源、沉积环境、热演化程度等进行了分析.结果表明,秀水盆地秀D1井下白垩统义县组烃源岩有机质丰度高,有机质类型为Ⅱ型,处于成熟演化阶段;（C₂₀+C₂₁）/（C₂₃+C₂₄）三环萜烷为0.66~5.06,C₂₄四环萜烷/C₂₆三环萜烷为0.38~2.25,具有典型湖相烃源岩特征;烃源岩Pr/Ph主要介于0.5~1.0之间,指示还原环境;伽马蜡烷/C30藿烷比值为0.05~0.41之间,指示处于强还原性沉积环境,并且烃源岩沉积时水体的盐度较低以及可能存在水体盐度分层;Pr/nC₁₇、Ph/nC₁₈关系表明有机质类型主要为Ⅱ₁型,C₂₇-C₂₈-C₂₉甾烷的相互关系反映有机质来源应为低等水生生物和陆生高等植物的混合来源;Ts/Tm比值为0.45~1.82,C₃₁αβ22S/（22S+22R）比值为0.41~0.62,表明烃源岩处于低成熟-成熟演化阶段,并且具有义县组中、下部烃源岩成熟度较义县组上部高的特点.综合认为秀水盆地早白垩世义县组烃源岩形成于水体盐度较低的还原-强还原环境,有机质来源为混合来源,有利于有机质的富集,义县组具有较好的油气勘探前景.     

茂名盆地羊角含矿区始新统油柑窝组油页岩有机地球化学特征及沉积环境

针对茂名盆地油页岩成矿机理问题,利用茂名盆地羊角含矿区始新统油柑窝组油页岩莱科（Leco）、热解、含油率以及生物标志化合物等分析,研究了其有机地球化学特征,讨论了油页岩有机质来源与沉积环境。结果表明：油柑窝组油页岩有机质丰度高,有机质类型为Ⅰ-Ⅱ₁型,含油率平均为5.98%,属品质中等偏好型;碳优势指数（I_CP）值（3.73~4.37）、奇偶优势（OEP）值（7.59~9.57）、较小甾烷C₂₉ααα20S/（20S+20R）、较低Ts/（Ts+Tm）以及最高热解峰温（T_max）值（428.00~434.00℃）均指示油柑窝组油页岩热演化处于未成熟阶段。正构烷烃气相色谱（GC）图显示为单峰式,主碳峰为C₂₇;∑C_21-/∑C₂₂₊与∑C₂₁₊₂₂/∑C₂₈₊₂₉均呈现低值,I_CP与OEP呈现高值,高碳数藿烷系列含量丰富,三环萜烷含量较低,未检测出奥利烷和羽扇烷等非藿类化合物,综合C₂₇-C₂₈-C₂₉规则甾烷相对含量特征,确定油柑窝组油页岩有机质来源主要为湖相藻类体以及细菌、浮游生物与陆生植物混合来源。总有机碳质量分数/全硫质量分数（TOC/S）值（41.14~170.08）、姥鲛烷/植烷（Pr/Ph）值（0.82~1.30）以及重排甾烷/规则甾烷值（0.06~1.10）指示油页岩沉积时水体为淡水、还原环境。在亚热带—温带温暖-湿润气候背景下,藻类等水生生物勃发引起的高湖泊生产力和淡水、还原环境是茂名盆地油柑窝组油页岩成矿的有利条件。     

沾化凹陷生油岩的裂解色谱、裂解色谱-质谱分析及地球化学意义

有机地球化学研究中,目前大量的报导是对地质样品中可溶有机质的组成、结构的研究。可溶有机质中正烷烃偶奇优势,甾、萜分布等,已广泛用于油、气勘探,评价生油岩有机质母质来源、成熟度和对比油源。但可溶有机质碳含量占生油岩中有机碳不到百分之五,生油岩中大部分有机质是以干酪根形式存在,油、气的成因与干酪根密切相关。近年来,裂解色谱、裂解色谱-质谱已用于研究干酪根中结合烃类的组成、结构,并用于指示沉积岩中有机质的成熟度、母质输入等[1、2、2],我国近年来也开始研究干酪根的裂解色谱1)，本文则报导利用裂解色谱、裂解色谱一质谱研究一个已知地球化学剖面沉积有机质成熟度和沉积环境的尝试，探索建立评价生油岩成熟度的快速、有效的有机地球化学方法。